CN105578698A - 电感耦合等离子体处理装置及其加热部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电感耦合等离子体处理装置及其加热部件，用于改善甚至是完全避免绝缘窗上方的电热丝对感应线圈解离等离子体作用的削弱。其中，所述加热部件用来对反应腔室顶部的绝缘窗进行温度控制，所述加热部件包括设置在所述绝缘窗的上表面的电热丝，所述电热丝整体呈中心对称，所述电热丝具有用于与加热电源电性连接以形成回路的两个接点；所述电热丝环绕形成多个图形，每一图形和与该图形中心对称的图形中的加热电流方向相反。

Description

电感耦合等离子体处理装置及其加热部件

技术领域

本发明涉及电感耦合等离子体(ICP，InductiveCoupledPlasma)处理装置，如ICP刻蚀装置、ICP薄膜沉积装置等，尤其涉及应用在上述装置中为其反应腔室顶部的绝缘窗(dielectricwindow)提供温度控制的加热装置。

背景技术

近年来，随着半导体制造工艺的发展，对元件的集成度和性能要求越来越高，等离子工艺被广泛应用于半导体器件的制造中。其中主要的等离子处理装置包括电容耦合型(CCP)和电感耦合型(ICP)两种，其中电感耦合型的等离子处理装置具有等离子浓度高，刻蚀速率快等优点。

如图1所示，电感耦合型等离子处理装置通常包括一个反应腔室100，反应腔室100内部的下方设置有用于放置待加工基片的基座20，一个低频偏置射频电源(如2Mhz/400KHz)通过一个匹配网络1连接到基座20。一个排气装置(未图示)联通到基座20周围，抽走反应过程中的新生成气体以及部分未来得及参与反应的反应气体，以控制反应腔室100内的气压。反应腔室100顶部为一绝缘窗110，由于其为电绝缘材料制成，因而上方的电磁场可透过其进入反应腔室100，以激发反应腔室100内的反应气体解离生成等离子体，进行工艺处理。

由于绝缘窗110内不同区域间的温度差异会影响反应腔室100内反应进行速度的均一性，温度梯度太大时甚至会造成绝缘窗110的开裂破损，因而绝缘窗110的上表面设置有加热部件，其通常为电热丝(也可称之为电热线圈)120，以对绝缘窗110的温度进行控制。电热丝120通过导线连接到一个加热电源(其既可为交变电源，也可为直流电源)。

电热丝120上方设置有至少一个感应线圈140，感应线圈140通过一个匹配网络2连接到高频射频电源(如13MHz)。感应线圈140在被施加高频射频功率后产生一个高频电磁场，这个高频电磁场向下穿过电热丝120和绝缘窗110进入反应腔室100内部，激励反应腔室100内的反应气体产生并维持需要的等离子体。

然而，电热丝120在形成闭合回路以实现对绝缘窗110加热时，其在感应线圈140所产生的高频电磁场作用下，会感应产生一个与感应线圈140高频电磁场反向的电磁场。该反向电磁场作用至反应腔室100内部时，会抵消一部分感应线圈140所产生的高频电磁场的作用(相当于抵消了一部分高频射频功率耦合至反应腔室100的能量)，从而降低了等离子体密度。

发明内容

本发明的目的在于改善甚至是完全避免绝缘窗上方的电热丝对感应线圈解离等离子体作用的削弱。

根据本发明的一个方面，提供一种电感耦合等离子体处理装置，包括：

反应腔室，所述反应腔室的顶部设置有一绝缘窗；

加热部件，所述加热部件包括设置在所述绝缘窗的上表面的电热丝，所述电热丝整体呈中心对称，所述电热丝具有用于与加热电源电性连接以形成回路的两个接点；所述电热丝环绕形成多个图形，每一图形和与该图形中心对称的图形中的加热电流方向相反；

感应线圈，所述感应线圈设置在所述电热丝的上方，并与射频电源电性连接；所述感应线圈产生的电磁场于所述每一图形所在区域内的磁通量，于与该图形中心对称的图形所在区域内的磁通量，两者总是相等。

