TWI725569B - 高傳導處理套組 - Google Patents

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美商應用材料股份有限公司
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Abstract

用於電漿處理半導體基板的設備。該設備的態樣包括上屏蔽，上屏蔽具有排列於上屏蔽中心的氣體擴散器。氣體擴散器與上屏蔽允許處理氣體以層流的方式進入處理腔室。上屏蔽剖面促進處理氣體的徑向擴散以及來自基板表面蝕刻來的材料之徑向移動。上屏蔽的曲率引導蝕刻的材料至下屏蔽，以及減少蝕刻的材料沈積於上屏蔽上。下屏蔽亦包括將蝕刻的材料引導往溝槽的彎曲表面，而使蝕刻的材料能夠自處理腔室離開，以及減少蝕刻的材料沈積於下屏蔽上。

Description

高傳導處理套組
本發明的實施例一般係關於在製造積體電路的過程中的電漿清洗或蝕刻。具體言之，本發明係關於用於電漿腔室的處理套組。
電漿腔室用於積體電路製造中以將污染物自基板的表面移除與(或)蝕刻基板表面。為了執行電漿清洗或蝕刻處理，積體電路置放於電漿腔室中以及泵將大部分的空氣自腔室中移除。氣體(如氬)可以接著被注入腔室中。電磁能(如射頻)施於注入的氣體以激發氣體為電漿狀態。電漿釋放撞擊基板表面的離子將污染物與(或)材料自基板移除。污染物與(或)基板材料的原子或分子自基板蝕刻且大部分自腔室抽出。然而，污染物與(或)被蝕刻的材料之部份可能沈積於腔室的表面上。
某些電漿處理腔室以襯墊設計，該等襯墊具有形成用於穿過腔室的氣體的迂曲流動路徑之壁。形成該等襯墊的電漿處理腔室之元件被稱為處理套組。襯墊的壁將電漿困於腔室中，同時提供路徑以用於讓置換的污染物與(或)基板材料離開。不可避免地，部分置換的材料沈積於腔室的壁上，特別是置換的材料改變方向 的角落位置處。最後，因為置換的材料之累積，組成處理套組之元件需要被清洗或替換。否則，累積的置換之材料可能成為會影響晶片產量的粒子源。
圖1係可使用處理套組於其中的傳統電漿處理腔室100之一個實施例的截面概要側視圖。電漿處理腔室100包括界定空間的腔室壁104與蓋件102。蓋件包括可以將處理氣體(如氬)引入通過的埠106。壁104包括埠108，污染物與(或)自基板126移除的基板材料以及任何離開處理區域132的電漿可以通過埠108移除。例如，埠108可與泵(如渦輪泵)連接，泵將此等材料拉出該空間。電漿處理腔室100包括基座124，基板126可以安裝於基座124上以用於處理。基座124與基板126可以與射頻源128(如雙頻射頻源)電連接。射頻源128傳遞通過基座124的電磁能激發處理氣體進入在基板126上的電漿130。電漿處理腔室100亦包括界定處理區域132邊界的處理套組。處理套組包括上屏蔽110與下屏蔽116。
上屏蔽110包括頂部分115與圓柱襯墊114。下屏蔽116包括自基座124延伸的水平部分118以及自水平部分118延伸的垂直部分120。一般來說，下屏蔽116藉由絕緣材料而與基座124電隔離。上屏蔽110與下屏蔽116包括與(或)界定孔，該等孔提供自蓋件中的埠106至壁104中的埠108之流體流動路徑。上屏蔽110的頂部分115包括繞頂表面115的周邊排列 的複數個孔112，複數個孔112允許處理氣體進入處理區域132。上屏蔽110的圓柱襯墊114與下屏蔽116的垂直部分120界定兩者之間的環形孔或孔122，其使自基板126移除的材料能夠離開。箭頭A-F說明處理氣體流入電漿處理腔室以及污染物與(或)基板材料流出電漿處理腔室100。箭頭A說明處理氣體進入蓋件102中的埠106。