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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Barrierendichtung für die Verwendung an einer elektrostatischen Haltevorrichtung in einer Plasmaätzvorrichtung, und insbesondere eine Barrierendichtung, die mit mehreren Dichtungsbereichen in einer Nut der elektrostatischen Haltevorrichtung montiert werden kann.
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In 9 ist eine konventionelle Plasmaätzvorrichtung dargestellt. Die Plasmaätzvorrichtung umfasst eine elektrostatische Haltevorrichtung 90. Die elektrostatische Haltevorrichtung 90 umfasst ein oberes Element 91, welches aus dielektrischen Keramikmaterialien gefertigt ist, ein Bodenelement 92 und eine weiche Verbindungsschicht 93. Die Verbindungsschicht 93 ist mit dem oberen Element 91 und dem Bodenelement 92 verbunden. Die elektrostatische Haltevorrichtung 90 umfasst weiter ein Ausdehnungselement 100, das um die elektrostatische Haltevorrichtung 90 ausgebildet ist. Zwischen der elektrostatischen Haltevorrichtung 90 und dem Ausdehnungselement 100 sind eine Lücke 110 und eine Nut 113 ausgebildet. Plasmagas 120 kann in den Raum zwischen der elektrostatischen Haltevorrichtung 90 und dem Ausdehnungselement 100 durch die Lücke 110 einströmen, wobei das Plasmagas 120 weiter in die Nut 113 eindringt und die Verbindungsschicht 39 zerstört, um die Erosion der elektrostatischen Haltevorrichtung 90 einzuleiten und eine Undichtigkeitsstelle in dem Plasmaätzprozess hervorzurufen. Das Arbeitsfluid in der elektrostatischen Haltevorrichtung 90 kann durch die Undichtigkeitsstelle in den Außenbereich der elektrostatischen Haltevorrichtung 90 ausfließen und eine Verschmutzung des Umgebungsbereichs hervorrufen.
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Um die angeführten Probleme zu beheben, ist es, wie in 10 gezeigt, im Stand der Technik üblich, Epoxidharz 130 in die Nut 131 einzufüllen. Die Nut 113 wird durch das Epoxidharz 130 ausgefüllt, um die Beschädigung der Verbindungsschicht 93 durch das Plasmagas 120 zu vermeiden. Jedoch wird das Epoxidharz 130 durch das Plasmagas 120 leicht erodiert und wird dünner. Nach einem langen Zeitraum des Plasmaätzens entsteht eine Undichtigkeitsstelle und das Epoxidharz 130 verliert kontinuierlich seine Schutzwirkung. Darüber hinaus kann die Lebensdauer des Epoxidharzes 130 nur schwierig eingeschätzt werden. Ingenieure können die Undichtigkeitsstelle nicht rechtzeitig abdichten, bevor das Gasleck eintritt.
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Ein weiterer Stand der Technik stellt einen ersetzbaren Elastomer-Ring 140 als Ersatz für das Epoxidharz 130 bereit wie dies in 11 gezeigt ist. Der Elastomer-Ring 140 kann die oben angeführten Probleme des Epoxidharzes 130 beheben. Jedoch besteht nur ein Dichtungsbereich 150 zwischen der Verbindungsschicht 93 und der Nut 113. Die Größe der Nut 113 ist sehr gering. Es ist schwierig, den Elastomer-Ring 140 gleichmäßig in der Nut 113 anzuordnen. Da der Elastomer-Ring 140 nicht gleichmäßig in der Nut 113 angeordnet werden kann, können Ingenieure die Lebensdauer des Elastomer-Rings 140 nur ungenau bestimmen. Wenn der Elastomer-Ring 140 nicht in der Lage ist, die Verbindungsschicht 93 abzudecken, wird die Erosion der Verbindungsschicht 93 und die Verschmutzung eingeleitet. Es bestehen weiterhin viele Probleme in der Abdichtung der Nut 113 der elektrostatischen Haltevorrichtung 90 in einer Plasmaätzvorrichtung.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Barrierendichtung bereitzustellen, die mit mehreren Dichtungsbereichen in der Nut der elektrostatischen Haltevorrichtung angeordnet wird. Die Barrierendichtung der vorliegenden Erfindung kann das durch Teilbeschädigungen der Barrierendichtung hervorgerufene Gasleck vermeiden. Darüber hinaus stellt die Barrierendichtung eine Pufferperiode bereit, um die Lebensdauer der Barrierendichtung zu bestimmen. Ingenieure können die beschädigte Barrierendichtung ersetzen, bevor das Leck eintritt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Stabilität und Sicherheit des Plasmaätzprozesses.
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Um das oben genannte Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Barrierendichtung für die Verwendung an einer elektrostatischen Haltevorrichtung bereit, die ein oberes Element, ein Bodenelement und eine Verbindungsschicht, die das obere Element und das untere Element verbindet, und eine Nut beinhaltet, die an einem äußeren Rand der Verbindungsschicht, des oberen Elements, und des Bodenelements ausgebildet ist, wobei die Barrierendichtung ein Elastomer-Ring ist und umfasst: einen Hauptdichtungsbereich, der mindestens eine Kante in Richtung der Nut aufweist, wobei eine Seite der mindestens einen Kante eine abgeschrägte Kante ist, und mindestens einen Nebendichtungsbereich, der von einer Seite des Hauptdichtungsbereichs hervorsteht.