可选的，所述感应线圈呈圆形，其圆心为所述电热丝的对称中心。

可选的，所述电热丝包括多段相互平行的横向延伸部以及连接相邻横向延伸部的连接部。

可选的，所述横向延伸部的端点位于所述绝缘窗的边缘处，以使所述电热丝在所述绝缘窗上占据较大的区域。

可选的，相邻横向延伸部之间的距离相等。

可选的，所述电热丝包括两层，其中，所述横向延伸部与所述延伸部位于靠近所述绝缘窗的下层，一竖直部位于远离所述绝缘窗的上层；所述竖直部的一端连接至所述下层的一横向延伸部或连接部，另一端连接至所述两个接点中的一个。

可选的，与所述竖直部相连的所述横向延伸部或连接部，以及与所述竖直部相连的所述接点，分别位于所述电热丝的两端。

可选的，所述电热丝整体位于同一层内，所述电热丝实体穿过它的对称中心。

可选的，所述加热电源为交变电源或直流电源。

可选的，所述电热丝以这样的方式遍布于所述绝缘窗的上表面：在绝缘窗所在的平面或与该平面平行的平面内定义相互垂直的两个方向，即P方向与Q方向；所述电热丝沿P方向自所述绝缘窗的一侧延伸至绝缘窗之相对的另一侧，而后于所述另一侧沿Q方向延伸至另一位置处；在所述另一位置处，所述电热丝沿P方向的反方向又自所述绝缘窗的所述另一侧延伸至所述一侧；以此方式，所述电热丝逐步自Q方向上的一端延伸至另一端。

可选的，自所述Q方向上的所述另一端处，所述电热丝又折返至所述Q方向上的所述一端；折返的电热丝与折返点之前的电热丝不位于同一平面内。

可选的，所述折返的电热丝呈直线型。

可选的，所述两个接点均位于所述Q方向上的所述一端。

可选的，折返的电热丝与折返点之前的电热丝之间以绝缘材料隔离。

可选的，折返的电热丝为外周包覆绝缘皮的芯线。

可选的，折返的电热丝的导电性优于折返点之前的电热丝。

可选的，折返的电热丝与折返点之前的电热丝之间以隔热材料隔离。

可选的，折返的电热丝悬空于折返点之前的电热丝上方。

可选的，所述电热丝整体位于同一层内，包括设置于绝缘窗不同区域的左上部分、右上部分、左下部分与右下部分；其中，所述右下部分于对称中心处与所述左上部分相连，所述左上部分与所述右上部分相连，所述右上部分于对称中心处与所述左下部分相连。

可选的，所述电热丝的所述左上部分、右上部分、左下部分与右下部分中的任一个或全部以这样的方式设置：在绝缘窗所在的平面或与该平面平行的平面内定义相互垂直的两个方向，即P方向与Q方向；所述电热丝沿P方向自所述绝缘窗的一侧延伸至绝缘窗之相对的另一侧，而后于所述另一侧沿Q方向延伸至另一位置处；在所述另一位置处，所述电热丝沿P方向的反方向又自所述绝缘窗的所述另一侧延伸至所述一侧；以此方式，所述电热丝逐步自Q方向上的一端延伸至另一端。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于电感耦合等离子体处理装置的加热部件，所述加热部件用来对反应腔室顶部的绝缘窗进行温度控制，所述加热部件包括设置在所述绝缘窗的上表面的电热丝，所述电热丝整体呈中心对称，所述电热丝具有用于与加热电源电性连接以形成回路的两个接点；所述电热丝环绕形成多个图形，每一图形和与该图形中心对称的图形中的加热电流方向相反。

可选的，所述感应线圈呈圆形，其圆心为所述电热丝的对称中心。

可选的，所述电热丝包括多段相互平行的横向延伸部以及连接相邻横向延伸部的连接部。

可选的，所述横向延伸部的端点位于所述绝缘窗的边缘处，以使所述电热丝在所述绝缘窗上占据较大的区域。

可选的，相邻横向延伸部之间的距离相等。

可选的，所述电热丝包括两层，其中，所述横向延伸部与所述延伸部位于靠近所述绝缘窗的下层，一竖直部位于远离所述绝缘窗的上层；所述竖直部的一端连接至所述下层的一横向延伸部或连接部，另一端连接至所述两个接点中的一个。

