[發明專利]用于高射頻功率導體蝕刻系統的錘頭TCP線圈支架

有效

• 申請號: 201410265091.1
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104241072B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 龍茂林;亞歷克斯·帕特森
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01L21/3065
• 代理公司: 上海勝康律師事務所31263
• 代理人: 李獻忠

技術領域

本發明總體上涉及半導體制造，并且更具體地講，涉及等離子體室以及在這種室中使用的結構/裝置。

背景技術

在半導體制造中，常常且反復進行蝕刻處理。本領域技術人員熟知有兩種類型的蝕刻處理：濕法蝕刻和干法刻蝕。一種類型的干法蝕刻是使用感應耦合等離子體蝕刻設備進行的等離子體蝕刻。

等離子體包含多種類型的自由基以及正離子和負離子。多種自由基、正離子和負離子的化學反應用于蝕刻晶片的特征、表面和材料。在蝕刻處理期間，室的線圈起到類似于變壓器的初級線圈的作用，而等離子體起到類似于變壓器的次級線圈的作用。

正是在這種背景下提出了涉及等離子體處理室、設備、零件和操作的實施例。

發明內容

本發明公開了用于在等離子體處理室中使用的裝置、系統、室和陶瓷支架。等離子體處理室可以被配置成用于蝕刻晶片/襯底，并且特別是多層電介質或金屬材料。提供了在等離子體處理蝕刻室中使用的陶瓷支架。處理蝕刻室是變壓器耦合等離子體(TCP)線圈系統，并且陶瓷支架用于支撐TCP線圈。在本文所述的實施例中，陶瓷支架包括在支架的徑向延伸部分的錘頭形狀。錘頭設計連同螺釘的放置和無螺紋螺釘的使用起到提供更高效的處理的作用，以及減小了在用于支撐TCP線圈的螺釘之間產生電弧放電的可能性。

在一個實施例中，提供了包括襯底支架的等離子體處理系統。所述系統包括室，其用于當襯底設置在所述室的襯底支架上時對所述襯底進行等離子體處理。所述室具有定向在所述襯底支架上方的陶瓷窗口。所述系統包括由內線圈和外線圈限定的變壓器耦合等離子體(TCP)線圈，所述TCP線圈設置在所述陶瓷窗口上方。所述系統還包括設置在所述TCP線圈上方的陶瓷支架。所述陶瓷支架包括從中心區延伸到外周的多根輻條。所述輻條中的每根包括在背離輻條的軸的方向上使所述陶瓷支架徑向擴展的錘頭形狀。所述系統還包括將TCP線圈連接到所述陶瓷支架的多個螺釘。連接到所述外線圈的至少成對的螺釘在徑向上彼此偏置，并且所述成對的螺釘之一設置在所述錘頭形狀中；所述陶瓷支架使用所述多個螺釘將所述TCP線圈支撐在所述室的所述陶瓷窗口上方。

在一些實施例中，所述陶瓷支架包括用于接收所述多個螺釘的多個螺釘孔，所述多個螺釘孔無螺紋；并且其中，所述多個螺釘中的每個包括無螺紋部分和螺紋部分，所述無螺紋部分被限定為坐落所述無螺紋的螺釘孔中，并且所述螺紋部分被限定為旋入所述TCP線圈的螺紋中。

在一些實施例中，所述多根輻條沿著支架軸和終端軸對齊。

在一些實施例中，所述系統進一步包括第一終端支架，在沿著所述終端軸對齊的輻條的第一端連接到所述陶瓷支架；以及第二終端支架，在沿著所述終端軸對齊的所述輻條的第二端連接到所述陶瓷支架。

在一些實施例中，所述第一終端支架和所述第二終端支架分別連接到第一終端主體和第二終端主體，所述第一終端支架和所述第二終端支架保持所述第一終端主體和所述第二終端主體從所述陶瓷支架升高。

在一些實施例中，所述陶瓷支架包括在沿著所述終端軸對齊的輻條的相對的外端在所述TCP線圈的終端下方的細長通道。

在一些實施例中，所述徑向偏置是從所述陶瓷支架的中心區延伸并且延伸到被限定在所述陶瓷支架的所述外周的螺釘孔的角度。

在一些實施例中，還包括沿著所述終端軸限定的多個通道，所述通道的大小適合使終端能連接到所述TCP線圈以通過所述陶瓷支架并且與所述陶瓷支架保持間距來維持不接觸。

在一些實施例中，在所述輻條中的一根上設有三個螺釘，其中，第一螺釘設置成穿過所述錘頭形狀的第一側，第二螺釘設置成穿過輻條區，并且第三螺釘設置成穿過所述錘頭形狀的第二側，其中，所述第一側、所述第二側和所述輻條區限定所述錘頭形狀。

在一些實施例中，所述第一螺釘連接到所述外線圈的內部上，所述第二螺釘連接到所述外線圈的中間部上，并且所述第三螺釘連接到所述外線圈的外部上。

提供了一種在等離子體處理系統中使用的裝置。所述裝置包括陶瓷支架，所述陶瓷支架具有從中心區延伸到外周的多根輻條，所述輻條中的每根包括在背離輻條的軸的方向上使所述陶瓷支架徑向擴展的錘頭形狀。多個螺釘孔設置成穿過所述陶瓷支架，并且所述多個螺釘孔被限定為使螺釘能連接到具有內線圈和外線圈的TCP線圈。外線圈將設置在每根輻條的錘頭形狀下方，并且徑向間隙被限定在每個錘頭形狀之間。徑向間隙限定繞著外線圈的不連續的環。

在一些實施例中，至少成對的螺釘孔彼此徑向偏置，并且所述成對的螺釘孔之一設置在所述錘頭形狀中。