CN116313724A - 用于处理腔室的多板面板 - Google Patents

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Abstract

本公开内容的实施方式涉及一种多板面板,所述多板面板具有第一板和第二板。所述第一板具有多个第一板开口。所述第二板具有第一表面、相对的第二表面和从中延伸穿过的多个第二板开口。所述第一表面机械地耦接到所述第一板。第二板开口具有锥形部分,所述锥形部分被配置为流体地耦接到第一板开口,并且所述锥形部分的横截面从所述第二表面在所述锥形部分的深度方向上减小。所述锥形部分的表面在与所述第一表面和所述第二表面的相邻处涂覆有保护涂层。在另一个实施方式中,所述第一板具有突起,所述突起从所述第一板延伸到从所述第一表面向内形成的凹槽中。所述突起具有通路,所述通路延伸穿过所述突起、流体地连接到所述凹槽,所述凹槽流体地连接到所述第二板开口。

Description

用于处理腔室的多板面板
本申请是申请日为2018年8月6日、申请号为“201880040098.X”、发明名称为“用于处理腔室的多板面板”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开内容的实施方式整体涉及一种用于半导体器件制造的设备。更具体地,本公开内容涉及一种在半导体器件处理腔室内使用的多板面板。
背景技术
半导体器件几何形状自它们数十年前引入起已经急剧地减小。增大的器件密度造成具有减小的空间尺寸的结构特征。用于制造半导体器件的一些制造工艺(诸如等离子体蚀刻和等离子体清洁工艺)使半导体衬底暴露于等离子体,以便蚀刻或清洁衬底。等离子体气体物种可能是高腐蚀性的,并且由此腐蚀处理腔室部件和暴露于等离子体的其他表面。
一些等离子体处理腔室包括等离子体产生区段,所述等离子体产生区段向腔室的衬底处理部分提供被激励的物种。传统地,暴露于等离子体的腔室的部件(诸如喷头和扩散器)已经涂覆有耐等离子体涂层,以防止部件的侵蚀或腐蚀。
为了向腔室提供工艺气体,已知的是具有多个气流通路的面板,所述气流通路形成从中延伸穿过的排气开口。通常,穿过面板的气流通路包括直径不同的多个开口,这些开口穿过面板的主体流体地连接。在一些构造中,通向面板的表面的开口具有比与之流体地连通并从其进一步延伸到面板的主体中的开口大的直径。例如,锥形开口可以通向面板的面对半导体工艺腔室的反应容积(诸如其等离子体区域)的表面。这些锥形开口通常涂覆有耐腐蚀材料、耐侵蚀材料或耐侵蚀和腐蚀材料,以防止工艺气体(包括被激励的等离子体物种、或清洁气体或材料)因锥形开口的侵蚀或腐蚀而显著地改变锥形开口的尺寸。等离子体喷涂工艺是所熟知的涂覆工艺,其中涂层材料在等离子体喷涂工具的等离子体区域中组合,并且然后按弹道学行进至要涂覆的表面。然而,由于开口的几何形状,特别是在面板的表面处具有较大横截面积的开口在面板的主体内变窄为具有较小横截面积的开口,在来自等离子体喷涂工具的材料流朝向要涂覆的表面行进时,它将空气推向其前方并进入具有向内渐缩的横截面的开口。由于与进入向内渐缩的锥形开口的流相比,通过在锥形开口的基部处具有较小横截面积的开口的流受到限制,因此在具有较小横截面积的开口中和向内渐缩的开口的内部部分中的背压增大,从而减小等离子体喷涂材料到达向内渐缩的开口的基部的通量。因此,涂层的厚度在面板的向内渐缩的开口的深度方向上减小,并且在一些情况下,未涂覆区域或面积沿着向内渐缩的开口的最内表面保留。这造成了未涂覆表面直接地暴露于工艺气体、等离子体和等离子体副产物、以及清洁材料,这些通常对未保护表面有腐蚀性或侵蚀性。因此,面板的可用寿命缩短,从而需要过早地更换所述面板。类似地,在喷头被配置有类似配置的排气开口的情况下,就会出现相同问题。
因此,需要的是一种具有均匀地施加的保护涂层以增加部件的寿命的改进的面板。
发明内容
本公开内容的实施方式涉及一种用于半导体处理腔室中的多件式排气设备,例如,一种多板面板。在一个实施方式中,所述多板面板包括第一板和第二板。所述第一板具有多个第一板开口。所述第二板具有第一表面、相对的第二表面以及延伸穿过所述第二板的多个第二板开口。所述第一表面机械地耦接到所述第一板。第二板开口具有锥形部分,所述锥形部分被配置为流体地耦接到第一板开口,所述锥形部分的横截面从所述第二板的所述第二表面在所述锥形部分的深度方向上减小。所述锥形部分的表面在所述第一表面与所述第二表面之间涂覆有保护涂层。