處理氣體可由供應線、加壓筒或連接至埠106的類似物提供。如箭頭B所示，在通過埠106進入後，處理氣體徑向向外往上屏蔽110中的孔112移動。處理氣體接著穿過箭頭C的方向上的孔112以進入處理區域132。在處理腔室中，藉由來自射頻源128的電磁能引燃處理氣體而形成電漿。電磁能亦通常包含在基板126之上的區域中的電漿130。來自電漿的離子撞擊基板126的表面，導致污染物與(或)基板材料自基板126的表面釋放。釋放的污染物與(或)基板材料透過上屏蔽110的圓柱襯墊114與下屏蔽116的垂直部分120之間的環形孔122離開處理區域132，如箭頭D所示。釋放的污染物與(或)基板材料可以接著在箭頭E方向上移動通過下屏蔽以及可以接著通過壁104的埠108離開電漿處理腔室100，如箭頭F所示。如上所述，泵(如渦輪泵)可以提供真空，以促使污染物與(或)基板材料離開電漿處理腔室100。
在各式實例中，用於電漿處理腔室的處理套組包括上屏蔽。上屏蔽包括內圓柱襯墊，該內圓柱襯墊界定圓柱空間，其中該圓柱襯墊的底部界定一平面。上屏蔽亦包括圓形內部頂表面。圓形內部頂表面的中心包括圓形孔。圓形內部頂表面亦包括自孔徑向向外延伸的第一部分，在該孔中，在該第一部分中，隨著從該孔的距離增加，從該內部頂表面至該平面的距離亦增加。圓形內部頂表面亦包括自該第一部份徑向向外延伸的第二部分，在該第二部分中，該內部頂表面往該圓柱襯墊的面向內的表面平滑地(smoothly)彎曲且與該面向內的表面匹配。
在各式實例中，一種用於電漿處理腔室的處理套組包括氣體擴散器，該氣體擴散器經配置而排列在用於電漿處理腔室的上屏蔽上之圓形孔內。氣體擴散器包括圓柱殼體，該圓柱殼體界定圓柱外表面。圓柱外表面界定小於該上屏蔽的該圓形孔的一直徑之一直徑，以當氣體擴散器排列於圓形孔時，形成環形間隙。
氣體擴散器亦包括內部圓柱凹孔，該內部圓柱凹孔係在該殼體的一側而背向(facing away)該圓柱空間，其中該內部圓柱凹孔經調整而用於與處理氣體供應以流體連接。氣體擴散器亦包括複數個孔洞，該複數個孔洞係在該殼體中，該複數個孔洞與該內部圓柱凹孔和該環形間隙連接。
在各式實例中，一種用於電漿處理腔室的處理套組包括下屏蔽。下屏蔽包括環狀環與在該環狀環的頂表面中之環狀通道。環狀環的徑向面向外的襯墊與底部襯墊包含圓形彎曲的襯墊部分，該圓形彎曲的襯墊部分係在該徑向面向外的襯墊與該底部襯墊之間。環狀環亦包括徑向向外突出的下切部分。下屏蔽亦包括第一複數個溝槽，第一複數個溝槽係在下切部分與環狀環的頂表面之間，其中第一複數個溝槽繞環狀環的周邊排列。下屏蔽亦包括第二複數個溝槽，第二複數個溝槽係在下切部分與環狀環的底表面之間，其中第二複數個溝槽繞環狀環的周邊排列。
110:上屏蔽
126:基板
130:電漿
200:處理套組
202:擴散器
204:主體
205:下屏蔽
206:內部圓柱凹孔
208:氣體注入孔
210:螺紋孔洞
212:氣體注入殼體
214:第二外圓柱壁
215:第一外圓柱壁
220:上屏蔽
222:孔
224:第一部分
226:第二部分
228:孔洞
230:圓柱襯墊
232:環形間隙
233:環形間隙
234:內表面
236:內表面
238:面向外的表面
240:內表面
244:平面
246:處理區域
250:下屏蔽的第一部分
252:環形體
254:緊固件孔洞
258:面向下的溝槽
258a、258b、258c:溝槽
259:底表面
260:面向外的下切部
261:頂表面
262:面向上的溝槽
262a、262b、262c:溝槽
264:底表面
266:面向內的表面
268:面向內的上表面
270:下屏蔽的第二部分
272:緊固件凸緣
274:垂直襯墊部分
276:彎曲襯墊部分
278:螺紋孔洞
