CN101419907B - 用于等离子体蚀刻的高温阴极 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于等离子体蚀刻的高温阴极，通常是适用于在高温等离子体蚀刻中应用的阴极。在一个实施方式中，阴极包含固定至基座的陶瓷静电卡盘。该基座具有形成在其中的冷却导管。在卡盘和基座之间配置有刚性支撑环，从而使卡盘和基座保持间隔分离的关系。

Description

用于等离子体蚀刻的高温阴极
技术领域
本发明的实施方式概括地说涉及半导体衬底处理系统。更准确地说，本发明涉及一种适用于等离子体蚀刻的高温阴极。
背景技术
在半导体晶片处理中，特征尺寸和线宽逐渐减小的趋势诱发对半导体工件或晶片上的掩模、蚀刻和沉积材料的性能具有更高的精度。在获得小于1.0微米的临界尺寸中等离子体蚀刻是特别重要的。
一般地，通过在低压环境中向提供在由基座支撑的衬底上方的工作气体施加RF功率来完成等离子体蚀刻。最后得到的电场产生一个将工作气体激发成等离子体的反应区域。离子向等离子体的边界迁移，并且一旦离开界面层就加速。加速离子产生需要除去或蚀刻靶材料所需的能量，该靶材料通常是配置在衬底上的一层材料。
在一些等离子体蚀刻应用中，希望在处理期间将衬底保持在超过100摄氏温度并直至大约400摄氏温度的温度下。为了在这种高温下成功地处理衬底，必须克服在衬底支撑设计方面的重大挑战。例如，在陶瓷和金属部件之间热膨胀方面的大差异导致陶瓷部件的损伤。此外，衬底支撑的高温区必须与通常用于防止在衬底支撑的内部区域之间渗漏的聚合物密封件隔离，其一般维持在基本的外界压力(ambient pressure)水准上，并且真空环境围绕衬底支撑。此外，在跨越衬底直径提供衬底温度分布的优良的控制的同时，必须克服这种挑战。不能控制衬底温度均匀对在单一衬底内和在衬底的之间的处理均匀性、器件产量和处理衬底的综合质量具有不利影响。
因此，需要适用于在高温等离子体蚀刻中使用的改进的衬底支撑。
发明内容
本发明通常是适用于在高温等离子体蚀刻应用中使用的阴极。在一个实施方式中，阴极包含固定于基座的陶瓷静电卡盘。该基座具有形成在其中的冷却导管。在卡盘和基座之间配置刚性支撑环，从而使卡盘和基座保持间隔分离的关系。
在至少一个其他的实施方式中，阴极包含配置在基座和卡盘之间的气体分布环。
在至少一个其他的实施方式中，阴极还包括穿过基座形成的气体通道和穿过卡盘形成的气体进口。通道和进口不对准但是通过气体分布环流动地连接以限定气体输送通路。
在至少一个其他的实施方式中，陶瓷挡板盘配置在气体输送通路中。
在至少一个其他的实施方式中，阴极还包括配置在限定在卡盘和基座之间的间隙中的环形分流板，其中环形分流板接触基座但不接触卡盘。
在至少一个其他的实施方式中，锁紧圈用于将卡盘固定至基座。锁紧圈包含至少两个串联配置在锁紧圈接触卡盘的部分和锁紧环接触基座的部分之间的热量扼流。
在至少一个其他的实施方式中，阴极还包含枢轴和套管。枢轴连接至卡盘并贯穿基座。套管穿过枢轴配置以便限定在枢轴和基座之间的第一间隙大于限定在枢轴和套管之间的第二间隙。密封件配置在枢轴的下端和基座之间以密封第一间隙。
在至少一个其他的实施方式中，基座还包含将枢轴连接至卡盘并贯穿基座的沟道。沟道穿过基座为第一间隙提供排放口。
在另一个实施方式中，一种等离子体处理阴极包括：基座、陶瓷静电卡盘和使静电卡盘的底部和基座保持间隔分离关系的刚性支撑环。静电卡盘具有多个从静电卡盘的底表面延伸至静电卡盘的顶表面的气体进口。流体分布环配置在基座和静电卡盘之间。流体分布环与基座间隔开以在其间限定环形沟道。流体分布环包含多个配置为引导气体从沟道穿过流体分布环至静电卡盘的气体通道。多个陶瓷挡板配置在气体通道中。
