[發明專利]用于電感耦合等離子體室的旋轉閉鎖氣體噴射器總成的窗和安裝裝置

有效

• 申請號: 201280052695.7
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN104040024A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 里什·查哈徹;大衛·謝弗
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠

技術領域

本發明涉及用于處理半導體襯底的等離子體處理室的部件。

發明內容

根據一個實施例，提供了一種等離子體處理室的介電窗。所述窗形成電感耦合等離子體室的頂壁，半導體襯底在等離子體室中進行等離子體處理。等離子體是通過將處理氣體激發成等離子體態而產生的。處理氣體通過氣體噴射器總成被供應到處理室中，所述氣體噴射器總成包括氣體噴射器、射頻防護屏、面板以及安裝在所述窗的中心孔中的環形插件。所述窗包括具有均勻厚度的盤，所述盤包括：在所述盤的下表面上的下真空密封表面，其被適配成對所述等離子體處理室的上表面進行密封；中心孔，其被配置為接收傳輸處理氣體到所述等離子體處理室的中心的所述氣體噴射器；以及所述上表面上的上凹槽，其包圍所述中心孔并且被配置為接收用于在所述窗中安裝所述氣體噴射器總成的所述環形插件。

根據另一個實施例，所述插件是適于適配在所述介電窗的上凹槽中的環形插件。環形盤具有均勻的厚度并且被適配成接收在上凹槽中，所述盤具有圓柱形外壁、上表面、下表面以及在上表面與下表面之間延伸的卡銷開口。

附圖說明

圖1示出了用于電感耦合等離子體反應室的可替換窗和氣體噴射器總成。

圖2A至圖2C示出了用于等離子體反應室的可替換窗和氣體噴射器總成的截面，其中圖2A示出了連接到氣體供應源的氣體噴射器總成，圖2B示出了沒有連接氣體供應源的氣體噴射器總成，并且圖2C示出了被保持在以螺栓連接在介電窗上的環形插件中的氣體噴射器、射頻防護屏和面板。

圖3A至圖3M示出了本文所述的石英窗的細節，其中圖3A是窗的透視圖，圖3B是窗的仰視圖；圖3C是沿著圖3B中的A-A線截取的窗的剖視圖；圖3D是沿著圖3E中的C-C線截取的剖視圖；圖3E是窗的俯視圖；圖3F是沿著圖3E的D-D線截取的剖視圖；圖3G是圖3D中的細節H的視圖，圖3H是圖3F的細節K的視圖，圖3I是圖3B中的細節G的視圖，圖3J是沿著圖3G的B-B線截取的視圖，圖3K是圖3D中的細節J的視圖，圖3L是圖3E中的細節L的視圖，并且圖3M是沿著圖3L中的E-E線截取的剖視圖。

圖4A至圖4C示出了氣體噴射器的細節，其中圖4A是噴射器的透視圖，圖4B是噴射器的俯視圖，并且圖4C是噴射器的側視圖。

圖5A至圖5C示出了具有卡銷開口的環形插件的細節，其中圖5A是插件的透視圖，圖5B是插件的俯視圖，并且圖5C是沿著圖5B的A-A線截取的剖視圖。

圖6A至圖6C示出了包圍氣體噴射器的射頻防護屏的細節，其中圖6A是射頻防護屏的透視圖，圖6B是射頻防護屏的俯視圖，并且圖6C是射頻防護屏的側視圖。

圖7A至圖7D示出了包圍射頻防護屏并且通過旋轉閉鎖裝置將氣體噴射器安裝在環形插件中的面板的細節，其中圖7A是面板的一半的俯視圖，圖7B是面板的一半的外側的透視圖，圖7C是面板的一半的內部的透視圖，并且圖7D是面板的一半的側視圖。

具體實施方式

現在將參照如附圖所示的一些優選實施例來詳細描述本發明。在以下描述中闡述了多個具體細節以便提供對本發明的完全理解。但是，本領域的技術人員應當認識到，在沒有這些具體細節的某些或全部的情況下可以實施本發明。在其他情況下，沒有詳細描述熟知的過程步驟和/或結構，以便不會不必要地模糊本發明。本文中使用的術語“約”應當理解為所述數值以上或以下10％的數值。

本文所述是一種能夠處理半導體襯底的等離子體反應室的可置換窗和氣體噴射器總成。所述窗和氣體噴射器總成被設計成避免窗產生碎片，所述窗通常是由石英制成的，并且在現有的安裝裝置中，所述窗內有機加工的卡銷開口。由于石英材料的易碎性，因此，在氣體噴射器被插入機加工的卡銷開口中時，機加工的卡銷開口會產生碎片。

可置換窗是由例如石英之類的介電材料制成的，并且形狀為均勻厚度的盤狀。上表面中的中心凹槽被配置為接收具有卡銷開口的環形插件，并且窗中的中心孔接收氣體噴射器以傳輸氣體到處理室中，所述氣體噴射器具有與窗的底面平齊或在其下方的末端。窗上方的感應線圈(未示出)激發處理氣體成等離子體狀態，用于處理襯底。例如，可以通過噴射器供應蝕刻氣體用于等離子體蝕刻襯底。

氣體噴射器可以包括一個或多個氣體出口，坐靠在中心凹槽的底壁上的凸緣用O型環真空密封所述窗，所述O型環適配在凸緣底部的溝槽中。射頻防護屏包圍氣體噴射器并且面板包圍射頻防護屏。面板是通過螺栓連接在一起包圍射頻防護屏的兩個零件，并且面板包括凸起(凸耳)以接合插件中的卡銷開口。