CN101981669A - 簇射极板以及利用簇射极板的等离子体处理装置 - Google Patents

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Abstract

簇射极板(300)包括第一平板(301),第二平板(302)和第三平板(303)。传热介质流于其中的流道(303a)形成在第三平板(303)的表面中,面向第二平板(302)。一种网格约以90°相互交叉的点阵形成在第三平板(303)的中心区域,并且该流道(303a)约以90°弯曲,其相当于网格相互交叉的角度。通过以这种方式弯曲流道(303a),大量的流道(303a)可以设置在,特别是加热到很高温度的中心区域,从而可以充分地冷却簇射极板。

Description

簇射极板以及利用簇射极板的等离子体处理装置
于2009年3月6日递交,基于美国专利法第371条的国际申请号为PCT/JP2009/054336的国际阶段申请,和于2008年3月24日递交,基于美国专利法第119条的日本专利申请号为2008-076429的优先权要求,为了所有目的,本申请是通过全文引用并入于此。
技术领域
本发明涉及一种簇射极板和利用簇射极板的等离子体处理装置。
背景技术
一般来说,为了制造半导体器件等,等离子体处理装置被用于进行微波等离子体CVD(化学气相沉积)等,来制造薄膜。这种等离子体处理装置设置有一个室,一个缝隙天线,一个电介质隔断墙,一个等离子激发供气部,一个支架台和一个簇射极板(例如,参见日本专利申请的公开号2002-299241)。
簇射极板传输上述簇射极板产生的等离子体给下面的簇射极板产,并进一步提供工艺气体直接进入下面的簇射极板。
发明内容
本发明解决的问题
通过这个方法,由于暴露在等离子体中,这个簇射极板会变热。因此,在簇射极板中设置流道,用来流动传热介质,以冷却簇射极板。由于簇射极板温度影响了等离子体装置中进行的操作,故希望得到充分冷却的簇射极板。
本发明是在上述情况下创建,旨在设置一种带有流道的簇射极板,以促进带有充分冷却的簇射极板,以及利用簇射极板的等离子体处理装置。
为了实现该目标,本发明的第一个方面的簇射极板包括:
第一部件;
与第一部件叠加并连接的第二部件,
一个形成在第一部件表面上的凹槽,该表面面向第二部件,并且通过叠加第二部件,凹槽的作用等同于传热介质流于其中的流道,
其中该流道侧壁在平行于第一部件和第二部件的连接平面的平面里弯曲。
为了实现该目标,本发明第二个方面的等离子体处理装置包括第一个方面的簇射极板。
为了实现该目标,本发明的第三个方面的簇射极板包括:
第一部件;
与第一部件叠加并连接的第二部件;
一个形成在第一部件的表面上的凹槽,该表面面向第二部件,并且通过叠加第二部件,凹槽的作用等同于传热介质流于其中的流道;以及
为了实现该目标,本发明第四个方面的等离子体处理装置包括第三个方面的簇射极板。
根据本发明,可能提供一种含有用于实现充分冷却簇射极板的流道的簇射极板和一种利用簇射极板的等离子体装置。
附图说明
图1展示了一个等离子体处理装置的结构示例。
图2是一个展示径向线缝隙天线示例的平面图。
图3是一个展示本发明第一个实施例的簇射极板结构示例的平面图。
图4展示了图3中线IV-IV的横断面视图。
图5是一个展示该簇射极板的第一个平板的平面图。
图6A是一个展示该簇射极板的第二个平板的平面图。
图6B是一个展示簇射极板的第三个平板的平面图。
图7是一个展示本发明第二个实施例的簇射极板结构示例的平面图。
图8A展示了图7中的簇射极板的局部放大图。
图8B展示了图8A中的线VIIIB-VIIIB的横断面视图。
图8C展示了图8A中的线VIIIC-VIIIC的横断面视图。
图9是一个展示本发明第三个实施例的簇射极板结构示例的平面图。
图10A展示了图9中簇射极板的局部放大图。
图10B展示了图10A中线XB-XB的横断面视图。
图11是一个展示本发明第四个实施例的簇射极板结构示例的平面图。
图12A展示了图11中的簇射极板的局部放大图。
图12B展示了图12A中线XIIB-XIIB的横断面视图。
图13展示了本发明的一种修改。
图14A展示了本发明的修改,以及簇射极板的局部放大图。
图14B展示了图14A中线XIVB-XIVB的横断面视图。
图15A展示了本发明的修改,以及簇射极板的局部放大图。
图15B展示了图15A中线XVB-XVB的横断面视图。
图15C展示了图15A中线XVC-XVC的横断面视图。
附图编号说明
100等离子体处理装置,
101等离子体发生室(室)
101a等离子体激发空间
101b处理空间
102顶板(绝缘板)
103天线
103a波导(屏蔽部件)
103b径向线缝隙天线(RLSA)
103c慢波板(电介质)
104波导管
104a外波导管
104b内波导管
105等离子体供气部分
106基底支持台
300,400,500,600,700簇射极板
301,401,501,601,701第一个平板
301a,401a,501a,601a流道(用于工艺气体)