可选的，与所述竖直部相连的所述横向延伸部或连接部，以及与所述竖直部相连的所述接点，分别位于所述电热丝的两端。

可选的，所述电热丝整体位于同一层内，所述电热丝实体穿过它的对称中心。

可选的，所述加热电源为交变电源或直流电源。

可选的，所述电热丝以这样的方式设置：在一平面内定义相互垂直的两个方向，即P方向与Q方向；所述电热丝沿P方向自一侧延伸至另一侧，而后于所述另一侧沿Q方向延伸至另一位置处；在所述另一位置处，所述电热丝沿P方向的反方向又自所述另一侧延伸至所述一侧；以此方式，所述电热丝逐步自Q方向上的一端延伸至另一端。

可选的，自所述Q方向上的所述另一端处，所述电热丝又折返至所述Q方向上的所述一端；折返的电热丝与折返点之前的电热丝不位于同一平面内。

可选的，所述折返的电热丝呈直线型。

可选的，所述两个接点均位于所述Q方向上的所述一端。

可选的，折返的电热丝与折返点之前的电热丝之间以绝缘材料隔离。

可选的，折返的电热丝为外周包覆绝缘皮的芯线。

可选的，折返的电热丝的导电性优于折返点之前的电热丝。

可选的，折返的电热丝的材质包括铝合金或铜。

可选的，折返的电热丝与折返点之前的电热丝之间以隔热材料隔离。

可选的，所述隔热材料包括特氟龙或者KAPTON。

可选的，折返的电热丝悬空于折返点之前的电热丝上方。

可选的，折返的电热丝与折返点之前的电热丝之间的距离大于或等于5mm。

可选的，所述电热丝整体位于同一层内，包括设置于绝缘窗不同区域的左上部分、右上部分、左下部分与右下部分；其中，所述右下部分于对称中心处与所述左上部分相连，所述左上部分与所述右上部分相连，所述右上部分于对称中心处与所述左下部分相连。

可选的，所述电热丝的所述左上部分、右上部分、左下部分与右下部分中的任一个或全部以这样的方式设置：在绝缘窗所在的平面或与该平面平行的平面内定义相互垂直的两个方向，即P方向与Q方向；所述电热丝沿P方向自所述绝缘窗的一侧延伸至绝缘窗之相对的另一侧，而后于所述另一侧沿Q方向延伸至另一位置处；在所述另一位置处，所述电热丝沿P方向的反方向又自所述绝缘窗的所述另一侧延伸至所述一侧；以此方式，所述电热丝逐步自Q方向上的一端延伸至另一端。

可选的，所述感应线圈产生的电磁场于所述每一图形所在区域内的磁通量，于与该图形中心对称的图形所在区域内的磁通量，两者总是相等。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是电感耦合等离子体处理装置的结构示意图；

图2是用于上述处理装置的加热部件的电热丝的一种布线结构示意图；

图3是图2沿线A-A的截面结构示意图；

图4是图2沿线B-B的截面结构示意图；

图5是图2所示电热丝的底层布线结构示意图；

图6是图2的局部放大图；

图7是用于上述处理装置的加热部件的电热丝的另一种布线结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的电感耦合等离子体处理装置、其加热部件进行说明。需强调的是，这里仅是示例型的阐述，不排除有其它利用本发明的实施方式。

加热部件的第一实施例

图2至图6是应用在电感耦合等离子体处理装置以对其反应腔室顶部的绝缘窗进行温度控制的加热部件(特别是其电热丝)的第一种实施方式的结构示意图。这里的电感耦合等离子体处理装置的结构(除电热丝外)均与图1中相同，请参前面对图1的描述，在此不赘述。以下重点描述电热丝的细部结构和与其关联的部件。

