CN112885691B - 等离子体处理装置及其稳定性优化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种等离子体处理装置及其稳定性优化的方法，在等离子体处理装置的安装基板与气体喷淋头之间形成导电接触层，通过所述导电接触层在气体喷淋头到安装基板之间实现直流连接；所述导电接触层可以承受非常高的射频加载，不存在射频加热变性问题；通过控制导电接触层的阻值，使所述气体喷淋头到安装基板之间的阻值在特定温度下极其稳定；本发明有效地提升了等离子体处理装置中射频回路、直流回路的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术，特别涉及一种等离子体处理装置及其稳定性优化的方法。
背景技术
等离子体处理装置可以用于蚀刻、沉积等工艺处理，其包含一腔体，腔体内的上方设置有气体喷淋头(构成上电极)，腔体内的下方设置有基座(构成下电极)，基座上方具有承载基片的静电吸盘(ESC)，静电吸盘与气体喷淋头之间作为制程区，例如在下电极施加高频的RF射频功率，将制程区内的反应气体解离为等离子体，到达基片上表面的等离子体对其实施相应的工艺处理。
等离子体处理装置的腔体内，关于射频系统存在两种电子学方面的闭合回路：RF(射频)回路和DC(直流)回路。其中，RF回路决定了射频功率在腔体内的输入输出、耦合路径、射频耗散以及利用效率等；而DC回路决定了腔体内各个关键部件表面电荷的积累(charging)和释放(discharging)过程，特别是基片上下表面电荷的积累和释放过程，因此稳定的RF和DC回路对等离子体处理工艺的稳定性至关重要。
静电吸盘和设置在其下方的基座之间以粘接剂固定。对于RF回路，向基座提供的RF射频功率，可以通过静电吸盘耦合到达基片上方，进而到达气体喷淋头处。
对于DC回路，图1b给出了腔体内DC电流的主要流通路径为：提供DC电压的高压模块(HVM)、静电吸盘的DC电极60、基片70、等离子体80、气体喷淋头10及上部接地环、安装基板，再通过腔体接地。对应前述路径的等效电路如图2所示，包含以下等效结构的依次连接：高压模块及其接地处等效为串联的电阻R0和直流电压VESC，静电吸盘等效为并联的电容C1与电阻R1，静电吸盘表面与基片之间的间隙等效为并联的电容C2与电阻R2，基片到制程区的等离子体之间等效为电容C3与“电阻R3及电压VDC的串联结构”之间的并联结构，等离子体本身等效为电阻R4，等离子体到气体喷淋头之间等效为电容C4与“电阻R5及电压-VDC的串联结构”之间的并联结构，气体喷淋头到接地处之间等效为并联的电容C5与电阻R6。表1列出了DC回路各部分电阻的阻值情况。
表1：DC回路各电阻的阻值
根据夹持力的不同，静电吸盘主要包括CB(Coulombic，库伦)型和JR(Johnsen-Rahbek，约翰逊·拉别克)型两种；电阻R1在JR型静电吸盘中的阻值为MOhm(兆欧姆)量级(阻值大约在0.1MOhm～100MOhm)，因此整个DC回路电阻阻值为MOhm量级，回路电流为uA水平；电阻R1在CB型静电吸盘中的阻值为GOhm(吉欧姆)量级(阻值约在0.1GOhm～100GOhm)，因此整个DC回路电阻阻值为GOhm量级，回路电流为nA水平。
通常电阻R0、R1为元器件的固有阻值，在特定温度下的稳定性非常好；电阻R2对应于基片与静电吸盘之间的接触电阻，当施加到基片上的夹持力以及基片背面的冷却气气压稳定时，该电阻R2在特定温度下也具有优异的稳定性；电阻R3、R4和R5是由等离子体性质决定的(等离子密度、频率等)，且阻值较小，对回路电流影响较小。
需要特别说明的是电阻R6，它对应于气体喷淋头到接地之间的接触电阻，主要表现为气体喷淋头与安装基板之间的接触电阻。如图3所示，通常在气体喷淋头10与安装基板20之间的界面，相应地开设有一圈环形的凹槽，在其中设置RF垫圈90(RF gasket)或导电垫片(shim)，来实现气体喷淋头10与安装基板20之间的DC接触，接触电阻阻值在Ohm-MOhm之间(约为欧姆到兆欧姆的量级)。符号21表示气体喷淋头10与安装基板20界面之间的间隙21。
一方面，RF垫圈90以铜或铜合金等制成，难以抵抗蚀刻工艺中的气体腐蚀；导电垫片以石墨制成，或是形成石墨与铝合金的三明治结构，可能会在工艺制程中产生颗粒(particle)污染。另一方面，当RF功率过高时，RF垫圈90或导电垫片会流过非常大的射频电流(IRF)，承受过量的射频加热，从而导致RF垫圈90或导电垫片对气体喷淋头和安装基板的接触电阻不稳定，长时间使用会出现接触电阻逐渐增大、静电吸盘处的电流(IDC)下降和不稳定的跳动现象。