301b,401b,501b,601b出口
302,402,502,602,702第二个平板
303,403,503,603,703第三个平板
303a,403a,503a,603a,603c,703a流道(为传热介质)
304,404,504,604工艺气体供应通道
305,405,505,605工艺气体入口
503b,503c鳍状物
603b隔断墙
具体实施方式
本发明的簇[0013]射极板和使用簇射极板的等离子体处理装置的实施例使用相同的数字进行解释。在这些实施例中,提供解释,以用在微波等离子体化学气相沉积装置中的簇射极板为例。
(第一个实施例)
本发明的第一个实施例的使用簇射极板的等离子体处理装置的结构如图1至图6B所示。图1展示了等离子体处理装置100的结构。图2展示了径向线缝隙天线103b的示例。图3是一个描述第一个实施例的簇射极板300的平面视图。图4是一个展示图3中IV-IV横断面的简图。图5,6A和6B是一个展示组成簇射极板300的平板的平面图。
、该等离子体处理装置100是由等离子体发生室(室)101,顶板(绝缘板)102,天线103,波导管104,等离子体供气部分105和基底支持台106组成。该天线103是由波导(屏蔽部件)103a,径向线缝隙天线(RLSA)103b和慢波板103c组成。波导管104是一个由外波导管104a和内波导管104b组成的同轴波导管。
该等离子体处理装置100的等离子体发生室101上覆盖了由例如石英或氧化铝的电介质材料制成的传导微波的顶板102。该等离子体发生室101内通过真空泵保持真空状态。该天线103设置在顶板102上。
该波导管104连接到天线103。该天线103的波导103a连接到波导管104的外波导管104a。该天线103的径向线缝隙天线103b连接到内波导管104b。该慢波板103c放置在波导103a和径向线缝隙天线103b之间,并压缩微波波长。该慢波板可以是由如石英,氧化铝等电介质材料构成。
微波是通过波导管104由微波源提供。该微波在波导103a和径向线缝隙天线103b之间的径向方向上传输,并从径向线缝隙天线103b的缝隙散发。
图2是一个展示径向线缝隙天线103b示例的平面图。该径向线缝隙天线103b有一定形状,以致覆盖波导103a的开口,并设置有多个缝隙103b1和103b2。通过在波导103a底部设置径向线缝隙天线103b,可以传播微波。如图2所示,缝隙103b1和103b2形成一个同心环形,并且相互垂直。微波在缝隙103b1和103b2纵向方向上垂直传播,并在顶板102下方迅速产生等离子体。
该等离子体供气部分105设置在顶板102下面。出口设置在等离子体供气部分105中,并且等离子激发气体通过这些出口释放到等离子体激发空间101a中。含有例如氩(Ar),氪(Kr),氙(Xe)等等离子体激发气体是从等离子体供气部分105供应给等离子气体激发空间101a,并且等离子气体通过微波激发而产生等离子体。
该簇射极板300设置在室101中等离子体激发空间101a的下面。该簇射极板300是由金属制成,如不锈钢,铝等。如图3所示,该簇射极板300是一种平的圆板,并在其中心区域,设置点阵,以致凸起的网格以90°相交叉。产生在等离子体激发空间101a中的等离子穿过由点阵的网格组成的开口,并供应到处理空间101b。如图3和图4所示,用于供应工艺气体的流道301a和出口301b设置在簇射极板300中。该工艺气体是从工艺气体供应来源,这并未显示在图中,通过流道301a和出口301b,供应给处理空间101b。
由于在等离子体处理过程中簇射极板变热,用以传递传热介质的多个流道303a设置在簇射极板300中。在这第一个实施例中,该流道303a设置成90°弯曲,这也是点阵交叉点的角度。在此基础上,该簇射极板300被分割成圆心角度为90°的扇形区Z1-Z4,并且将根据Z1-Z4每个区域的温度来调节其温度的传热介质引入流道303a。有了这一点,就有可能调节簇射极板300Z1-Z4的每一个领域的温度。此外,如图3所示,在设置于每个区域中的两个流道303a中,通过以相对的方向传递传热介质,可以防止该簇射极板300的不均匀冷却。
当在硅晶片上形成硅的氧化膜,硅的氮化膜,或硅的氮氧化膜时,氧气,氨气,氮气或氢气等作为工艺气体从簇射极板300供应给处理空间101b。当在硅晶片上进行蚀刻工艺或其类似时,碳氟化合物或其类似作为工艺气体提供。
在第一个实施例中,簇射极板300由3个平板,即第一平板301,第二平板302和第三平板303。该簇射极板300是通过热扩散焊接法连接这些平板组成。具体而言,如图5到图6B所示,第一平板301,第二平板302和第三平板303设置成网格状点阵形状,以致在每个中心区域中的凸起以90°相交叉。在每个平板中形成的点阵都是相同的形状,并且通过重叠,它们的功能相当于用于等离子体的开口。