图2是用于上述处理装置的加热部件的电热丝的一种布线方式图。图2中虚线框所勾画的是绝缘窗110的形状(其为圆形)，而实体线条展示的是贴附在绝缘窗110上表面的电热丝120的布线形状。电热丝120的两个端点T1、T2分别与加热电源(其既可为交变电源，也可以是直流电源)的正负电极相连，以在加热电源闭合后使电热丝120能形成一闭合回路；端点T1、T2也可称之为与加热电源电性连接的接点。整个电热丝120可视为加热电流从一个端点(如T1)传输至另一端点(如T2)的路径图。电热丝120大体均匀地分布在绝缘窗110的整个区域，可基本保证电热丝120对绝缘窗110加热的均匀性，防止大温度梯度的出现。

为后文描述的方便，这里根据形状的差异将本实施例中的电热丝120大致分为三个类型：(1)、多段相互平行的横向延伸部(如线段H-H)；(2)、用于连接相邻横向延伸部或用于连接接点(如T1)与横向延伸部的连接部(如线段H-I)；以及(3)、用于连接最靠上的N点与最靠下的接点T2的竖直部NT2。其中，竖直部NT2与多段横向延伸部均异面相交，也就是说，竖直部NT2与横向延伸部在图中的交点处不发生电性接触。

继续参照图2，电热丝120整体呈中心对称，对称中心为绝缘窗110的圆心O。由于感应线圈140(见图1)亦呈圆形，并且在放置时其圆心会与绝缘窗的圆心重合，因而电热丝120的对称中心也即感应线圈140的圆心O。

电热丝120在环绕绝缘窗110排布时，会环绕出多个(即两个或更多)图形(其所占据的区域对应地称之为图形区域)。这些图形可以是封闭图形，如P11、P12，也可以是非封闭图形，如P21、P21。由于电热丝120整体呈中心对称，因而，每个图形也必然存在与其中心对称的图形(即对称图形)；两者的面积相等。又因为感应线圈140的圆心为它们的对称中心，因而由感应线圈140所产生的高频电磁场在每对相互对称(这里的对称指的是中心对称，下同)的图形区域内的磁通量相等。

在某一时刻，加热电流在电热丝120内的流通如图中箭头所标示：加热电流自接点T1进入，而后依次通过多段横向延伸部与连接部，到达最上方的N点，最后经竖直部NT2返回接点T2，从而完成一个回路。在整个流通过程中，可以发现，每对对称图形区域的电流方向都是相反的(注意：这里所说的电流方向指的是顺时针方向、逆时针方向)。比如，图形区域P11中的电流为逆时针方向，它的对称图形区域P12则是顺时针方向；图形区域P21中的电流为顺时针方向，它的对称图形区域P22则是逆时针方向。综合以上可知，每对对称图形区域的磁通量相等，电流方向相反，因而它们的磁通量可相互完全抵消。由于整个电热丝120可视为由一对或多对对称图形区域拼合而成，而每对对称区域的磁通量又为零，因而，整个电热丝120的总磁通量为零，从而在感应线圈140的高频电磁场中不感生出反向电磁场。

说明一点，由于这里的图形或图形区域要对应顺时针电流方向、逆时针电流方向的概念，因而，对于那些不能判断出其内部电流是顺时针方向还是逆时针方向的图形或图形区域不能视为本发明所定义的图形或图形区域。

每一横向延伸部(如H-H等)的两端点(即起止点)位于绝缘窗110的边缘处(即尽量靠近图中的虚线框)，以使得其图形能够尽可能大地铺展开来，占据尽可能大的绝缘窗110区域。另外，横向延伸部之间的距离(即相邻横向延伸部的间距)也尽可能地保持相等，从而加强加热的均匀性。

图3、图4分别是图2沿线A-A、B-B的截面图。如图3与图4所示，电热丝120的底层结构(底层结构主要包括横向延伸部与连接部；图中示出的是横向延伸部)贴附在绝缘窗110的上表面，是供热的主要结构。该底层结构的上方覆盖一层绝缘材料层125，竖直部NT2设置在绝缘材料层125的上方。电热丝120最上方的所述N点通过一穿过绝缘材料层125的导电结构C电性连接至竖直部NT2。

