FR2951317A1 - Electrode interne fixee par le bord et attachee mecaniquement d'un ensemble a electrode en pomme de douche - Google Patents

Electrode interne fixee par le bord et attachee mecaniquement d'un ensemble a electrode en pomme de douche Download PDF

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Abstract

Un ensemble (100A) à électrode en pomme de douche utilisable pour la gravure au plasma comporte des éléments assurant une précision de positionnement améliorée et une diminution de la déformation, qui conduit à une meilleure uniformité de la vitesse de traitement au plasma. L'ensemble (100A) peut comporter un jeu de douilles thermiques et d'attaches comme des boulons ou des verrous à came (160A) situés sur un rayon correspondant à 1/4 à 1/2 du rayon de l'électrode intérieure (120A). L'invention concerne également un procédé d'assemblage de l'électrode intérieure (120A) et du jeu de douilles sur un élément de support (150A).

Description

[0001] La présente demande revendique priorité conformément à l'article 35 du code U.S.C. §119 sur la demande provisoire U.S. N° 61/251177 intitulée EDGE-CLAMPED AND MECHANICALLY FASTENED INNER ELECTRODE OF SHOWERHEAD ELECTRODE ASSEMBLY (Electrode interne fixée par le bord et attachée mécaniquement d'un ensemble à électrode en pomme de douche) déposée le 13 octobre 2009, dont la totalité du contenu est citée ici à titre de référence. Contexte de l'invention [0002] On décrit ici un ensemble à électrode en pomme de douche d'une chambre de traitement au plasma dans laquelle des composants semiconducteurs peuvent être fabriqués. La fabrication d'une puce de circuit intégré commence généralement par une tranche mince et polie de substrat de matériau semiconducteur monocristallin de pureté élevée (tel que du silicium ou du germanium) appelée "substrat". Chaque substrat est soumis à une séquence d'étapes de traitement physique et chimique qui forment les diverses structures du circuit sur le substrat. Pendant le processus de fabrication, divers types de films minces peuvent être déposés sur le substrat au moyen de diverses techniques telles que l'oxydation thermique pour produire des films de dioxyde de silicium, le dépôt chimique en phase vapeur pour produire des films de silicium, de dioxyde de silicium et de nitrure de silicium, et la pulvérisation cathodique ou d'autres techniques permettant de produire d'autres films métalliques. [0003] Après dépôt d'un film sur le substrat semiconducteur, les propriétés électriques uniques des semiconducteurs sont obtenues par substitution d'impuretés sélectionnées dans le réseau cristallin du semiconducteur par un processus appelé dopage. Le substrat de silicium dopé peut ensuite être uniformément revêtu d'une couche mince d'un matériau photosensible ou sensible à un rayonnement, appelé "résine" (resist en terminologique anglo-saxonne). De petits motifs géométriques définissant les trajets des électrons dans le circuit peuvent ensuite être transférés sur la résine à l'aide d'un processus connu sous le nom de lithographie. Pendant le processus lithographique, le motif du circuit intégré peut être dessiné sur une plaque de verre appelée "masque" puis être optiquement réduit, projeté et transféré sur le revêtement photosensible. [0004] Le motif de résine lithographié est ensuite transféré sur la surface cristalline sous-jacente du matériau semiconducteur par un processus connu sous le nom de gravure. Des chambres de traitement sous vide sont généralement utilisées pour la gravure et le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) de matériaux sur des substrats en introduisant un gaz de gravure ou de dépôt dans la chambre à vide et en appliquant au gaz un champ radiofréquence (RF) afin d'activer le gaz et de le faire passer dans un état de plasma. Résumé [0005] Un ensemble à électrode en pomme de douche destiné à une chambre réactionnelle à plasma utilisée dans le traitement de substrats semiconducteurs comporte une électrode intérieure fixée mécaniquement à une contre-plaque par un anneau de blocage et des attaches filetées telles qu'une pluralité de boulons ou de verrous à cames.
Les attaches filetées et l'anneau de blocage constituent des points de support espacés latéralement, améliorent le contact thermique avec la contre-plaque et réduisent la déformation de l'électrode interne pendant le fonctionnement de la chambre réactionnelle à plasma.
L'électrode intérieure présente, sur sa surface de montage, une pluralité d'orifices d'injection de gaz agencés suivant au moins une rangée concentrique, une pluralité de trous borgnes non filetés configurés pour recevoir des broches d'alignement, une rainure d'alignement configurée pour recevoir un anneau d'alignement et une pluralité de trous borgnes filetés configurés pour recevoir les attaches filetées, qui peuvent être des boulons ou une pluralité de douilles filetées qui maintiennent des goujons sollicités par ressorts pouvant s'engager sur des arbres à cames tournants montés dans la contre-plaque. Un jeu de douilles est intercalé entre l'électrode intérieure et la contre-plaque et entre une électrode extérieure et la contre-plaque pour former un contact thermique et électrique et éliminer le contact par frottement entre ceux-ci. Les douilles présentent des trous et/ou des échancrures alignés avec les broches d'alignement insérées dans l'électrode intérieure pendant l'assemblage. Les broches d'alignement assurent un positionnement précis des douilles par rapport à l'électrode intérieure. Les douilles comportent également des trous et/ou des échancrures alignées avec les trous borgnes filetés, et des orifices d'injection de gaz sur l'électrode intérieure. Brève description des dessins [0006] La figure lA représente une vue en coupe transversale partielle d'un ensemble à électrode en pomme de douche destiné à une chambre réactionnelle à plasma couplée de façon capacitive, conformément à un mode de réalisation. [0007] La figure 1B représente une vue en coupe transversale partielle d'un ensemble à électrode en pomme de douche destiné à une chambre réactionnelle à plasma couplée de façon capacitive, conformément à un autre mode de réalisation. [0008] La figure 1C représente les détails d'un anneau de compression monté sur un anneau de blocage. [0009] La figure 2A est une représentation tridimensionnelle d'un exemple de verrou à came destiné à fixer une électrode extérieure dans l'ensemble à électrode en pomme de douche représenté sur la figure 1A. [0010] La figure 2B est une vue en coupe transversale de 35 l'exemple de verrou à came de la figure 2A. [0011] La figure 2C est une représentation tridimensionnelle d'un exemple de verrou à came destiné à fixer une électrode extérieure et une électrode intérieure dans l'ensemble à électrode en pomme de douche représenté sur la figure 1B. [0012] La figure 2D est une représentation tridimensionnelle de l'exemple de verrou à came de la figure 2C. [0013] La figure 3 représente des schémas en élévation latérale et d'assemblage d'un exemple de goujon de verrou à came des figures 2A à 2D. [0014] La figure 4A représente des schémas en élévation latérale et d'assemblage d'un exemple d'arbre à cames utilisé dans le verrou à came des figures 2A et 2B. [0015] La figure 4B représente une vue en coupe transversale d'un exemple de bord de trajet d'outil de coupe d'une partie de l'arbre à cames de la figure 4A ou de la figure 4C [0016] La figure 4C représente des schémas en élévation latérale et d'assemblage d'un exemple d'arbre à cames utilisé dans le verrou à came des figures 2C et 2D. [0017] La figure 4D représente une vue en perspective partielle de l'arbre à cames de la figure 4C, monté dans un alésage ménagé dans une contre-plaque. [0018] La figure 5A est une vue de dessous d'une électrode intérieure de l'ensemble à électrode en pomme de douche de la figure 1A, représentant une surface exposée au plasma. [0019] La figure 5B est une vue en coupe transversale de l'électrode intérieure de la figure 5A. [0020] La figure 5C est une vue agrandie de la zone A de la figure 5B. [0021] La figure 5D est une vue de dessus de l'électrode intérieure de la figure 5A, représentant une surface de 35 montage. [0022] La figure 5E est une vue transversale partielle de l'électrode intérieure de la figure 5D ou de la figure 5K transversalement à une rainure annulaire 550A ou 550B. [0023] La figure 5F est une vue transversale partielle de l'électrode intérieure de la figure 5D ou de la figure 5K transversalement à un trou 540A apparaissant sur la figure 5D ou à un trou 540Ba ou 540Bb apparaissant sur la figure 5K. [0024] La figure 5G est une vue en coupe transversale partielle de l'électrode intérieure de la figure 5D transversalement à un trou 530aa, 530ab ou 530ac apparaissant sur la figure 5D. [0025] La figure 5H est une vue de dessous d'une électrode intérieure de l'ensemble à électrode en pomme de douche de la figure 1B, représentant une surface exposée au plasma. [0026] La figure 5I est une vue en coupe transversale partielle de l'électrode intérieure de la figure 5H. [0027] La figure 5J est une vue agrandie de la figure 5I. [0028] La figure 5K est une vue de dessus l'électrode intérieure de la figure 5H, représentant une surface de montage. [0029] La figure 5L est une vue en coupe transversale partielle de l'électrode intérieure de la figure 5K, transversalement à un trou 530ba, 530bb ou 530bc apparaissant sur la figure 5K. [0030] La figure 6 est une vue agrandie de la proximité d'un boulon 160A apparaissant sur la figure 1A. [0031] La figure 7A est une vue de dessus d'une douille intérieure, d'une douille médiane et d'une douille extérieure. [0032] La figure 7B est une vue agrandie de la douille intérieure 7100 apparaissant sur la figure 7A. [0033] La figure 7C est une vue agrandie d'une douille intérieure, d'une première douille annulaire, d'une deuxième douille annulaire et d'une troisième douille annulaire. [0034] La figure 7D est une vue agrandie de la douille intérieure 7400 apparaissant sur la figure 7C. [0035] La figure 7E est une vue de dessus d'une douille intérieure, d'une première douille annulaire, d'une deuxième douille annulaire et d'une troisième douille annulaire. [0036] La figure 7F est une vue agrandie de la douille intérieure 7800 de la figure 7E. Description détaillée [0037] Une chambre réactionnelle à plasma est généralement constituée d'une chambre à vide comportant un ensemble à électrode supérieure et un ensemble à électrode inférieure positionnés dans celle-ci. Un substrat (généralement constitué d'un semiconducteur) à traiter est recouvert d'un masque approprié et est placé directement sur l'ensemble à électrode inférieure. Un gaz de traitement tel que du CF4, du CHF3, du CC1F3 , du HBr, du C12, du SF6 ou leurs mélanges est introduit dans la chambre avec des gaz tels que 02, N2, He, Ar ou leurs mélanges. La chambre est maintenue sous une pression normalement de l'ordre du millitorr. L'ensemble à électrode supérieure est muni d'un ou de plusieurs orifice(s) d'injection de gaz qui permettent de disperser le gaz uniformément à travers l'ensemble à électrode supérieure dans la chambre. Une ou plusieurs alimentations électriques radiofréquence (RF) transmettent une puissance RF à l'intérieur de la chambre à vide et dissocient les molécules de gaz de traitement neutres en un plasma. Des radicaux hautement réactifs présents dans le plasma sont contraints de se déplacer vers la surface du substrat par un champ électrique établi entre les électrodes supérieure et inférieure. La surface du substrat fait l'objet d'une gravure ou d'un dépôt par une réaction chimique avec les radicaux. L'ensemble à électrode supérieure peut comporter une électrode intérieure fixée à une contre-plaque constituée d'un matériau différent de celui de l'électrode intérieure. L'électrode intérieure est chauffée par un plasma et/ou un système chauffant pendant le fonctionnement et peut se déformer, cela pouvant affecter défavorablement l'uniformité de la vitesse de traitement dans l'ensemble du substrat. En outre, une dilatation thermique différentielle de l'électrode intérieure et de la contre-plaque peut conduire à un frottement entre ceux-ci lors de cycles thermiques répétés.