在又一个的实施方式中，一种等离子体处理阴极包括：具有形成在其中的冷却导管的基座、固定至基座顶表面的陶瓷静电卡盘、和配置在静电卡盘和基座的顶表面之间的刚性支撑环。支撑环保持静电卡盘的底表面间隔地远离基座的顶表面。在限定在静电卡盘的底表面和基座的顶表面之间的间隙中向支撑环内放射状地配置的平的环形分流板。密封件提供为在分流板向外的位置将静电卡盘密封至基座，密封件允许静电卡盘相对于板放射式运动。
附图说明
为了能详细理解本发明的上述特征，将参照部分在附图中示出的实施方式对以上的概述进行更加详细的描述。然而，应该注意到，附图仅示出了本发明的典型实施方式，并因此其不能被理解为是对本发明范围的限制，因为本发明允许存在其它等效的实施方式。
图1是适用于在等离子体蚀刻腔室中使用的衬底支撑部件的一个实施方式的剖面透视图；
图2是描述气体分布环的一个实施方式的图1的衬底支撑部件的部分截面图；
图3A是配置在冷却基座上的气体分布环的一部分的局部平面图，该气体分布环具有覆盖穿过该环形成的气体入口(gas inlet)的挡板盘；
图3B是去除的挡板盘以示出气体入口的图3A的气体分布环的局部平面图；
图4是穿过气体分布环的图1的衬底支撑部件的另一个局部截面图；
图5是挡板盘的一个实施方式的透视图；
图6是穿过内部气体进口的图1的衬底支撑部件的局部截面图；
图7是在冷却基座和静电卡盘之间利用E-密封件的衬底支撑部件的局部截面图；以及
图8是适用于在等离子体蚀刻腔室中使用的衬底支撑部件的另一个实施例的剖面透视图。
为了便于理解，在有些地方可能使用相同的参考数字指示与图共有的相同的元件。然而，应当注意附图仅仅象征性地说明本发明的实施例，因此不视为对本发明范围的限制，因为本发明允许其他同样效果的实施方式。
具体实施方式
图1是适用于等离子体蚀刻的高温阴极100的一个实施例的剖面立体图。阴极100有益地用于等离子体蚀刻反应器，例如AdvantEdgeTM蚀刻反应器，该蚀刻反应器可以从Santa，Clara，California的Applied Materials Inc.获得，在其他的蚀刻反应器中，包含可以从其他的厂商获得的适当的反应器。
图1是阴极100的实施方式。阴极100通常包含固定于冷却基座102的静电卡盘104。枢轴106从静电卡盘104的底部延伸。枢轴106通过蒸或其他适当的方法与静电卡盘104结合。枢轴106通常由例如不锈钢的导电材料制造。
静电卡盘104以间隔分离的关系支撑在冷却基座102上方。在图1描述的实施方式中，支撑环110提供在冷却基座102和静电卡盘104之间，以便在静电卡盘104的下面和冷却基座102的顶表面之间保持间隙118。间隙118限制在静电卡盘104和冷却基座102之间热传输。在一个实施方式中，静电卡盘104和冷却基座102之间的间隙118的横穿距离在大约0.025至大约0.045英寸。
为了进一步使静电卡盘104和冷却基座102之间的热传输最小化，支撑环110由其他材料中相对于基座具有低的热传导系数的材料形成，例如钛。在其他的实施方式中，支撑环110由硬的阳极化铝、高温塑料或其他的适当的材料制造。在其他的实施方式中，支撑环110由刚性材料制造以便在将卡盘104夹紧至基座102的同时保持间隙118的横穿尺寸。在图1描述的实施方式中，支撑环110由硬质塑料制造，例如，诸如的聚酰亚胺。
在一个实施方式中，支撑环110接触静电卡盘104的底表面的小于百分之十五，例如百分之十。在图1描述的实施方式中，接触静电卡盘104的支撑环110的顶端或轮周变窄以提供热扼流(heat choke)。作为选择，通过依靠降低环110和冷却基座102(″反向轮周(reverse crown)″)之间的接触面积抑制支撑环110的底部的热传输来限制热流穿过环110。