此外,如图5所示,在面向第二平板302的第一平板301的侧面上,形成用于工艺气体的流道301a,得以与中心区域中的点阵相应。如图4所示,该流道301a设置成具有矩形横断面的凹槽,并与第二平板302连接形成了封闭空间,而且作用等同于流道。在第一个实施例中,用于传热介质的流道303a趋于设置在簇射极板300的中间区域(中心区域),并且温度控制是通过将簇射极板划分成近4等分区域Z1-Z4来操作的。与此相应,用于工艺气体的流道301a被设置在点阵中将簇射极板分成5个区域,其中4个区域对应区域Z1-Z4,以及其中一个对应簇射极板点阵的中心区域。这样,就有可能实现在每个区域里独立地控制工艺气体流速等,并且可以实现统一过程。此外,出口301b设置在流道301a的底部,用以释放工艺气体。该流道301a和出口301b被如此设置,使得工艺气体被均匀释放到晶片W上。在第一个实施例中,他们是均匀地设置在一个面向的晶片W的区域里。对于,除了在中心区域之外的流道301a部分,工艺气体是从工艺气体供应源引入,该部分没有在图中显示,通过工艺气体入口305。对于在中间区域的流道301a,该工艺气体通过工艺气体供应通道304引入。如图5,图6A和图6B所示,工艺气体供应通道304是由设置在第一平板301中的入口304a、设置在第二平板中的洞304b和304c、以及设置在第三平板中的凹槽304d形成。气体从第一平板301的入口304a进入,穿过第三平板303,并从第一平版301的中心区域上的出口释放。在这第一个实施例中,这样的结构是可能的,因为设置有流道和出口的这三块平板是通过热扩散焊接法连接一起。流道301a和出口301b的形状和排列不限于那些说明,并且适当的修改是可能的。
第二平板302形成在中间区域的点阵以90°相交叉,如图6A所示。面向第一平板302和第三平板303的侧边都分别是平的,并通过与第一平板302和第三平板303叠加并连接,形成用于工艺气体流和传热介质流的流道。此外,用于工艺气体供应通道304的洞304b和洞304c设置在第二平板302上。
该第三平板303形成在中间区域(中心区域)的点阵以90°相交叉,如图6B所示。以90°弯曲的流道303a设置在第三平板303上的点阵中。流道303a的侧壁在平行于第三平板303和第二平板302的连接表面的平面上弯曲。通过该侧壁,在第三平板303上形成凹槽,这些沟凹槽形成流道303a。在每个区域中设置2个流道303a,其中传热介质以相对的方向流动穿过两个流道中的每一个。以该传热介质为例子可能包括一种通过未在图中显示的冷却装置冷却的气体。在第三平板303的中间区域,设置用作工艺气体供应通道304的凹槽304d。
从图1显而易见,簇射极板300通过在其周边的室壁支持。由于簇射极板周边区域的热是通过室壁释放,簇射极板的中间区域趋于相对较热。在上述第一个实施例中,在该簇射极板中间区域中的用于传热介质流的流道303a以90°弯曲,与点阵形状相匹配。通过这点,由于可能为了聚集流道在特别热的簇射极板中间区域,相对于形成线性设置的流道,可以充分地冷却簇射极板。
此外,在第一个实施例中,簇射极板300几乎从中心均匀分为四个区域,并且根据簇射极板的每个区域的温度,可以调节传热介质的温度、流速等。通过这一点,基于簇射极板的温度,可以更好进行温度控制。换言之,在第一个实施例中,由于对应于簇射极板每个区域的温度,可以更好的温度控制,不仅是中间区域的冷却效率提高,而且簇射极板温度均匀性得以提高。
(第二个实施例)
本发明的第二实施例的簇射极板400如图7至图8C所示。
关于用于传热介质流的流道结构,第二个实施例的簇射极板不同于第一个实施例的簇射极板300。与第一实施例的簇射极板的相同的详细说明将被省略。
与第一个实施例相似,第二个实施例的簇射极板400是由第一平板401,第二平板402和第三平板403组成。每个平板的中间区域形成以90°相交的点阵。在这第二个实施例中,通过划分簇射极板为Z1-Z4四个区域进行温度控制。为了在板上实现统一步骤,在第一平板401的Z1-Z4四个区域中的每个区域和中间区域都设置了用于工艺气体供应的流道401a和出口401b。与第一个实施例相似,工艺气体供给流道401a,穿过工艺气体供应通道404和工艺气体入口405。
在第三个簇射极板403的每区域里,为传热介质设置了2个流道403a。在这第二个实施例中,在传热介质入口附近的流道403a的横断面小于除了入口附近的流道403a的横断面。由于这一点,流道403a侧壁在平行于的第三个簇射极板403和第二簇射极板402的连接表面的平面上弯曲。例如,如图8B和8C所示,虽然流道403a整个通道的深度是一样的,但是在入口附近的流道403a的宽度设置成宽W,而且在簇射极板的中间区域设置成宽3W。将在出口附近的流道403a的宽度与中间区域的宽度一样。
在本第二个实施例的簇射极板400中,通过在传热介质入口附近形成较小横断面的流道,冷却效率可以得到提高,并且簇射极板的温度可有效地被控制至均一。正如上文解释,在簇射极板中间区域的温度更容易比周边区域高。通过缩小传热介质入口附近的簇射极板的流道,该传热介质的接触面,也就是热传导面,得以减少。通过这一点,在传热介质被引入簇射极板到达的中间高温区域之前,可以避免由于传热介质温度的升高而降低冷却效率。
(第三实施例)