图5是图2所示电热丝120的底层结构(指的是最贴近下方绝缘窗110的层)的示意图。如图5所示，该底层结构包括了除竖直部NT2外的电热丝120的所有结构。

如图5所示，电热丝120的底层结构以这样的方式遍布于绝缘窗110的上表面：在绝缘窗110所在的平面或与该平面平行的平面内定义相互垂直的两个方向，即P方向与Q方向；与P、Q方向相反的方向记为P’、Q’方向。相应的，图中的上方、上端可表述为Q端，图中的下方、下端可表述为Q’端；图中的左方、左侧可表述为P’侧，图中的右方、右侧可表述为P侧。比如，自图中的R点开始，电热丝120沿P方向自绝缘窗110的一侧(即P’侧，或者说图中的左侧)延伸至绝缘窗110之相对的另一侧(即P侧，或者说图中的右侧)，如S点；而后于所述另一侧(即P侧)沿Q方向延伸至另一位置(或称另一高度)处，如T点；在所述另一位置处(或者说所述另一高度上)，电热丝120沿P方向的反方向(即P’方向)又自绝缘窗110的所述另一侧(即P侧)延伸至所述一侧(即P’侧)，比如图中的U点处；以此方式，电热丝120逐步自Q方向上的一端(即图中的下端，Q’端)延伸至另一端(即图中的上端，Q端)，并大致排满几乎整个绝缘窗110。

说明一点，本说明中及权利要求中，所称的一端与另一端、一侧与另一侧只是要表明两者的相对位置；“一端”与“另一端”(以及，“一侧”与“另一侧”)只有成对出现才有真实、具体的含义。比如，这里所说的，“电热丝120沿P方向自绝缘窗110的一侧(如R点)延伸至绝缘窗110之相对的另一侧(如S点)”，只是要表明这里的起始点R点与终点S点在P方向上存在相对距离。也就是说，“R点位于绝缘窗的左侧，S点位于绝缘窗的右侧”没有要表达“R点必须是要位于绝缘窗的最左侧边缘，S点必须是要位于绝缘窗的最右侧边缘”这样的位置关系，而只是要表达“在左右方向上，R点相比S点更靠左”这个意思。

另外，这里所定义的P方向与Q方向也可以有很多其它选择；或者说，P方向与Q方向可以是随意选择的，只要满足两者垂直即可。因为，这里借助P方向与Q方向建立的坐标系，只是为了方便描述电热丝的形状等特征；采用其它坐标系或干脆不采用坐标系辅助描述电热丝的特征，都不会改变电热丝实际形状的分毫，只是可能描述困难或麻烦一点而已。在图5中，是以纸面中竖直向上的方向作为Q方向，以水平向右的方向作为P方向，来对电热丝的形状进行描述的。可以想见，这里也完全可以相反的方向(即以图5中的P’方向作为P方向，Q’方向作为Q方向)或其它方式建立坐标系描述电热丝。

在制备电热丝120时，可先通过镂空金属薄板的方式(也可通过弯折金属条的方式)形成如图5所示的底层结构。而后在该底层结构上形成(比如，可通过注塑的方式)一层绝缘材料层125。绝缘材料层125制备时，最好能保持N点以及接点T1等外露而不被绝缘材料覆盖；当然，在该些点N、T1被绝缘材料层125覆盖时，可通过挖孔的方式将它们外露。最后，在绝缘材料层125设置竖直部NT2，并将竖直部NT2与底层结构的N点连在一起。

为简化电热丝120的制作流程，可以带绝缘皮的线缆(所述线缆至少包括两层：位于中心并作为电导体的芯线，以及包覆在芯线圆周的绝缘皮)作为竖直部NT2。在形成上述底层结构后，可直接将上述线缆放置在底层结构上，而后调整它们的相对位置使线缆与横向延伸部垂直。之后，将线缆的一端与底层结构的N点电性连接起来(比如，可通过焊接或缠绕导线的方式)。最后，在底层结构和线缆的上方形成绝缘材料层125。