发明内容
基于对上述问题的分析，本发明提出了一种对等离子体处理装置中射频回路、直流回路的稳定性进行优化的方法。本发明还提供了适用上述方法的一种进气装置和一种等离子体处理装置。
本发明的一个技术方案是提供一种等离子体处理装置中稳定性优化的方法；所述方法包含：
形成导电接触层，使所述导电接触层位于等离子体处理装置的安装基板与气体喷淋头之间，通过所述导电接触层在所述气体喷淋头与安装基板之间实现直流连接。
可选地，所述等离子体处理装置包含静电吸盘，用于承载基片；所述方法进一步包含使导电接触层的电阻率，接近于所述静电吸盘的电阻率。
可选地，所述等离子体处理装置包含静电吸盘，用于承载基片；所述方法进一步包含使用与所述静电吸盘相同的材料，来形成所述导电接触层。
可选地，所述方法进一步包含使用掺杂金属的Al2O3、或Y2O3、或AlN，来形成所述导电接触层。
可选地，所述方法进一步包含使用掺杂C的非氧化物，来形成所述导电接触层。
可选地，所述方法进一步包含通过调整掺杂量来控制所述导电接触层的电阻率。
可选地，所述方法进一步包含使所述导电接触层的电阻值达到MOhm量级。
可选地，所述方法进一步包含通过控制导电接触层的厚度，来控制所述导电接触层的电阻值。
可选地，所述安装基板具有第一表面，所述气体喷淋头具有第二表面，所述第一表面与第二表面是相对的界面；所述方法进一步包含使所述导电接触层形成在安装基板的第一表面。
本发明的另一个技术方案是提供一种用于等离子体处理装置的进气装置，所述进气装置包含层叠的安装基板和气体喷淋头，两者分布地开设有相连通的通气孔；所述安装基板具有第一表面，所述气体喷淋头具有第二表面，所述第一表面与第二表面是相对的界面；所述进气装置包含导电接触层，其位于所述安装基板的第一表面与所述气体喷淋头的第二表面之间。
可选地，所述导电接触层的电阻值达到MOhm量级。
可选地，制成所述导电接触层的材料包含掺杂金属的Al2O3、或Y2O3、或AlN；或者，制成所述导电接触层的材料是掺杂C的非氧化物。
可选地，所述安装基板的第一表面是安装基板的底面；所述导电接触层是镀层或涂层，且形成在所述安装基板的底面。
本发明的还有一种技术方案是提供一种等离子体处理装置，包含一腔体，所述腔体内设置有静电吸盘，该静电吸盘上表面用于承载基片；所述腔体内还设置有气体喷淋头将气体引入腔体内；该气体喷淋头与静电吸盘之间形成等离子体，用于对基片进行工艺处理；在气体喷淋头上方层叠地设置有安装基板，两者分布地开设有相连通的通气孔；所述安装基板具有第一表面，所述气体喷淋头具有第二表面，所述第一表面与第二表面是相对的界面；在所述安装基板的第一表面与所述气体喷淋头的第二表面之间设置有导电接触层。
可选地，所述导电接触层的电阻率接近于所述静电吸盘的电阻率。
可选地，所述导电接触层由形成所述静电吸盘的绝缘层的材料制成。
可选地，制成所述导电接触层的材料包含掺杂金属的Al2O3、或Y2O3、或AlN；或者，制成所述导电接触层的材料是掺杂C的非氧化物。
可选地，所述导电接触层的电阻值达到MOhm量级。
可选地，所述安装基板的第一表面是安装基板的底面；所述导电接触层是镀层或涂层，且形成在所述安装基板的底面。
与现有技术相比，本发明所述等离子体处理装置中稳定性优化的系统和方法，具有以下优点：
本发明中，射频功率(RF power)可以只有唯一的传输路径，即通过导电接触层耦合作用由气体喷淋头表面传输至安装基板表面，从而保证RF回路的稳定性和一致性。
本发明中，导电接触层的特性(包含但不限于材料的耐射频加热能力)，决定了所述导电接触层可以承受非常高的射频加载(RF loading)，因此该导电接触层不存在射频加热变性问题。
本发明中，导电接触层的阻值在MOhm级别，远大于RF垫圈或导电垫片与安装基板或气体喷淋头之间的接触电阻，因此气体喷淋头到安装基板之间的阻值在特定温度下极其稳定，从而保证整个DC回路的稳定性和一致性(所述特定温度，包含但不限于腔体内执行工艺处理时的温度，示例的温度小于200℃)。
本发明中，导电接触层的阻值在MOhm级别，与腔体内其他部件的电阻在相同水平，因而，对整个DC回路中对应静电吸盘处的电流影响不大。
本发明对等离子体处理装置的改造难度低，容易实现，将气体喷淋头到安装基板之间的电阻，等效为导电接触层的电阻，使得需要控制的参数变量明显减少，以便对RF回路、DC回路的稳定性进行优化控制。