Le frottement peut produire des contaminants particulaires qui dégradent le rendement du dispositif à partir du substrat. [0038] Pour réduire la déformation de l'électrode intérieure, on décrit ici un ensemble à électrode en pomme de douche comportant une pluralité d'attaches filetées telles que des boulons ou des verrous à came s'engageant à l'intérieur d'une électrode intérieure et un anneau de blocage sur le pourtour du bord de l'électrode intérieure. Les boulons ou les verrous à came et l'anneau de blocage fixent l'électrode intérieure sur la contre-plaque en une pluralité de positions réparties sur la totalité de l'électrode intérieure. [0039] La figure lA représente une vue en coupe transversale partielle d'une partie d'un ensemble 100A à électrode en pomme de douche d'une chambre réactionnelle à plasma destinée à la gravure de substrats semiconducteurs. Comme illustré sur la figure 1A, l'ensemble 100A à électrode en pomme de douche comporte une électrode supérieure 110A et une contre-plaque 140A. L'ensemble 100A comporte également une plaque de régulation thermique 102A, une plaque supérieure régulée en température (plaque supérieure) 104A dans laquelle sont formés des canaux d'écoulement de liquide (non représentés). L'électrode supérieure 110A comporte de préférence une électrode intérieure 120A et une électrode extérieure 130A. L'électrode intérieure 120A peut être constituée d'un matériau conducteur de pureté élevée tel que du silicium monocristallin, du silicium polycristallin, du carbure de silicium, ou un autre matériau approprié. L'électrode intérieure 120A est une partie consommable à remplacer périodiquement. La contre-plaque 140A est fixée mécaniquement à l'électrode intérieure 120A et à l'électrode extérieure 130A par des attaches mécaniques décrites ci-après. [0040] L'ensemble 100A à électrode en pomme de douche, tel qu'il est illustré sur la figure 1A, est généralement utilisé avec un mandrin électrostatique (non représenté) faisant partie d'un ensemble à électrode inférieure plan sur lequel prend appui un substrat espacé de 1 à 5 cm en dessous de l'électrode supérieure 110A. Un exemple de chambre réactionnelle à plasma de ce type est un réacteur du type à plaques parallèles, tel que les systèmes de gravure diélectriques Exelan', fabriqués par Lam Research Corporation à Fremont, Californie, USA. Ces dispositifs à mandrin assurent une régulation de température du substrat en appliquant une pression d'hélium (He) sur la face arrière, qui commande le taux de transfert thermique entre le substrat et le mandrin. [0041] Pendant l'utilisation, le gaz de traitement provenant d'une source de gaz est délivré à l'électrode intérieure 120A par l'intermédiaire d'un ou plusieurs passages ménagés dans la plaque supérieure 104A, ceux-ci permettant de délivrer le gaz de traitement à une zone unique ou à de multiples zones situées au-dessus du substrat. [0042] L'électrode intérieure 120A est de préférence un disque ou une plaque plane. L'électrode intérieure 120A peut avoir un diamètre inférieur, égal ou supérieur à celui d'un substrat à traiter, allant par exemple jusqu'à 300 mm, si la plaque est faite de silicium monocristallin, ce diamètre étant celui de matériau de silicium monocristallin actuellement disponible utilisé pour des substrats de 300 mm. Pour traiter des substrats de 300 mm, l'électrode extérieure 130A est conçue pour faire croître le diamètre de l'électrode intérieure 120A d'environ 30,5 cm (12 pouces) à environ 43,2 cm (17 pouces) (tel qu'il est utilisé ici, le terme "environ" signifie ±10 %). L'électrode extérieure 130A peut être un élément continu (par exemple du silicium monocristallin, du silicium polycristallin, du carbure de silicium ou un autre matériau approprié sous la forme d'un anneau) ou un élément segmenté (par exemple 2 à 6 segments séparés agencés sous une forme annulaire, comme des segments de silicium monocristallin, de silicium polycristallin, de carbure de silicium ou d'un autre matériau). Pour délivrer le gaz de traitement à l'entrefer situé entre le substrat et l'électrode supérieure 110A, l'électrode intérieure 120A est munie d'une pluralité d'orifices d'injection de gaz 160A qui ont une taille et une distribution appropriées pour la fourniture d'un gaz de traitement, celui-ci étant activé en un plasma dans une zone réactionnelle située en dessous de l'électrode supérieure 110A. [0043] Le silicium monocristallin est un matériau préféré pour les surfaces exposées au plasma de l'électrode intérieure 120A et de l'électrode extérieure 130A. Le silicium monocristallin de pureté élevée minimise la contamination des substrats pendant le traitement au plasma car il n'introduit qu'une quantité minime d'éléments indésirables dans la chambre réactionnelle et qu'il subit également une usure régulière pendant le traitement au plasma, cela minimisant la production de particules.
D'autres matériaux comprenant des composites de matériaux pouvant être utilisés pour des surfaces exposées au plasma de l'électrode intérieure 120A et de l'électrode extérieure 130A comprennent par exemple du silicium polycristallin, de l'Y2O3, du SiC, du Si3N4 et de l'AIN. [0044] Dans un mode de réalisation, l'ensemble 100A à électrode en pomme de douche est suffisamment grand pour traiter de grands substrats, tels que des substrats semiconducteurs ayant un diamètre de 300 mm. Pour les substrats de 300 mm, l'électrode intérieure 120A a un diamètre d'au moins 300 mm. Cependant, l'ensemble 100A à électrode en pomme de douche peut être dimensionné de façon à traiter d'autres tailles de substrats. [0045] La contre-plaque 140A est de préférence constituée d'un matériau qui est chimiquement compatible avec les gaz de traitement utilisés pour traiter des substrats semiconducteurs dans la chambre de traitement au plasma, qui possède un coefficient de dilatation thermique très proche de celui du matériau de l'électrode, et/ou qui est électriquement et thermiquement conducteur. Les matériaux préférés pouvant être utilisés pour réaliser la contre-plaque 140A comprennent, sans aucune limitation à ceux-ci, le graphite, le SiC, l'aluminium (Al) ou d'autres matériaux appropriés. [0046] La contre-plaque 140A est de préférence fixée à la plaque de régulation thermique 102A par des attaches mécaniques appropriées qui peuvent être des boulons filetés, des vis, etc. A titre d'exemple, des boulons (non représentés) peuvent être insérés dans des trous ménagés dans la plaque de régulation thermique 102A et vissés dans des ouvertures filetées ménagées dans la contre-plaque 140A. La plaque de régulation thermique 102A est de préférence constituée d'un matériau métallique usiné tel que de l'aluminium, un alliage d'aluminium, ou autre. La plaque supérieure régulée en température 104A est de préférence constituée d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium. [0047] L'électrode extérieure 130A peut être fixée mécaniquement à la contre-plaque par un mécanisme à verrou à came comme décrit dans le document WO2009/114175 cédé en commun (publié le 17 septembre 2009) et dans la demande de brevet U.S. 2010/0003824, qui sont cités ici à titre de référence. Se référant à la figure 2A, une vue tridimensionnelle d'un exemple de verrou à came comporte des parties de l'électrode extérieure 130A et de la contre-plaque 140A. Le verrou à came permet de fixer rapidement, proprement et avec précision l'électrode extérieure 130A à la contre-plaque 140A dans divers outils liés à la fabrication de semiconducteurs, tels que la chambre de gravure au plasma représentée sur la figure 1A. [0048] Le verrou à came comprend un goujon (goupille de verrouillage) 205 monté dans une douille 213. Le goujon peut être entouré d'un empilement de ressorts à disques 215, comme par exemple des rondelles de Belleville en acier inoxydable. Le goujon 205 et l'empilement de ressorts à disques 215 peuvent être ajustés serrés ou fixés d'une autre manière à l'intérieur de la douille 213 par utilisation d'adhésifs ou d'attaches mécaniques. Le goujon 205 et l'empilement de ressorts à disques 215 sont mis en place dans la douille 213 de façon qu'une liberté de mouvement latérale limitée soit possible entre l'électrode extérieure 130A et la contre-plaque 140A. Le fait de limiter la liberté de mouvement latérale autorise un ajustement serré entre l'électrode extérieure 130A et la contre-plaque 140A, cela garantissant un bon contact thermique, tout en conférant néanmoins une certaine liberté de mouvement pour l'adaptation à des différences de dilatation thermique entre les deux pièces. Des détails supplémentaires concernant la caractéristique de liberté de mouvement latérale limitée sont fournis de façon plus précise ci-après. [0049] Dans un exemple de réalisation particulier, la douille 213 est fabriquée à partir de Torlon® de haute résistance. En variante, la douille 213 peut être réalisée à partir d'autres matériaux possédant certaines caractéristiques mécaniques telles qu'une bonne résistance mécanique et qu'une bonne résistance aux chocs, une résistance au fluage, une stabilité dimensionnelle, une résistance au rayonnement et une résistance chimique, et faciles à utiliser. Divers matériaux tels que des polyamides-imides, des acétals et des matériaux à base de polyéthylène à poids moléculaire ultra-élevé, peuvent tous convenir. Des matières plastiques spéciales pour hautes températures ou d'autres matériaux associés ne sont pas exigés pour former la douille 213 étant donné que la température de 230°C est une température maximale généralement observée dans des applications telles que des chambres de gravure. De manière générale, la température de fonctionnement typique est plus proche de 1300C. [0050] D'autres parties du verrou à came sont constituées d'un arbre à cames 207A éventuellement entouré à chaque extrémité d'une paire de roulements d'arbre à cames 209. L'arbre à cames 207A et l'ensemble â roulement d'arbre à cames sont montés dans un alésage 211A de contre-plaque usiné dans la contre-plaque 203. Dans une application typique d'une chambre de gravure conçue pour des substrats semiconducteurs de 300 mm, huit verrous à came ou plus peuvent être espacés le long de la périphérie de la combinaison électrode 130A/contre-plaque 140A. [0051] Les roulements d'arbre à cames 209 peuvent être usinés à partir de divers matériaux, parmi lesquels du Torlon®, du Vespel®, du Celcon®, du Delrin®, du Teflon®, de l'Arlon® ou d'autres matériaux tels que des fluoro- polymères, des acétals, des polyamides, des polyimides, des polytétrafluoréthylènes et des polyétheréthercétones (PEEK) ayant un faible coefficient de frottement et perdant peu de particules. Le goujon 205 et l'arbre à cames 207A peuvent être usinés dans de l'acier inoxydable (par exemple 316, 316L, 17-7, NITRONIC-60, etc.) ou tout autre matériau conférant une bonne résistance mécanique et une bonne résistance à la corrosion. [0052] Se référant à présent à la figure 2B, une vue en coupe transversale du verrou à came représente à titre d'exemple supplémentaire la façon dont le verrou à came fonctionne en exerçant une traction sur l'électrode extérieure 130A pour l'amener à proximité immédiate de la contre-plaque 140A. L'ensemble goujon 205/empilement de ressorts à disques 215/douille 213 est monté dans l'électrode extérieure 130A. Comme illustré, l'ensemble peut être vissé au moyen de filetages externes formés sur la douille 213 à l'intérieur de l'électrode extérieure 130A. [0053] Sur la figure 3, une vue 300 en élévation et d'assemblage du goujon 205 ayant une tête élargie, de l'empilement des ressorts à disques 215 et de la douille 213, fournit des détails supplémentaires concernant l'exemple de concept du verrou à came. Dans un exemple de mode de réalisation particulier, un ensemble goujon/ressort à disque 301 est ajusté serré à l'intérieur de la douille 213. La douille 213 comporte un filetage externe et un élément supérieur hexagonal lui permettant d'être insérée facilement à l'intérieur de l'électrode 130A (voir figures 2A et 2B) au moyen d'un léger couple (par exemple, dans un exemple de réalisation particulier, d'environ 23 kilogrammes- centimètre (20 pouces-livre)). Comme indiqué ci-dessus, la douille 213 peut être usinée à partir de divers types de matières plastiques. L'utilisation de matières plastiques minimise la libération de particules et permet l'installation de la douille 213 sans salissure dans une douille correspondante présente sur l'électrode extérieure 130A. [0054] L'ensemble goujon/douille 303 présente à titre d'illustration un diamètre intérieur, dans une partie supérieure de la douille 213, qui est supérieur à un diamètre extérieur d'une partie