280:水平襯墊部分
282:垂直唇部
300:電漿處理腔室
302:蓋件
304:腔室壁
306:埠
308:埠
310:基座
312:托架
314:邊緣環
316:托架
318:接地環
本發明揭露之特徵已簡要概述於前，並在以下有更詳盡之討論，可以藉由參考所附圖式中繪示之本發明實施例以瞭解本發明揭露的更具體說明。然而，值得注意的是，所附圖式只繪示了示範實施例，而由於本發明實施例可允許其他等效之實施例，故所附圖式並不會視為本發明範圍之限制。
圖1係傳統電漿處理腔室的截面方塊圖；圖2A係根據包括上屏蔽、擴散器與下屏蔽之各式態樣的處理套組之截面側視圖；圖2B係安裝於電漿處理腔室中的圖2A之處理套組的截面圖； 圖3A係圖2A中所示的擴散器之底部透視圖；圖3B係圖2A的擴散器之截面側視圖；圖4係安裝於圖2A所示的上屏蔽中的圖2A擴散器之截面側視圖；圖5A係圖2A中所示的下屏蔽的第一部分之底部透視圖；圖5B係圖2A中所示的下屏蔽的第一部分之側視圖；圖5C係圖2A中所示的下屏蔽的第一部分之截面側視圖；圖6A係圖2A中所示的下屏蔽的第二部分之頂部透視圖；圖6B係圖2A中所示的下屏蔽的第二部分之截面側視圖；及圖7係圖2A中所示的下屏蔽的部分與上屏蔽的部分之截面側視圖。
為便於理解，在可能的情況下，使用相同的數字編號代表圖示中相同的元件。可以預期，一個實施中揭露的元件與特徵可有利地用於其它實施中而無需贅述。
本發明所述的處理套組之態樣可以提供更有效率的電漿處理，同時減少污染物於處理套組的表面上 之累積。處理套組的表面上之污染物會變成粒子源，其會污染腔室中的基板並影響晶片的產量。
圖2A係根據用於電漿處理腔室中的各式態樣之處理套組200的側視展開圖。圖2B表示排列於電漿處理腔室300中的處理套組200。處理套組200包括擴散器202、上屏蔽220與下屏蔽250、270中至少一個或多個。擴散器202坐於上屏蔽220的孔222內，使得處理氣體通過擴散器202以及上屏蔽220的中間或上屏蔽220的中心而注入，而不是沿著圖1所示的上屏蔽110的周邊注入。上屏蔽220與下屏蔽250、270包括圓角，其幫助污染物與(或)由電漿移除的基板材料平順地引導離開處理區域246，以及因此而最小化上屏蔽220與下屏蔽250、270表面上的此等污染物與(或)基板材料之累積。
上屏蔽220包括頂部232與圓柱襯墊230。頂部232的內表面234與236以及圓柱襯墊230的內表面240界定處理區域246之邊界。圓柱襯墊230的底部242界定平面244(由虛線所指示)。頂部232包括位於頂部232的中心處之孔222。頂部232的內表面234之向內部分自孔222徑向遠離延伸並在距離平面244更大的徑向距離處分散(diverge)。換言之，在距離孔222更大的徑向距離處，自平面244至內表面234的向內部分之距離(箭頭d所指)更大。在各式實例中，內表面234之向內部分可包括圓錐剖面，其中自平面244至 內表面234的向內部分之距離相對於距離孔222的徑向距離線性增加。在其他各式實例中，內表面234之向內部分可包括彎曲剖面，其中自平面244至內表面234的向內部分之距離相對於距離孔222的徑向距離非線性增加。例如，如圖2所示，內表面234之向內部分可具有圓形剖面。例如，在各式態樣中，上屏蔽220的圓柱襯墊230具有大約16英吋的直徑且內表面234的圓形彎曲的向內部分具有大約35英吋的曲率半徑R2。另一個示範例中，圓形彎曲內表面234的曲率半徑R2可係30英吋至40英吋之間。頂部232的內表面236之向外部分自內表面234徑向遠離延伸並向內彎曲以接圓柱襯墊230的內表面240。在某些實例中，內表面236的向外部分可以界定1.1英吋的曲率半徑R1。在其他各式實例中，內表面236的向外部分可以界定如0.9英吋至2英吋之間的曲率半徑R1。