冷却基座102由具有优良的热传输的材料例如像不锈钢或铝一样的金属制造。冷却基座102包含一个或多个形成在其中的流体导管152。导管152与流体源结合以便有选择地加热或冷却冷却基座102的温度。具有形成在其中的导管以调节其温度的冷却基座的实例描述在2004年10月7日提交的美国专利申请序列号No.10/960,874中。
冷却基座102还包含从冷却基座102的底表面延伸的圆柱150。圆柱150的内径154配置为在冷却基座102和枢轴106之间保持间隙112。圆柱150的下端包含容纳固定o形圈116的密封套的向内延伸的凸缘156。o形圈116在冷却基座102和枢轴106之间提供压力阻挡。
使用遮板108以管理枢轴106的温度以便从静电卡盘104传递的热量不损伤o形圈116。遮板108使从枢轴106传输的热量增加了大约两倍。遮板108包含凸缘162和套管160。套管160装配在枢轴106内侧，以便从枢轴106传输的热量主要流向套管160。套管160可以与枢轴106具有紧密配合，或在他们之间限定有间隙，该间隙小于枢轴106和冷却基座102的内径154之间限定的间隙112。遮板108提供足够的热沉(heat sink)以允许静电卡盘104在超过300摄氏度下运行而不损伤密封件116。
从枢轴106散出的热量通过幅射和传导来传输。为了防止由于陶瓷卡盘材料中的高热应力而损害静电卡盘104，必须限制散热。可能，由于密封泄漏，在枢轴106和冷却基座102之间的间隙112充满为了冷却衬底而提供的氦气。间隙112中的氦气的压力在处理周期期间变化很大，这导致枢轴106的额外的重复热应力和故障。为了疏散泄漏至间隙112的氦气并防止从枢轴106至冷却基座102不可预知的热传输，间隙112通过小的沟道192连接到腔室，从而将存在于间隙112中的任何氦清除至其中安置有阴极的腔室。沟道192包括烧结陶瓷插头194以防止在沟道192中形成电弧。尽管沟道192示为穿过圆柱150，但沟道192可以形成在其他的位置，例如，穿过导管152上方的基座102的主要部分。
静电卡盘104一般地由铝的氮化物或其他的适当材料制造。静电卡盘104包含电阻加热器122和至少一个卡盘电极120。在一个实施方式中，加热器122配置在静电卡盘104的中部，同时卡盘电极120配置在加热器122和顶表面130之间。卡盘电极120还装备有RF功率以在蚀刻期间在处理腔室内维持等离子体。通常通过贯穿枢轴106和遮板108的中空内部的馈电器124，126提供至卡盘电极120和加热器122的功率，以便于卡盘电极120和加热器122与未示出的电源相结合。
副电极128配置在卡盘电极120的下面。副电极128的外缘延伸超过卡盘电极120的外缘。由于静电卡盘104的顶表面130小于固定在卡盘顶上的衬底以防止在处理期间在衬底的边缘卡盘被等离子体损伤，所以在衬底边缘的电场扭曲并提供所谓的″倾斜″蚀刻轮廓。副电极128连接到作为卡盘电极120的主RF端子并在蚀刻处理期间装备有通常相同的电势。还使用副电极128以防止和/或除去沉积在支撑在向外的壁架190上并在静电卡盘104的顶表面130下面的处理套件(process kit)(例如，处理环)上的材料。
静电卡盘104的顶表面130通常包含多个被沟槽网络134分离的台面132。该台面包含表面特征144，例如凸起、凸出、浮雕、纹理等等，其用于配合表面130的热传输和卡盘特性。通过穿过静电卡盘104形成的内部气体进口140将氦或其他适合热传输的气体提供至沟槽网络134。