绝缘窗110上的温度会受电热丝120排布密度的影响，单位区域内电热丝120存在越多则产生的热量也越多。与图中所示，竖直部NT2与横向延伸部之间存在多个交点；如果整个电热丝120内的电热丝120都是均匀发热的话，那么上述交点所在位置处的发热量将会是其它区域的两倍，这样就会产生热点，不利于绝缘窗110的温度均匀分布。为避免这一问题，可以选择导电性更高的材料作为竖直部NT2的材料(或者干脆使竖直部NT2几乎不发热，使其仅作为优良的导体而存在)。比如，以镍镉合金或者钨合金作为上述底层结构的材料，以导电性更好的铝合金或铜作为竖直部NT2的材料。这样，竖直部NT2的电阻明显小于其它区域，其单位长度的发热量也明显小于其它区域，因而，交点位置处的发热量也与其它区域接近。

除了前面所描述的利用不同电阻率的材料外，其它方法也可以用来解决减少交点处的发热量这一问题。

比如，可以采用隔热材料(其相当于图3与图4中所示的绝缘材料层125)隔离交点处的上下层电热丝；上述隔热材料的厚度足够大时，可以使得仅紧贴绝缘窗110的电热丝(即，上述的底层结构)产生的热量才能扩散至绝缘窗110，上层的电热丝(即，竖直部NT2)产生的热量被隔热材料所阻隔、不会对下方的绝缘窗110有明显影响。隔热材料可以选择特氟龙或者KAPTON(聚酰亚胺胶带)，既能实现电绝缘也能防止热量传导。

又如，可以将竖直部NT2悬空在整个绝缘窗110的上方；一般而言，保证竖直部NT2的下表面高度在所述横向延伸部的上表面上方5mm以上就能有效防止多余的热量传导到下方的绝缘窗110。

不仅如此，所述底层结构与竖直部NT2采用同样电阻材料时，也可以通过改变不同部位电热丝的横截面来改变发热量。

图6是图2中一对特殊对称图形或者说对称图形区域的放大图。其中的D1区域包含了与加热电源相连的两个接点T1、T2，由于T1与T2不能直接连接在一起，因而D1未完全封闭。与D1中心对称的D2(参图2)却是个封闭图形，因而两者在图形上存在了细微的差别。这在一定程度上使得D1、D2未能绝对地呈中心对称。这里要强调的是，这种情形仍构成了本发明所称的“呈中心对称”。也就是说，这种非绝对中心对称的程度只要还能够满足两者的磁通量基本相同(业内认为两者磁通量虽有细微差异，但这个差异几乎没有意义)，就仍能被视为本发明所称的“呈中心对称”，因为只要它们的电流方向相反，两者的磁通量也大致能完全抵消，实现发明目的。

加热部件的第二实施例

图7是用于上述处理装置的加热部件的电热丝的另一种布线方式图。如图7所示，电热丝220整体亦呈中心对称，对称中心为绝缘窗110的圆心。由于感应线圈140(见图1)亦呈圆形，并且在放置时其圆心会与绝缘窗的圆心重合，因而电热丝220的对称中心也即感应线圈140的圆心。

与前面实施例类似，电热丝220也包括了多段相互平行的横向延伸部，以及用于连接相邻横向延伸部或用于连接接点(如T1、T2)与横向延伸部的连接部。但是，它的一个横向延伸部的长度大约只有前面实施例对应部分的一半，位于同一直线上的两个横向延伸部合在一起才相当于前面实施例中的一个。

下面介绍电热丝220的绕线方式(或者说加热电流在电热丝220中的路径)。为描述的方便，以经过对称中心O的两条虚直线，将电热丝220及绝缘窗110划分为四个部分：左上部分、右上部分、左下部分与右下部分。如图中所示，电热丝220自接点T1处开始先在右下方的四分之一圆形区域内完成该区域的缠绕(或者说布线)，然后穿过圆心进入左上方的四分之一圆形区域；完成左上区域的绕线后，则开始对其相邻的右上区域的绕线；右上区域的绕线完成后，则再次穿过圆心进行左下区域的绕线，并形成另一接点T2。