本公开内容的另一个实施方式提供了一种多件式排气设备,例如,一种多板面板,所述多板面板包括第一板和第二板。所述第一板具有多个第一板开口。所述第二板具有第一表面、相对的第二表面和延伸穿过所述第二板的多个第二板开口。所述第一表面机械地耦接到所述第一板。第二板开口具有锥形部分,所述锥形部分被配置为流体地耦接到第一板开口,所述锥形部分的横截面从所述第二板的所述第二表面在所述锥形部分的深度方向上减小。所述锥形部分的表面涂覆有保护涂层。
本公开内容的又一个实施方式提供了一种多件式排气设备,例如,一种多板面板,所述多板面板包括第一板和第二板。所述第一板具有多个第一板开口。所述第二板具有第一表面、相对的第二表面和延伸穿过所述第二板的多个第二板开口。所述第一表面机械地耦接到所述第一板。第二板开口具有锥形部分,所述锥形部分被配置为流体地耦接到第一板开口。所述第一板具有突起,所述突起从所述第一板延伸到从所述第二板的所述第一表面向内形成的凹槽中。所述突起具有通路,所述通路延伸穿过所述突起、流体地连接到所述凹槽。所述凹槽流体地连接到所述第二板开口。
附图说明
为了能够详细地理解本公开内容的上述特征的方式,可以参考实施方式得到以上简要地概述的本公开内容的更特定的描述,其中一些实施方式在附图中示出。然而,应当注意,附图仅示出了示例性实施方式,并且因此不应视为对本公开内容的范围的限制,并可以允许其他等效实施方式。
图1是用于在等离子体处理腔室内使用的多板面板的等距图。
图2是多板面板的剖视图。
图3是根据本公开内容的第一实施方式的图1的多板面板的第一板和第二板之间的接合部的剖视图。
图4是根据本公开内容的第二实施方式的图1的多板面板的第一板和第二板之间的接合部的剖视图。
图5是根据本公开内容的第三实施方式的图1的多板面板的第一板和第二板之间的接合部的剖视图。
为了便于理解,已经尽可能地使用相同的附图标记标示各图共有的相同要素。设想的是,一个实施方式中公开的要素和特征可以有益地并入其他实施方式,而不对其进行具体的叙述。
具体实施方式
本文描述的公开内容涉及用于等离子体处理腔室中的扩散器。作为其示例性实施方式,本文描述一种由第一板和第二板组成的面板,即,一种多板面板。然而,本文描述的实施方式可应用于具有从中延伸穿过的气流开口的其他气体扩散器设备,其中开口的几何形状防止适当的保护涂层放置在开口的表面上,诸如喷头。通过将面板配置为包含第一板和第二板并使气流通路分开在第一板和第二板之间,在多板面板的第二板的开口的表面上的暴露于半导体工艺腔室的工艺环境的涂层可均匀地施加到所述表面,即使在面板的整体构造将会造成在单块面板中的开口的相同部分上施加不均匀涂层的情况下也是如此。当由于在侵蚀性或腐蚀性的环境中使用或使用侵蚀性或腐蚀性的清洁工艺或材料进行(一个或多个)清洁而需要更换面板时,多板设计实现仅需要更换第二板而非整个面板,从而降低其中使用所述面板的工艺腔室的拥有成本。
本文描述的多板面板100可以用在半导体处理腔室中,其中使用工艺气体以处理衬底,诸如通过在多板面板100上沉积材料层、或在多板面板100上蚀刻层或层的一部分、或以其他方式处理衬底。这包括对半导体衬底或其他衬底的等离子体处理,其中穿过第二板的开口被暴露于等离子体环境或存在等离子体产生的自由基的环境中。第二板上的开口具有施加在第二板的一个或多个表面上的耐等离子体涂层(诸如但不限于陶瓷涂层)的薄膜。所述涂层提供耐腐蚀性,以保护面板免于腐蚀性半导体工艺环境中的工艺气体。本文可用的陶瓷涂层包括至少氧化钇(Y2O3)和氧化铝(Al2O3)等等。所期望的涂层在其被施加的表面上具有高密度、高厚度均匀性和低表面粗糙度变化。这保护了暴露于工艺环境的面板表面、特别是第二板上的开口的内表面免于否则因工艺环境而造成的侵蚀或腐蚀。所述涂层还旨在保护开口的临界尺寸在衬底处理或清洁期间不被显著地更改,这将改变所述面板的气体分布特性并需要对所述面板进行更换。
图1示出了用于在等离子体处理腔室内使用的多板面板100的等距图,而图2示出了沿图1中标出的平面A-A的多板面板100的剖视图。多板面板100包括第一板110和第二板160。第一板110和第二板160都由导电材料制成,诸如但不限于铝。当向多板面板100施加AC电位时,多板面板100可用作用于在相邻工艺容积中产生等离子体的电极。第一板110具有环形第一表面112、与第一表面112相对的盘形第二表面114以及圆周壁116。在图2中所示的实施方式中,圆周壁116向上延伸以环绕中心孔140。中心孔140位于第一表面112与第二表面114之间。中心孔140通过在中心孔140与第二表面114之间延伸的多个第一板开口150而流体地连接到第二表面114。水平通道120从第一板110的侧壁向内延伸并流体地连接到一对导管130。水平通道120的端部227被竖直带225覆盖,竖直带225焊接到第一板110的圆周壁116上以环绕水平通道120,如图2中所示。冷却流体(诸如传热流体)通过导管130中的一个输送并从所述导管130中的一个围绕第一板110的周边流动并且通过导管130中的第二个从中流出。冷却流体被配置为在使用面板的衬底处理期间冷却第一板110和第二板160。一个或多个圆柱形安装孔214从第一板110的第二表面114向内延伸。一个或多个定位销孔244从第二表面114向内延伸。