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Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, den Hauptdichtungsbereich und den mindestens einen Nebendichtungsbereich zu verwenden, Doppeldichtungsbereiche zu erzeugen, um die Verbindungsschicht zu schützen. Falls der Hauptdichtungsbereich durch das Plasmagas erodiert ist, hält der Nebendichtungsbereich weiterhin kontinuierlich das Plasmagas von der Verbindungsschicht ab. Das Gasleck der elektrostatischen Haltevorrichtung entsteht nicht abrupt. Der mindestens eine Nebendichtungsbereich stellt den Ingenieuren einen Pufferzeitraum bereit, um die beschädigte Barrierendichtung auszuwechseln. Die vorliegende Erfindung vermeidet das Auftreten einer Verschmutzung des Umgebungsbereichs durch das Arbeitsfluid der elektrostatischen Haltevorrichtung. Der Plasmaätzprozess in der Halbleiterindustrie kann somit sicher werden. Die Qualität der mit der elektrostatischen Haltevorrichtung hergestellten Produkte kann beständig werden.
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Insbesondere ist der Querschnitt der Barrierendichtung eine L-Form. Eine Seite des Hauptdichtungsbereichs in Richtung der Nut umfasst eine Kante und die Kante ist eine abgeschrägte Kante. Die Barrierendichtung umfasst einen ersten Nebendichtungsbereich. Der erste Nebendichtungsbereich steht von einer Seite des Hauptdichtungsbereichs in Richtung der Nut hervor. Eine Seite des ersten Nebendichtungsbereichs in Richtung der Nut umfasst 2 Kanten und die 2 Kanten sind abgeschrägte Kanten. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Verwendung der L-förmigen Barrierendichtung, um mit der L-förmigen Nut der elektrostatischen Haltevorrichtung übereinzustimmen. Die abgeschrägten Kanten des Hauptdichtungsbereichs und des ersten Nebendichtungsbereichs helfen dem Elastomer-Ring, einfach in der Nut anzuordnen. Dann kann die Nut vollständig durch den Elastomer-Ring gefüllt und abgedichtet werden. Die elektrostatische Haltevorrichtung wird im Arbeitsprozess nicht dadurch unterbrochen, dass die Beschädigung des Elastomer-Rings abrupt auftreten.
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Insbesondere umfasst die Barrierendichtung mindestens einen zweiten Nebendichtungsbereich. Der mindestens eine zweite Nebendichtungsbereich steht von einer Außenseite des Hauptdichtungsbereichs in einer Richtung weg von der Nut hervor. Der mindestens eine zweite Nebendichtungsbereich umfasst eine von der Nut wegweisende abgeschrägte Kante. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, den Hauptdichtungsbereich, den mindestens einen Nebendichtungsbereich und den mindestens einen zweiten Nebendichtungsbereich zu verwenden, Dreifachdichtungsbereiche zu erzeugen, um die Verbindungsschicht zu schützen. Die Lücke zwischen der elektrostatischen Haltevorrichtung und dem Ausdehnungselement kann durch den mindestens einen zweiten Nebendichtungsbereich abgedichtet werden. Die vorliegende Erfindung ist effektiver, das Plasmagas davon abzuhalten, durch die Lücke in die Nut einzudringen und die Verbindungsschicht zu zerstören.
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Insbesondere ist der Querschnitt der Barrierendichtung eine T-Form. Eine Seite des Hauptdichtungsbereichs in Richtung der Nut umfasst zwei Kanten und die zwei Kanten sind abgeschrägte Kanten. Die Barrierendichtung umfasst einen ersten Nebendichtungsbereich. Der erste Nebendichtungsbereich steht von einer Innenseite des Hauptdichtungsbereichs in Richtung der Nut ab. Eine Seite des ersten Nebendichtungsbereichs in Richtung der Nut umfasst zwei Kanten und die zwei Kanten sind abgeschrägte Kanten. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, die T-förmige Barrierendichtung zu verwenden, mit der T-förmigen Nut der elektrostatischen Haltevorrichtung übereinzustimmen. Die abgeschrägten Kanten des Hauptdichtungsbereichs und des ersten Nebendichtungsbereichs helfen, den Elastomer-Ring einfach in der Nut anzuordnen. Dann kann die Nut vollständig durch den Elastomer-Ring gefüllt und von diesem abgedichtet werden. Die elektrostatische Haltevorrichtung wird im Arbeitsprozess nicht dadurch unterbrochen, dass die Beschädigungen des Elastomer-Rings abrupt auftreten.