电热丝220的左上部分、右上部分、左下部分与右下部分中的任一个或全部以类似于图2实施例中的方式设置于绝缘窗110的上表面的对应区域：在绝缘窗110所在的平面或与该平面平行的平面内定义相互垂直的两个方向，即P方向与Q方向；与P、Q方向相反的方向记为P’、Q’方向。相应的，图中的上方、上端可表述为Q端，图中的下方、下端可表述为Q’端；图中的左方、左侧可表述为P’侧，图中的右方、右侧可表述为P侧。比如，自图中的R’点开始，电热丝220沿P方向自绝缘窗110的一侧(即P’侧，或者说图中的左侧)延伸至绝缘窗110之相对的另一侧(即P侧，或者说图中的右侧)，如S’点；而后于所述另一侧(即P侧)沿Q方向延伸至另一位置(或称另一高度)处，如T’点；在所述另一位置处(或者说所述另一高度上)，电热丝220沿P方向的反方向(即P’方向)又自绝缘窗110的所述另一侧(即P侧)延伸至所述一侧(即P’侧)，比如图中的U’点处；以此方式，电热丝120逐步自Q方向上的一端(即图中的下端，Q’端)延伸至另一端(即图中的上端，Q端)，并大致排满所属区域。

这种布线方式不但使得电热丝220保留了前面实施例中电热丝120的主要优点，还使得其具有了一些独特的功效。比如，电热丝220(除交点O处)整体大致位于同一平面内。又如，它不再需要一条单独的竖直部NT2。——竖直部NT2与横向延伸部、连接部等不位于同一层内(或者说同一平面内)，因而，它的存在会增加制造的复杂度及成本。

需说明的是，电热丝220也存在一个交点(位于圆心O处)。为避免该交点成为加热过程中的热点，可采用前面实施例中相同的方法对其处理；比如，采用隔热材料等。另外，前面实施例中的说明及很多措施也大都适用于此，这里不再重复描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“电连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (25)

1.一种电感耦合等离子体处理装置，包括：

反应腔室，所述反应腔室的顶部设置有一绝缘窗；

加热部件，所述加热部件包括设置在所述绝缘窗的上表面的电热丝，所述电热丝整体呈中心对称，所述电热丝具有用于与加热电源电性连接以形成回路的两个接点；所述电热丝环绕形成多个图形，每一图形和与该图形中心对称的图形中的加热电流方向相反；

感应线圈，所述感应线圈设置在所述电热丝的上方，并与射频电源电性连接；所述感应线圈产生的电磁场于所述每一图形所在区域内的磁通量，于与该图形中心对称的图形所在区域内的磁通量，两者总是相等。

2.如权利要求1所述的处理装置，其中，所述感应线圈呈圆形，其圆心为所述电热丝的对称中心。

3.如权利要求1所述的处理装置，其中，所述电热丝包括多段相互平行的横向延伸部以及连接相邻横向延伸部的连接部。

4.如权利要求3所述的处理装置，其中，所述横向延伸部的端点位于所述绝缘窗的边缘处，以使所述电热丝在所述绝缘窗上占据较大的区域。

5.如权利要求3所述的处理装置，其中，相邻横向延伸部之间的距离相等。

6.如权利要求3所述的处理装置，其中，所述电热丝包括两层，其中，所述横向延伸部与所述延伸部位于靠近所述绝缘窗的下层，一竖直部位于远离所述绝缘窗的上层；所述竖直部的一端连接至所述下层的一横向延伸部或连接部，另一端连接至所述两个接点中的一个。

7.如权利要求6所述的处理装置，其中，与所述竖直部相连的所述横向延伸部或连接部，以及与所述竖直部相连的所述接点，分别位于所述电热丝的两端。

8.如权利要求3所述的处理装置，其中，所述电热丝整体位于同一层内，所述电热丝实体穿过它的对称中心。

9.如权利要求1所述的处理装置，其中，所述电热丝以这样的方式遍布于所述绝缘窗的上表面：在绝缘窗所在的平面或与该平面平行的平面内定义相互垂直的两个方向，即P方向与Q方向；所述电热丝沿P方向自所述绝缘窗的一侧延伸至绝缘窗之相对的另一侧，而后于所述另一侧沿Q方向延伸至另一位置处；在所述另一位置处，所述电热丝沿P方向的反方向又自所述绝缘窗的所述另一侧延伸至所述一侧；以此方式，所述电热丝逐步自Q方向上的一端延伸至另一端。