每个第一板开口150具有三个部分—第一开口部分252、第二开口部分254和第三开口部分256,其中第二开口部分254设置在第一开口部分与第三开口部分之间并在第一开口部分252与第三开口部分256之间的流体路径230中形成孔口或节流器。在图2中所示的实施方式中,第一开口部分252、第二开口部分254和第三开口部分256是具有圆形横截面的圆柱形形状,但是在其他实施方式中,横截面可以具有任何封闭的形状。第三开口部分256具有比第二开口部分254大的直径,并且第三开口部分256通向第一板110的第二表面114。第一开口部分252具有比第三开口部分256大的直径并通向第一板110的中心孔140。当安装到半导体处理腔室中时,中心孔形成气室,以用于使工艺气体流过多板面板100。
第二板160通过紧固件(诸如带螺纹紧固件(仅示出了一个))沿着第二板160的第一表面270机械地耦接到第一板110的第二表面114。第二板160还包括与第一表面270相对的第二表面260。第一表面270和第二表面260中的任一个或两个可以用耐等离子体涂层进行等离子体喷涂,如上文所讨论。第二板160具有在第一表面270与第二表面260之间延伸穿过第二板160的多个第二板开口250。每个第二板开口250包括锥形部分,所述锥形部分的大小设定为或以其他方式被配置为流体地耦接到每个第一板开口150,使得来自中心孔140的流体可沿着流体路径230流经多个第一板开口150和多个第二板开口250进入在多板面板100下方的次级区域290。一个或多个圆柱形安装孔212从第二板160的第一表面270向内延伸。一个或多个定位销孔242从第二板160的第一表面270向内延伸。
Figure BDA0004150236690000051
带螺纹插入件210定位和固定在安装孔212内,以在其中接收延伸穿过第二板160并抵靠着第二板160固定的带螺纹紧固件215的螺纹,从而将第一板110固定至第二板160。由不锈钢制成的定位销240被接收在定位销孔242和244中,以在将第一板110和第二板160固定在一起时将第一板110和第二板160对准。
第二板160包括RF垫圈220,RF垫圈220定位和固定在凹槽222内,所述凹槽从第二表面260向内并围绕所述第二表面周向地延伸。RF垫圈220用作电隔离器以防止RF功率泄漏。第二板160包括密封件280,诸如但不限于O形环,密封件280被配置为抵靠第二板160的第一表面270和第一板110的第二表面114中的密封槽282的基部密封。另外地,第二表面260还包括另一个密封件285,诸如但不限于O形环,密封件285被配置为抵靠环形腔室部件265的表面密封。密封件285定位和固定在凹槽287内,凹槽287从第二表面260向内并围绕第二表面260周向地延伸。在一方面,多板面板100在等离子体产生区域290上方。
将面板分成第一板110和第二板160有利地允许耐工艺涂层均匀地施加在第二板开口250内,第二板开口250现在可从第二板160的第一表面270和第二表面260两者进出。因此,消除在涂覆延伸穿过具有第一板110和第二板160的组合厚度的单件面板的开口的表面时所施加的约束。更重要地,单独的第二板160消除了背压的问题,所述背压限制了涂层材料进出向内渐缩的开口250的基部,特别是在其具有较小横截面积的部分中,并且由此影响涂层均匀地涂覆在所述基部的表面上。在没有受限喷涂路径的情况下,可容易地且均匀地在第二板开口250的表面上施加涂层。另外地,在本文中,穿过第一板和第二板两者的开口的最小直径部分存在于第一板中,那里不需要保护涂层。通过在第一板中具有最小开口(即,孔口或节流器),可在直径方面上增大穿过第二板的开口的整体大小,这些开口可从第二板的两侧进出,并且可将它们的大小设定为避免导致不均匀地施加保护涂层的背压条件。