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Insbesondere umfasst die Barrierendichtung mindestens einen zweiten Nebendichtungsbereich. Der mindestens eine zweite Nebendichtungsbereich steht von einer Außenseite des Hauptdichtungsbereichs in Richtung weg von der Nut hervor. Der mindestens eine zweite Nebendichtungsbereich umfasst eine von der Nut wegweisende abgeschrägte Kante. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, den Hauptdichtungsbereich, den mindestens einen Nebendichtungsbereich und den mindestens einen zweiten Nebendichtungsbereich zu verwenden, Dreifachdichtungsbereiche zu bilden, um die Verbindungsschicht zu schützen. Die Lücke zwischen der elektrostatischen Haltevorrichtung und dem Ausdehnungselement kann durch den mindestens einen zweiten Nebendichtungsbereich abgedichtet werden. Die vorliegende Erfindung ist effektiv, das Plasmagas davon abzuhalten, durch die Lücke in die Nut einzudringen und die Verbindungsschicht zu zerstören.
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Vorzugsweise umfasst die Barrierendichtung weiter einen dritten Nebendichtungsbereich, um den mindestens einen zweiten Nebendichtungsbereich zu ersetzen. Der dritte Nebendichtungsbereich steht von einer Außenseite des Hauptdichtungsbereichs in Richtung weg von der Nut hervor. Eine Höhe des dritten Nebendichtungsbereichs ist größer als eine Höhe des Hauptdichtungsbereichs und der dritte Nebendichtungsbereich steht jeweils in Kontakt mit dem oberen Element und dem Bodenelement der elektrostatischen Haltevorrichtung.
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Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt zuerst darin, den dritten Nebendichtungsbereich als Ersatz für den mindestens einen zweiten Nebendichtungsbereich zu verwenden. Darüber hinaus besteht der Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, zusätzlich den Hauptdichtungsbereich, den mindestens einen Nebendichtungsbereich und den dritten Nebendichtungsbereich dazu zu verwenden, Dreifachdichtungsbereiche zu gestalten, um die Verbindungsschicht zu schützen. Die Lücke zwischen der elektrostatischen Haltevorrichtung und dem Ausdehnungselement kann durch den dritten Nebendichtungsbereich abgedichtet und teilweise gefüllt werden. Die vorliegende Erfindung ist effektiv, der Erosion durch das Plasmagas zu widerstehen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels der Barrierendichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die in der Nut einer elektrostatischen Haltevorrichtung ausgebildet ist;
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2 ist eine schematische Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der Barrierendichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die in der Nut einer elektrostatischen Haltevorrichtung ausgebildet ist;
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3 ist eine schematische Ansicht des dritten Ausführungsbeispiels der Barrierendichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die in der Nut einer elektrostatischen Haltevorrichtung ausgebildet ist;
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4 ist eine schematische Ansicht des vierten Ausführungsbeispiels der Barrierendichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die in der Nut einer elektrostatischen Haltevorrichtung ausgebildet ist;
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5 ist eine schematische Ansicht des fünften Ausführungsbeispiels der Barrierendichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die in der Nut einer elektrostatischen Haltevorrichtung ausgebildet ist;
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6 ist eine schematische Ansicht des sechsten Ausführungsbeispiels der Barrierendichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die in der Nut einer elektrostatischen Haltevorrichtung ausgebildet ist;
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7 ist eine schematische Ansicht des siebten Ausführungsbeispiels der Barrierendichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die in der Nut einer elektrostatischen Haltevorrichtung ausgebildet ist;
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8 ist eine schematische Ansicht des achten Ausführungsbeispiels der Barrierendichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die in der Nut einer elektrostatischen Haltevorrichtung ausgebildet ist;
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9 ist eine schematische Ansicht einer konventionellen elektrostatischen Haltevorrichtung einer Ätzvorrichtung mit Plasma;
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10 ist eine schematische Ansicht der Füllung der Nut einer konventionellen elektrostatischen Haltevorrichtung mit Epoxidharz;
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11 ist eine schematische Ansicht eines austauschbaren Elastomer-Rings, der in der Nut einer konventionellen elektrostatischen Haltevorrichtung ausgebildet ist.
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Eine Barrierendichtung der vorliegenden Erfindung wird für eine Seitenwand einer elektrostatischen Haltevorrichtung 10 verwendet. Wie in 1 gezeigt, umfasst die elektrostatische Haltevorrichtung 10 ein oberes Element 11, eine Verbindungsschicht 12 und ein Bodenelement 13. Das obere Element 11 umfasst einen Bodenbereich 111 und einen oberen Bereich 112. Ein Durchmesser des Bodenbereichs w ist kleiner als ein Durchmesser W des oberen Bereichs. Die Verbindungsschicht 12 verbindet den Bodenbereich 111 des oberen Elements 11 und das Bodenelement 13. Eine Nut 14 ist um eine Außenfläche der Verbindungsschicht 12 herum ausgebildet. Die Nut 14 ist ebenfalls zwischen dem oberen Element 11 und dem Bodenelement 13 ausgebildet.
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Vor dem Befüllen der Nut 14 durch die Grenzflächendichtung wird der Teil der äußeren Verbindungsschicht 12 entfernt, um eine Tiefe D und ein Durchmesser w` zu erzeugen. Der Durchmesser w` der Verbindungsschicht ist kleiner als der Durchmesser w des Bodenbereichs. Dann ist der Querchschnitt der Nut 14 eine L-Form, wie in 1 und 2 gezeigt.