10.如权利要求9所述的处理装置，其中，自所述Q方向上的所述另一端处，所述电热丝又折返至所述Q方向上的所述一端；折返的电热丝与折返点之前的电热丝不位于同一平面内。

11.如权利要求10所述的处理装置，其中，所述折返的电热丝呈直线型。

12.如权利要求10所述的处理装置，其中，所述两个接点均位于所述Q方向上的所述一端。

13.如权利要求10所述的处理装置，其中，折返的电热丝与折返点之前的电热丝之间以绝缘材料隔离。

14.如权利要求10所述的处理装置，其中，折返的电热丝为外周包覆绝缘皮的芯线。

15.如权利要求10所述的处理装置，其中，折返的电热丝的导电性优于折返点之前的电热丝。

16.如权利要求10所述的处理装置，其中，折返的电热丝与折返点之前的电热丝之间以隔热材料隔离。

17.如权利要求10所述的处理装置，其中，折返的电热丝悬空于折返点之前的电热丝上方。

18.如权利要求1所述的处理装置，其中，所述电热丝整体位于同一层内，包括设置于绝缘窗不同区域的左上部分、右上部分、左下部分与右下部分；其中，所述右下部分于对称中心处与所述左上部分相连，所述左上部分与所述右上部分相连，所述右上部分于对称中心处与所述左下部分相连。

19.如权利要求18所述的处理装置，其中，所述电热丝的所述左上部分、右上部分、左下部分与右下部分中的任一个或全部以这样的方式设置：在绝缘窗所在的平面或与该平面平行的平面内定义相互垂直的两个方向，即P方向与Q方向；所述电热丝沿P方向自所述绝缘窗的一侧延伸至绝缘窗之相对的另一侧，而后于所述另一侧沿Q方向延伸至另一位置处；在所述另一位置处，所述电热丝沿P方向的反方向又自所述绝缘窗的所述另一侧延伸至所述一侧；以此方式，所述电热丝逐步自Q方向上的一端延伸至另一端。

20.用于电感耦合等离子体处理装置的加热部件，所述加热部件用来对反应腔室顶部的绝缘窗进行温度控制，所述加热部件包括设置在所述绝缘窗的上表面的电热丝，所述电热丝整体呈中心对称，所述电热丝具有用于与加热电源电性连接以形成回路的两个接点；所述电热丝环绕形成多个图形，每一图形和与该图形中心对称的图形中的加热电流方向相反。

21.如权利要求20所述的加热部件，其中，所述电热丝包括位于同一平面内的多段相互平行的横向延伸部以及连接相邻横向延伸部的连接部。

22.如权利要求20所述的加热部件，其中，所述电热丝以这样的方式设置：在一平面内定义相互垂直的两个方向，即P方向与Q方向；所述电热丝沿P方向自一侧延伸至另一侧，而后于所述另一侧沿Q方向延伸至另一位置处；在所述另一位置处，所述电热丝沿P方向的反方向又自所述另一侧延伸至所述一侧；以此方式，所述电热丝逐步自Q方向上的一端延伸至另一端。

23.如权利要求20所述的加热部件，其中，所述电热丝整体位于同一层内，包括设置于不同区域的左上部分、右上部分、左下部分与右下部分；其中，所述右下部分于对称中心处与所述左上部分相连，所述左上部分与所述右上部分相连，所述右上部分于对称中心处与所述左下部分相连。

24.如权利要求23所述的加热部件，其中，所述电热丝的所述左上部分、右上部分、左下部分与右下部分中的任一个或全部以这样的方式设置：在一平面内定义相互垂直的两个方向，即P方向与Q方向；所述电热丝沿P方向自一侧延伸至另一侧，而后于所述另一侧沿Q方向延伸至另一位置处；在所述另一位置处，所述电热丝沿P方向的反方向又自所述另一侧延伸至所述一侧；以此方式，所述电热丝逐步自Q方向上的一端延伸至另一端。

25.如权利要求20所述的加热部件，其中，所述感应线圈产生的电磁场于所述每一图形所在区域内的磁通量，于与该图形中心对称的图形所在区域内的磁通量，两者总是相等。