TW434669B - Sectional clamp ring - Google Patents

Description

A7 87 五、發明說明（ 發明領域 本發明有關於半導體處理。更特定地，本發明有關於 在處理室中固定一工件或基材的箝位環。 發明背景 在積體電路及其他電子設備的製造廠中，多層介電、 導電及半導電材料被沉積在基材的表面上並從基材的表 面被·蚀刻。典型地，基材被放在真空處理室裡，在真空處 理室裡進行電漿反應而把材料沉積在基材上或從基材蚀 袁J材料在處理中，為保理基材的邊，並把基材固定至支 持元件，有持用箝位環接觸基材的邊。在許多小時（通當 疋數百小時）的作業後’箝位環的上表面可在蝕刻處理中 被蝕刻或在沉積處理中收集沉積材料，結果’須置換箝位 環。 第1圖是被用於此領域中的箝位環的一型。箝位環 1 0 0通常包含向下伸的凸緣1 〇 2而在蝕刻處理中保護處理 室的若干部分。符位環還包含若干小片1 〇 4，又稱為「指」 這些指抓住在處理室裡的支持元件（例如底座）上的基材 2 4的邊。指1 〇 4在符位環裡輕射地伸並被用以抓住基材。 把固定器（例如螺栓）穿過孔1 0 8及凹孔1 〇 6而把箝位環設 在處理室裡的抬高機構上。帽1 1 0可能被用以蓋住固定器 並保護固定器不受蝕刻處理影響。箝位環的上表面11 2暴 露於蝕刻處理並因連績使用而被侵蝕並逐漸須被換掉。 不幸地，在一些處理中，被用來做箝位環的材料是非 第2頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 434669 A7 _B7_ 五、發明說明（） 常貴的。舉例而言，V £ S P E L箝位環通常被用在一些蝕刻 處理中。箝位環不只包含一遮且夾部，還有環部以做為箝 位環的支持元件及/或遮蔽。困難的加工亦增加箝位環的 成本。 因此，需要能輕易被置換且無需困難加工的箝位環。 發明目的及概述 本發明提供多件式箝位環，適用於電子設備中電漿辅 助式及其他處理中，尤其適用於蝕刻或沉積階段。箝位環 包含上遮部及下環部，在蝕刻階段中，上遮部通常被消 耗，下環部被上遮部保護而能再使用。上遮部被附於一室 元件而在蝕刻階段中對準基材。下環部被允許移動並對齊 上遮部或可動地被附於上遮部。 在一觀點中，本發明包含多件式可消耗的箝位環被用 在處理室中，它有U形環狀下環部及環狀上遮部以容納下 環部。 圖式簡單說明 第1圖是在蝕刻室裡被用以夾住基材的標準箝位環的透 視圖。 第2圖是蝕刻室的示意圖，本發可被用在此蝕刻室裡。 第3圖是本發明的箝位環的透視圖。 第4圖是本發明的箝位環的橫剖圖。 第5圖是本發明的箝位環的另一實施例的橫剖圖。 第3頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ¾ 訂---------镍 4346 6 9 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（） 第6圖是本發明的箝位環的另一實施例的透視圖。 圖號對照說明 2 室 軸 4 壁 5 陰極電源 6 底 7 氣道 8 蓋 9 - RF電源 13 抬高機構 14 絕緣凸緣 17 陰極 18 底座 19 反應區 2 1 抬南销 22 抬高銷孔 24 基材 26 縫 3 6 出氣孔 42 安裝環 43 抬高平台 44 安裝環 45 外管 47 内管 48 圈 50 絕緣襯裡 52 蓋 60 箝位環 6 1 凸緣 62 下環部 64 上遮部 65 密封物 6 6 介面 67 肩部 68 小片 69 凹部 70 凹孔 71 凸部 72 孔 發明詳細說明 -------------0^·-- {請先閱讀背面之>i意事項再填寫本頁) 訂---------線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