située dans la section médiane du goujon 205. La différence de diamètre entre ces deux parties autorise un mouvement latéral limité dans le verrou à came assemblé, comme décrit précédemment. L'ensemble goujon/ressort à disque 301 est maintenu en contact rigide avec la douille 213 dans une partie de base de la douille 213, tandis que la différence de diamètre autorise un certain mouvement latéral (voir également la figure 2B). [0055] Se référant à la figure 4A, une vue éclatée 400 de l'arbre à cames 207A et des roulements d'arbre à cames 209 indique également une goupille de clavetage 401. L'extrémité de l'arbre à cames 207A comportant la goupille de clavetage 401 est tout d'abord insérée dans l'alésage 211A de la contre-plaque (voir la figure 2B). Une paire de petits trous d'emboîtement (non représentés) ménagés à une extrémité distante de l'alésage 211A de la contre-plaque assure le bon alignement de l'arbre à cames 207A dans l'alésage 211A de la contre-plaque. Une vue en élévation latérale 420A de l'arbre à cames 207A indique clairement le positionnement possible d'une ouverture hexagonale 403A sur une extrémité de l'arbre à cames 207A et de la goupille de clavetage 401 sur l'extrémité opposée. [0056] A titre d'exemple, se référant toujours aux figures 4A et 2B, le verrou à came est assemblé par insertion de l'arbre à cames 207A dans l'alésage 211A de la contre-plaque. La goupille de clavetage 401 limite la course en rotation de l'arbre à cames 207A dans l'alésage 211A de la contre-plaque par un interfaçage avec une fente ménagée au fond de l'alésage 211A. Il est possible de faire tout d'abord tourner l'arbre à cames 207A dans un sens au moyen de l'orifice hexagonal 403A, par exemple en sens antihoraire, pour permettre l'insertion du goujon 205 à l'intérieur de l'arbre à cames 207A, puis de le faire tourner en sens horaire pour engager entièrement et verrouiller le goujon 205. La force de blocage requise pour maintenir l'électrode extérieure 130A sur la contre-plaque 140A est produite par la compression de l'empilement de ressorts à disques 215 au-delà de sa hauteur d'empilement libre. L'arbre à cames 207A comporte une échancrure interne excentrique dans laquelle s'engage la tête élargie du goujon 205. A mesure que l'empilement de ressorts à disques 215 se comprime, la force de blocage est transmise des ressorts individuels de l'empilement de ressorts à disques 215 à la douille 213 et, par l'intermédiaire de l'électrode 130A, à la contre-plaque 140A. [0057] Dans un exemple de mode de fonctionnement, une fois que les roulements d'arbre à cames sont fixés à l'arbre à cames 207A et insérés dans l'alésage 211A de la contre-plaque, l'arbre à cames 207A est amené à tourner en sens antihoraire jusqu'à sa course de rotation maximale. L'ensemble goujon/douille 303 (figure 3) est alors soumis à un léger couple pour pénétrer dans l'électrode extérieure 130A. La tête du goujon 205 est ensuite insérée à l'intérieur de la traversée verticale en dessous de l'alésage 211A s'étendant horizontalement de la contre-plaque. L'électrode 201 est maintenue contre la contre- plaque 140A et l'arbre à cames 207A est amené à tourner en sens horaire jusqu'à ce que soit la goupille de clavetage atteigne l'extrémité de l'encoche au fond de l'alésage 211A, soit qu'un déclic audible soit entendu (cela étant décrit en détail ci-après). L'exemple de mode de fonctionnement peut être inversé pour démonter l'électrode extérieure 130A de la contre-plaque 140A. [0058] Se référant à la figure 4B, une vue en coupe A-A de la vue en élévation latérale 420A de l'arbre à cames 207A de la figure 4A indique un bord d'un trajet d'outil de coupe 440A au moyen duquel la tête du goujon 205 est entièrement immobilisée. Dans un exemple de réalisation particulier, les deux rayons R1 et R2 sont choisis de façon que la tête du goujon 205 produise le bruit de déclic audible décrit ci-dessus pour indiquer l'instant où le goujon 205 est entièrement immobilisé. [0059] Les figures 5A-G représentent des détails de l'électrode intérieure 120A. L'électrode intérieure 120A est de préférence une plaque de silicium monocristallin de grande pureté (moins de 10 ppm d'impuretés) et de faible résistivité (0,005 à 0,02 ohm-cm). [0060] La figure 5A est une vue de dessous de l'électrode intérieure 120A, représentant la surface exposée au plasma 120aa. Des orifices d'injection de gaz 106A ayant un diamètre et/ou une configuration appropriés s'étendent depuis la surface de montage 120ab jusqu'à la surface exposée au plasma 120aa (figure 5B) et peuvent être agencés selon un motif approprié quelconque. Il est préférable que le diamètre des orifices d'injection de gaz 106A soit inférieur ou égal à 0,10 cm (0,04 pouce) ; de façon plus particulièrement appréciée, le diamètre des orifices d'injection de gaz 106A est compris entre 0,02 et 0,07 cm (0,01 et 0,03 pouce) ; mieux encore, le diamètre des orifices d'injection de gaz 106A est de 0,05 cm (0,02 pouce). Dans le mode de réalisation représenté, un orifice d'injection de gaz est situé au centre de l'électrode intérieure 120A ; les autres orifices d'injection de gaz sont agencés suivant huit rangées concentriques avec 8 orifices d'injection de gaz dans la première rangée située à environ 0,15-1,78 cm (0,6-0,7 pouce) (par exemple 1,72 cm (0,68 pouce)) du centre de l'électrode, 18 orifices d'injection de gaz dans la seconde rangée située à environ 3,3-3,5 cm (1,3-1,4 pouce) (par exemple à 3,40 cm (1,34 pouce)) du centre, 28 orifices d'injection de gaz dans la troisième rangée située à environ 5,3-5,6 cm (2,1-2,2 pouces) (par exemple à 5,38 cm (2,12 pouces)) du centre, 38 orifices d'injection de gaz dans la quatrième rangée située à environ 7,1-7,6 cm (2,8-3,0 pouces) (par exemple à 7,36 cm (2,90 pouces)) du centre, 48 orifices d'injection de gaz dans la cinquième rangée située à environ 9,1-9,4 cm (3,6-3,7 pouces) (par exemple à 9,32 cm (3,67 pouces)) du centre, 58 orifices d'injection de gaz dans la sixième rangée située à environ 11,2-11,4 cm (4,4-4,5 pouces) (par exemple à 11,30 cm (4,45 pouces)) du centre, 66 orifices d'injection de gaz dans la septième rangée située à environ 12,7-12,9 cm (5,0-5,1 pouces) (par exemple à 12,93 cm (5,09 pouces)) du centre, et 74 orifices d'injection de gaz dans la huitième rangée située à environ 14,4-14,7 cm (5,7-5,8 pouces) (par exemple à 14,55 cm (5,73 pouces)) du centre. Les orifices d'injection de gaz ménagés dans chacune de ces rangées sont régulièrement espacés en azimut. [0061] La figure 5B est une vue en coupe transversale de l'électrode intérieure 120A le long d'un diamètre de celle-ci. La surface circonférentielle extérieure comprend deux gradins. La figure 5C est une vue agrandie de la zone A de la figure 5B. Un gradin intérieur 532a et un gradin extérieur 534a s'étendent sur la totalité du pourtour de l'électrode intérieure 120A. Dans un mode de réalisation préféré, la plaque de silicium a une épaisseur d'environ 1,01 cm (0,40 pouce) et un diamètre extérieur d'environ 31,7 cm (12,5 pouces) ; le gradin intérieur 532a a un diamètre intérieur d'environ 30,5 cm (12,0 pouces) et un diamètre extérieur d'environ 30,7 cm (12,1 pouces) ; le gradin extérieur 534a a un diamètre intérieur d'environ 30,7 cm (12,1 pouces) et un diamètre extérieur d'environ 31,7 cm (12,5 pouces). Le gradin intérieur 532a a une surface verticale 532aa d'une longueur d'environ 0,33 cm (0,13 pouce) et une surface horizontale 532ab d'une longueur d'environ 0,18 cm (0,07 pouce) et le gradin extérieur 534a a une surface verticale 534aa d'une longueur d'environ 0,28 cm (0,11 pouce) et une surface horizontale 534ab d'une longueur d'environ 0,53 cm (0,21 pouce). [0062] La figure 5D est une vue de dessus de l'électrode intérieure 120A, représentant la surface de montage 120ab. La surface de montage 120ab comporte une rainure annulaire 550A (dont les détails sont illustrés sur la figure 5E) concentrique par rapport à l'électrode intérieure 120A, la rainure annulaire 550A ayant un diamètre intérieur d'environ 0,61 cm (0,24 pouce), un diamètre extérieur d'environ 1,12 cm (0,44 pouce), une profondeur d'au moins 0,25 cm (0,1 pouce), un chanfrein à 45° d'une largeur d'environ 0,05 cm (0,02 pouce) sur le bord d'entrée, et un filet ayant un rayon compris entre 0,038 et 0,076 cm (0,015 et 0,03 pouce) sur les angles inférieurs. [0063] La surface de montage 120ab comporte également deux trous borgnes 540A lisses (non filetés) configurés pour recevoir des broches d'alignement (dont des détails sont représentés sur la figure 5F), positionnés à un rayon compris entre 4,37 et 4,39 cm (1,72 et 1,73 pouce) du centre de l'électrode intérieure 120A et décalés d'environ 180° l'un par rapport à l'autre, les trous borgnes 540A ayant un diamètre d'environ 0,28 cm (0,11 pouce), une profondeur d'au moins 0,5 cm (0,2 pouce), un chanfrein à 45° d'environ 0,05 cm (0,02 pouce) sur un bord d'entrée, et un filet ayant un rayon d'au plus 0,05 cm (0,02 pouce) sur un angle inférieur. [0064] La surface de montage 120ab comporte également des trous borgnes filetés agencés dans une zone de trous de montage annulaire qui divise la surface de montage en une partie centrale et une partie extérieure. La zone de trous de montage est de préférence située sur un rayon correspondant à 1/4 à 1/2 du rayon de l'électrode intérieure 120A. Dans un mode de réalisation préféré, une rangée de huit trous borgnes filetés 520A de type 1/4-32 (norme de filetage unifiée UTS) (6,35 mm) est située sur un rayon compris entre 6,1 et 6,6 cm (2,4 et 2,6 pouces) (par exemple à 6,35 cm) (2,5 pouces) du centre de l'électrode intérieure 120A et décalée en azimut d'environ 45° entre chaque paire de trous adjacents 520A. Chacun des trous 520A a une profondeur totale d'environ 0,7 cm (0,3 pouce), une profondeur filetée d'au moins 0,63 cm (0,25 pouce) par rapport au bord d'entrée, et un chanfrein à 45° d'une largeur d'environ 0,127 cm (0,05 pouce) sur le bord d'entrée. L'un des trous 502A est aligné en azimut avec un autre des trous 540A. Telle qu'elle est utilisée ici, l'expression "objets alignés en azimut" désigne le fait qu'une droite reliant ces deux objets passe par le centre 2951317 '19 d'un cercle ou d'un anneau qui, dans ce mode de réalisation, est le centre de l'électrode intérieure 120A. [0065] La surface de montage 120ab comporte en outre des premier, deuxième et troisième trous borgnes lisses (non 5 filetés) configurés pour recevoir des broches d'alignement (respectivement 530aa, 530ab et 530ac, ou collectivement, 530a) (dont les détails sont représentés sur la figure 5G) alignés radialement à un rayon compris entre 15,2 et 15,7 cm (6,0 et 6,1 pouces), et de préférence entre 15,29 10 et 15,31 cm (6,02 et 6,03 pouces) par rapport au centre de l'électrode intérieure 120A. Le terme "aligné radialement" signifie que les distances au centre sont égales. Les trous 530a ont un diamètre compris entre 0,28 et 0,30 cm (0,11 et 0,12 pouce), une profondeur d'au moins 0,2 cm (0,1 pouce), 15 un chanfrein à 45° d'une largeur d'environ 0,05 cm (0,02 pouce) sur un bord d'entrée, un filet ayant un rayon d'au plus 0,05 cm (0,02 pouce) sur un angle inférieur. Le premier trou 530aa est décalé en azimut d'environ 10° en sens horaire par rapport à l'un des trous borgnes non 20 fileté 540A ; le deuxième trou 530ab est décalé en azimut d'environ 92,5° en sens antihoraire par rapport au premier trou 530aa ; le troisième trou 530ac est décalé en azimut d'environ 190° en sens antihoraire par rapport au premier trou 530aa. 25 [0066] Se référant à la figure lA, l'électrode intérieure 120A est bloquée contre la contre-plaque 140A par un anneau de blocage 150A s'engageant sur le gradin extérieur 534a sur la face inférieure et par une pluralité de boulons 160A s'engageant dans les trous borgnes filetés 30 520A ménagés dans la surface de montage 120ab. L'anneau de blocage 150A comporte une série de trous qui reçoivent des attaches telles que des boulons (vis) filetés dans des ouvertures filetées ménagées dans une face inférieure de la contre-plaque 140A. Pour éviter tout contact de l'anneau de 35 blocage 150A avec le gradin 534a sur l'électrode intérieure 120A, un anneau de compression 170A constitué d'un matériau rigide tel qu'un matériau en polyimide dur comme le CIRLEX® est comprimé entre des surfaces opposées de l'électrode intérieure 120A et de l'anneau de blocage 150A (figure 1C). [0067] La figure 6 représente une partie agrandie de la figure 1A à proximité de l'un des boulons 160A. Les boulons 160A ont une taille (UTS) de 8-32 (4,1655 mm). Pendant l'installation de l'électrode intérieure 120A, un insert en matière plastique 610A de préférence constitué de