图3、图4和图5示出了在多板面板100的第一板110和第二板160之间的接合部的实施方式,所述接合部在第一板开口150流体地耦接到第二板开口250的位置处。在第一板110和第二板160之间的接合部与第一板开口150的第三开口部分256对准。在图3中,第三开口部分256具有三个部分—第一圆柱形侧壁315包围的第一区域310、被第一截锥形壁325包围的第二区域320和被第二圆柱形侧壁355包围的通路350。第二区域320位于第一区域310与通路350之间。通路350具有比第三开口部分256的上部区域310小的横截面积。第一区域310经由第二区域320过渡到通路350中,第二区域320在第一区域310与通路350之间向内渐缩。第二圆柱形侧壁355过渡到横向壁335中,横向壁335进一步过渡到平行于第一截锥形侧壁325的第二截锥形壁345中。第一截锥形壁325、第二圆柱形侧壁355、横向壁335和第二截锥形壁345因此形成从第一板110的第二表面114延伸的突起300。每个突起300向外延伸到从第二板160的第一表面270向内形成的凹槽330中。凹槽330形成流体地连接到第二板开口250的埋头开口,所述埋头开口在流体路径230的方向上向外渐缩。凹槽330被与突起300的第二截锥形壁345相平行的第三截锥形壁365包围。第三截锥形壁365过渡到第三圆柱形侧壁375中,第三圆柱形侧壁375进一步过渡到包围第二板开口250的第四截锥形壁385中。第三开口部分256的延伸穿过突起300的通路350因此将第一板开口150流体地连接到第二板开口250。
在图4中,第三开口部分256具有两个部分—被第一圆柱形侧壁415包围的第一区域410和被第二圆柱形侧壁455包围的通路450。通路450具有比第三开口部分256的第一区域410小的横截面积。第一区域410经由第一横向壁425过渡到通路450中。第二圆柱形侧壁455过渡到第二横向壁435中,第二横向壁进435一步过渡到平行于第二圆柱形侧壁455的第三圆柱形侧壁445中。第一横向壁425、第二圆柱形侧壁455、第二横向壁435和第三圆柱形侧壁445因此形成从第一板110的第二表面114延伸的突起400。每个突起400向外延伸到从第二板160的第一表面270向内形成的凹槽430中。凹槽430提供流体地连接到第二板开口250的埋头孔,所述埋头孔在流体路径230的方向上向外渐缩。凹槽430被与突起400的第三圆柱形侧壁445相平行的第四圆柱形侧壁465包围。第四圆柱形侧壁465过渡到平行于第二横向壁435的第三横向壁475。第三横向壁475过渡到平行于第三圆柱形侧壁445的第五圆柱形侧壁485中。第五圆柱形侧壁485进一步过渡到环绕第二板开口250的截锥形壁495中。第三开口部分256的延伸穿过突起400的通路450因此将第一板开口150流体地连接到第二板开口250。
在图5中,第三开口部分256具有三个部分—被第一圆柱形侧壁515包围的第一区域510、被第一半球形侧壁525包围的第二区域520和被第二圆柱形侧壁555包围的通路560。通路550具有比第三开口部分256的第一区域510小的横截面积。第一区域510经由第二区域520过渡到通路550中,第二区域320在第一区域510与通路550之间弯曲。第二圆柱形侧壁555过渡到平行于第一半球形侧壁525的第二半球形侧壁535中。第一半球形侧壁525、第二圆柱形侧壁555和第二半球形侧壁535因此形成从第一板110的第二表面114延伸的突起500。每个突起500向外延伸到从第二板160的第一表面270向内形成的凹槽530中。凹槽530流体地连接到第二板开口250,凹槽530在流体路径230的方向上向外渐缩。凹槽530被与突起500的第一半球形侧壁525相平行的第三半球形侧壁545包围。第三半球形侧壁545过渡到第三圆柱形侧壁565中,第三圆柱形侧壁565进一步过渡到环绕第二板开口250的截锥形壁575中。第三开口部分256的延伸穿过突起500的通路550因此将第一板开口150流体地连接到第二板开口250。
第一板110和第二板160分开地制造。在制造之后,清洁第一板110和第二板160。然后使用等离子体喷涂工艺用耐等离子体涂层涂覆第二板160的第一表面270、第二表面260以及开口250的整个壁。例如,在图3中,将涂层施加在第三截锥形壁365、第三圆柱形壁375、第四截锥形壁385、第一表面270和第二表面260之上。在图4中,将涂层施加在第四圆柱形侧壁465、第三横向壁475、第五圆柱形侧壁485、截锥形壁495、第一表面270和第二表面260之上。在图5中,将涂层施加在第三半球形侧壁545、第三圆柱形侧壁565、截锥形壁575、第一表面270和第二表面260之上。
然后将第一板110和第二板160组装在一起。首先,将密封件280放置在凹槽282上。穿过第一板110上的定位销孔244地放置定位销240。穿过第一板110上的安装孔214地放置