本发明的第三个实施例的簇射极板如图9至图10B所示。
该实施例的簇射极板与第二个实施例的簇射极板的不同点在于在传递传热介质的流道里设置了鳍状物。与上述实施例中的簇射极板的相同的详细说明将被省略。
与第一个实施例相似,第三个实施例的簇射极板500是由第一平板501,第二平板502和第三平板503组成。每个平板的中间区域都形成以90°相交叉的点阵。与第一个实施例相似,即使在这第三个实施例中,温度控制也是通过划分簇射极板为Z1-Z4四个区域进行。为了在板中实现统一步骤,在第一平板501的Z1-Z4四个区域的每个区域合中间区域设置了用于供应工艺气体的流道501a和出口501b。与第二个实施例相似,工艺气体供给工艺气体流道501a,穿过工艺气体供应通道504和工艺气体入口505。
在第三个簇射极板503的每区域中,设置了2个用于传热介质的流道503a。与第二个实施例相似,在这第三个实施例中,在传热介质入口附近的流道503a的横断面小于除了入口附近的流道503a的横断面。
在第三个实施例中,如图10B所示,鳍状物503b设置在流道503a中。鳍状物503b被整合进第三平板503。具体来说,在这第三个实施例中,当在第三平板503上形成流道503a时,流道503a这样设置的,保留了鳍状物503b。通过用热扩散焊接法连接上述形成的第三平板503和第二平板502,形成配有了鳍状物503b的流道503a。鳍状物,例如图10B所示,形成了宽度宽w,相当于流道503a的宽度3w的1/3。该鳍状物高度高d2,比流道503a的深度d1低。
在这第三个实施例中,通过在该流道中设置该鳍状物,设置了鳍状物的区域,可以增加传热介质的接触面。通过这一点,就可以提高冷却效率。此外,在此实施例中,鳍状物只设置在簇射极板的中间区域。由于这一点,可以减少周边区域中传热介质的接触面,相对于中间区域的接触面,那里的温度低于中间区域的温度。因此,它可以进一步改善温度较高的簇射极板中间区域的冷却效率。
(第四个实施例)
本发明第四个实施例的簇射极600板如图11至图12B所示。这个实施例的簇射极板与上述每一个实施例的簇射极板不同在于两个流道是设置在单独点阵中用于传热介质流。与其他实施例中的簇射极板相同的详细说明将被省略。
与第一个实施例相似,第四个实施例的簇射极板600是由第一平板601,第二平板602和第三平板603组成。每个平板的中间区域形成以90°相交叉的点阵。与第一个实施例相似,在第四个实施例中,温度控制也是通过划分簇射极板为Z1-Z4四个区域进行。为了在板中实现统一步骤,在第一平板601的四个区域Z1-Z4的每个区域和中间区域中设置了用于提供工艺气体的流道601a和出口601b。与第二个实施例相似,工艺气体提供给流道,穿过工艺气体供应通道604和工艺气体入口605。
在第三个簇射极板603每个区域中,用于传热介质的两个流道603a和603c设置在一个点阵中,并且每个流道是用一个隔断墙603b分开,如图12B所示。在整个流道中,这个隔断墙603b是通过延长鳍状物高度与流道603a和流道603c的深度相同。隔断墙603b与平板603形成单一个体。具体地说,在第四个实施例中,当在第三平板603中形成流道603a和603c时,流道603a和603c如此设置以致保留隔断墙603b。通过用热扩散焊接法,连接上述形成的第三平板603和第二个平板602,通过隔断墙603b隔开形成流道603a和603c。
隔断墙,如图12B所示,形成的宽度是w,相当于合并流道603a和603c3w的整个宽度3w的1/3。可以适当改变隔断墙603b的宽度。
通过在单一点阵中设置两个用于传热介质的流道,可以增加在簇射极板中的流道数量,从而提高冷却效率。
此外,在这实施例中,如图11至图12B所示,该传热介质以相对方向在流道603a和603c中流动。在这种情况下,较低温度的传热介质流近流道603a入口,同时被簇射极板加热的传热介质流近靠近流道603a入口的流道603c出口。对603a出口而言也是同样的。由于这一点,如果流道603a和603c为单一的实体看,相对于使用单一流道,可以缩小簇射极板中的温度不均匀的分布。特别当低温传热介质流入时,在簇射极板上的温度偏差变得明显。因此,如果想要实现更好的冷却,以保持簇射极板上的温度分布均匀,最好是引入相对低温传热介质到如此结构的流道。
本发明不限于上述的实施例,以及各种可能的修改和应用。在上述的实施例中,虽然解释是通过板部件配置的簇射极板的结构为例,但部件可以是弯曲的。
可以适当地结合上述实施例的各种功能。例如,像第四个实施例中设置,可以在单独的点阵中设置两个流道,像第二个实施例中设置,改变这些流道宽度,并像第三个实施例中设置,进一步在流道里设置鳍状物。此外,在第四个实施例的单独的点阵中设置2个流道后,可以在每个流道中设置一个鳍状物。
在上述解释的实施例中,所提供的簇射极板例子带有正交交叉点阵,但本发明不限于此结构。例如,图13所示的一种簇射极板700,可以改变设置在第一平板701,第二平板702和第三平板703中间区域的点阵的角度为60°等。在这种情况下,如图13所示,通过设置以60°弯曲用于传热介质的流道703a,簇射极板被分为Z1-Z6六个区域。在每个区域单独控制温度。点阵如此设置,以小雨60°的角度相交叉。