附图说明
图1a是等离子体处理装置的结构示意图；
图1b是等离子体处理装置的腔体内DC电流的流通路径示意图；
图2是等离子体处理装置中的等效电路示意图；
图3是设置RF垫圈实现气体喷淋头与安装基板之间DC接触的示意图；
图4a、图4b分别是气体喷淋头与安装基板之间使用RF垫圈时，该段路径在RF回路、DC回路中等效电路的示意图；
图5是本发明在气体喷淋头与安装基板之间形成导电接触层的示意图；
图6a、图6b分别是气体喷淋头与安装基板之间使用导电接触层时，该段路径在在RF回路、DC回路中等效电路的示意图。
具体实施方式
如图1a所示，本发明涉及一种等离子体处理装置，包含一腔体40，腔体40内的上方设置有进气装置，例如气体喷淋头100，能将反应气体、辅助气体等引入至腔体40内；腔体40内的下方设置有静电吸盘51，能对基片70进行承载及吸附固定。静电吸盘51下方设置有基座52。所述气体喷淋头10、基座52处分别构成上、下电极，在两者之间形成制程区，例如在基座52施加高频的RF射频功率，将制程区内的反应气体解离为等离子体，由到达基片70上表面的等离子体对基片70实施蚀刻、沉积等工艺处理。
其中，所述气体喷淋头100典型地由单晶硅制成；气体喷淋头100周围设置有上部接地环30，可以对气体喷淋头100进行支撑，或用于加大气体喷淋头100横向面积以改善等离子体处理的均匀性。该气体喷淋头100还通过其上方层叠设置的安装基板200(一般为铝合金)进行支撑；所述气体喷淋头100与安装基板200分布地开设有相连通的通气孔，用以将气体传输到腔体40内。
所述静电吸盘52(一般采用陶瓷材料)，内部埋设有一个或多个DC电极60，由高压模块(HVM)对其提供DC电压，从而在静电吸盘52上方的基片70下表面和DC电极60的相应位置产生极性相反的电荷，从而利用静电力将基片70在静电吸盘上吸附固定；提供反相的直流电压则可以对基片70释放。所述基座51(一般为金属材质，如铝合金)，设置在静电吸盘52的下方，两者之间一般以粘接剂粘合。对基座51提供的RF射频功率，可以耦合通过静电吸盘52，到达基片70上方及气体喷淋头100处。DC电流经过高压模块、静电吸盘的DC电极60、基片70、等离子体、气体喷淋头100及上部接地环30、安装基板200，再经腔体接地。
本发明提供一种对上述等离子体处理装置中RF回路、DC回路稳定性进行优化的方法，如图5所示，本发明提供一导电接触层210，使其位于安装基板200与气体喷淋头100相对的界面之间，则气体喷淋头100和安装基板200之间的电阻，等效为所述导电接触层210的电阻加上导电接触层210与气体喷淋头100和安装基板200的接触电阻。所述导电接触层210，实现DC接触及射频功率的耦合，并且可以成为气体喷淋头100到安装基板200之间对射频功率的唯一传输路径。
优选地，在本发明中，使导电接触层210的电阻率，与静电吸盘52的电阻率近似。则，导电接触层210就可以承受较高的射频加载(RF loading)，产生较低的射频加热，从而使得通过导电接触层210的射频电流和直流电流稳定性较高。
JR型ESC中陶瓷绝缘层的电阻率约为1010-1012Ohm*cm；而CB型ESC中的电阻率较高，其陶瓷绝缘层的电阻率大于1014Ohm*cm。上述电阻率的数值是示意性的，导电接触层的电阻率可以根据实际情况进一步调整。
本发明的一种方式，是使用与静电吸盘的绝缘层相同的材料，来形成所述导电接触层，如掺杂金属的Al2O3、Y2O3、AlN等陶瓷材料，使所述导电接触层的电阻率近似于静电吸盘的绝缘层的电阻率。
本发明的另一种方式，是以掺杂C的非氧化物作为所述导电接触层的材料，并且通过掺杂量的调整来控制该导电接触层的电阻率，使其近似于静电吸盘的电阻率。通常掺杂量越高，电阻率越低。
在前两种方式的基础上，可以进一步通过控制导电接触层的厚度来控制其电阻值。导电接触层的具体厚度可以根据工艺需要来确定，一般可以将该厚度设计在几个微米到几百微米的范围。
本例中，可使导电接触层的电阻值达到MOhm量级，从而使得导电接触层的电阻值远大于该接触层与气体喷淋头100和安装基板200之间的接触电阻值，这样可以通过最少的改动，来提升RF回路、DC回路的稳定性，而不会对等离子体处理装置原有的参数设计等造成明显影响。
本例的导电接触层是镀层或涂层的形式，形成在安装基板的底面；优选地，是在安装基板的整个底面全部形成所述导电接触层，以形成更均匀的涂层电容Ccoating，达到更均匀的射频耦合效果。