Figure BDA0004150236690000071
带螺纹插入件210。将定位销240对准以被接收到底板160上的定位销孔242中,从而也将安装孔212与安装孔214对准,其中带螺纹插入件210放置在安装孔214内。将带螺纹紧固件215放置在安装孔212内并旋拧到孔214中的带螺纹插入件210中,以将第一板110和第二板160固定在一起以形成多板面板100。同时,使用密封件280抵靠第一板110和第二板160进行密封。将RF垫圈220固定在第二板160的第二表面260上的凹槽222内。然后,将密封件285固定在第二板160的第二表面260上的凹槽287内,以抵靠在多板面板100下方的等离子体产生区段290中的环形腔室部件256密封。
本文描述的多板面板100的构造实现在开口250的整个表面上等离子体喷涂例如陶瓷组合物的均匀的保护层,所述保护层在厚度和表面粗糙度上具有高均匀性。与单块面板的开口中的不均匀层相比,所述涂层在使用期间在更长的时间段内保护第二板开口250免受侵蚀和腐蚀。
另外,多板设计允许仅在必要时将第二板160更换为另一个第二板160,从而消除对设置整个面板的需要。第一板110可与不同的第二板160一起重新使用。由于第一板110和第二板160可被清洁和重新使用,因此降低拥有的成本。最终,在本文描述的实施方式中,通过在第一板110中包含水平通道120,也消除了为了冷却目的而对钻枪孔的需要。
尽管前述内容针对的是本公开内容的特定实施方式,但是应当理解,这些实施方式仅是本发明的原理和应用的说明。因此,应当理解,在不脱离如由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对示例性实施方式做出多种修改从而得到其他实施方式。

Claims (17)

1.一种用于在等离子体处理腔室中使用的多板面板,所述多板面板包括:
第一板,所述第一板具有多个第一板开口,所述多个第一板开口中的每一个第一板开口包括第一圆柱形侧壁,所述第一圆柱形侧壁与第一锥形壁接合,所述第一锥形壁由限定突起的第二锥形壁包围;以及
第二板,所述第二板具有第一表面、相对的第二表面和多个第二板开口,所述多个第二板开口延伸穿过所述第二板,所述第一表面机械地耦接到所述第一板;
其中所述多个第二板开口中的每一个第二板开口具有第一锥形部分,所述第一锥形部分被配置为流体地耦接到所述多个第一板开口中的对应的第一板开口,所述第一锥形部分从所述第一表面向所述第二表面渐缩以与第二圆柱形侧壁接合,并且所述第二圆柱形侧壁与第二锥形部分接合,所述第二锥形部分从所述第二圆柱形侧壁向所述第二表面向外渐缩,
其中通路延伸穿过所述突起并且与所述第一锥形部分流体地连接,所述通路具有比所述第一板开口更小的横截面积。
2.如权利要求1所述的多板面板,还包括:
第一定位销孔,所述第一定位销孔从所述第一板向内延伸;
第二定位销孔,所述第二定位销孔从所述第二板向内延伸;以及
至少一个定位销,所述至少一个定位销被配置为从所述第一定位销孔和所述第二定位销孔向内延伸。
3.如权利要求1所述的多板面板,还包括O形环,所述O形环被配置为抵靠所述第一板和所述第二板密封。
4.如权利要求1所述的多板面板,还包括通道,所述通道设置在所述第一板内。
5.如权利要求1所述的多板面板,其中所述突起延伸到所述第一锥形部分中并且由所述第一锥形部分包围。
6.一种用于在等离子体处理腔室中使用的多板面板,所述多板面板包括:
第一板,所述第一板具有多个第一板开口,所述第一板开口中的每一个第一板开口包括第一圆柱形侧壁,所述第一圆柱形侧壁与第一锥形壁接合,所述第一锥形壁由限定突起的第二锥形壁包围;以及
第二板,所述第二板具有第一表面、相对的第二表面和多个第二板开口,所述多个第二板开口延伸穿过所述第二板,所述第一表面机械地耦接到所述第一板,
其中所述多个第二板开口中的每一个第二板开口具有第一锥形部分,所述第一锥形部分被配置为流体地耦接到所述多个第一板开口中的对应的第一板开口,所述第一锥形部分从所述第一表面向内渐缩以与第二圆柱形侧壁接合,并且所述第二圆柱形侧壁与第二锥形部分接合,所述第二锥形部分从所述第二圆柱形侧壁向所述第二表面向外渐缩,
其中通路延伸穿过所述突起并且与所述第一锥形部分流体地连接,所述通路具有比所述第一板开口更小的横截面积。
7.如权利要求6所述的多板面板,还包括:
第一定位销孔,所述第一定位销孔从所述第一板向内延伸;
第二定位销孔,所述第二定位销孔从所述第二板向内延伸;以及
至少一个定位销,所述至少一个定位销被配置为从所述第一定位销孔和所述第二定位销孔向内延伸。