静电卡盘104的顶表面130还包含通过环形脊138与沟槽网络134分离的外部周边沟道136。通过外部气体进口140将氦气或其他适合的热传输气体提供至外部周边沟道136以便独立地控制被输送至沟槽网络134和外部周边沟道136的气体。选择性地，提供一个或多个气体进口140，142以在沟槽网络134和外部周边沟道136中提供想要得气体分布。在图1描述的实施方式中，穿过静电卡盘104形成一个内部气体进口142和十二个等距的外部气体进口140。尽管仅仅显示一个，但穿过冷却基座102和静电卡盘104形成多个升降销孔146(lift pin hole)。
选择性地，相邻外部周边沟道136配置第二环形外部沟道(未示出)。第二环形外部沟道用于收集污染物并降低余卡盘下表面的污染，从而提高卡盘性能。
图2描述阴极100的锁紧圈114的一个实施方式的局部剖视图。锁紧圈114由刚性材料制造，例如阳极化铝、钛、或其他适合的材料。选择锁紧圈114的材料以具有低导热率，从在则使静电卡盘104和基座102之间的热传输最小化。锁紧圈114通常包含具有从那里向内延伸的凸缘204的环形体202。凸缘204的远端包含向下延伸的唇缘206(lip)。凸缘204和唇缘206的尺寸为当夹紧时唇缘206接触在静电卡盘104的壁架190下面放射状向外延伸的安装凸缘212。
在一个实施方式中，锁紧圈114配置为使静电卡盘104和锁紧圈114之间的热传输最小化，从而防止或减小在卡盘104中形成横向温度梯度。在一个实施方式中，唇缘206围绕凸缘204的圆周分节以使锁紧圈114和静电卡盘104之间的接触最小化。在另一个实施方式中，凸缘204包含减小了横截面的区域以便在唇缘206和主体202之间产生热量扼流，从而限制它们之间的热传输。在另一个实施方式中，在唇缘206和安装凸缘212之间提供热绝缘环210。绝缘环210由具有小于静电卡盘104和环114的至少一个或两者的热传导系数的材料制造。
主体202包含配置以接收紧固件222的螺纹孔216。紧固件222贯穿穿过冷却基座102形成的排屑孔218(clearance hole)。排屑孔218具有在扣紧时足够容纳锁紧圈114和冷却基座102之间热膨胀的差异的直径。使用一个或多个垫圈220以防止紧固件222的压头延伸或结合在排屑孔218中。穿过冷却基座202提供埋头孔226(counter bore)以便于紧固件222进入。紧固件222和垫圈220由适合的材料制造，并且在一个实施方式中，由镍合金制造，例如
Figure S2008101265644D00071
在一个实施方式中，在紧固件222的压头和冷却基座102之间配置弹簧(未示出)以使静电卡盘104与锁紧圈114偏置。
主体202另外包括从其底表面延伸的脊208。脊208使主体202与冷却基座102的顶表面214保持间隔分离关系。脊208在主体202和冷却基座102之间提供热量扼流，以便使从静电卡盘104的周边穿过锁紧圈114至冷却基座102的热传输最小化。选择性地，将脊208分节成离散的部分以进一步限制主体202和冷却基座102之间的热传输。
此外图2描述的是气体分布环230。配置气体分布环230以将气体提供至外部气体进口140。气体分布环230配置在形成在冷却基座102的顶表面214中的台阶凹槽232中。多个紧固件234排列为接合形成在冷却基座102中的螺纹孔236，以固定气体分布环230。在气体分布环230和基座102之间和基座102的台阶凹槽232之间提供多个内部和外部环密封件238。
气体分布环230的底部254与台阶凹槽232的底部256保持间隔分离的关系，从而限定穿过基座102供给气体的环形通道250。穿过气体分布环230形成一个或多个导孔252以允许沟道中的气体穿过气体分布环230。
