[發明專利]用于等離子體處理室中的包括真空間隙的面向等離子體的探針裝置

有效

• 申請號: 200980127002.4
• 申請日: 2009-07-07
• 公開（公告）號: CN102084475A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 杰-保羅·布斯;道格拉斯·L·凱爾
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L21/3065;H01L21/205
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 周文強;李獻忠

1.一種測量等離子體處理系統的處理室內的工藝參數的裝置，包含：

設于上電極的開口中的探針裝置，其中所述探針裝置包括探針頭且所述探針頭包括

頭部，其中所述頭部是具有面向等離子體的表面的柱形塞并且被定位在所述上電極的所述開口內，以及

法蘭部，其中所述法蘭部是直徑比所述頭部的直徑更大的中空柱體結構并被定位在所述上電極的上表面上方；

設在所述上電極的所述上表面和所述探針頭的所述法蘭部的面向底部的表面之間的O形環；以及

由定位在所述探針頭的所述頭部的豎直側壁和所述上電極的所述開口的豎直側壁之間的電氣隔離材料制成的襯墊，以阻止當所述探針裝置被插入所述上電極的所述開口時所述探針裝置碰到所述上電極，其中所述襯墊包括

被配置為至少支撐所述探針頭的所述法蘭部的下側的圓盤部，以及

被配置為環繞所述探針頭的所述頭部的中空柱形部，其中所述中空柱形部具有比所述圓盤部更小的直徑，其中所述襯墊在所述O形環和到所述處理室的開口之間形成直角路徑，由此阻止所述O形環和到所述處理室的所述開口的直視線路徑。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述探針布置是離子通量探針。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中所述探針頭是由硅制成的。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中所述探針頭的所述面向等離子體的表面與所述上電極的面向等離子體的表面齊平。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中所述襯墊是由氮化硅(SiN)制成的。

6.根據權利要求1所述的裝置，其中所述襯墊在所述頭部的所述豎直側壁和所述上電極的所述開口的所述豎直側壁之間形成高縱橫比間隙，其中所述高縱橫比間隙具有大于水平寬度的豎直長度。

7.根據權利要求1所述的裝置，其中所述探針頭與由導電材料制成的插座電接觸。

8.根據權利要求7所述的裝置，其中所述探針頭通過導電焊料耦合于所述插座。

9.根據權利要求8所述的裝置，其中接觸棒被插入所述插座，其中所述接觸棒被配置為至少接收并中繼從所述探針頭獲得的測量數據。

10.根據權利要求1所述的裝置，其中接觸棒粘結于所述探針頭，其中所述接觸棒被配置為至少接收并中繼從所述探針頭獲得的測量數據。

11.根據權利要求1所述的裝置，其中所述上電極被配置為包括

面向等離子體的層，其中所述面向等離子體的層是由硅制成的，以及

一組上層，其中所述組上層粘結于所述面向等離子體的層，所述組上層是由導電導熱材料制成的。

12.根據權利要求11所述的裝置，其中所述組上層是由鋁制成的。

13.根據權利要求11所述的裝置，其中所述組上層是由石墨制成的。

14.根據權利要求11所述的裝置，其中所述上電極包括套筒，其中所述套筒包括內螺紋部和耳部。

15.根據權利要求14所述的裝置，其中所述套筒是由鋁制成的。

16.根據權利要求14所述的裝置，其中所述內螺紋部與螺紋固定環嚙合，由此壓縮所述O形環并迫使所述探針頭的所述法蘭部向下抵靠所述上電極的所述上表面。

17.根據權利要求16所述的裝置，其中所述螺紋固定環包括直徑比插座的直徑更大的內部透孔，其中所述插座與所述探針頭電接觸。

18.根據權利要求17所述的裝置，其中熱接觸環被設在所述法蘭部的朝上的表面和所述螺紋固定環的下表面之間，其中所述熱接觸環將所述探針頭從所述螺紋固定環電氣隔離。

19.根據權利要求17所述的裝置，其中所述熱接觸環是由硅聚合物制成的。

20.根據權利要求11所述的裝置，其中所述上電極的所述組上層包括內螺紋部，其中所述內螺紋部與螺紋固定環嚙合，由此壓縮所述O形環并迫使所述探針頭的所述法蘭部向下抵靠所述上電極的所述上表面。