此外,在第二实施例中,虽然结合例子解释,其中流道弯曲与第一个实施例中的相似,不限于此,流道可以线性设置,横向穿过簇射极板。此外,当在入口附近设置一个狭窄的流道,不限于缩小宽度的结构,并深度可以做浅。宽度和深度也是可以是多种多样的。此外,在第二个实施例中,解释在宽为3w和宽为w的情况中改变流道宽度的样品结构。然而,流道宽度也可以是多种多样的,通过分成3个情况,即w,2w和3w,而且还在各种情况下可以是不同的。
在第三个实施例中,虽然结合例子解释,其中流道弯曲与第一个实施例相似,不限于此,流道也可以设置成线性。此外,鳍状物数量,高度等都是随意的。例如,如图14A及图14B所示,在流道503a中可能设置两个鳍状物503b和503c,而且鳍状物的高度可以和流道深度相同。此外,鳍状物并不限于整合进第三平板的结构,有可能在第二平板中设置他们。
在第四个实施例中,虽然结合例子解释,其中流道弯曲与第一个实施例相似,不限于此,流道也可以设置成直线。此外,在第四个实施例中,虽然提供在一个单独的点阵中设置两个流道的结构,它不限于此,它可以设置三个或更多的流道。此外,如图15A,图15B及图15C所示,设置在该点阵中的两个流道可这样形成,传热介质进口附近的宽度是窄的,而出口附近的宽度更宽。此外,隔断墙不限于在第三平板中作为一个单一体,它可能可以形成于第二平板中。
此外,在上述每个实施例的流道中,与传热介质接触的流道的内表面可以变得粗糙,以增加传热介质的接触面,或造成传热介质的翻滚,以提高冷却效率。
在所有上述实施例中,以三块板构成的结构为例,提供解释。但是,它不限于此,它可以是两片或四片或更多片。此外,在上述每一个实施例中,结合实例解释,其中在第一平板中设置了用于工艺气体的流道,在第三平板中设置了用于传热介质的流道,而在第二平板中没有设置流道。但是,它不局限于此,例如,可以在第二平板的侧面,面向第一平板,设置一部分用于工艺气体的流道。类似的,可以在第二平板的侧面,面向第三平板,设置用于传热介质的流道。此外,可以在第一平板上设置用于工艺气体的流道,并且可以在第二平板侧面,面向第三平板,设置用于传热介质的流道。
此外,上述各实施例中,结合例子解释,其中每一个平板切割成点阵形状,并且通过点阵的凸起来划分界限的形状成为等离子体通道的开口。然而,这些开口形状不限上述实施例所描述的。在开口的平面形状是随意设计的,例如,它可以形成圆形。
在上述实施例中,作为等离子体处理装置的例子,提供微波等离子体处理装置。但是,它不限于此,也可以使用多种类型的等离子体处理装置,如平行板高频激发等离子体处理装置,一种电感耦合等离子体处理装置等。
此外,在上面所述的实施例中,虽然结合例子解释,其中使用由冷却装置冷却的传热介质,它不限于此,一个加热的传热介质也可以用来控制簇射极板的温度。
本文的披露的实施例可用来解释各方面相关范例,但不限于此。本发明的范围并不通过上述内容来说明,而是由权利要求说明,并且有意于本发明的范围包括所有权利范围内及其相当的修改。
本申请是基于08年3月24日提交的日本专利,申请号为2008-076429。所有有关日本专利(申请号为2008-076429)的说明书,权利要求和附图,通过引用并纳于此。

Claims (18)

1.一种簇射极板包括:
第一部件;
与第一部件叠加并连接的第二部件;以及
一个形成在第一部件表面上的凹槽,该表面面向第二部件,并且通过用第二部件叠加,该凹槽的功能等同于传热介质流于其中的流道,
其中该流道的侧壁在平行于第一部件和第二部件的连接平面的平面里弯曲。
2.根据权利要求1所述的簇射极板,其中该流道是弯曲的,并且形成在该部件的平面中。
3.根据权利要求1所述的簇射极板,其中流道被设置成多个,并且在第一部件的一定区域内弯曲。
4.根据权利要求1所述的簇射极板,其中通过多个该流道将该簇射极板划分成多个相等的区域。
5.根据权利要求1所述的簇射极板,第一部件包括一种含有以预设角度交叉的线的点阵。
6.根据权利要求1所述的簇射极板,该流道包括传热介质在第一部件或第二部件的外围区域的入口和出口。
7.根据权利要求1所述的簇射极板,其中形成在入口附近的流道的横断面小于在其他区域的流道横断面。
8.根据权利要求1所述的簇射极板,包括至少一个设置在流道中的鳍状物。
9.根据权利要求8所述的簇射极板,该第一部件包括一种含有以预设角度交叉的线的点阵,
其中,通过形成覆盖整个流道内部的鳍状物,多个流道被形成在点阵中一条线上的鳍状物分隔开。
10.根据权利要求1所述的簇射极板,其中接触传热介质的流道表面是粗糙的,以致传热介质形成湍流。
11.根据权利要求1所述的簇射极板,其中第一部件和第二部件是通过热扩散焊接法连接的。
12.根据权利要求1所述的簇射极板,还包括设置工艺气体流于其中的流道的第三部件。
13.根据权利要求6所述的簇射极板,其中形成在入口附近的流道的横断面小于其他区域的流道横断面。