TORLON® 5030 est fileté à l'intérieur de chaque trou borgne fileté 520A. L'insert en matière plastique 610A a un filetage intérieur de taille UTS 8-32 (4,1655 mm) et un filetage extérieur de taille UTS 1/4-32 (6,35 mm). Un boulon 160A de taille UTS 8-32 (4,1655 mm) est fileté à l'intérieur de chaque insert en matière plastique 610A. Pendant le fonctionnement de l'ensemble 100A à électrode en pomme de douche, l'électrode intérieure 120A est chauffée par un plasma et/ou par un dispositif de chauffage et ce chauffage peut provoquer une déformation de l'électrode intérieure 120A et affecter défavorablement l'uniformité de la vitesse de traitement au plasma dans l'ensemble de la chambre à plasma. Les boulons 160A combinés à l'anneau de blocage 150A constituent des points de support mécanique, réduisent la déformation de l'électrode intérieure 120A et de ce fait, réduisent la non-homogénéité de la vitesse de traitement et la non-homogénéité thermique. [0068] La figure 7A représente une vue de dessus d'un jeu de douilles thermiquement et électriquement conductrices. Ce jeu de douilles comprend une douille intérieure 7100 comprenant une pluralité d'anneaux concentriques reliés par une pluralité de rayons, une douille médiane annulaire 7200 présentant une pluralité d'échancrures sur les périmètres extérieur et intérieur, et une douille annulaire extérieure 7300 présentant une pluralité d'échancrures sur un périmètre extérieur et une échancrure sur un périmètre intérieur. Les douilles sont de préférence électriquement et thermiquement conductrices et sont constituées d'un matériau compatible avec le traitement des semiconducteurs dans un environnement sous vide, par exemple sous environ 10 à 200 mTorr, produisant peu de particules, adaptable au cisaillement au niveau des points de contact, et dépourvu de constituants métalliques qui sont des agents dégradant la durée de vie dans les substrats semiconducteurs, comme l'Ag, le Ni, le Cu, etc. Les douilles peuvent être une structure de douille constituée d'un sandwich de feuilles de silicone-aluminium ou une structure de douille constituée d'un sandwich d'élastomère-acier inoxydable. Les douilles peuvent être une feuille d'aluminium revêtue sur ses faces supérieure et inférieure d'un caoutchouc thermiquement et électriquement conducteur compatible avec un environnement sous vide utilisé dans la fabrication de semiconducteurs, dans lequel des étapes telles qu'une gravure au plasma sont réalisées. Les douilles sont de préférence déformables de façon qu'elles puissent être comprimées lorsque l'électrode et la contre-plaque sont mécaniquement bloquées l'une contre l'autre, mais empêchent les surfaces opposées de l'électrode et de la contre-plaque de frotter l'une contre l'autre pendant les cycles de température que subit l'électrode en pomme de douche. Les douilles peuvent être fabriquées à partir d'un matériau approprié tel que le "Q- PAD II" disponible auprès de la société Bergquist. L'épaisseur des douilles est de préférence d'environ 0,015 cm (0,006 pouce). Les diverses particularités des douilles peuvent être découpées à la lame, estampées, poinçonnées ou de préférence découpées au laser dans une feuille continue. Le jeu de douilles est monté entre la contre-plaque 140A et l'électrode intérieure 120A et l'électrode extérieure 130A pour établir un contact électrique et thermique entre celles-ci. [0069] La figure 7B représente les détails de la douille intérieure 7100. La douille intérieure 7100 comprend de préférence sept anneaux concentriques reliés entre eux par des rayons radiaux. Un premier anneau 701 a un diamètre intérieur d'au moins 1,12 cm (0,44 pouce) (par exemple compris entre 1,57 cm et 1,65 cm (0,62 et 0,65 pouce) et un diamètre extérieur d'au plus 3,43 cm (1,35 pouce) (par exemple compris entre 2,46 et 2,54 cm (0,97 et 1,00 pouce)). Le premier anneau 701 est relié à un deuxième anneau 702 par huit rayons 712 s'étendant radialement et régulièrement espacés en azimut. Chaque rayon 712 a une largeur d'environ 0,318 cm (0,125 pouce). [0070] Le second anneau 702 a un diamètre intérieur d'au moins 3,43 cm (1,35 pouce) (par exemple compris entre 4,42 et 4,47 cm (1,74 et 1,76 pouce)) et un diamètre extérieur d'au plus 6,81 cm (2,68 pouces) (par exemple compris entre 5,74 et 5,81 cm (2,26 et 2,29 pouces)). Le deuxième anneau est relié à un troisième anneau 703 par quatre rayons s'étendant radialement et régulièrement espacés en azimut. Deux de ces quatre rayons 723a et 723b sont opposés l'un à l'autre par rapport au centre de la douille intérieure 7100 et ont chacun une largeur d'environ 1,12 cm (0,5 pouce) et une ouverture rectangulaire arrondie (723ah ou 723bh) d'environ 0,63 cm sur environ 1,17 cm (0,25 sur 0,46 pouce). Les deux autres de ces quatre rayons 723c et 723d sont opposés l'un à l'autre par rapport au centre de la douille intérieure 7100 et ont chacun une largeur d'environ 0,63 cm (0,25 pouce). Un rayon 723c est décalé en azimut par rapport à l'un des rayons 712 d'environ 22,5°. [0071] Le troisième anneau 703 a un diamètre intérieur d'au moins 6,81 cm (2,68 pouces) (par exemple compris entre 8,05 et 8,13 cm (3,17 et 3,20 pouces)) et un diamètre extérieur d'au plus 10,74 cm (4,23 pouces) (par exemple compris entre 9,42 et 9,50 cm (3,71 et 3,74 pouces)). Le troisième anneau est relié à un quatrième anneau 704 par quatre rayons 734 s'étendant radialement et régulièrement espacés en azimut. Chaque rayon a une largeur d'environ 0,45 cm (0,18 pouce). L'un des rayons 734 est décalé en azimut d'environ 45° par rapport au rayon 723c. Le troisième rayon 703 comporte également deux trous ronds 703x et 703y décalés en azimut d'environ 1800 l'un par rapport à l'autre et situés à une distance radiale comprise entre 4,37 cm et 4,42 cm (1,72 et 1,74 pouce) par rapport au centre de la douille intérieure 7100. Les trous ronds 703x et 703y ont un diamètre d'environ 0,18 cm (0,125 pouce). Un trou rond 703x est décalé en azimut d'environ 90° par rapport au rayon 723c. Les trous ronds 703x et 703y sont configurés pour recevoir des broches d'alignement. [0072] Le quatrième anneau 704 a un diamètre intérieur d'au moins 10,74 cm (4,23 pouces) (par exemple compris entre 12,14 et 12,22 cm (4,78 et 4,81 pouces)) et un diamètre extérieur d'au plus 14,70 cm (5,79 pouces) (par exemple compris entre 13,18 et 13,26 cm (5,19 et 5,22 pouces)). Le quatrième anneau 704 est relié à un cinquième anneau 705 par quatre rayons s'étendant radialement et régulièrement espacés en azimut. Deux de ces quatre rayons 745a et 745b sont opposés l'un à l'autre par rapport au centre de la douille intérieure 7100 et ont chacun une largeur d'environ 0,12 cm (0,5 pouce) et une ouverture rectangulaire arrondie (745ah ou 745bh) d'environ 0,63 cm sur environ 1,30 cm (0,25 sur 0,51 pouce). Les deux autres de ces quatre rayons 745c et 745d sont opposés l'un à l'autre par rapport au centre de la douille intérieure 7100 et ont chacun une largeur d'environ 0,63 cm (0,25 pouce). Un rayon 745a est décalé en azimut d'environ 90° en sens antihoraire par rapport aux rayons 723c. Le quatrième anneau 704 comprend également huit trous ronds 704s, 704t, 704u, 704v, 704w, 704x, 704y et 704z (configurés pour recevoir des boulons) décalés en azimut d'environ 45° entre chaque paire adjacente et situés à une distance radiale comprise entre 6,32 et 6,37 cm (2,49 et 2,51 pouces) par rapport au centre de la douille intérieure 7100. Ces trous ronds 704s, 704t, 704u, 704v, 704w, 704x, 704y et 704z ont un diamètre d'environ 0,45 cm (0,18 pouce). Un trou rond 704s est décalé en azimut d'environ 90° en sens antihoraire par rapport au rayon 723c. Autour de chacun des trous ronds 704s, 704u, 704w, et 704y, le quatrième anneau 704 a une protubérance ronde sur sa périphérie intérieure. Autour de chacun des trous ronds 704t, 704v, 704x et 704z, le quatrième anneau 704 a une protubérance ronde sur sa périphérie extérieure. Chaque protubérance a un diamètre extérieur d'environ 0,91 cm (0,36 pouce). [0073] Le cinquième anneau 705 a un diamètre intérieur d'au moins 14,70 cm (5,79 pouces) (par exemple compris entre 16,13 et 16,18 cm (6,35 et 6,37 pouces)) et un diamètre extérieur d'au plus 18,64 cm (7,34 pouces) (par exemple compris entre 17,09 et 17,14 cm (6,73 et 6,75 pouces)). Le cinquième anneau 705 est relié à un sixième anneau 706 par quatre rayons 756 s'étendant radialement et régulièrement espacés en azimut. L'un des rayons 756 est décalé en azimut d'environ 45° par rapport au rayon 723c. Chacun des rayons 756 a une largeur d'environ 0,12 cm (0,5 pouce) et une ouverture rectangulaire d'environ 0,63 cm sur environ 1,52 cm (0,25 sur 0,60 pouce). [0074] Le sixième anneau 706 a un diamètre intérieur d'au moins 18,64 cm (7,34 pouces) (par exemple compris entre 20,12 et 20,19 cm (7,92 et 7,95 pouces)) et un diamètre extérieur au plus égal à 22,58 cm (8,89 pouces) (par exemple compris entre 20,72 et 21,23 cm (8,16 et 8,36 pouces)). Le sixième anneau 706 est relié à un septième anneau 707 par quatre rayons s'étendant radialement et régulièrement espacés. Deux de ces quatre rayons 767a et 767b sont opposés l'un à l'autre par rapport au centre de la douille intérieure 7100 et ont chacun une largeur d'environ 1,27 cm (0,5 pouce) et une ouverture rectangulaire (767ah ou 767bh) d'une largeur d'environ 0,63 cm (0,25 pouce). Les ouvertures 767ah et 767bh s'étendent radialement vers l'extérieur et séparent le septième anneau 707 en deux demi-cercles. Les deux autres de ces quatre rayons 767c et 767d sont opposés l'un à l'autre par rapport au centre de la douille intérieure 7100 et ont chacun une largeur d'environ 0,63 cm (0,25 pouce).
Le rayon 767d est décalé en azimut d'environ 180° par rapport au rayon 723c. [0075] Le sixième anneau 707 a un diamètre intérieur d'au moins 22,58 cm (8,89 pouces) (par exemple compris entre 23,72 et 23,80 cm (9,34 et 9,37 pouces)) et un diamètre extérieur au plus égal à 25,85 cm (10,18 pouces) (par exemple compris entre 24,53 et 24,61 cm (9,66- et 9,69 pouces)). Chaque angle situé à l'emplacement des jonctions entre les anneaux et les rayons dans la douille intérieure 7100 est arrondi suivant un rayon d'environ 0,15 cm (0,06 pouce). [0076] La douille médiane 7200 (figure 7A) a un diamètre intérieur d'environ 30,35 cm (11,95 pouces) et un diamètre extérieur d'environ 31,67 cm (12,47 pouces). La douille médiane 7200 présente trois échancrures de petit diamètre 708a, 708b et 708c sur son périmètre intérieur. Les échancrures 708b et 708c sont respectivement décalées en azimut par rapport à l'échancrure 708a d'environ 92,5° en sens horaire et d'environ 190° en sens horaire. Les centres des échancrures 708a, 708b et 708c sont situés à une distance radiale d'environ 15,29 cm (6,02 pouces) du centre de la douille médiane 7200. Les échancrures 708a, 708b et 708c sont tournées vers l'intérieur, comportent une périphérie extérieure semi-circulaire ayant un diamètre d'environ 0,318 cm (0,125 pouce) et comprennent une ouverture intérieure ayant des bords radiaux droits. La douille médiane 7200 présente également trois échancrures de grand diamètre, rondes et tournées vers l'extérieur, 708x, 708y et 708z sur son périmètre extérieur. Les échancrures 708x, 708y et 708z sont régulièrement espacées en azimut et ont un diamètre d'environ 1,83 cm (0,72 pouce). Leurs centres sont situés à une distance radiale d'environ 16,46 cm (6,48 pouces) du centre de la douille médiane 7200. L'échancrure 708x est décalée en azimut par rapport à l'échancrure 708a d'environ 37,5° en sens horaire. Lorsqu'elle est mise en place dans l'ensemble à électrode en pomme de douche (comme décrit en détail ci-après), l'échancrure 708a est alignée en azimut avec le trou 703x ménagé sur le troisième anneau 703 dans la douille intérieure 7100. [0077] La douille extérieure 7300 a un diamètre intérieur d'environ 35,30 cm (13,90 pouces) et un diamètre extérieur d'environ 38,88 cm (15,31 pouces). La douille extérieure 7300 présente huit échancrures 709a semi-circulaires tournées vers l'extérieur régulièrement espacées en azimut sur son périmètre extérieur. Les centres des échancrures 709a sont situés à une distance radiale d'environ 19,33 cm (7,61 pouces) du centre de la douille extérieure 7300. Les échancrures 709a ont un diamètre d'environ 1,57 cm (0,62 pouce). Lorsqu'elle est mise en place dans l'ensemble à électrode en pomme de douche (comme décrit en détail ci-après), l'une des échancrures 709a est alignée en azimut avec le trou 703x ménagé sur le troisième anneau 703 dans la douille intérieure 7100. La douille extérieure 7300 comporte également une échancrure 709b ronde tournée vers l'intérieur sur son périmètre intérieur.