4346 β I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） 本發明提供多件式箝位環，適用於電子設備製造中的 電漿輔助式或其他處理中，尤其適用於蝕刻或沉積處理。 箝位榷包含上遮邵及下環部，在蝕刻階段中，上遮部通常 被消耗，下環部被上遮部保護而能再使用。上遮部被附於 一室元件而在银刻階段中對準基材。下環部被允許移動並 對齊上遮部或可動地被附於上遮部^本發明的箝位環可被 用在一些室及處理中，包括蝕刻及沉積處理。蝕刻及沉積 處理所用之設備包含蝕刻室、物環蒸氣沉積（PVD)室、化 學蒸氣沉積（CVD)室、其他在電子設備的製造中被用到的 處理室° 一些環夾住基材而其他環遮住基材，尤其是基材 的邊。因此，「箝位環」包含符位環及遮環。 舉例而言，第2圖描繪電漿蝕刻宣，例如California 的 Santa Clara 的 Applied Materials, Inc.做的 MxP + tm 室， 本發明可被用在其中。室2包含壁4、底6及蓋8。壁4 有縫26容許基材進、出室2。陰極17在絕緣凸緣14之 上並被連至陰極電源5。陰極電源5使陰極帶負電壓以致 離子從電漿被吸引至基材2 4。絕緣凸緣14使被接地的室 2從陰極1 7的底電地分離。底座1 8被設在陰極1 7迆提 供支持面給基材2 4。基材2 4被放在底座的上表面上益水 平地被放在圏48裡。當氦氣或其他鈍氣通過氣道7被运 至基材的背面，箝位環60把基材限制在底座表面° 電 源9在蓋8之上而在室壁與帶電的底座1 8之間的反應區 1 9裡產生電漿在處理中產生的過量的處理氣及揮發十生 成分從出氣孔3 6被排放。 第5頁 _________ 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------蒗--------tr---------^/ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 3 4 6 i i 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 邵67而形成介面66，肩部67被故在下環部62裡 67協助上遮部相對下環部的定位。若干小片68從上 A7 B7 五、發明說明（） 在一些處理室中，外管4 5繞住陰極，且其他元件與 處理室被接地。絕緣襯裡5 0 (被稱為「石英管」）使外管4 3 從陰極絕緣。内管4 7 (因接觸陰極而帶電）被放在絕緣構孝 5 0内。陰極、絕緣襯裡、外管及内管固定地被附於處理 室並在處理中維持靜止。 抬高機構1 3允許箝位環6 0被升、降讓基材進 '出處 理室。抬高啟動器（未被描繪）被附於軸3以升、降抬高平 台4 3。許多抬兩銷2 1被連至抬高平台並可動地鳴合在底 座1 8裡的抬高銷孔2 2 °箱1位環6 0包含下環部6 2及環狀 上遮部64。上遮部64被附於安裝環44,它被連至抬合平 台4 3。 在作業中’機械臂（未被描繪）通過缝26把基材24拖 入處理室。抬咼機構1 3抬咼柑位環6 〇及抬高銷2 1從機 械臂承接基材’在符位壤及抬高销的垂直間隔之間。 銷嚙合基材並繼績升以致基材從機械臂被移走。抬高機構 隨後降下這些銷、基材及箝位環而把基材送到底座i 8 上。隨抬高機構繼績降，抬高銷從抬高銷孔退出且π Ί-ϋ. 60接觸基材24的上表面。當處理完成，抬高機構括符位 環及括尚销，抬高銷把基讨從底座抬到較高位置而户二 匕5千機 械臂進入處理室並抽回基材。 第3圖是本發明的箝位環的透视圖。箝位環通常 包含兩件，下環部62及環狀上遮部64。上遮部64古市 $肩 肩部 缝部 第6貫 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----I ---{ \^i------訂---------線. 广讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 43 4SSi A7 --------B7____ 五、發明說明（ 、 ' 内^忌Vi* 付並在處理中被用以把基材24夾在底座上的基 24。凹彳| 7λ , ^ 7〇在上遮部裡而容納固定器42。固定器被插過 ，-而把上遮部連至安裝環44，如第4圖所示。 第4圖是本發明的箝位環的橫剖圖，基材24在底座 1 8 h 。Jr vv . 在此X施例中，底座1 8包含平的上表面，它可能 包3 或多條溝以分送熱傳氣（通過底座1 8傳至被設在底 座上的 Α 4τΛ. J惠材2 4的背面）及圈4 8圍住上表面的周邊。密封 物6 5 (例如唇密封物）被設在圈4 8裡，當基材被箝位環壓 在ά ί物上’密封物協助密封在基材的背面與底座1 8的 平〇基材i裳面之間的區域。基材24，在底座上時延伸 在圏48之上，被箝位環60壓在底座上時密封物65變形 而密封在基材與底座之間的區域。 為形成箝位環，把若干固定器42插入安裝環44的若 干安裝孔46而固定上遮部64與下環部62之相對位置a 这些固疋器可能還固定上遮部與安裝環之對齊。下環部被 允泮序在絕緣襯裡5 0上。亦即，下環部可能不被附於那 個處理室元件，以致下環部可能在可接受的限制裡橫向移 動而對齊在上遮部上的肩部67。蓋52在每一固定器42 上而保護固定器4 2不被侵蝕。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 下環部6 2有二向下伸的凸緣61套住絕緣襯裡5 0。 外管4 5及内管4 7被設在絕緣襯裡5 0的兩侧。向下伸的 凸緣6 1做為屏障而防止外管4 5與内管4 7之間的電弧。 一些處理室用抬高機構1 3配合抬高平台43及安裝環 44(如第2圖所示）而把箝位環抬到底座上，在這些處理室 第7頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 434S β § Α7 _Β7_ 五、發明說明（） 中，上遮部64可能被抬到絕緣襯裡5 0之上。凸緣61可 向下伸一足夠距離而確保下環部在絕緣襯裡5 0之上的相 對位置。 在一些例予中，把下環部固定至上遮部而在升、降上 遮部時維持兩個元件對齊，如第5圖所示。在介面6 6， 下環部及上遮部在處理中維持相連並可動以置換上遮 部。又，介面66可包含肋或&部71在一環部及一凹部69 在另一環部以確保這些環在一起。還可用銷、粘劑、固定 器及其他方式結合這些環部，只要這些方式允許稍後這些 環部分開以置換上遮部。 第6圖描繪本發明的箝位環的另一實施例，它無第3 及4圖所示的無小片及給固定器用的凹孔及孔。第6圖的 實施例可被用在不需箝位環的安裝的處理室裡，例如PVD 室"蒋位環可被在底座上的遮蔽支持，且底座使基材升、 降至在箝位環下的位置。 本發明的箝位環特別有用於以可消耗的材料（例如 Vespel®)，高密度塑膠材料、聚醯亞胺、聚合物及其他貢 獻於蝕刻及沉積處理的材料。 -----------L, '裝-------訂-------線- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 頁 8 " 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 4346 6 i 甲請專利嚴圍 1 . 一種多件式可消耗的箝位環，它被用在處理室中，該箝 位環至少包含： 一 U形環狀下環邵；及 一環狀上遮部，從下環部分離。 2.如申請專利範圍第i項所述之箝位環，還包含一肩部在 上遮部而使上遮部與下環部相對齊。 3 .如申請專利範圍第1項所述之箝位環，其中，上述之U 形下環部在兩個帶電的元件之間。 4.如申請專利範圍第1項所述之箝位環，還包含許多孔在 上遮部裡而獨立於下環部地使上遮部附於在處理室中 的一處理室元件 .如_請專利範圍第4項所述之箝位環，還包含一凹部在 上遮部裡而至少允許一固定器的一個頭進入上遮部。 (請先閱-背面之-意事項再填寫本頁)