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Wie in 1 gezeigt, ist das erste Ausführungsbeispiel der Barrierendichtung ein Elastomer-Ring 20. Der Querschnitt des Elastomer-Rings 20 ist eine L-Form und der Elastomer-Ring 20 entspricht in Bezug auf Form der Nut 14. Der Elastomer-Ring 20 umfasst einen Hauptdichtungsbereich 21 und einen ersten Nebendichtungsbereich 22. Der Hauptdichtungsbereich 21 umfasst weiter in Richtung der Nut 14 eine Kante 211. Die Kante 211 ist eine abgeschrägte Kante. Die Kante 211 entspricht einer Ecke zwischen dem Bodenbereich 111 und dem oberen Bereich 112 des oberen Elements 11. Der erste Nebendichtungsbereich 22 steht von einer Innenseite des Hauptdichtungsbereichs 21 in Richtung der Nut 14 ab. Das erste Nebendichtungsbereich 22 umfasst in Richtung der Nut 14 zwei Kanten 221. Die zwei Kanten 221 sind ebenfalls abgeschrägte Kanten. Eine der zwei Kanten 221 entspricht einer Ecke zwischen dem Bodenbereich 111 des oberen Elements 11 und der Verbindungsschicht 12. Eine weitere der zwei Kanten 221 entspricht einer Ecke zwischen der Verbindungsschicht 12 und dem Bodenelement 13. Die abgeschrägten Kanten helfen dem Elastomer-Ring 20, in der Nut 14 leicht angeordnet werden. Dann kann die Nut 14 durch den Elastomer-Ring 20 vollständig gefüllt und gleichmäßig abgedichtet werden.
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Wie in 2 gezeigt umfasst die elektrostatische Haltevorrichtung 10 weiter ein Ausdehnungselement 30, das um die Seitenwand der elektrostatischen Haltevorrichtung 10 herum ausgebildet ist. Zwischen der elektrostatischen Haltevorrichtung 10 und dem Ausdehnungselement 30 ist eine Lücke 31 ausgebildet. Die Lücke 31 ist direkt mit der Nut 14 verbunden. Plasmagas 40 kann die Verbindungsschicht 12 durch die Lücke 31 und die Nut 14 in einem Plasmaätzprozess zerstören. Die Erosion und die Undichtigkeit entstehen nachdem die Verbindungsschicht 12 durch das Plasmagas 40 beschädigt worden ist.
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Wie in 2 gezeigt, ist das zweite Ausführungsbeispiel der Barrierendichtung ein Elastomer-Ring 20A. Der Querschnitt des Elastomer-Rings 20A weist substantiell eine L-Form auf und der Elastomer-Ring 20A entspricht bezüglich Gestalt der Nut 14. Der Elastomer-Ring 20A umfasst einen Hauptdichtungsbereich 21A, einen ersten Nebendichtungsbereich 22A und einen zweiten Nebendichtungsbereich 23A. Der Hauptdichtungsbereich 21A umfasst weiter in Richtung der Nut 14 eine Kante 211A. Die Kante 211A ist eine abgeschrägte Kante. Die Kante 211A entspricht einer Ecke zwischen dem Bodenbereich 111 und dem oberen Bereich 112 des oberen Elements 11. Der erste Nebendichtungsbereich 22A steht von einer Innenseite des Hauptdichtungsbereichs 21A in Richtung der Nut 14 ab. Der erste Nebendichtungsbereich 22A umfasst in Richtung der Nut 14 zwei Kanten 221A. Die zwei Kanten 221A sind ebenfalls abgeschrägte Kanten. Eine der zwei Kanten 221A entspricht einer Ecke zwischen dem Bodenbereich 111 des oberen Elements 11 und der Verbindungsschicht 12. Eine weitere der zwei Kanten 221A entspricht einer Ecke zwischen der Verbindungsschicht 12 und dem Bodenelement 13. Die abgeschrägten Kanten helfen dem Elastomer-Ring 20A, leicht in der Nut 14 angeordnet zu werden. Dann kann die Nut 14 durch den Elastomer-Ring 20A vollständig gefüllt und abgedichtet werden.
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Der zweite Nebendichtungsbereich 23A steht von einer Außenseite des Hauptdichtungsbereich 21A in Richtung weg von der Nut 14 ab. Der zweite Nebendichtungsbereich 23A ist sehr nahe an einer Schnittstelle zwischen dem Hauptdichtungsbereich 21A und dem oberen Bereich 112 des oberen Elements 11 angeordnet. Der zweite Nebendichtungsbereich 23A umfasst eine von der Nut 14 wegweisende abgeschrägte Kante 231A. Die Lücke 31 zwischen der elektrostatischen Haltevorrichtung 10 und dem Ausdehnungselement 30 kann durch den zweiten Nebendichtungsbereich 23A blockiert werden. Der zweite Nebendichtungsbereich 23A kann das Plasmagas 40 von dem Einfließen in die Lücke 31 und die Nut 14 abhalten. Der zweite Nebendichtungsbereich 23A vermeidet effektiv die durch die Ätzung des Plasmagases 40 hervorgerufene Beschädigung der Verbindungsschicht 12.