Le centre de cette échancrure 709b est situé à une distance d'environ 17,73 cm (6,98 pouces) du centre de la douille extérieure 7300. L'échancrure 709b a un diamètre d'environ 2,33 cm (0,92 pouce). Lorsqu'elle est mise en place dans l'ensemble à électrode en pomme de douche (comme décrit en détail ci-après), l'échancrure 709b est décalée en azimut par rapport au trou 703x d'environ 22,5° en sens antihoraire. [0078] Lorsque l'électrode intérieure 120A est installée dans l'ensemble à électrode en pomme de douche 100A, un anneau d'alignement 108A (figure 1A), deux broches d'alignement intérieures 109A (figure 1A) et trois broches d'alignement extérieures (non représentées sur la figure 1A) sont tout d'abord respectivement insérées dans la rainure annulaire 550A, les trous 540A et les trous 530a (figure 5D). La douille intérieure 7100 est ensuite montée sur l'électrode intérieure 120A. Les trous 703x et 703y (figure 7B) correspondent aux broches d'alignement intérieures 109A ; et le trou central de la douille intérieure 7100 correspond à l'anneau d'alignement 108A et à l'orifice d'injection de gaz central ménagé dans l'électrode intérieure 120A. Des ouvertures rectangulaires et en quart de cercle situées entre les sept anneaux et dans les rayons présents dans la douille intérieure 7100 correspondent aux première à sixième rangées d'orifices d'injection de gaz ménagées dans l'électrode intérieure 120A. La douille médiane 7200 est montée sur l'électrode intérieure 120A. Les échancrures 708a, 708b et 708c correspondent respectivement aux trous 530ac, 530ab et 530aa. Les septième et huitième rangées d'orifices d'injection de gaz s'insèrent dans l'ouverture ménagée entre la douille intérieure 7100 et la douille médiane 7200. Huit boulons 160A, avec les inserts 610A qui leur correspondent, sont filetés dans huit trous borgnes filetés 520A pour attacher l'électrode intérieure 120A à la contre-plaque 140A, la douille intérieure 7100 et la douille médiane 7200 intercalées entre celles-ci. L'anneau de blocage 150A est attaché à la contre-plaque 140A par une pluralité de boulons filetés dans des ouvertures filetées ménagées dans la face inférieure de la contre-plaque 140A. Les boulons 160A et l'anneau de blocage 150A supportent l'électrode intérieure 120A à une position située respectivement entre le centre et le bord extérieur et sur le bord extérieur, afin de réduire la déformation de l'électrode intérieure 120A provoquée par les cycles de température pendant le traitement de substrats. La douille extérieure 7300 est placée sur l'électrode extérieure 130A. Les huit échancrures 709a correspondent aux huit mécanismes de verrouillage à came. L'électrode extérieure 130A est fixée contre la contre-plaque 140A par mise en rotation de l'arbre à cames 207A de chaque verrou à came. [0079] La figure 1B représente une vue en coupe transversale partielle d'une partie d'un ensemble 100B à électrode en pomme de douche d'une chambre réactionnelle à plasma destinée à la gravure de substrats semiconducteurs. Comme illustré sur la figure 1B, l'ensemble 100B à électrode en pomme de douche comporte une électrode supérieure 110B et une contre-plaque 140B. L'ensemble 100B comporte également une plaque de régulation thermique 102B et une plaque supérieure 104B dans laquelle sont formés des canaux d'écoulement de liquide. L'électrode supérieure 110B comporte de préférence une électrode intérieure 120B et une électrode extérieure 130B. L'électrode intérieure 120B peut être constituée d'un matériau conducteur de pureté élevée tel que du silicium monocristallin, du silicium polycristallin, du carbure de silicium, ou un autre matériau approprié. L'électrode intérieure 120B est une partie consommable à remplacer périodiquement. Une chemise annulaire 190 ayant une section transversale en forme de C entoure l'électrode extérieure 130B. La contre-plaque 140B est fixée mécaniquement à l'électrode intérieure 120B, à l'électrode extérieure 130B et à la chemise 190 par des attaches mécaniques décrites ci-après. [0080] Pendant l'utilisation, le gaz de traitement provenant d'une source de gaz est délivré à l'électrode intérieure 120B par l'intermédiaire d'un ou plusieurs passages ménagés dans la plaque supérieure 140B, ceux-ci permettant de délivrer le gaz de traitement à une zone unique ou à de multiples zones situées au-dessus du substrat. [0081] L'électrode intérieure 120E est de préférence un disque ou une plaque plane. L'électrode intérieure 120B peut avoir un diamètre inférieur, égal, ou supérieur à celui d'un substrat à traiter, allant par exemple jusqu'à 300 mm, si la plaque est faite de silicium monocristallin, ce diamètre étant celui de matériau de silicium monocristallin actuellement disponible utilisé pour des substrats de 300 mm. Pour traiter des substrats de 300 mm, l'électrode extérieure 130B est conçue pour faire croître le diamètre de l'électrode intérieure 120B d'environ 30,5 cm (12 pouces) à environ 43,2 cm (17 pouces). L'électrode extérieure 130B peut être un élément continu (par exemple du silicium monocristallin, du silicium polycristallin, du carbure de silicium ou un autre matériau approprié sous la forme d'un anneau) ou un élément segmenté (par exemple 2 à 6 segments séparés agencés sous une forme annulaire, tels que des segments de silicium monocristallin, de silicium polycristallin, de carbure de silicium ou d'un autre matériau). Pour délivrer le gaz de traitement à l'entrefer situé entre le substrat et l'électrode supérieure 110B, l'électrode intérieure 120B est munie d'une pluralité d'orifices d'injection de gaz 106B qui ont une taille et une distribution appropriées pour la fourniture d'un gaz de traitement, celui-ci étant activé en un plasma dans une zone réactionnelle située en dessous de l'électrode supérieure 110B. [0082] Le silicium monocristallin est un matériau préféré pour les surfaces exposées au plasma de l'électrode intérieure 120B et de l'électrode extérieure 130B. Le silicium monocristallin de pureté élevée minimise la contamination des substrats pendant le traitement au plasma car il n'introduit qu'une quantité minime d'éléments indésirables dans la chambre réactionnelle, et car il subit également une usure régulière pendant le traitement au plasma, cela minimisant la production de particules. D'autres matériaux comprenant des composites de matériaux pouvant être utilisés pour des surfaces exposées au plasma de l'électrode intérieure 120B, de l'électrode extérieure 130B et de la chemise annulaire 190 comprennent par exemple du silicium polycristallin, de l'Y2O3r du SiC, du Si3N4, et de l'AIN. [0083] Dans un mode de réalisation, l'ensemble 100B à électrode en pomme de douche est suffisamment grand pour traiter de grands substrats, tels que des substrats semiconducteurs ayant un diamètre de 300 mm. Pour les substrats de 300 mm, l'électrode intérieure 120B a un diamètre d'au moins 300 mm. Cependant, l'ensemble 100B à électrode en pomme de douche peut être dimensionné de façon à traiter d'autres tailles de substrats. [0084] La contre-plaque 140B est de préférence constituée d'un matériau qui est chimiquement compatible avec les gaz de traitement utilisés pour traiter des substrats semiconducteurs dans la chambre de traitement au plasma, qui possède un coefficient de dilatation thermique très proche de celui du matériau de l'électrode, et/ou qui est électriquement et thermiquement conducteur. Les matériaux préférés pouvant être utilisés pour réaliser la contre-plaque 140B comprennent, sans aucune limitation à ceux-ci, le graphite, le SiC, l'aluminium (Al) ou d'autres matériaux appropriés. [0085] La contre-plaque 140B est de préférence fixée à la plaque de régulation thermique 102B par des attaches mécaniques appropriées qui peuvent être des boulons filetés, des vis, etc. A titre d'exemple, des boulons (non représentés) peuvent être insérés dans des trous ménagés dans la plaque de régulation thermique 102B et vissés dans des ouvertures filetées ménagées dans la contre-plaque 140B. La plaque de régulation thermique 102B est de préférence constituée d'un matériau métallique usiné tel que de l'aluminium, un alliage d'aluminium, ou autre. La plaque supérieure régulée en température 104B est de préférence constituée d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium. [0086] Les figures 5H-5L représentent des détails de l'électrode intérieure 120B. L'électrode intérieure 120B est de préférence une plaque de silicium monocristallin de grande pureté (moins de 10 ppm d'impuretés) et de faible résistivité (0,005 à 0,02 ohm-cm). [0087] La figure 5H est une vue de dessous de l'électrode intérieure 120B, représentant la surface exposée au plasma 120ba. Des orifices d'injection de gaz 106B ayant un diamètre et/ou une configuration appropriés s'étendent depuis la surface de montage 120bb jusqu'à la surface exposée au plasma 120ba (figure 5I) et peuvent être agencés selon un motif approprié quelconque. Il est préférable que le diamètre des orifices d'injection de gaz 106B soit inférieur ou égal à 0,10 cm (0,04 pouce) ; de façon plus particulièrement préférable, le diamètre des orifices d'injection de gaz 106B est compris entre 0,02 et 0,07 cm (0,01 et 0,03 pouce) ; mieux encore, le diamètre des orifices d'injection de gaz 106B est de 0,05 cm (0,02 pouce). Dans le mode de réalisation représenté, un orifice d'injection de gaz est situé au centre de l'électrode intérieure 120B ; les autres orifices d'injection de gaz sont agencés suivant huit rangées concentriques avec 8 orifices d'injection de gaz dans la première rangée située à environ 0,15-1,78 cm (0,6-0,7 pouce) (par exemple 1,72 cm (0,68 pouce)) du centre de l'électrode, 18 orifices d'injection de gaz dans la deuxième rangée située à environ 3,3-3,5 cm (1,3-1,4 pouce) (par exemple à 3,40 cm (1,34 pouce)) du centre, 28 orifices d'injection de gaz dans la troisième rangée située à environ 5,3-5,6 cm (2,1-2,2 pouces) (par exemple à 5,38 cm (2,12 pouces)) du centre, 38 orifices d'injection de gaz dans la quatrième rangée située à environ 7,1-7,6 cm (2,8-3,0 pouces) (par exemple à 7,36 cm (2,90 pouces)) du centre, 48 orifices d'injection de gaz dans la cinquième rangée située à environ 9,1-9,4 cm (3,6-3,7 pouces) (par exemple à 9,32 cm (3,67 pouces)) du centre, 56 orifices d'injection de gaz dans la sixième rangée située à environ 11,2-11,4 cm (4,4-4,5 pouces) (par exemple à 11,30 cm (4,45 pouces)) du centre, 64 orifices d'injection de gaz dans la septième rangée située à environ 12,7-12,9 cm (5,0-5,1 pouces) (par exemple à 12,93 cm (5,09 pouces)) du centre, et 72 orifices d'injection de gaz dans la huitième rangée située à environ 14,4-14,7 cm (5,7-5,8 pouces) (par exemple à 14,55 cm (5,73 pouces)) du centre. Les orifices d'injection de gaz ménagés dans chacune de ces rangées sont régulièrement espacés en azimut. [0088] La figure 5I est une vue en coupe transversale de l'électrode intérieure 120B le long d'un diamètre de celle-ci. La surface circonférentielle extérieure comprend deux gradins. La figure 5J est une vue agrandie de la zone A de la figure 5I. Un gradin intérieur 532b et un gradin extérieur 534b s'étendent sur la totalité du pourtour de l'électrode intérieure 120B. Dans un mode de réalisation préféré, la plaque de silicium a une épaisseur d'environ 1,01 cm (0,40 pouce) et un diamètre extérieur d'environ 31,7 cm (12,5 pouces) ; le gradin intérieur 532b a un diamètre intérieur d'environ 30,5 cm (12,0 pouces) et un diamètre extérieur d'environ 30,7 cm (12,1 pouces) ; le gradin extérieur 534b a un diamètre intérieur d'environ 30,7 cm (12,1 pouces) et un diamètre extérieur d'environ 31,7 cm (12,5 pouces). Le gradin intérieur 532b a une surface verticale 532ba d'une longueur d'environ 0,33 cm (0,13 pouce) et une surface horizontale 532bb d'une longueur d'environ 0,18 cm (0,07 pouce) et le gradin extérieur 534b a une surface verticale 534ba d'une longueur d'environ 0,28 cm (0,11 pouce) et une surface horizontale 534bb d'une longueur d'environ 0,53 cm (0,21 pouce). La ligne circulaire d'intersection entre les surfaces 534ba et 534bb présente une courbure ayant un rayon d'environ 0,15 cm (0,06 pouce). [0089] La figure 5K est une vue de dessus de l'électrode intérieure 120B, représentant la surface de montage 120bb.