14.一种等离子体处理装置包括根据权利要求1所述的簇射极板。
15.一种等离子体处理装置包括根据权利要求12所述的簇射极板。
16.一种簇射极板包括:
第一部件;
与第一部件叠加并连接的第二部件;
形成在第一部件表面上的凹槽,该表面面向第二部件,并且通过用第二部件叠加,该凹槽的功能等同于传热介质流于其中的流道;以及
至少一个设置在该流道中的鳍状物。
17.根据权利要求16所述的簇射极板,该第一部件包括一种含有以预设角度交叉的线的点阵,
其中,通过形成覆盖整个流道内部的鳍状物,多个流道被形成在点阵中的一条线上的鳍状物分隔开。
18.一种等离子体处理装置包括根据权利要求16所述的簇射极板。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109983566A (zh) * 2016-11-21 2019-07-05 应用材料公司 用于有效率的气体分配组件冷却的具有同心或螺旋通道的双区流动冷却板设计
CN112735611A (zh) * 2019-10-14 2021-04-30 韩电原子力燃料株式会社 具有简单的形状结构的核燃料组件的支撑格架

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101253296B1 (ko) * 2011-02-24 2013-04-10 엘아이지에이디피 주식회사 플라즈마 처리장치
US9132436B2 (en) * 2012-09-21 2015-09-15 Applied Materials, Inc. Chemical control features in wafer process equipment
US10256079B2 (en) 2013-02-08 2019-04-09 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing systems having multiple plasma configurations
US11637002B2 (en) 2014-11-26 2023-04-25 Applied Materials, Inc. Methods and systems to enhance process uniformity
US20160225652A1 (en) 2015-02-03 2016-08-04 Applied Materials, Inc. Low temperature chuck for plasma processing systems
US9741593B2 (en) 2015-08-06 2017-08-22 Applied Materials, Inc. Thermal management systems and methods for wafer processing systems
US10504700B2 (en) 2015-08-27 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Plasma etching systems and methods with secondary plasma injection
US10504754B2 (en) 2016-05-19 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection
US10546729B2 (en) 2016-10-04 2020-01-28 Applied Materials, Inc. Dual-channel showerhead with improved profile
US10431429B2 (en) 2017-02-03 2019-10-01 Applied Materials, Inc. Systems and methods for radial and azimuthal control of plasma uniformity
US10943834B2 (en) 2017-03-13 2021-03-09 Applied Materials, Inc. Replacement contact process
US11276559B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber for multiple precursor flow
US11276590B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Multi-zone semiconductor substrate supports
US10297458B2 (en) 2017-08-07 2019-05-21 Applied Materials, Inc. Process window widening using coated parts in plasma etch processes