气体分布环230此外包含台阶埋头孔240。配置台阶埋头孔240的上层部分以接收挡板盘244。通过在气体分布环230和静电卡盘104的底表面之间提供密封的挡板密封件242限定每一挡板盘244。挡板密封件242另外密封地限定外部气体进口140。在一个实施方式中，密封件238，242由高温弹性体制造，例如全氟代弹性体(perfluorelastomer)，是其中一个实例。在一个实施例中，导孔252侵入台阶埋头孔240以允许气体从环形通道250穿过气体分布环230传递并最后穿过静电卡盘104的外部气体进口140。
另外参照图3A和3B，提供挡板盘244以防止在处理期间阴极100和配置在静电卡盘104之上的带电衬底的接地的表面的视力曝光(sight exposure)的直线。由不导电材料例如陶瓷材料制造的挡板盘244防止在阴极100内放电(例如电弧)。在一个实施方式中，挡板盘244用氧化铝(Al2O3)制成。
在图3A描述的实施方式中，示出了除去静电卡盘104的挡板盘244和气体分布环230。用阴影显示外部气体进口140的位置。图3B描述除去挡板盘244的气体分布环230以便示出配置在台阶镗孔240的下部区域中的紧固件234的压头。随着在图3B中除去挡板盘244，可以看见穿过气体分布环230形成的气体进口孔252。如图4所示，气体进口孔252使台阶埋头孔240与具有穿过冷却基座102形成的通道402的气体源(未示出)连接。
还有图2和4所示，支撑环110保持在形成在气体分布环230的周边上的壁架224上。作为选择，支撑环110可以位于形成在静电卡盘104或冷却基座102的至少一个中的沟槽中。
图5描述挡板盘244的一个实施方式。在图5描述的实施例中，挡板盘244的上下表面各自包含形成在其中的横向沟道502，504以增强围绕挡板盘244的气流。挡板盘244还包含形成在板244的周围中的切口506以进一步增强从挡板盘244的底表面至顶表面的流动。
图6是说明用于内部气体进口142下面的挡板盘244的阴极100的另一个局部剖视图。挡板盘244保持在台阶镗孔602中，还使用台阶镗孔602保持挡板密封件242。挡板密封件242提供围绕内部气体进口142的密封件。作为选择，在这里描述的一个或多个密封件可以用E-密封件702替换，如图7所示。E-密封件702由软金属制造，并且配置为以当其压缩在冷却基座102和静电卡盘104之间时提供高温密封。在一个实施方式中，E-密封件702由Ni电镀的718材料制造。在提供区域真空密封的同时E-密封件702容许部件由于在加热和冷却期间的热膨胀或收缩引起的相对运动。
回到图6，台阶镗孔602的下部区域连接至用于通过内部气体进口142将沟槽网络134连接至气体源(未示出)的气体通道604。如图6所示，气体通道604和内部气体进口142偏置以防止如以上讨论的瞄准线校直(alignment)。另外，挡板盘244还阻碍进口142和通道604之间的校直以在对从通道604穿过进口142的气体流动不产生不利影响的情况下提供保护的额外测量。
图8描述阴极800的另一个实施方式。阴极800基本上类似于阴极100并包含配置在冷却基座102的凹槽804中的分流板802。在分流板802的每一侧面上提供显示为E-密封件702的环状密封件以使分流板802与由于阴极800内不慎气体泄漏引起的气体压力变化。作为选择，E-密封件702容许间隙118的一部分，例如包含分流板802的区域，有选择地充满热传输气体例如氦气以帮助调节冷却基座102和静电卡盘104之间的热传输。