La surface de montage 120bb comporte une rainure annulaire 550B (dont les détails sont illustrés sur la figure 5E) concentrique par rapport à l'électrode intérieure 120B, la rainure annulaire 550B ayant un diamètre intérieur d'environ 0,61 cm (0,24 pouce), un diamètre extérieur d'environ 1,12 cm (0,44 pouce), une profondeur d'au moins 0,25 cm (0,1 pouce), un chanfrein à 450 d'une largeur d'environ 0,05 cm (0,02 pouce) sur le bord d'entrée et un filet ayant un rayon compris entre 0,038 et 0,076 cm (0,015 et 0,03 pouce) sur les angles inférieurs. [0090] La surface de montage 120bb comporte également deux trous borgnes 540Ba et 54OBb lisses (non filetés) configurés pour recevoir des broches d'alignement (dont des détails sont représentés sur la figure 5F) positionnés à un rayon compris entre 4,37 et 4,39 cm (1,72 et 1,73 pouce) du centre de l'électrode intérieure 120B. Le trou borgne 14OBb est décalé d'environ 175° en sens horaire par rapport au trou borgne 540Ba. Les trous borgnes 540Ba et 54OBb ont un diamètre compris entre 0,28 cm (0,11 pouce) et 0,30 cm (0,12 pouce), une profondeur d'au moins 0,5 cm (0,2 pouce), un chanfrein à 45° d'environ 0,05 cm (0,02 pouce) sur un bord d'entrée et un filet ayant un rayon d'au plus 0,05 cm (0,02 pouce). sur un angle inférieur. [0091] La surface de montage 120bb comporte également des trous borgnes filetés 520B agencés dans une zone de trou de montage annulaire qui divise la surface de montage en une partie centrale et une partie extérieure. La zone de trous de montage est de préférence située sur un rayon correspondant à 1/4 à 1/2 du rayon de l'électrode intérieure 120B. Dans un mode de réalisation préféré, huit trous borgnes filetés 520B de type de 7/16-28 (norme de filetage unifiée UTS) (11,1125 mm) ou d'une autre dimension appropriée dont chacun est configuré pour recevoir un assemblage goujon/douille 303, sont espacés circonférentiellement sur un rayon compris entre 6,32 et 6,37 cm (2,49 et 2,51 pouces) du centre de l'électrode intérieure 120B et décalés en azimut d'environ 45° entre chaque paire de trous filetés adjacents 520B. Chacun des trous filetés 520B a une profondeur totale d'environ 0,5 cm (0,2 pouce), une profondeur filetée d'au moins 0,414 cm (0,163 pouce) par rapport au bord d'entrée, et un chanfrein à 45° d'une largeur d'environ 0,076 cm (0,03 pouce) sur le bord d'entrée. L'un des trous 502E est aligné en azimut avec le trou 540Ba. [0092] La surface de montage 120bb comporte en outre des premier, deuxième et troisième trous borgnes lisses (non filetés) configurés pour recevoir des broches d'alignement (respectivement 530ba, 530bb et 530bc, ou collectivement 530b) (dont les détails sont représentés sur la figure 5K) alignés radialement à un rayon compris entre 15,29 et 15,31 cm (6,02 et 6,03 pouces) par rapport au centre de l'électrode intérieure 120B. Les trous 530b ont un diamètre compris entre 0,28 et 0,30 cm (0,11 et 0,12 pouce), une profondeur d'au moins 0,2 cm (0,1 pouce), un chanfrein à 45° d'une largeur d'environ 0,05 cm sur un bord d'entrée, un filet ayant un rayon d'au plus 0,05 cm (0,02 pouce) sur un angle inférieur. Le premier trou 530ba est décalé en azimut d'environ 10° en sens horaire par rapport à l'un des trous borgnes non filetés 540Ba ; le deuxième trou 530bb est décalé en azimut d'environ 92,5° en sens antihoraire par rapport au premier trou 530ba ; le troisième trou 530bc est décalé en azimut d'environ 190° en sens antihoraire par rapport au premier trou 530ba. [0093] Dans la vue de dessus de l'électrode intérieure 120B de la figure 5K (vue de la surface de montage 120bb), un orifice d'injection de gaz de la première rangée est aligné en azimut avec le trou 530bc, un orifice d'injection de gaz de la deuxième rangée est aligné en azimut avec le trou 530bc ; un orifice d'injection de gaz de la troisième rangée est décalé en azimut d'environ 3,2° en sens antihoraire par rapport au trou 530bc ; un orifice d'injection de gaz de la quatrième rangée est décalé en azimut d'environ 4,5° en sens antihoraire par rapport au trou 530bc ; un orifice d'injection de gaz de la cinquième rangée est décalé en azimut d'environ 3,75° en sens antihoraire par rapport au trou 530bc ; un orifice d'injection de gaz de la sixième rangée est décalé en azimut d'environ 3,21° en sens antihoraire par rapport au trou 530bc ; un orifice d'injection de gaz de la septième rangée est décalé en azimut d'environ 2,810 en sens antihoraire par rapport au trou 530bc ; un orifice d'injection de gaz de la huitième rangée est décalé en azimut d'environ 2,5° en sens antihoraire par rapport au trou 530bc. [0094] Se référant à la figure 1B, l'électrode intérieure 120B est bloquée contre la contre-plaque 140B par un anneau de blocage 150B s'engageant sur le gradin extérieur sur la face inférieure et par une pluralité de verrous à came 160B (par exemple 4 à 8 verrous à came) s'engageant dans les trous filetés ménagés dans la surface supérieure. L'anneau de blocage 150B comporte une série d'orifices qui reçoivent des attaches telles que des boulons (vis) filetés dans des ouvertures filetées ménagées dans une face inférieure de la contre-plaque 140B. Pour éviter tout contact de l'anneau de blocage 150B avec le gradin 534b sur l'électrode intérieure 120B, un anneau de compression 170B constitué d'un matériau rigide tel qu'un matériau en polyimide dur comme le CIRLEX° est comprimé entre des surfaces opposées de l'électrode intérieure 120B et de l'anneau de blocage 150B (figure 1C). [0095] Les verrous à came 160B combinés à l'anneau de blocage 150B constituent des points de support mécanique, améliorent le contact thermique avec la contre-plaque 140B, réduisent la déformation de l'électrode intérieure 120B et de ce fait, réduisent la non-homogénéité de la vitesse de traitement et la non-homogénéité thermique. [0096] Dans le mode de réalisation représenté, l'électrode extérieure 130B est fixée mécaniquement à la contre-plaque par 8 verrous à came et l'électrode intérieure 120B est fixée mécaniquement à la contre-plaque par 8 autres verrous à came. La figure 2C représente une vue tridimensionnelle d'un exemple de verrou à came comportant des parties de l'électrode extérieure 130B et de la contre-plaque 140B. [0097] Les verrous à came, comme illustré sur les figures 2C et 2D, comprennent un ensemble goujon/douille 303 comprenant un goujon (goupille de verrouillage) 205 monté dans une douille 213, comme décrit précédemment et illustré sur la figure 3. [0098] Pour permettre un engagement simultané de verrous à came sur les électrodes intérieures et extérieures, huit arbres à cames oblongs 207B sont montés dans des alésages 211B de la contre-plaque usinés dans la contre-plaque 140B. Chaque arbre à cames 207B s'engage sur un assemblage à goujon/douille 303 d'un verrou à came sur l'électrode extérieure 130B et sur un ensemble goujon/douille 303 d'un verrou à came sur l'électrode intérieure 120B. [0099] Se référant à présent à la figure 2D, une vue en coupe transversale du verrou à came représente à titre d'exemple supplémentaire la façon dont le verrou à came fonctionne en amenant l'électrode extérieure 130B et l'électrode intérieure 120B à proximité immédiate de la contre-plaque 140B. L'ensemble goujon 205/empilement de ressorts à disques 215/douille 213 est monté dans l'électrode intérieure 120B. Comme illustré, l'ensemble goujon/douille peut être vissé au moyen de filetages externes formés sur la douille 213 à l'intérieur d'un trou fileté ménagé dans l'électrode extérieure 130B ou l'électrode intérieure 12OB. [0100] Se référant à la figure 4C, une vue éclatée 400B de l'arbre à cames 207B indique également une goupille de clavetage 402 et une ouverture hexagonale 403B formée sur une extrémité de l'arbre à cames 207B. [0101] A titre d'exemple, se référant toujours aux figures 4C, 2C et 2D, le verrou à came est assemblé par insertion de l'arbre à cames 207B dans l'alésage 211B de la contre-plaque. La goupille de clavetage 402 limite la course de rotation de l'arbre à cames 207B dans l'alésage 211B de la contre-plaque par un interfaçage avec un gradin formé sur une entrée de l'alésage 211B, comme illustré sur la figure 4D. L'arbre à cames 207B présente deux échancrures excentriques internes. L'une des échancrures s'engage sur une tête élargie du goujon 205 sur l'électrode extérieure 130B et l'autre échancrure s'engage sur une tête élargie du goujon 205 sur l'électrode intérieure 120B. Il est possible de faire tout d'abord tourner l'arbre à cames 207B dans un sens au moyen de l'orifice hexagonal 403B, par exemple en sens antihoraire, pour permettre l'insertion des goujons 205 à l'intérieur de l'arbre à cames 207B, puis de le faire tourner en sens horaire pour engager entièrement et verrouiller les goujons 205. La force de blocage requise pour maintenir l'électrode extérieure 130B et l'électrode intérieure 120B sur la contre-plaque 140B est produite par la compression de l'empilement de ressorts à disques 215 au-delà de leur hauteur d'empilement libre. A mesure que l'empilement de ressorts à disques 215 se comprime, la force de blocage est transmise des ressorts individuels de l'empilement de ressorts à disques 215 aux douilles 213 et, par l'intermédiaire de l'électrode extérieure 130B et de l'électrode intérieure 120B, à la contre-plaque 140B. [0102] Dans un exemple de mode de fonctionnement, l'arbre à cames 207B est inséré dans l'alésage 211B de la contre-plaque. L'arbre à cames 207B est amené à tourner en sens antihoraire jusqu'à sa course de rotation maximale.
Les ensembles goujon/douille 303 (figure 3) soumis à un léger couple pour pénétrer dans l'électrode extérieure 130B et l'électrode 120B sont ensuite insérés dans des trous traversants verticaux en dessous de l'alésage 211B s'étendant horizontalement de la contre-plaque de façon que les têtes des goujons 205 s'engagent dans les échancrures excentriques ménagées dans l'arbre à cames 207B.
L'électrode extérieure 130B et l'électrode intérieure 120B sont maintenues contre la contre-plaque 140B et l'arbre à cames 207B est amené à tourner en sens horaire jusqu'à ce que la goupille de clavetage butte contre le gradin situé à l'entrée de l'alésage 211B. L'exemple de mode de fonctionnement peut être inversé pour démonter l'électrode extérieure 130B et l'électrode intérieure 120B de la contre-plaque 140B. [0103] Se référant à la figure 4B, une vue en coupe A-A de la vue en élévation latérale 420B de l'arbre à cames 207B de la figure 4C indique un bord d'un trajet d'outil de coupe 440B au moyen duquel la tête du goujon 205 est entièrement immobilisée. [0104] La figure 7C représente une vue de dessus d'un autre jeu de douilles. Ce jeu de douilles comprend une douille intérieure 7400 comprenant une pluralité d'anneaux concentriques reliés par une pluralité de rayons, une première douille annulaire 7500 présentant une pluralité d'échancrures sur des périmètres extérieur et intérieur, une deuxième douille annulaire extérieure 7600 présentant une pluralité de trous et une échancrure, et une troisième douille annulaire 7700 présentant une pluralité d'échancrures. Les douilles sont de préférence électriquement et thermiquement conductrices et sont constituées d'un matériau ne produisant pas un dégazage excessif dans un environnement sous vide, par exemple sous environ 10 à 200 mTorr, produisant peu de particules, adaptable au cisaillement se produisant au niveau des points de contact, et dépourvu de constituants métalliques qui sont des agents dégradant la durée de vie dans des substrats semiconducteurs, comme l'Ag, le Ni, le Cu, etc. Les douilles peuvent être une structure de douille constituée d'un sandwich de feuilles de silicone-aluminium ou une structure de douille constituée d'un sandwich d'élastomère-acier inoxydable. Les douilles peuvent être une feuille d'aluminium revêtue sur ses faces supérieure et inférieure d'un caoutchouc thermiquement et électriquement conducteur compatible avec un environnement sous vide utilisé dans la fabrication de semiconducteurs, dans lequel des étapes telles qu'une gravure au plasma sont réalisées.
Les douilles sont de préférence déformables de façon qu'elles puissent être comprimées lorsque l'électrode et la contre-plaque sont mécaniquement bloquées l'une contre l'autre, mais empêchent les surfaces opposées de l'électrode et de la contre-plaque de frotter l'une contre l'autre pendant les cycles de température que subit l'électrode en pomme de douche. Les douilles peuvent être fabriquées à partir d'un matériau approprié tel que le "Q-PAD II" disponible auprès de la société Bergquist. L'épaisseur des douilles est de préférence d'environ 0,015 cm (0,006 pouce). Les divers éléments caractéristiques des douilles peuvent être découpés à la lame, estampés, poinçonnés ou de préférence découpés au laser dans une feuille continue. Le jeu de douilles est monté entre la contre-plaque 140B et l'électrode intérieure 120B et l'électrode extérieure 130B pour établir un contact électrique et thermique entre celles-ci. [0105] La figure 7D représente les détails de la douille intérieure 7400. La douille intérieure 7400 comprend de préférence sept anneaux concentriques reliés entre eux par des rayons radiaux. Un premier anneau 7401 a un diamètre intérieur d'au moins 1,12 cm (0,44 pouce) (par exemple compris entre 1,57 cm et 1,65 cm (0,62 et 0,65 pouce) et un diamètre extérieur d'au plus 3,43 cm (1,35 pouce) (par exemple compris entre 2,46 et 2,54 cm (0,97 et 1,00 pouce)). Le premier anneau 7401 est relié à un deuxième anneau 7402 par huit rayons 7412 s'étendant radialement et régulièrement espacés en azimut. Chaque rayon 7412 a une largeur d'environ 0,305 cm (0,125 pouce). [0106] Le deuxième anneau 7402 a un diamètre intérieur d'au moins 3,43 cm (1,35 pouce) (par exemple compris entre 4,42 et 4,47 cm (1,74 et 1,76 pouce)) et un diamètre extérieur d'au plus 6,81 cm (2,66 pouces) (par exemple compris entre 5,74 et 5,81 cm (2,26 et 2,29 pouces)). Le deuxième anneau 7402 est relié à un troisième anneau 7403 par quatre rayons s'étendant radialement et régulièrement espacés en azimut. Deux de ces quatre rayons 7423a et 7423b sont opposés l'un à l'autre par rapport au centre de la douille intérieure 7400 et ont chacun une largeur d'environ 1,42 cm (0,56 pouce) et une ouverture rectangulaire arrondie (7423ah ou 7423bh) d'environ 0,78 cm sur environ 1,17 cm (0,31 sur 0,46 pouce). Les deux autres de ces quatre rayons 7423c et 7423d sont opposés l'un à l'autre par rapport au centre de la douille intérieure 7400 et ont chacun une largeur d'environ 0,318 cm (0,125 pouce). Un rayon 7423c est décalé en azimut par rapport à l'un des rayons 7412 d'environ 22,5°. [0107] Le troisième anneau 7403 a un diamètre intérieur d'au moins 6,81 cm (2,68 pouces) (par exemple compris