8.如权利要求6所述的多板面板,还包括O形环,所述O形环被配置为抵靠所述第一板和所述第二板密封。
9.如权利要求6所述的多板面板,还包括通道,所述通道设置在所述第一板内。
10.如权利要求6所述的多板面板,其中所述突起延伸到所述第一锥形部分中并且由所述第一锥形部分包围。
11.一种用于在等离子体处理腔室中使用的多板面板,所述多板面板包括:
第一板,所述第一板包括铝材料并且具有多个第一板开口,所述第一板开口中的每一个第一板开口包括圆柱形侧壁,所述圆柱形侧壁与第一锥形壁接合,所述第一锥形壁由限定突起的第二锥形壁包围;以及
第二板,所述第二板包括铝材料并且具有第一表面、相对的第二表面和多个第二板开口,所述多个第二板开口延伸穿过所述第二板,所述第一表面机械地耦接到所述第一板,
其中所述多个第二板开口中的每一个第二板开口具有第一锥形部分,所述第一锥形部分被配置为流体地耦接到所述多个第一板开口中的对应的第一板开口,所述第一锥形部分从所述第一表面向内渐缩以与第二圆柱形侧壁接合,并且所述第二圆柱形侧壁与第二锥形部分接合,所述第二锥形部分从所述第二圆柱形侧壁向所述第二表面向外渐缩。
12.如权利要求11所述的多板面板,还包括:其中所述第一板开口中的每一个第一板开口的突起延伸到所述第二板的所述多个第二板开口中的对应的第二板开口的所述第一锥形部分中并且由所述第二板的所述多个第二板开口中的对应的第二板开口的所述第一锥形部分包围。
13.如权利要求12所述的多板面板,其中所述第一板开口中的每一个第一板开口的所述突起具有通路,所述通路延伸穿过所述突起、流体地连接到所述对应的第二板开口的所述第一锥形部分。
14.如权利要求13所述的多板面板,其中所述通路具有比所述第一板开口更小的横截面积。
15.如权利要求11所述的多板面板,还包括:
第一定位销孔,所述第一定位销孔从所述第一板向内延伸;
第二定位销孔,所述第二定位销孔从所述第二板向内延伸;以及
至少一个定位销,所述至少一个定位销被配置为从所述第一定位销孔和所述第二定位销孔向内延伸。
16.如权利要求11所述的多板面板,还包括:O形环,所述O形环被配置为抵靠所述第一板和所述第二板密封。
17.如权利要求11所述的多板面板,还包括通道,所述通道设置在所述第一板内。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD868124S1 (en) 2017-12-11 2019-11-26 Applied Materials, Inc. Target profile for a physical vapor deposition chamber target
US11232874B2 (en) * 2017-12-18 2022-01-25 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Multiple-path flow restrictor nozzle
USD929599S1 (en) * 2018-10-29 2021-08-31 Custom Molded Products, Llc Spa jet
USD908645S1 (en) * 2019-08-26 2021-01-26 Applied Materials, Inc. Sputtering target for a physical vapor deposition chamber
USD937329S1 (en) 2020-03-23 2021-11-30 Applied Materials, Inc. Sputter target for a physical vapor deposition chamber
USD940765S1 (en) 2020-12-02 2022-01-11 Applied Materials, Inc. Target profile for a physical vapor deposition chamber target
US11425287B2 (en) * 2021-01-12 2022-08-23 GM Global Technology Operations LLC Apparatus for protecting a camera from foreign debris contamination
USD1007449S1 (en) 2021-05-07 2023-12-12 Applied Materials, Inc. Target profile for a physical vapor deposition chamber target