对于图3所示在气体喷淋头10与安装基板20之间使用RF垫圈90的现有技术，在图4a、图4b中给出该RF垫圈对气体喷淋头和安装基板接触电阻不稳定的解释模型(使用导电垫片时情况类似，不再赘述)。
对于从气体喷淋头10、RF垫圈90到安装基板20的第一路径，图4a示出在RF回路中对应该第一路径的等效情况：
一路是由安装基板与气体喷淋头之间的间隙等效的电容Cgap；
与之并联的一路是以下等效结构的串联：气体喷淋头与RF垫圈之间的接触电阻Rcontact1、RF垫圈本身电阻Rcoil与电感Lcoil的并联结构、另一个在RF垫圈与安装基板之间的接触电阻Rcontact2。因而，RF回路在前述第一路径处，存在以下等效的阻值关系：
其中，ZC是为通过电容Cgap时的阻抗，总接触电阻Rcontact＝Rcontact1+Rcontact2。
图4b示出在DC回路中，对应第一路径存在以下等效结构串联的情况：气体喷淋头与RF垫圈之间的接触电阻Rcontact1、RF垫圈的电阻Rcoil、另一个在RF垫圈与安装基板之间的接触电阻Rcontact2。因而，DC回路在前述第一路径处，存在以下等效的阻值关系：
RDC＝Rcontact+Rcoil
可见，使用RF垫圈或导电垫片的现有方式，对于DC回路的电阻需要考虑两个因素：接触电阻Rcontact和垫圈电阻Rcoil。在长时间的RF工作环境下，RF垫圈或导电垫片可能局部氧化，使得总接触电阻Rcontact逐渐变大，使RF垫圈或导电垫片与气体喷淋头和安装基板之间的接触变得不均匀，导致接触不稳定，影响RF回路、DC回路的稳定性，进而影响等离子体处理工艺的稳定性。
与上述现有技术相比，如图5所示，本发明在气体喷淋头100与安装基板200之间形成导电接触层210，可以避免不均匀的接触点出现，提升RF回路、DC回路的稳定性。则，在气体喷淋头与安装基板之间可以不再设置RF垫圈或导电垫片(或者，即使保留RF垫圈或导电垫片，其接触电阻相比导电接触层的电阻也可以忽略不计)。
进一步，图6a、图6b示出在RF回路和DC回路中对应气体喷淋头、导电接触层到安装基板的第二路径的等效情况。如图6a所示，RF回路中对应该第二路径的等效电路为涂层电容Ccoating，主要由所述导电接触层贡献。RF回路在该第二路径处，存在以下等效的阻值关系：
RRF＝Zc
ZC为通过涂层电容Ccoating时的阻抗。
如图6b所示，DC回路中对应该第二路径的等效电路，为以下等效电阻的串联：气体喷淋头与导电接触层之间的接触电阻R’contact1、导电接触层的涂层电阻R’coating2、导电接触层与安装基板之间的接触电阻R’contact；本发明所述导电接触层本身的电阻Rcoating在MOhm级别及以上，远大于总接触电阻R’contact(＝R’coating1+R’coating2)，因而可以以电阻Rcoating作为DC回路中对应第二路径的等效电阻。DC回路在该第二路径处，存在以下等效的阻值关系：
RDC＝Rcoating
因而，与现有技术相比，即使长时间工作在RF环境下，RF垫圈或导电垫片局部氧化，使得总接触电阻R’contact变大，由于DC回路电阻主要取决于涂层电阻Rcoating，所以总接触电阻的变化对整个DC回路的影响不大，DC回路的高稳定性得以实现。
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 (17)
1.一种等离子体处理装置中稳定性优化的方法，所述等离子体处理装置包含静电吸盘，用于承载基片；其特征在于，所述方法包含：
形成导电接触层，使所述导电接触层位于等离子体处理装置的安装基板与气体喷淋头之间，通过所述导电接触层在所述气体喷淋头与安装基板之间实现直流连接；所述导电接触层的电阻值为MOhm量级或MOhm量级以上；所述静电吸盘的电阻值为MOhm量级或GOhm量级。
2.如权利要求1所述等离子体处理装置中稳定性优化的方法，其特征在于，所述方法进一步包含使导电接触层的电阻率，接近于所述静电吸盘的电阻率。
3.如权利要求1所述等离子体处理装置中稳定性优化的方法，其特征在于，所述方法进一步包含使用与所述静电吸盘相同的材料，来形成所述导电接触层。
4.如权利要求2所述等离子体处理装置中稳定性优化的方法，其特征在于，所述方法进一步包含使用掺杂金属的Al2O3、或Y2O3、或AlN，来形成所述导电接触层。
5.如权利要求2所述等离子体处理装置中稳定性优化的方法，其特征在于，所述方法进一步包含使用掺杂C的非氧化物，来形成所述导电接触层。