entre 8,05 et 8,13 cm (3,17 et 3,20 pouces)) et un diamètre extérieur au plus égal à 10,74 cm (4,23 pouces) (par exemple compris entre 9,42 et 9,50 cm (3,71 et 3,74 pouces)). Le troisième anneau est relié à un quatrième anneau 7404 par quatre rayons 7434 s'étendant radialement et régulièrement espacés en azimut. Chaque rayon a une largeur d'environ 0,318 cm (0,125 pouce). L'un des rayons 7434 est décalé en azimut d'environ 22,5° en sens antihoraire par rapport au rayon 7423c. Le troisième anneau 7403 comporte également deux trous ronds 7403x et 7403y situés à une distance radiale comprise entre 4,37 cm et 4,42 cm (1,72 et 1,74 pouce) par rapport au centre de la douille intérieure 7400. Les trous ronds 7403x et 7403y ont un diamètre d'environ 0,318 cm (0,125 pouce). Le trou rond 7403x est décalé en azimut d'environ 95° en sens antihoraire par rapport au rayon 7423c. Le trou rond 7403y est décalé en azimut d'environ 90° en sens horaire par rapport au rayon 7423c. Les trous ronds 7403x et 7403y sont configurés pour recevoir des broches d'alignement. [0108] Le quatrième anneau 7404 a un diamètre intérieur d'au moins 10,74 cm (4,23 pouces) (par exemple compris entre 12,14 et 12,22 cm (4,78 et 4,81 pouces)) et un diamètre extérieur d'au plus 14,70 cm (5,79 pouces) (par exemple compris entre 13,18 et 13,26 cm (5,19 et 5,22 pouces)). Le quatrième anneau 7404 est relié à un cinquième anneau 7405 par un ensemble de 8 rayons 7445a s'étendant radialement et régulièrement espacés en azimut et par un autre ensemble de 8 rayons 7445b s'étendant radialement et régulièrement espacés en azimut. L'un des rayons 7445b est décalé en azimut d'environ 8,5° en sans antihoraire par rapport au rayon 7423c. L'un des rayons 7445a est décalé en azimut d'environ 8,5° en sens horaire par rapport au rayon 7423c. Chaque rayon 7445a et 7445b a une largeur d'environ 0,318 cm (0,125 pouce). Les rayons 7445a et 7445b s'étendent radialement vers l'intérieur et séparent le quatrième anneau 7404 en huit arcs dont chacun a un angle au centre d'environ 28°. [0109] Le cinquième anneau 7405 a un diamètre intérieur d'au moins 14,70 cm (5,79 pouces) (par exemple compris entre 16,13 et 16,18 cm (6,35 et 6,37 pouces)) et un diamètre extérieur d'au plus 18,64 cm (7,34 pouces) (par exemple compris entre 17,09 et 17,14 cm (6,73 et 6,75 pouces)). Le cinquième anneau 7405 est relié à un sixième anneau 7406 par quatre rayons 7456 s'étendant radialement et régulièrement espacés en azimut. L'un des rayons 7456 est décalé en azimut d'environ 90° par rapport au rayon 7423c. Chacun des rayons 7456 a une largeur d'environ 0,318 cm (0,125 pouce). [0110] Le sixième anneau 7406 un diamètre intérieur au moins égal à 18,64 cm (7,34 pouces) (par exemple compris entre 20,12 et 20,19 cm (7,92 et 7,95 pouces)) et un diamètre extérieur d'au plus égal à 22,58 cm (8,89 pouces) (par exemple compris entre 20,72 et 21,23 cm (8,16 et 8,36 pouces)). Le sixième anneau 7406 est relié à un septième anneau 7407 par un ensemble de quatre rayons 7467a s'étendant radialement et régulièrement espacés en azimut et par un autre ensemble de quatre rayons 7467b s'étendant radialement et régulièrement espacés en azimut. L'un de ces rayons 7467b est décalé en azimut d'environ 6,4° en sens antihoraire par rapport au rayon 7423c. L'un des rayons 7467a est décalé en azimut d'environ 6,4° en sens horaire par rapport au rayon 7423c. Chaque rayon 7467a et 7467b a une largeur d'environ 0,318 cm (0,125 pouce). [0111] Le sixième anneau 7407 un diamètre intérieur d'au moins 22,58 cm (8,89 pouces) (par exemple compris entre 23,72 et 23,80 cm (9,34 et 9,37 pouces)) et un diamètre extérieur d'au plus 25,85 cm (10,18 pouces) (par exemple compris entre 24,53 et 24,61 cm (9,66 et 9,69 pouces)). Deux échancrures 7407ah et 7407bh ayant une largeur d'environ 0,63 cm (0,25 pouce) séparent le septième anneau 7407 en deux sections. L'échancrure 7407ah est décalée en azimut d'environ 90° en sens antihoraire par rapport au rayon 7423c. L'échancrure 7407bh est décalée en azimut d'environ 90° en sens horaire par rapport au rayon 7423c. [0112] La première douille annulaire 7500 (figure 7C) a un diamètre intérieur d'environ 30,35 cm (11,95 pouces) et un diamètre extérieur d'environ 31,67 cm (12,47 pouces). La première douille annulaire 7500 présente trois échancrures de petit diamètre 7508a, 7508b et 7508c sur son périmètre intérieur. Les échancrures 7508b et 7508c sont respectivement décalées en azimut par rapport à l'échancrure 7508a d'environ 92,5° en sens horaire et d'environ 190° en sens horaire. Les centres des échancrures 7508a, 7508b et 7508c sont situés à une distance radiale d'environ 15,29 cm (6,02 pouces) du centre de la première douille annulaire 7500. Les échancrures 7508a, 7508b et 7508c sont tournées vers l'intérieur et comportent une périphérie extérieure semi-circulaire ayant un diamètre d'environ 0,318 cm (0,125 pouce) et comprennent une ouverture intérieure ayant des bords radiaux droits. La première douille annulaire 7500 a également trois échancrures de grand diamètre rondes et tournées vers l'extérieur 7508x, 7508y et 7508z sur son périmètre extérieur. Les échancrures 7508x, 7508y et 7508z sont régulièrement espacées en azimut et ont un diamètre d'environ 1,83 cm (0,72 pouce). Leurs centres sont situés à une distance radiale d'environ 16,46 cm (6,48 pouces) du centre de la première douille annulaire 7500. L'échancrure 7508x est décalée en azimut par rapport à l'échancrure 7508a d'environ 37,5° en sens horaire. Lorsqu'elle est mise en place dans l'ensemble 100B à électrode en pomme de douche (comme décrit en détail ci-après), l'échancrure 7508a est décalée en azimut d'environ 90° en sens antihoraire par rapport au rayon 7423c dans la douille intérieure 7400. [0113] La deuxième douille annulaire 7600 a un diamètre intérieur d'environ 35,30 cm (13,90 pouces) et un diamètre extérieur d'environ 42,54 cm (16,75 pouces). La deuxième douille annulaire 7600 présente huit trous circulaires 7609a régulièrement espacés en azimut. Les centres des trous 7609a sont situés à une distance radiale d'environ 19,33 cm (7,61 pouces) du centre de la deuxième douille annulaire 7600. Les trous 7609a ont un diamètre d'environ 1,39 cm (0,55 pouce). Lorsqu'il est mis en place dans l'ensemble 100B à électrode en pomme de douche (comme décrit en détail ci-après), l'un des trous 7609a est aligné en azimut avec le trou 7403y sur le troisième anneau 7403 dans la douille intérieure 7400. La deuxième douille annulaire 7600 comporte également une échancrure 7609b tournée vers l'intérieur sur le périmètre intérieur de la douille extérieure 7300. Le centre de cette échancrure 7609b est situé à une distance d'environ 17,73 cm (6,98 pouces) du centre de la deuxième douille annulaire 7600. L'échancrure 7609b a un diamètre d'environ 2,33 cm (0,92 pouce). Lorsqu'elle est mise en place dans l'ensemble 100B à électrode en pomme de douche (comme décrit en détail ci-après), l'échancrure 7609b est décalée en azimut par rapport au trou 7403y d'environ 202,5° en sans antihoraire. La deuxième douille annulaire 7600 comporte en outre trois trous circulaires 7610, 7620 et 7630 configurés pour permettre l'accès d'outils. Ces trous sont situés à une distance radiale d'environ 20,14 cm (7,93 pouces) et ont un diamètre d'environ 0,35 cm (0,14 pouce). Les trous 7610, 7620 et 7630 sont respectivement décalés en azimut d'environ 7,5°, d'environ 127,5° et d'environ 252,5° en sens horaire par rapport à l'échancrure 7609b. [0114] La troisième douille annulaire 7700 a un diamètre intérieur d'environ 43,91 cm (17,29 pouces) et un diamètre extérieur d'environ 47,47 cm (18,69 pouces). La troisième douille annulaire 7700 comporte huit échancrures 7701 rondes tournées vers l'extérieur régulièrement espacées en azimut sur le périmètre extérieur. Les centres des échancrures 7708 sont situés à une distance radiale d'environ 23,62 cm (9,30 pouces) du centre de la troisième douille annulaire 7700. Les échancrures 7701 ont un diamètre d'environ 1,34 cm (0,53 pouce). [0115] Lorsque l'électrode intérieure 120B est mise en place dans l'ensemble 100B à électrode en pomme de douche, un anneau d'alignement 108B (figure 1B), deux broches d'alignement intérieures 109B (non représentées sur la figure 1B) et trois broches d'alignement extérieures (non représentées sur la figure 1B) sont tout d'abord respectivement insérés dans la rainure annulaire 550B, dans les trous 540Ba/540Bb et les trous 530b (figure 5K). La douille intérieure 7400 est ensuite montée sur l'électrode intérieure 120B. Les trous 7403x et 7403y (figure 7D) correspondent aux broches d'alignement intérieures 109B ; et le trou central de la douille intérieure 7400 correspond à l'anneau d'alignement 108B et à l'orifice d'injection de gaz central ménagé dans l'électrode intérieure 120B. Des ouvertures formées entre les sept anneaux et dans les rayons que comporte la douille intérieure 7400 correspondent aux première à sixième rangées d'orifices d'injection de gaz de l'électrode intérieure 120B. La première douille annulaire 7500 est montée sur l'électrode intérieure 120B. Les échancrures 708a, 708b et 708c correspondent respectivement aux trous 530bc, 530bb et 730ba. Les septième et huitième rangées d'orifices d'injection de gaz s'insèrent dans l'ouverture ménagée entre la douille intérieure 7400 et la première douille annulaire 7500. Huit ensembles goujon/douille 303 sont filetés dans les huit trous borgnes filetés 520B pour attacher l'électrode intérieure 120B à la contre-plaque 140B, la douille intérieure 7400 et la première douille annulaire 7500 étant intercalées entre celles-ci. L'anneau de blocage 150B est attaché à la contre-plaque 140B par une pluralité de boulons filetés dans des ouvertures filetées ménagées dans la face inférieure de la contre-plaque 140B. Les ensembles goujon/douille 303 et l'anneau de blocage 150B supportent l'électrode intérieure 120B à une position située respectivement entre le centre et le bord extérieur, et sur le bord extérieur, et améliore le contact thermique avec la contre-plaque 140B et réduisent la déformation de l'électrode intérieure 120B provoquée par les cycles de température pendant le traitement de substrats. La deuxième douille annulaire 7600 est placée sur l'électrode extérieure 13OB. Les huit trous 7609a correspondent aux huit verrous à came filetés sur l'électrode extérieure 130B. L'électrode extérieure 130B et l'électrode intérieure 120B sont fixées contre la contre-plaque 140B par mise en rotation des arbres à cames 207B. La chemise 190 en forme de C de la figure 1B est attachée à la contre-plaque 140B par une pluralité de verrous à came (de préférence huit). La troisième douille annulaire 7700 est placée entre la chemise 190 et la contre-plaque 140B. Les échancrures 7701 correspondent au verrou à came situé entre la chemise 190 et la contre-plaque 140B. [0116] Les anneaux 7401-7407 et les rayons présents dans la douille intérieure 7400 peuvent être agencés selon un motif approprié quelconque pour autant qu'ils ne gênent pas les orifices d'injection de gaz 106B, le verrou à came 160B, l'anneau d'alignement 108B ou les broches d'alignement 109B présentes dans l'électrode intérieure 120B. [0117] La figure 7E représente une vue de dessus d'encore un autre jeu de douilles. Ce jeu de douilles comprend une douille intérieure 7800 comprenant une pluralité d'anneaux concentriques reliés par une pluralité de rayons, une première douille annulaire 7500 présentant une pluralité d'échancrures sur des périmètres extérieur et intérieur, une deuxième douille annulaire extérieure 7600 présentant une pluralité de trous et une échancrure, et une troisième douille annulaire 7700 présentant une pluralité d'échancrures. Ce jeu de douilles est identique au jeu de douilles représenté sur les figures 7C et 7D, excepté que la douille intérieure 7800 (comme illustré sur la figure 7F) ne comporte pas le septième anneau et les rayons reliant les sixième et septième anneaux. [0118] Les anneaux et les rayons présents dans la huitième douille 7800 peuvent être agencés selon un motif approprié quelconque pour autant qu'ils ne gênent pas les orifices d'injection de gaz 106B, les verrous à came 160B, l'anneau d'alignement 108B ou les broches d'alignement 109E présentes dans l'électrode intérieure 120B. [0119] Bien que les ensembles à électrodes en pomme de douche, les électrodes intérieures, les électrodes extérieures et les jeux de douilles aient été décrits en détail en référence à des modes de réalisation particuliers de ceux-ci, il apparaîtra à l'homme du métier que diverses transformations et modifications peuvent leur être apportées et que des équivalents peuvent être utilisés sans que l'on s'écarte du cadre des revendications annexées.

Claims (16)

  1. REVENDICATIONS1. Électrode intérieure pour ensemble à électrode en pomme de douche dans une chambre de traitement à plasma couplée de façon capacitive, l'ensemble à électrode en pomme de douche comprenant une contre-plaque ayant des orifices d'injection de gaz s'étendant entre ses faces supérieure et inférieure, un anneau de blocage ayant une bride s'étendant vers l'intérieur et des trous configurés pour recevoir des attaches qui s'engagent dans des ouvertures ménagées dans la face inférieure de la contre-plaque, une électrode extérieure ayant une bride s'étendant vers l'intérieur et des trous configurés pour recevoir des attaches qui s'engagent dans des ouvertures ménagées dans la face inférieure de la contre-plaque, un anneau d'alignement, une pluralité d'attaches filetées qui fixent l'électrode intérieure à la contre-plaque, et une pluralité de broches d'alignement, l'électrode intérieure comprenant une surface exposée au plasma sur une face 20 inférieure de celle-ci ; une surface de montage sur une face supérieure de celle-ci ; un premier gradin annulaire et un deuxième gradin annulaire sur une périphérie extérieure de celle-ci, les 25 premier et deuxième gradins étant configurés pour s'emboîter avec la bride s'étendant vers l'intérieur de l'anneau de blocage et avec la bride s'étendant respectivement vers l'intérieur de l'électrode extérieure ; une pluralité d'orifices d'injection de gaz 30 s'étendant entre la surface exposée au plasma et sa surface de montage et agencés selon un motif correspondant aux orifices d'injection de gaz présents dans la contre-plaque, une pluralité de trous borgnes non filetés ménagés dans la surface de montage, configurés pour 35 recevoir les broches d'alignement ;une rainure annulaire dans la surface de montage, configurée pour recevoir l'anneau d'alignement ; et une pluralité de trous borgnes filetés dans la surface de montage, configurés pour recevoir des attaches filetées qui fixent l'électrode intérieure à la contre-plaque.