   訂 線 I 經-部智慧財產局貨工消"合作社印# 6. 如申請專利範圍第5項所述之箝位環，還包含一帽而蓋 住固定器。 7. 如申請專利範園第4項所述之箝位環，其中，上述之下 環部不被附於處理室而允許下環部對齊上遮部。 第9頁 本紙張尺度適用七囤國家標準（CNS)A!規格CLU - 297 k坌） 4346 6

   AH B8. 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 Ll...... 8. 如申請專利範圍第7項所述之箝位環’其中，上述之下 環部被允許對齊在上遮部的一肩部。 9. 如申請專利範圍第1項所述之箝位環，其中，上述之下 環部與上遮部被連在一起。 1 0. —種處理系統，該處理系統至少包含： a) —處理室，有一底、若干壁及一頂： b) —基材支持面，在處理室中； c) 一電源，能在處理室中產生電漿；及 d) —多件式箱·位環，有一上遮部及一 U形下環部’ 下環部至少部分被遮而不受在處理系統中的處理影 響。 11. 如申請專利範圍第1 〇項所述之系統，還包含一抬高機 構以升、降箝位環。 12. 如申請專利範圍第1〇項所述之系統’其中*上述之U 形下環部有向下伸的凸緣以套住一絕緣襯裡。 1 3 .如申請專利範圍第1 〇項所述之系統’其中，上述之下 環部及上遮部包含一凸部及一凹部而把這些環部連在 一起。 第10貰 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 亨-1--- I*-5, I— n I I n i I I . ; n I n I n ! t I n ,