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Die vorliegende Erfindung der Barrierendichtung wird vor eine Seitenwand einer anderen Art von elektrostatischer Haltevorrichtung 10A verwendet. Wie in 3 gezeigt, umfasst eine weitere Art von elektrostatischer Haltevorrichtung 10A ein oberes Element 11A, eine Verbindungsschicht 12A und ein Bodenelement 13A. Das obere Element 11A umfasst einen Bodenbereich 111A und einen oberen Bereich 112A. Ein Durchmesser des Bodenbereichs w11 ist geringer als ein Durchmesser des oberen Bereichs w11. Das Bodenelement 13A umfasst eine Obereinheit 131A und eine Bodeneinheit 132A. Ein Durchmesser w13 der Obereinheit 131A ist geringer als ein Durchmesser w13 der Bodeneinheit 132A. Die Verbindungsschicht 12A verbindet den Bodenbereich 111A des oberen Elements 11A und die Obereinheit 131A des Bodenelements 13A. Eine Nut 14A ist um eine Außenfläche der Verbindungsschicht 12A herum ausgebildet. Die Nut 14A ist zwischen dem Oberelement 11A und dem Bodenelement 13A ausgebildet.
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Vor dem Füllen der Nut 14A durch die Barrierendichtung wird ein Teil der äußeren Verbindungsschicht 12A entfernt, um eine Tiefe D und einen Durchmesser w`` zu erreichen. Der Durchmesser w´´ der Verbindungsschicht ist geringer als der Durchmesser w11 des Bodenbereichs und als der Durchmesser w13 der Obereinheit. Darauf folgend weist der Querschnitt der Nut 14A eine T-Form auf, wie in 3, 4 und 5 gezeigt.
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Wie in 3 gezeigt, ist das dritte Ausführungsbeispiel der Barrierendichtung ein Elastomer-Ring 20B. Der Querschnitt des Elastomer-Rings 20B weist eine T-Form auf und der Elastomer-Ring 20B entspricht bezüglich der Form der Nut 14A. Der Elastomer-Ring 20B umfasst einen Hauptdichtungsbereich 21B und einen ersten Nebendichtungsbereich 22B. Der Hauptdichtungsbereich 21B umfasst in Richtung der Nut 14A weiter zwei Kanten 211B. Die zwei Kanten 211B sind abgeschrägte Kanten. Eine der zwei Kanten 211B entspricht einer Ecke zwischen dem Bodenbereich 111A und dem oberen Bereich 112A des oberen Elements 11A. Eine andere der zwei Kanten 211B entspricht einer Ecke zwischen der Obereinheit 131A und der Bodeneinheit 132A des Bodenelements 13A. Der erste Nebendichtungsbereich 22B steht von einer Innenseite des Hauptdichtungsbereichs 21B in Richtung der Nut 14A ab. Der erste Nebendichtungsbereich 22B weist in Richtung der Nut 14A zwei Kanten 221B auf. Die zwei Kanten 221B sind ebenfalls abgeschrägte Kanten. Eine der zwei Kanten 221B entspricht einer Ecke zwischen dem Bodenbereich 111A des oberen Elements 11A und der Verbindungsschicht 12A. Eine andere der zwei Kanten 221B entspricht einer Ecke zwischen der Verbindungsschicht 12A und der Obereinheit 131A des Bodenelements 13A. Die abgeschrägten Kanten helfen, den Elastomer-Ring 20B leichter in der Nut 14A anzuordnen. Somit kann die Nut 14A vollständig durch den Elastomer-Ring 20B gefüllt und von diesem abgedichtet werden.
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Wie in 4 gezeigt umfasst die elektrostatische Haltevorrichtung 10A weiter ein Ausdehnungselement 30A, dass um die Seitenwand der elektrostatischen Haltevorrichtung 10A herum ausgebildet ist. Zwischen der elektrostatischen Haltevorrichtung 10A und dem Ausdehnungselement 30A ist eine Lücke 31A ausgebildet. Die Lücke 31A verbindet die Nut 14A direkt. Plasmagas 40 kann die Verbindungsschicht 12A während eines Plasmaätzprozesses durch die Lücke 31A und die Nut 14A beschädigen. Die Erosion und die Undichtigkeit treten auf, nachdem die Verbindungsschicht 12A durch das Plasmagas 40 beschädigt worden ist.