在一个实施方式中，在静电卡盘104的底部与冷却基座102的顶端之间的间隙118配置为能够容纳薄的(例如，大约0.020至0.060英寸)分流板802。分流板802由具有高热导率和高电阻率的坚固材料(例如，铝的氮化物、铝的氧化物等等)制成。分流板802通过″传播″由静电卡盘104或基座102中的局部特征例如后部的He孔或升降销孔所引起的、以及由配置在卡盘中的加热器122、关于冷却剂通道图案的缺陷、和沟道中冷却剂温度变化引起的任何热量的非均匀性来使从静电卡盘104到冷却基座102的热流更均一。在由于间隙中的充填气体的放电引起的在卡盘和冷却基座之间的间隙中的点火辅助等离子体不受威胁的情况下，分流板802还容许在静电卡盘104和冷却基座102之间更大的距离。在2003年5月16日申请的美国专利申请系列号No.10/440,365中描述了受益于本发明的分流板的一个实例。等离子体蚀刻处理腔室的内表面，例如美国专利申请系列号No.10/440,365和10/960,874中描述的，可以由含有氧化钇的材料制造，和/或涂覆有含有氧化钇的材料。这种含有氧化钇的表面的实例包含遮板、处理套件、壁衬(wall liner)、腔室壁、喷射头和气体输送喷管等。
在等离子体蚀刻反应器运转中，通过间隙118和间隙112将嵌入静电卡盘104的加热器122产生的热量和通过卡盘104从等离子体获得的热量排斥至冷却基座102。在至少一个实施方式中，基座102和卡盘104不接触，并且连接至卡盘104的枢轴106仅仅接近紧邻密封件116的基座102，以便卡盘和枢轴部件基本上不接触基座。为了保持静电卡盘104的表面在比冷却基座102高很多的温度，在一个实施方式中充满氦气的间隙118减少至冷却基座102的热通量。在一些实施方式中，使用分流板802减少由于加热器122的非最佳化热源功率分布导致的温度不均匀性和/或由于冷却基座102的不均匀冷却导致的温度不均匀性。枢轴106用来保持静电卡盘104的终端在大气压力之下，以免在终端之间以及在端子和其他部件之间产生电弧。枢轴106足够长以容许o形圈116放置在足够远的位置，以容许从枢轴106散发的热量以适合于防止破坏枢轴106或卡盘104的速率释放，同时将枢轴106底部的温度降低到o形圈116的材料的熔点之下。
因而，本发明提供一种适用于高温等离子体蚀刻的阴极的实施方式。阴极容许陶瓷静电卡盘在高达450摄氏度的温度下运行，同时冷却基座维持在大约20至大约80摄氏度的范围内，从而防止由于热应力或暴露于高温下引起的阴极部件的损伤。
同时，上述内容涉及本发明的的实施方式，在不脱离其基本范围的情况下可以设计本发明的其他的和另外的实施方式，并且本发明的范围由所附的权利要求书确定。

Claims (20)

1.一种等离子体处理阴极，包括：
基座，具有形成在其中的冷却导管；
陶瓷静电卡盘，固定于基座；以及
刚性支撑环，配置在静电卡盘和基座之间，该支撑环使静电卡盘和基座保持间隔分离的关系。
2.根据权利要求1所述的阴极，其特征在于，还包括配置在基座和静电卡盘之间的气体分布环。
3.根据权利要求2所述的阴极，其特征在于，还包括：
穿过基座形成的气体通道；以及
穿过静电卡盘形成的气体进口，其中通道和进口不对准但通过气体分布环流动地连接以限定气体输送通路，其中气体输送通路贯穿气体分布环。
4.根据权利要求3所述的阴极，其特征在于，还包括：
陶瓷挡板盘，配置在气体输送通路中。
5.根据权利要求4所述的阴极，其特征在于，气体分布环还包括：
镗孔，具有配置在其中的挡板盘。
6.根据权利要求1所述的阴极，其特征在于，还包括：
穿过基座形成的气体通道；
穿过静电卡盘形成的气体进口，其中通道和进口不对准但通过气体分布环流动地连接以限定气体输送通路；以及
配置在气体输送通路中的陶瓷挡板盘。
7.根据权利要求1所述的阴极，其特征在于，还包括：