現在參照圖3A與3B，擴散器202可經配置而切合於上屏蔽220的孔222內。擴散器202包括主體204與氣體注入殼體212。主體204可以包括螺紋孔洞210，其可以對齊上屏蔽220的孔洞228。螺絲帽與其他緊固件可以通過螺紋孔洞210置放並進入上屏蔽中的孔洞228以將擴散器202緊固至上屏蔽220。氣體注入殼體212可以包括第一外圓柱壁215與第二外圓柱壁214。第二外圓柱壁214可以更靠近上屏蔽220的內表面234而排列。第一外圓柱壁215可以界定一直徑，其 大於第二外圓柱壁214的直徑D1。例如，在各式實例中，第一外圓柱壁215界定1.060英吋的直徑而第二外圓柱壁214界定1.030英吋的直徑D1。擴散器202與氣體注入殼體212界定內部圓柱凹孔206，內部圓柱凹孔206可以與用於電漿處理腔室的處理氣體供應連接。氣體注入孔208的陣列可以排列於從內部圓柱凹孔206至第二外圓柱壁214的氣體注入殼體212中。如圖3A與3B所示，氣體注入孔208可以繞內部圓柱凹孔206的周邊排列且(或)沿著內部圓柱凹孔206的不同縱向位置處排列。在圖3A與3B所示的示範擴散器202中，有四個縱列的氣體注入孔208，且氣體注入孔208的各列包括繞內部圓柱凹孔206的周邊排列的十二個氣體注入孔208。在各式實例中，氣體注入孔208的各者具有0.030英吋的直徑。在各式其他實例中，氣體注入孔208的各者包括0.020英吋至0.040英吋之間的直徑。在各式其他實例中，氣體注入孔208的各者可具有0.010英吋至0.050英吋之間的直徑。
圖4繪示安裝於上屏蔽220中的擴散器202。再參考圖2，上屏蔽220包括孔222，孔222包括界定第一直徑的第一部分224與界定第二直徑D2的第二部分226。當擴散器202安裝於上屏蔽220中時，擴散器202的主體204坐於孔222的第一部分224內且氣體注入殼體212坐於孔222第二部分226內。孔222的第二部分226的直徑D2係等於或大於擴散器202的第一外 圓柱壁215的直徑。例如，如上所述，在某些實例中，擴散器202的第一外圓柱壁215之直徑可係1.060英吋。例如，孔222的第二部分226的直徑D2可係介於1.060英吋至1.065英吋之間。因此，在某些實例中，擴散器202可以緊緊貼合於上屏蔽220的孔222中。
如上所述，擴散器202的第二外圓柱壁214之直徑D1小於第一外圓柱壁215的直徑。因此，第二外圓柱壁214的直徑D1亦小於孔222的第二部分226的直徑D2。相對於孔222的第二部分226的直徑D2之較小的第二外圓柱壁214的直徑D1而產生上屏蔽220與擴散器202之間的環形間隙233。例如，如上所述，第二外圓柱壁214之直徑D1可係1.030英吋。如果上屏蔽220中之孔222的第二部分226的直徑D2係1.060英吋，那麼產生的環形間隙233可具有0.015英吋的寬度。環形間隙233與上屏蔽220界定的處理區域246連通。在各式實例中，第二外圓柱壁214的長度大約0.60英吋。因此，環形間隙233的深寬比(環形間隙233的長度除以環形間隙233的寬度)可係0.60英吋除以0.015英吋，或30比1。在各式實例中，環形間隙233的深寬比可以係介於20比1至40比1之間。環形間隙233亦經由氣體注入孔208而與擴散器202中的內部圓柱凹孔206連通。在各式實例中，氣體注入孔208可以排列於內部圓柱凹孔206中，使得氣體注入孔208在通過最靠近第一外圓柱壁215的第二外圓柱壁214之第一個三分之一長 度處的第二外圓柱壁214離開。在此排列中，處理氣體以箭頭G的方向流入擴散器202的內圓柱凹孔206中。