  2. 2. Electrode intérieure selon la revendication 1, dans laquelle les orifices d'injection de gaz ont un diamètre inférieur ou égal à 0,10 cm (0,04 pouce) et sont 10 agencés selon un motif tel qu'un orifice d'injection de gaz central soit au centre de l'électrode intérieure et de huit rangées concentriques d'orifice d'injection de gaz, la première rangée comportant huit orifices d'injection de gaz situés à une distance radiale d'environ 15 0,15-1,78 cm (0,6-0,7 pouce) du centre de l'électrode intérieure la deuxième rangée comportant dix-huit orifices d'injection de gaz situés à une distance radiale d'environ 3,3-3,5 cm (1,3-1,4 pouce) du centre de l'électrode 20 intérieure ; la troisième rangée comportant vingt-huit orifices d'injection de gaz situés à une distance radiale d'environ 5,3-5,6 cm (2,1-2,2 pouces) du centre de l'électrode intérieure 25 la quatrième rangée comportant trente-huit orifices d'injection de gaz situés à une distance radiale d'environ 7,1-7,6 cm (2,8-3,0 pouces) du centre de l'électrode intérieure ; la cinquième rangée comportant quarante-huit 30 orifices d'injection de gaz situés à une distance radiale d'environ 9,1-9,4 cm (3,6-3,7 pouces) du centre de l'électrode intérieure ; la sixième rangée comportant cinquante-huit orifices d'injection de gaz situés à une distance radiale 35 d'environ 11,2-11,4 cm (4,4-4,5 pouces) du centre de l'électrode intérieurela septième rangée comportant soixante-six orifices d'injection de gaz situés à une distance radiale d'environ 12,7-12,9 cm (5,0-5,1 pouces) du centre de l'électrode intérieure ; la huitième rangée comportant soixante-quatorze orifices d'injection de gaz situés à une distance radiale d'environ 14,4-14,7 cm (5,7-5,8 pouces) du centre de l'électrode intérieure les orifices d'injection de gaz de chaque rangée 10 sont régulièrement espacés en azimut.
  3. 3. Électrode intérieure selon la revendication 1, dans laquelle la pluralité de trous borgnes filetés comprend une rangée circulaire de huit trous borgnes filetés régulièrement espacés ; chacun de ces huit trous 15 borgnes filetés étant fileté avec une taille de filetage (UTS) de 1/4-32 (6,35 mm) ; situés à une distance radiale d'environ 6,1 à 6,6 m (2,4 à 2,6 pouces) du centre de l'électrode intérieure ; et ayant une profondeur d'au moins 0,5 cm (0,2 pouce). 20
  4. 4. Électrode intérieure selon la revendication 1, dans laquelle les huit trous borgnes filetés sont situés sur un rayon égal à 1/4 à 1/2 du rayon de l'électrode intérieure.
  5. 5. Électrode intérieure selon la revendication 1, 25 dans laquelle la pluralité de trous borgnes filetés comprend une rangée circulaire de huit trous borgnes filetés régulièrement espacés qui sont filetés avec une taille de filetage (UTS) de 7-16/28 (11,1125 mm) ; situés à une distance radiale de 6,1 à 6,6 cm (2,4 à 2,6 pouces) du 30 centre de l'électrode intérieure ; et ayant une profondeur d'au moins 0,38 cm (0,15 pouce).
  6. 6. Électrode intérieure selon la revendication 1, dans laquelle la pluralité de trous borgnes non filetés configurés pour recevoir les broches d'alignement comprend 35 un premier jeu de trous et un second jeu de trous ;le premier jeu de trous comprenant deux trous (a) situés à une distance radiale d'environ 4,3 à 4,5 cm (1,7 à 1,8 pouce) du centre de l'électrode intérieure (b) alignés radialement et décalés en azimut d'environ 180° ou d'environ 175° l'un par rapport à l'autre ; (c) ayant un diamètre d'environ 0,25 à 0,30 cm (0,10 à 0,12 pouce) (d) ayant une profondeur d'au moins 0,5 cm (0,2 pouce) le deuxième jeu de trous comprenant un premier trou, un deuxième trou et un troisième trou ; (a) situés à une distance radiale d'environ 15,2 à 15,5 cm (6,0 à 6,1 pouces) du centre de l'électrode intérieure ; (b) le premier trou étant décalé en azimut d'environ 10° en sens horaire par rapport à un trou du premier jeu ; (c) les deuxième et troisième trous étant radialement alignés avec le premier trou et décalés en azimut d'environ 92,5° et d'environ 190° en sens antihoraire par rapport au premier trou (d) ayant un diamètre d'environ 0,28 à 0,30 cm (0,11 à 0,12 pouce) ; (e) ayant une profondeur d'au moins 0,2 cm (0,1 pouce).
  7. 7. Électrode intérieure selon la revendication 1, dans laquelle : l'électrode intérieure est un disque plan ayant une épaisseur uniforme d'environ 1,0 cm (0,4 pouce) et un diamètre d'environ 31,7 cm (12,5 pouces) ; le premier gradin a un diamètre intérieur d'environ 30,7 cm (12,1 pouces) et une surface verticale d'une longueur d'environ 0,28 cm (0,11 pouce) ; le deuxième gradin a un diamètre intérieur d'environ 30,5 cm (12,0 pouces) et une surface verticale d'une longueur d'environ 0,33 cm (0,13 pouce) ; la rainure annulaire a un diamètre extérieur d'environ 1,12 cm (0,44 pouce), un diamètre intérieur d'environ 0,61 cm (0,24 pouce) et une profondeur d'au moins 0,2 cm (0,1 pouce) ; l'électrode intérieure est fabriquée à partir d'une plaque de silicium monocristallin ou polycristallin ayant une résistivité comprise entre 0,005et 0,020 ohm-cm et une contamination totale en métaux lourds inférieure à 10 parties par million.
  8. 8. Douille thermiquement et électriquement conductrice d'un jeu de douilles configuré de façon à être monté dans un ensemble à électrode en pomme de douche, l'ensemble à électrode en pomme de douche comprenant une électrode intérieure ayant huit rangées circulaires d'orifices d'injection de gaz, une pluralité de trous pour broches d'alignement, une rainure pour anneau d'alignement et/ou une pluralité de trous filetés destinés à recevoir des mécanismes d'attache ; une électrode extérieure ayant une pluralité de trous filetés destinés à recevoir des mécanismes d'attache ; le jeu de douilles étant constitué : d'une douille intérieure configurée pour être montée sur l'électrode intérieure, comprenant une pluralité d'anneaux plans concentriques reliés par une pluralité de rayons ; une première douille annulaire configurée pour entourer, et être concentrique par rapport à, la douille intérieure et être montée sur l'électrode intérieure, comprenant un anneau annulaire plan ayant une pluralité d'échancrures ; une deuxième douille annulaire configurée pour entourer, et être concentrique par rapport à, la première douille annulaire et être montée sur l'électrode extérieure, comprenant un anneau annulaire plan ayant une pluralité d'échancrures ; une troisième douille annulaire configurée pour entourer, et être concentrique par rapport à, la deuxième douille annulaire et être montée sur la chemise annulaire, comprenant un anneau annulaire plan ayant une pluralité d'échancrures ; dans lequel la douille reçoit des orifices 35 d'injection de gaz, des trous pour broches d'alignement, la rainure pour anneau d'alignement et/ou les trous filetés.
  9. 9. Douille selon la revendication 8, dans laquelle les anneaux plans concentriques présents dans la douille intérieure sont continus ou segmentés.
  10. 10. Douille selon la revendication 8, dans laquelle la douille intérieure comprend au moins six anneaux plans concentriques ayant une épaisseur d'environ 0,1 cm (0,006 pouce) et une largeur d'au moins 0,2 cm (0,1 pouce), dans laquelle le premier anneau a un diamètre intérieur d'au moins 1,12 cm (0,44 pouce) et un diamètre extérieur d'au plus 3,43 cm (1,35 pouce) ; le deuxième anneau a un diamètre intérieur d'au moins 3,43 cm (1,35 pouce) et un diamètre extérieur d'au plus 6,80 cm (2,68 pouces) ; le troisième anneau a un diamètre intérieur d'au moins 6,80 cm (2,68 pouces) et un diamètre extérieur d'au plus 10,74 cm (4,23 pouces) ; le quatrième anneau a un diamètre intérieur d'au moins 10,74 cm (4,23 pouces) et un diamètre extérieur d'au plus .14,70 cm (5,79 pouces) ; le cinquième anneau a un diamètre intérieur d'au moins 14,70 cm (5,79 pouces) et un diamètre extérieur d'au plus 18,64 cm (7,34 pouces) ; le sixième anneau a un diamètre intérieur d'au moins 18,64 cm (7,34 pouces) et un diamètre extérieur d'au plus 22,58 cm (8,89 pouces).
  11. 11. Douille selon la revendication 8, dans laquelle : (a) la première douille annulaire comporte trois échancrures sur un périmètre extérieur, configurées pour recevoir des mécanismes d'attache et trois échancrures sur un périmètre intérieur, configurées pour recevoir des broches d'alignement (b) la deuxième douille annulaire présente une échancrure sur un périmètre intérieur et un premier jeu de huit trous configurés pour recevoir des mécanismes d'attache et un deuxième jeu de trois trous configurés pour permettre l'accès d'un outil, dans laquelle le diamètre des trous du premier jeu est supérieur au diamètre des trous du deuxième jeu ; et(c) la troisième douille annulaire présente huit échancrures sur un périmètre extérieur, configurées pour recevoir des mécanismes d'attache et aucune échancrure sur un périmètre intérieur.
  12. 12. Douille selon la revendication 8, dans laquelle : (a) la première douille annulaire a une épaisseur d'environ 0,015 cm (0,006 pouce), une largeur d'au moins 0,2 cm (0,1 pouce), un diamètre intérieur d'environ 10 30,53 cm (11,95 pouces) et un diamètre extérieur d'environ 31,67 cm (12,47 pouces) ; (b) la deuxième douille annulaire a une épaisseur d'environ 0,015 cm (0,006 pouce), une largeur d'au moins 0,2 cm (0,1 pouce), un diamètre intérieur 15 d'environ 35,30 cm (13,90 pouces) et un diamètre extérieur d'environ 42,54 cm (16,75 pouces) ; et (c) la troisième douille annulaire a une épaisseur d'environ 0,015 cm (0,006 pouce), une largeur d'au moins 0,2 cm (0,1 pouce), un diamètre intérieur de 20 43,92 cm (17,29 pouces) et un diamètre extérieur d'environ 47,47 cm (18,69 pouces).
  13. 13. Ensemble à électrode en pomme de douche comprenant l'électrode intérieure de la revendication 1, la contre-plaque fixée à l'électrode intérieure par l'anneau 25 de blocage et les attaches filetées, dans lequel les attaches filetées sont filetées à l'intérieur des trous borgnes filetés.
  14. 14. Ensemble à électrode en pomme de douche selon la revendication 13, comprenant en outre : 30 l'électrode extérieure ayant une bride s'étendant vers l'intérieur s'emboîtant avec le deuxième gradin de l'électrode intérieure ; l'électrode extérieure fixée à la contre-plaque par des verrous à came comprenant des goujons à tête élargie montés sur l'électrode extérieure et pouvant 35 être mis en rotation par des arbres à cames montés dans la contre-plaque, les arbres à cames tournants ayant deséchancrures excentriques qui s'engagent sur les têtes élargies des goujons.
  15. 15. Ensemble à électrode en pomme de douche selon la revendication 14, dans lequel les trous borgnes filetés sont situés sur un rayon de 1/4 à 1/2 du rayon de l'électrode intérieure et les attaches filetées comprennent des douilles s'engageant par filetage dans les trous borgnes filetés, les douilles comportant des goujons ayant des têtes élargies qui s'engagent dans des échancrures excentriques ménagées dans les arbres à cames tournants de façon qu'un goujon monté sur l'électrode intérieure et qu'un goujon monté sur l'électrode extérieure s'engagent simultanément dans des échancrures présentes dans l'un des arbres à cames tournants.
  16. 16. Procédé d'assemblage de l'ensemble à électrode en pomme de douche selon la revendication 15, consistant à : insérer l'anneau d'alignement dans la rainure annulaire ménagée sur la surface de montage de l'électrode 20 intérieure ; insérer des broches d'alignement dans la pluralité de trous borgnes non filetés ménagés sur la surface de montage de l'électrode intérieure ; monter une douille intérieure et une première 25 douille annulaire sur la surface de montage de l'électrode intérieure ; fixer l'anneau de blocage autour du gradin extérieur de l'électrode intérieure sur la contre-plaque au moyen d'une pluralité de boulons ; 30 placer une deuxième douille annulaire sur la surface supérieure de l'électrode extérieure ; attacher l'électrode extérieure à la douille extérieure montée sur celle-ci et l'électrode intérieure à la contre-plaque au moyen de verrous à came.
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