平的环形分流板，配置在限定在静电卡盘和基座之间的间隙中。
8.根据权利要求7所述的阴极，其特征在于，环形分流板与基座接触并与静电卡盘间隔地远离。
9.根据权利要求1所述的阴极，其特征在于，还包括：
锁紧圈，用于将静电卡盘固定于基座，该锁紧圈具有至少两个串联配置在锁紧圈接触静电卡盘的部分和锁紧圈接触基座的部分之间的热量扼流。
10.根据权利要求1所述的阴极，其特征在于，还包括：
枢轴，连接至静电卡盘并贯穿基座；
穿过枢轴配置的套管，其中限定在枢轴和基座之间的第一间隙大于限定在枢轴和套管之间的第二间隙；以及
配置在枢轴的下端和基座之间的密封件，该密封件密封第一间隙。
11.根据权利要求10所述的阴极，其特征在于，基座还包括：
沟道，连接与静电卡盘连接的枢轴并贯穿基座，该沟道穿过基座为第一间隙提供排放口。
12.一种等离子体处理阴极，包括：
基座，具有形成在其中的冷却导管；
陶瓷静电卡盘，配置在基座上，静电卡盘具有多个从面对基座的静电卡盘的底表面延伸到静电卡盘的顶表面的气体进口；
刚性支撑环，配置在静电卡盘和基座之间，该支撑环使静电卡盘的底部和基座保持间隔分离的关系；
流体分布环，配置在基座和静电卡盘之间，流体分布环的底部与基座间隔开以限定环形沟道，流体分布环具有多个配置为引导气体从沟道穿过流体分布环至静电卡盘的气体通道；以及
多个陶瓷挡板，配置在气体通道中。
13.根据权利要求12所述的阴极，其特下在于，多个陶瓷挡板的至少一个还包括：
类盘状主体，具有上下表面；以及
横向沟道，形成在上下表面中。
14.根据权利要求12所述的阴极，其特征在于，多个陶瓷挡板的至少一个还包括：
类盘状主体，具有周界；以及
切口，形成在周界中。
15.根据权利要求12所述的阴极，其特征在于，还包括：
环形分流板，配置在限定在静电卡盘和基座之间的间隙中，其中环形分流板与基座接触并间隔远离静电卡盘。
16.根据权利要求12所述的阴极，其特征在于，还包括：
枢轴，连接至静电卡盘并贯穿基座；
穿过枢轴配置的套管，其中限定在枢轴和基座之间的第一间隙大于限定在枢轴和套管之间的第二间隙；以及
密封件，配置在枢轴的下端和基座之间，该密封件密封第一间隙。
17.一种等离子体处理阴极，包括：
基座，具有形成在其中的冷却导管；
陶瓷静电卡盘，固定至基座的顶表面；
刚性支撑环，配置在静电卡盘和基座之间，该支撑环保持静电卡盘的底表面间隔地远离基座的顶表面；
平的环形分流板，在限定在静电卡盘的底表面和基座的顶表面之间的间隙中向支撑环的内侧放射状地配置；以及
密封件，向分流板的外侧在静电卡盘和基座之间提供密封，该密封件允许静电卡盘相对于板放射式运动。
18.根据权利要求17所述的阴极，其特征在于，还包括：
穿过基座形成的气体通道；
穿过静电卡盘形成的气体进口，其中通道和进口不对准但通过气体分布环流动地连接以限定气体输送通路；以及
配置在气体输送通路中的陶瓷挡板盘。
19.根据权利要求17所述的阴极，其特征在于，还包括：
枢轴，连接至静电卡盘并贯穿基座中的圆柱，圆柱的内径配置为保持枢轴和基座之间的第一间隙；
穿过枢轴配置的套管，其中第一间隙大于限定在枢轴和套管之间的第二间隙；以及
密封件，配置在枢轴的下端和基座之间，该密封件密封第一间隙。
20.根据权利要求17所述的阴极，其特征在于，还包括：
流体分布环，配置在基座和静电卡盘之间，流体分布环的底部与基座间隔开以限定环形通道，该流体分布环包括：
形成在面向静电卡盘的顶表面上的台阶镗孔，该镗孔在其中接收挡板；
气体通道，具有闯入台阶镗孔的第一端和穿透流体分布环的底部的第二端，并且暴露于环形通道。
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