處理氣體接著流動通過氣體注入孔208(如箭頭H所指示)而進入環形間隙233(如箭頭I所示)。處理氣體接著沿環形間隙233移動而進入上屏蔽220界定的處理區域246(如箭頭J所示)。處理氣體進入以環狀環為形狀的處理區域246。在各式實例中，處理氣體可以以層流配置的方式進入處理區域246。在以上所述的示範實例中，其中有各具有0.030英吋直徑的48個氣體注入孔208，氣體注入孔208的總面積可係0.017in.2。此外，對於具有1.030英吋的內直徑D1與0.015英吋間隙的環形間隙233，環形間隙233的總面積可大約為0.10英吋。因此，環形間隙233總面積對氣體注入孔208總面積的比大約係6比1。在各式實例中，環形間隙233總面積對氣體注入孔208總面積的比可以係介於4比1至15比1之間。大深寬比例(如30比1)與總面積比例(如6比1)的結合可能導致處理氣體從內部圓柱凹孔206流至處理區域246時，處理氣體的巨大壓降(pressure drop)。此大壓降可以確保處理氣體以層流的方式進入處理區域246。
再度參考圖1、2A與2B，當處理氣體以箭頭J方向進入處理區域246時，電磁能引燃處理氣體(如氬)而成為電漿(如電漿130)。電漿可以接著以箭頭L方向在處理區域246中徑向向外散佈。上屏蔽220的發散內 表面234可以促進電漿的徑向向外移動。大部分電將由電磁能限制於基板(如圖1中的基板126)之上的區域。基板上的污染物與(或)由離子自電漿移除的基板材料進一步在箭頭L方向上徑向向外移動且接著在向下方向(如箭頭M所示)由內表面236的向下部分的向內彎曲表面與上屏蔽220的圓柱襯墊230偏移。污染物與(或)基板材料被導向往下屏蔽250、270。相較於尖銳角或較小的曲率半徑，內表面236的向下部分的相對大曲率半徑可以促進污染物與(或)基板材料移動。換言之，尖銳角或具有較小曲率半徑的角可使得污染物與(或)基板材料在箭頭M方向上流動而瞬間在角落處停滯。此停滯(stagnation)可以允許污染物與(或)基板材料在上屏蔽的內表面234、236與240上累積。
在圖示所示的示範下屏蔽250、270中，下屏蔽包括第二部分270中的第一部分250。圖5A與5B繪示下屏蔽的第一部分250而圖6A與6B繪示下屏蔽的第二部分270。第一部分250包括環形體252，環形體252包括繞周邊排列的複數個緊固件孔洞254。環形體252的徑向面向內的側包括排列於緊固件孔洞254之間的複數個面向外的下切部260。複數個面向上的溝槽262可以自各個面向外的下切部260延伸至環形體252的頂表面261。複數個面向下的溝槽258可以自各個面向外的下切部260往環形體252的底表面259延伸。例如，面向上的溝槽262可以包括三個溝槽262a、262b 與262c以及面向下的溝槽258可以包括三個溝槽258a、258b與258c。一組三個溝槽262a、262b與262c可以排列於環形體252上的相同圓周位置處，但在不同徑向位置。在圖5A-5C所示的示範環形體252中，溝槽262a係最徑向靠外的溝槽，溝槽262b係中間的溝槽，而溝槽262c係最徑向靠內的溝槽。同樣地，一組三個溝槽258a、258b與258c可以排列於環形體252上的相同圓周位置處，但在不同徑向位置。在圖5A-5C所示的示範環形體252中，溝槽258a係最徑向靠外的溝槽，溝槽258b係中間的溝槽，而溝槽258c係最徑向靠內的溝槽。在特定實例中，溝槽258、262可以界定4.5比1的深寬比(定義為自面向外的下切部260至環形體252外表面的溝槽長度除以徑向方向上的溝槽寬度)。例如，各溝槽的長度可係0.45英吋以及各溝槽的寬度可係0.10英吋，而產生有4.5比1的深寬比。在各式其他實例中，例如，對於溝槽的深寬比可以係介於3比1至6比1之間。在各式實例中，環形體252的底表面259可以相對於水平底表面264的角度α處排列，使得底表面259的高度在較大徑向距離處增加。此角度α可以為自下屏蔽的第二部分270以及自其他結構(如圖2B所示的托架312)的溝槽258提供間隙(clearance)。面向外的下切部260可以包括相同傾斜的表面，使得維持溝槽258的深寬比。