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Wie in 4 gezeigt, ist das vierte Ausführungsbeispiel der Barrierendichtung ein Elastomer-Ring 20C. Der Querschnitt des Elastomer-Rings 20C ist substantiell eine T-Form und der Elastomer-Ring 20C entspricht bezüglich der Gestalt der Nut 14A. Der Elastomer-Ring 20C umfasst einen Hauptdichtungsbereich 21C, einen ersten Nebendichtungsbereich 22C und einen zweiten Nebendichtungsbereich 23C. Der Hauptdichtungsbereich 21C umfasst in Richtung der Nut 14A weiter zwei Kanten 211C. Die zwei Kanten 211C sind abgeschrägte Kanten. Eine der zwei Kanten 211C entspricht einer Ecke zwischen dem Bodenbereich 111A und dem oberen Bereich 112A des oberen Elements 11A. Eine weitere der zwei Kanten 211C entspricht einer Ecke zwischen der Obereinheit 131A und der Bodeneinheit 132A des Bodenelements 13A. Der erste Nebendichtungsbereich 22C steht von einer Innenseite des Hauptdichtungsbereichs 21C in Richtung der Nut 14A ab. Der erste Nebendichtungsbereich 22C umfasst in Richtung der Nut 14A zwei Kanten 221C. Die zwei Kanten 221C sind ebenfalls abgeschrägte Kanten. Eine der zwei Kanten 221C entspricht einer Ecke zwischen dem Bodenbereich 111A des oberen Elements 11A und der Verbindungsschicht 12A. Eine weitere der zwei Kanten 221C entspricht einer Ecke zwischen der Verbindungsschicht 12A und der Obereinheit 131A des Bodenelements 13A. Die abgeschrägten Kanten helfen, den Elastomer-Ring 20C leicht in der Nut 14A anzuordnen. Somit kann die Nut 14A durch den Elastomer-Ring 20C vollständig gefüllt und durch diesen abgedichtet werden.
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Der zweite Nebendichtungsbereich 23C steht von einer Außenseite des Hauptdichtungsbereichs 21C in Richtung weg von der Nut 14A ab. Der zweite Nebendichtungsbereich 23C ist sehr nahe einer Schnittstelle zwischen dem Hauptdichtungsbereich 21C und dem oberen Bereich 112A des oberen Elements 11A ausgebildet. Der zweite Nebendichtungsbereich 23C umfasst eine von der Nut 14A wegweisende abgeschrägte Kante 231C. Die Lücke 31A zwischen der elektrostatischen Haltevorrichtung 10A und dem Ausdehnungselement 30A kann durch den zweiten Nebendichtungsbereich 23C blockiert werden. Der zweite Nebendichtungsbereich 23C kann das Plasmagas 40 von dem Einströmen in die Lücke 31A und die Nut 14A abhalten. Der zweite Nebendichtungsbereich 23C verhindert effektiv die durch das Ätzen des Plasmagases 40 hervorgerufene Beschädigung der Verbindungsschicht 12A.
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Wie in 5 gezeigt, ist das fünfte Ausführungsbeispiel der Barrierendichtung ein Elastomer-Ring 20C´. Der Querschnitt des Elastomer-Rings 20C´ ist substantiell eine T-Form und der Elastomer-Ring 20C´ entspricht bezüglich der Form der Nut 14A. Der Elastomer-Ring 20C´ umfasst einen Hauptdichtungsbereich 21C´, einen ersten Nebendichtungsbereich 22C´ und drei Komponenten des zweiten Nebendichtungsbereichs 23C´. Der Hauptdichtungsbereich 21C´ umfasst in Richtung der Nut 14A weiter zwei Kanten 211C´. Die zwei Kanten 211C´ sind abgeschrägte Kanten. Eine der zwei Kanten 211C´ entspricht einer Ecke zwischen dem Bodenbereich 111A und dem oberen Bereich 112A des oberen Elements 11A. Eine weitere der zwei Kanten 211C´ entspricht einer Ecke zwischen der Obereinheit 131A und der Bodeneinheit 132A des Bodenelements 13A. Der erste Nebendichtungsbereich 22C´ steht von einer Innenseite des Hauptdichtungsbereichs 21C´ in Richtung der Nut 14A ab. Der erste Nebendichtungsbereich 22C´ weist in Richtung der Nut 14A zwei Kanten 221C´ auf. Die zwei Kanten 221C´ sind ebenfalls abgeschrägte Kanten. Eine der zwei Kanten 221C´ entspricht einer Ecke zwischen dem Bodenbereich 111A des oberen Elements 11A und der Verbindungsschicht 12A. Eine weitere der zwei Kanten 221C´ entspricht einer Ecke zwischen der Verbindungsschicht 12A und der Obereinheit 131A des Bodenelements 13A. Die abgeschrägten Kanten helfen dem Elastomer-Ring 20C´, in der Nut 14A leicht angeordnet zu werden. Daraufhin kann die Nut 14A durch den Elastomer-Ring 20C´ vollständig gefüllt und durch diesen abgedichtet werden.