6.如权利要求4所述等离子体处理装置中稳定性优化的方法，其特征在于，所述方法进一步包含通过调整掺杂量来控制所述导电接触层的电阻率。
7.如权利要求5所述等离子体处理装置中稳定性优化的方法，其特征在于，所述方法进一步包含通过调整掺杂量来控制所述导电接触层的电阻率。
8.如权利要求2～7中任意一项所述等离子体处理装置中稳定性优化的方法，其特征在于，所述方法进一步包含通过控制导电接触层的厚度，来控制所述导电接触层的电阻值。
9.如权利要求8所述等离子体处理装置中稳定性优化的方法，其特征在于，所述安装基板具有第一表面，所述气体喷淋头具有第二表面，所述第一表面与第二表面是相对的界面；所述方法进一步包含使所述导电接触层形成在安装基板的第一表面。
10.一种用于等离子体处理装置的进气装置，所述进气装置包含层叠的安装基板和气体喷淋头，两者分布地开设有相连通的通气孔；所述安装基板具有第一表面，所述气体喷淋头具有第二表面，所述第一表面与第二表面是相对的界面；所述等离子体处理装置包含静电吸盘，用于承载基片，其特征在于：
所述进气装置包含导电接触层，其位于所述安装基板的第一表面与所述气体喷淋头的第二表面之间；所述导电接触层的电阻值为MOhm量级或MOhm量级以上；所述静电吸盘的电阻值为MOhm量级或GOhm量级。
11.如权利要求10所述的进气装置，其特征在于，
制成所述导电接触层的材料包含掺杂金属的Al2O3、或Y2O3、或AlN；
或者，制成所述导电接触层的材料是掺杂C的非氧化物。
12.如权利要求10或11所述的进气装置，其特征在于，所述安装基板的第一表面是安装基板的底面；所述导电接触层是镀层或涂层，且形成在所述安装基板的底面。
13.一种等离子体处理装置，包含一腔体，所述腔体内设置有静电吸盘，该静电吸盘上表面用于承载基片；所述腔体内还设置有气体喷淋头将气体引入腔体内；该气体喷淋头与静电吸盘之间形成等离子体，用于对基片进行工艺处理；在气体喷淋头上方层叠地设置有安装基板，两者分布地开设有相连通的通气孔；所述安装基板具有第一表面，所述气体喷淋头具有第二表面，所述第一表面与第二表面是相对的界面，其特征在于：在所述安装基板的第一表面与所述气体喷淋头的第二表面之间设置有导电接触层；所述导电接触层的电阻值为MOhm量级或MOhm量级以上；所述静电吸盘的电阻值为MOhm量级或GOhm量级。
14.如权利要求13所述的等离子体处理装置，其特征在于，
所述导电接触层的电阻率接近于所述静电吸盘的电阻率。
15.如权利要求13所述的等离子体处理装置，其特征在于，
所述导电接触层由形成所述静电吸盘的绝缘层的材料制成。
16.如权利要求14所述的等离子体处理装置，其特征在于，
制成所述导电接触层的材料包含掺杂金属的Al2O3、或Y2O3、或AlN；
或者，制成所述导电接触层的材料是掺杂C的非氧化物。
17.如权利要求13～16中任意一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述安装基板的第一表面是安装基板的底面；所述导电接触层是镀层或涂层，且形成在所述安装基板的底面。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000269202A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Toshiba Corp | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
| CN1359531A (zh) * | 1999-06-30 | 2002-07-17 | 兰姆研究公司 | 半导体加工的气体分布装置 |
| JP2005019606A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Anelva Corp | プラズマ処理装置におけるガスシャワーヘッドまたはターゲットプレートを電極に固定する装置 |
| CN101903979A (zh) * | 2007-12-19 | 2010-12-01 | 朗姆研究公司 | 用于等离子体处理装置的组合喷淋头电极总成 |
| CN102191482A (zh) * | 2010-03-08 | 2011-09-21 | 周星工程股份有限公司 | 气体分散装置以及包括该气体分散装置的基板处理设备 |