US10903054B2 (en) 2017-12-19 2021-01-26 Applied Materials, Inc. Multi-zone gas distribution systems and methods
US11328909B2 (en) 2017-12-22 2022-05-10 Applied Materials, Inc. Chamber conditioning and removal processes
US10854426B2 (en) 2018-01-08 2020-12-01 Applied Materials, Inc. Metal recess for semiconductor structures
US10964512B2 (en) 2018-02-15 2021-03-30 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber multistage mixing apparatus and methods
US10319600B1 (en) 2018-03-12 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Thermal silicon etch
US10886137B2 (en) 2018-04-30 2021-01-05 Applied Materials, Inc. Selective nitride removal
US10892198B2 (en) 2018-09-14 2021-01-12 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved performance in semiconductor processing
US11049755B2 (en) 2018-09-14 2021-06-29 Applied Materials, Inc. Semiconductor substrate supports with embedded RF shield
US11062887B2 (en) 2018-09-17 2021-07-13 Applied Materials, Inc. High temperature RF heater pedestals
US11417534B2 (en) 2018-09-21 2022-08-16 Applied Materials, Inc. Selective material removal
US11682560B2 (en) 2018-10-11 2023-06-20 Applied Materials, Inc. Systems and methods for hafnium-containing film removal
US11121002B2 (en) 2018-10-24 2021-09-14 Applied Materials, Inc. Systems and methods for etching metals and metal derivatives
US11437242B2 (en) 2018-11-27 2022-09-06 Applied Materials, Inc. Selective removal of silicon-containing materials
US11721527B2 (en) 2019-01-07 2023-08-08 Applied Materials, Inc. Processing chamber mixing systems
US10920319B2 (en) 2019-01-11 2021-02-16 Applied Materials, Inc. Ceramic showerheads with conductive electrodes
KR20200109620A (ko) * 2019-03-13 2020-09-23 (주)포인트엔지니어링 접합부품

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0758101A (ja) * 1993-08-09 1995-03-03 Hitachi Electron Eng Co Ltd シリコン酸化膜の成膜方法およびcvd装置
JP2004363386A (ja) * 2003-06-05 2004-12-24 Koyo Thermo System Kk 枚葉式熱処理装置
JP2005085803A (ja) * 2003-09-04 2005-03-31 Shinwa Controls Co Ltd サセプタ
CN1875467A (zh) * 2003-11-05 2006-12-06 大见忠弘 等离子体处理装置