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Die drei Komponenten des zweiten Nebendichtungsbereich 23C´ stehen von einer Außenseite des Hauptdichtungsbereichs 21C´ in Richtung weg von der Nut 14A ab. Die drei Komponenten des zweiten Nebendichtungsbereichs 23C´ sind jeweils an einer oberen Position, einer Mittelposition und einer unteren Position der Außenseite des Hauptdichtungsbereichs 21C´ ausgebildet. Jeder der drei Komponenten des zweiten Nebendichtungsbereichs 23C´ weisen eine von der Nut 14A wegweisende abgeschrägte Kante 231C´ auf. Die Lücke 31A zwischen der elektrostatischen Haltevorrichtung 10A und dem Ausdehnungselement 30A kann durch die drei Komponenten des zweiten Nebendichtungsbereichs 23C` blockiert werden. Die drei Komponenten des zweiten Nebendichtungsbereichs 23C´ können das Plasmagas 40 vom Strömen in die Lücke 31A und die Nut 14A abhalten. Die drei Komponenten des zweiten Nebendichtungsbereichs 23C´ vermeiden effektiv die durch das Ätzen des Plasmagases 40 hervorgerufene Beschädigung der Verbindungsschicht 12A. Die Anzahl der Komponenten des zweiten Nebendichtungsbereichs 23C´ ist nicht auf die Zahl 3 beschränkt. Die Ausbildungspositionen der drei Komponenten des zweiten Nebendichtungsbereichs 23C´ sind jeweils nicht auf die obere Position, die Mittelposition und die untere Position an der Außenseite des Hauptdichtungsbereichs 21C´ beschränkt. Ingenieure können die Anzahl und Montagepositionen der Komponenten des zweiten Nebendichtungsbereichs 23C´ abändern.
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Wie in 6 gezeigt, ist das sechste Ausführungsbeispiel der Barrierendichtung ein Elastomer-Ring 20D. Der Querschnitt des Elastomer-Rings 20D ist substantiell eine T-Form. Der Elastomer-Ring 20D umfasst einen Hauptdichtungsbereich 21D, einen ersten Nebendichtungsbereich 22D und einen dritten Nebendichtungsbereich 24D. Der Hauptdichtungsbereich 21D umfasst in Richtung der Nut 14A weiter zwei Kanten 211D. Die zwei Kanten 211D sind abgeschrägte Kanten. Eine der zwei Kanten 211D entspricht einer Ecke zwischen dem Bodenbereich 111A und dem oberen Bereich 112A des oberen Elements 11A. Eine weitere der zwei Kanten 211D entspricht einer Ecke zwischen der Obereinheit 131A und der Bodeneinheit 132A des Bodenelements 13A. Der erste Nebendichtungsbereich 22D steht von einer Innenseite des Hauptdichtungsbereichs 21D in Richtung der Nut 14A ab. Der erste Nebendichtungsbereich 22D umfasst in Richtung der Nut 14A zwei Kanten 221D. Die zwei Kanten 221D sind ebenfalls abgeschrägte Kanten. Eine der zwei Kanten 221D entspricht einer Ecke zwischen dem Bodenbereich 111A des oberen Elements 11A und der Verbindungsschicht 12A. Eine weitere der zwei Kanten 221D entspricht einer Ecke zwischen der Verbindungsschicht 12A und der Obereinheit 131A des Bodenelements 13A. Die abgeschrägten Kanten helfen dem Elastomer-Ring 20D, in der Nut 14A leicht angeordnet zu werden. Daraufhin kann die Nut 14A durch den Elastomer-Ring 20D vollständig gefüllt und durch diesen abgedichtet werden.
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Der dritte Nebendichtungsbereich 24D steht von einer Außenseite des Hauptdichtungsbereichs 21D in Richtung weg von der Nut 14A ab. Eine Höhe H des dritten Nebendichtungsbereichs 24D ist größer als eine Höhe h des Hauptdichtungsbereichs 21D und der dritte Nebendichtungsbereich 24D steht jeweils in Kontakt mit dem oberen Bereich 112A des oberen Elements 11A und der Bodeneinheit 132A des Bodenelements 13A. Die Lücke 31A zwischen der elektrostatischen Haltevorrichtung 10A und das Ausdehnungselement 30A kann durch den dritten Nebendichtungsbereich 24D blockiert werden. Der dritte Nebendichtungsbereich 24D kann das Plasmagas 40 vom Strömen in die Lücke 31A und die Nut 14A abhalten. Der dritte Nebendichtungsbereich 24D vermeidet effektiv die durch das Ätzen des Plasmagases 40 hervorgerufene Beschädigung der Verbindungsschicht 12A.
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Wie in 7 gezeigt, ist das siebte Ausführungsbeispiel der Barrierendichtung ein Elastomer-Ring 20E. Der Querschnitt des Elastomer-Rings 20E weist eine Kappenform auf. Der Elastomer-Ring 20E umfasst einen Hauptdichtungsbereich 21E und einen dritten Nebendichtungsbereich 24E. Der Hauptdichtungsbereich 21E weist in Richtung der Nut 14A weiter zwei Kanten 211E auf. Die zwei Kanten 211E sind abgeschrägte Kanten. Eine der zwei Kanten 211E entspricht einer Ecke zwischen dem Bodenbereich 111A und dem oberen Bereich 112A des oberen Elements 11A. Eine weitere der zwei Kanten 211E entspricht einer Ecke zwischen der Obereinheit 131A und der Bodeneinheit 132A des Bodenelements 13A. Der dritte Nebendichtungsbereich 24E steht von einer Außenseite des Hauptdichtungsbereichs 21E in Richtung weg von der Nut 14A ab. Eine Höhe H1 des dritten Nebendichtungsbereich 24E ist größer als eine Höhe h1 des Hauptdichtungsbereichs 21E und der dritte Nebendichtungsbereich 24E steht jeweils in Kontakt mit dem oberen Bereich 112A des oberen Elements 11A und der Bodeneinheit 132A des Bodenelements 13A. Die Lücke 31A zwischen der elektrostatischen Haltevorrichtung 10A und dem Ausdehnungselement 30A kann durch den dritten Nebendichtungsbereich 24E blockiert werden. Der dritte Nebendichtungsbereich 24E kann das Plasmagas 40 vom Strömen in die Lücke 31A und die Nut 14A abhalten. Der dritte Nebendichtungsbereich 24E verhindert effektiv die durch das Ätzen des Plasmagases 40 hervorgerufene Beschädigung der Verbindungsschicht 12A.