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4262631A (en) * 1979-10-01 1981-04-21 Kubacki Ronald M Thin film deposition apparatus using an RF glow discharge
JPS59128281A (ja) * 1982-12-29 1984-07-24 信越化学工業株式会社 炭化けい素被覆物の製造方法
JPH07111957B2 (ja) * 1984-03-28 1995-11-29 圭弘 浜川 半導体の製法
US4759947A (en) * 1984-10-08 1988-07-26 Canon Kabushiki Kaisha Method for forming deposition film using Si compound and active species from carbon and halogen compound
JP3468859B2 (ja) * 1994-08-16 2003-11-17 富士通株式会社 気相処理装置及び気相処理方法
US6969489B2 (en) * 2001-08-24 2005-11-29 Cytoplex Biosciences Micro array for high throughout screening
US7270713B2 (en) * 2003-01-07 2007-09-18 Applied Materials, Inc. Tunable gas distribution plate assembly
CN100375246C (zh) 2003-03-06 2008-03-12 积水化学工业株式会社 等离子加工装置
US8216418B2 (en) * 2007-06-13 2012-07-10 Lam Research Corporation Electrode assembly and plasma processing chamber utilizing thermally conductive gasket and o-rings
US7807222B2 (en) * 2007-09-17 2010-10-05 Asm International N.V. Semiconductor processing parts having apertures with deposited coatings and methods for forming the same
KR101083590B1 (ko) * 2008-09-11 2011-11-16 엘아이지에이디피 주식회사 플라즈마 처리장치
JP5328685B2 (ja) * 2010-01-28 2013-10-30 三菱電機株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US9082593B2 (en) * 2011-03-31 2015-07-14 Tokyo Electron Limited Electrode having gas discharge function and plasma processing apparatus
JP6338462B2 (ja) * 2013-09-11 2018-06-06 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US9484190B2 (en) 2014-01-25 2016-11-01 Yuri Glukhoy Showerhead-cooler system of a semiconductor-processing chamber for semiconductor wafers of large area
US9911579B2 (en) 2014-07-03 2018-03-06 Applied Materials, Inc. Showerhead having a detachable high resistivity gas distribution plate
KR101588265B1 (ko) 2014-08-05 2016-01-28 (주)동원파츠 노즐부재 및 이에 의한 가스 디스트리뷰터의 제조방법

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