| CN103794459A (zh) * | 2012-10-29 | 2014-05-14 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 用于等离子处理腔室的气体喷淋头及其涂层形成方法 |
| CN107481962A (zh) * | 2014-07-03 | 2017-12-15 | 应用材料公司 | 具有可拆卸高电阻率气体分配板的喷淋头 |
| JP2018022756A (ja) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置及び試料の離脱方法 |
| TW201820463A (zh) * | 2016-10-19 | 2018-06-01 | 日商東京威力科創股份有限公司 | 電漿處理裝置及電漿處理裝置之控制方法 |
| CN108140550A (zh) * | 2015-10-08 | 2018-06-08 | 应用材料公司 | 具有减少的背侧等离子体点火的喷淋头 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100577866C (zh) * | 2007-02-27 | 2010-01-06 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 应用于等离子体反应室中的气体喷头组件、其制造方法及其翻新再利用的方法 |
| US7862682B2 (en) * | 2007-06-13 | 2011-01-04 | Lam Research Corporation | Showerhead electrode assemblies for plasma processing apparatuses |
-
2019
- 2019-11-29 CN CN201911202122.8A patent/CN112885691B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000269202A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Toshiba Corp | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
| CN1359531A (zh) * | 1999-06-30 | 2002-07-17 | 兰姆研究公司 | 半导体加工的气体分布装置 |
| JP2005019606A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Anelva Corp | プラズマ処理装置におけるガスシャワーヘッドまたはターゲットプレートを電極に固定する装置 |
| CN101903979A (zh) * | 2007-12-19 | 2010-12-01 | 朗姆研究公司 | 用于等离子体处理装置的组合喷淋头电极总成 |
| CN102191482A (zh) * | 2010-03-08 | 2011-09-21 | 周星工程股份有限公司 | 气体分散装置以及包括该气体分散装置的基板处理设备 |
| CN103794459A (zh) * | 2012-10-29 | 2014-05-14 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 用于等离子处理腔室的气体喷淋头及其涂层形成方法 |
| CN107481962A (zh) * | 2014-07-03 | 2017-12-15 | 应用材料公司 | 具有可拆卸高电阻率气体分配板的喷淋头 |
| CN108140550A (zh) * | 2015-10-08 | 2018-06-08 | 应用材料公司 | 具有减少的背侧等离子体点火的喷淋头 |
| JP2018022756A (ja) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置及び試料の離脱方法 |
| TW201820463A (zh) * | 2016-10-19 | 2018-06-01 | 日商東京威力科創股份有限公司 | 電漿處理裝置及電漿處理裝置之控制方法 |
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