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Wie in 8 gezeigt, ist das achte Ausführungsbeispiel der Barrierendichtung ein Elastomer-Ring 20E´. Der Querschnitt des Elastomer-Rings 20E´ weist eine substantielle Kappenform auf. Der Elastomer-Ring 20E´ umfasst einen Hauptdichtungsbereich 21E´ und einen dritten Nebendichtungsbereich 24E´. Der Hauptdichtungsbereich 21E´ weist in Richtung der Nut 14 weiter zwei Kanten 211E´ auf. Die zwei Kanten 211E´ sind abgeschrägte Kanten. Eine der zwei Kanten 211E´ entspricht einer Ecke zwischen dem Bodenbereich 111 und dem oberen Bereich 112 des oberen Elements 11. Eine weitere der zwei Kanten 211E´ ist sehr nahe der Oberfläche des Bodenelements 13 ausgebildet. Der dritte Nebendichtungsbereich 24E´ steht von einer Außenseite des Hauptdichtungsbereichs 21E´ in Richtung weg von der Nut 14 ab. Eine Höhe H2 des dritten Nebendichtungsbereich 24E´ ist größer als eine Höhe h2 des Hauptdichtungsbereichs 21E´ und der dritte Nebendichtungsbereich 24E´ steht jeweils in Kontakt mit dem oberen Bereich 112 des oberen Elements 11 und dem Bodenelement 13. Die Lücke 31 zwischen der elektrostatischen Haltevorrichtung 10 und dem Ausdehnungselement 30 kann durch den dritten Nebendichtungsbereich 24E´ blockiert werden. Der dritte Nebendichtungsbereich 24E´ kann das Plasmagas 40 vom Strömen in die Lücke 31 und die Nut 14 abhalten. Der dritte Nebendichtungsbereich 24E´ verhindert effektiv die durch das Ätzen des Plasmagases 40 hervorgerufene Beschädigung der Verbindungsschicht 12.
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Die Unterschiede zwischen dem Elastomer-Ring 20E und dem Elastomer-Ring 20E´ sind die Höhe h1, h2 des Hauptdichtungsbereichs und die Höhe H1, H2 des dritten Nebendichtungsbereichs. Verschiedene Ausgestaltungen des Bodenelements 13, 13A können jeweils mit dem Elastomer-Ring 20´ oder dem Elastomer-Ring 20E verwendet werden, wie in 7 und in 8 gezeigt. Ingenieure können den geeigneten Elastomer-Ring 20E oder den Elastomer-Ring 20E´ auswählen, um diesen für die verschiedenen elektrostatischen Haltevorrichtungen zu verwenden.
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Jegliche Arten der Elastomer-Ringe 20, 20A, 20B, 20C, 20C´, 20D, 20E, 20E´ sind aus Gummi gefertigt. Das elastische Merkmal des Gummis kann helfen, den Elastomer-Ring 20, 20A, 20B, 20C, 20C´, 20D, 20E, 20E´ in der Nut 14, 14A gleichmäßig und vollständig anzuordnen. Der Elastomer-Ring 20, 20A, 20B, 20C, 20C´, 20D, 20E, 20E´ kann effektiv die durch das Ätzen des Plasmagases 40 hervorgerufene Beschädigung der Verbindungsschicht 12, 12A vermeiden.
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Zusammenfassend verwendet die Barrierendichtung für eine Seitenwand der elektrostatischen Haltevorrichtung 10 mehrere Dichtungsbereiche, wie beispielsweise Doppel- oder Trippeldichtungsbereiche, um das Plasmagas 40 vom Strömen in die Nut 14, 14A oder die Lücken 31, 31A zur Beschädigung der Verbindungsschicht 12, 12A abzuhalten. Selbst wenn eine der mehreren Dichtungsbereiche durch das Plasmagas 40 zerstört ist, wird das Gasleck der elektrostatischen Haltevorrichtung 10, 10A nicht auftreten. Ingenieure können rechtzeitig die beschädigte Barrierendichtung vor dem Auftreten eines Lecks auswechseln. Die vorliegende Erfindung ist vorteilhaft für die Entwicklung der Halbleiterindustrie.