JP2008028335A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Kyocera Corp 結晶成膜装置、ガス噴出板、及びそれを用いて製造する結晶成膜の製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW277139B (zh) * 1993-09-16 1996-06-01 Hitachi Seisakusyo Kk
DE69629412T2 (de) * 1995-04-20 2004-06-24 Ebara Corp. Anlage zur Dampfabscheidung von Dünnschichten
US5906683A (en) * 1996-04-16 1999-05-25 Applied Materials, Inc. Lid assembly for semiconductor processing chamber
US6916399B1 (en) * 1999-06-03 2005-07-12 Applied Materials Inc Temperature controlled window with a fluid supply system
KR100434487B1 (ko) * 2001-01-17 2004-06-05 삼성전자주식회사 샤워 헤드 및 이를 포함하는 박막 형성 장비
JP2002220661A (ja) * 2001-01-29 2002-08-09 Sharp Corp スパッタリング装置に用いられるバッキングプレートおよびスパッタリング方法
JP2003121023A (ja) * 2001-10-10 2003-04-23 Tokyo Electron Ltd 熱媒体循環装置及びこれを用いた熱処理装置
JP2005150506A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体製造装置
JP4664119B2 (ja) * 2005-05-17 2011-04-06 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
KR101046902B1 (ko) * 2005-11-08 2011-07-06 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 샤워 플레이트 및 샤워 플레이트를 사용한 플라즈마 처리장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0758101A (ja) * 1993-08-09 1995-03-03 Hitachi Electron Eng Co Ltd シリコン酸化膜の成膜方法およびcvd装置
JP2004363386A (ja) * 2003-06-05 2004-12-24 Koyo Thermo System Kk 枚葉式熱処理装置
JP2005085803A (ja) * 2003-09-04 2005-03-31 Shinwa Controls Co Ltd サセプタ
CN1875467A (zh) * 2003-11-05 2006-12-06 大见忠弘 等离子体处理装置
JP2008028335A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Kyocera Corp 結晶成膜装置、ガス噴出板、及びそれを用いて製造する結晶成膜の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109983566A (zh) * 2016-11-21 2019-07-05 应用材料公司 用于有效率的气体分配组件冷却的具有同心或螺旋通道的双区流动冷却板设计
US10697061B2 (en) * 2016-11-21 2020-06-30 Applied Materials, Inc. Two zone flow cooling plate design with concentric or spiral channel for efficient gas distribution assembly cooling
CN112735611A (zh) * 2019-10-14 2021-04-30 韩电原子力燃料株式会社 具有简单的形状结构的核燃料组件的支撑格架

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Publication number Publication date
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KR101179065B1 (ko) 2012-09-03

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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