圖6A與6B繪示下屏蔽的第二部分270。第二部分270包括垂直襯墊部分274與水平襯墊部分280，在垂直襯墊部分274與水平襯墊部分280之間具有彎曲襯墊部分276。彎曲襯墊部分276界定曲率半徑R3。在特定實例中，曲率半徑R3可係0.40英吋。在特定實例中，曲率半徑R3可係介於0.2英吋至0.6英吋之間。第二部分270亦包括緊固件凸緣272，緊固件凸緣272包括繞其排列的複數個螺紋孔洞278。水平襯墊部分280至緊固件凸緣272的過渡部分包括垂直唇部282。緊固件(螺絲帽)可以穿過第一部分250的環形體252中的緊固件孔洞254並嚙合緊固件凸緣272中的螺紋孔洞278以將第一部分250與第二部分270緊固在一起。
圖7繪示下屏蔽的第一部分250與第二部分270組合在一起。圖7亦繪示下屏蔽220的圓柱襯墊230的底部分嚙合下屏蔽的第一部分250(如嚙合於圖2B所示的電漿處理腔室300中)。如圖7所示，下屏蔽220的圓柱襯墊230可以與下屏蔽的第一部分250分離，使得環形間隙271形成於圓柱襯墊230的面向外的表面238與第一部分250的面向內的上表面268之間。環形間隙271可以具有與溝槽262相同的深寬比。此環形間隙可作為除了下屏蔽250、270的第一部分250中的溝槽262之外的溝槽。或者，圓柱襯墊230的面向外的表面238輕觸下屏蔽的第一部分250的面向內的上表面268或與 下屏蔽的第一部分250的面向內的上表面268緊密分隔。當下屏蔽的第一部分250與第二部分270組合時，第一部分250的底表面264靜置於緊固件凸緣272上。再者，第一部分250的下部面向內的表面266鄰近於第二部分270的垂直唇部282。在各式實例中，面向內的表面266接觸垂直唇部282。在各式其他實例中，面向內的表面266可藉由環形間隙而與垂直唇部282分隔。第一部分250與第二部分270產生用於讓污染物與(或)基板材料自處理區域246離開的流動路徑。圖7繪示箭頭M，在材料由內表面236的向外部分與上屏蔽220的圓柱襯墊230向下重新導向之後，污染物與(或)基板材料自處理區域246的流動為箭頭M。如箭頭N所示，材料藉由下屏蔽的第二部分270的垂直襯墊部分274、彎曲襯墊部分276與水平襯墊部分280而轉至徑向向外。材料進入下屏蔽的第一部分250中的面向外的下切部260。材料接著在箭頭O方向流動通過面向上的溝槽262以及在箭頭P方向流至面向下的溝槽258。
圖2B繪示排列於電漿處理腔室300中的處理套組200以及通過電漿處理腔室300的處理氣體之流動。電漿處理腔室300包括蓋件302與腔室壁304。處理套組200的擴散器202安裝於上屏蔽220中且附接於上屏蔽220。下屏蔽250、270藉由托架312而安裝於基座310。基座310可以上下移動(在箭頭Z的方向上)。基座310可向下移動(離開上屏蔽220)而將支撐於基 座310上的基板定位於上屏蔽220之下以允許用機械臂將基板自基座310傳送。基座310可向上移動(往上屏蔽220)以將上屏蔽220的圓柱壁230與下屏蔽的第一部分250(如上參考圖7所述)嚙合，以及因此形成處理區域246。
邊緣環314可以環繞且部分靜置於基座的頂表面上。邊緣環314可以確保處理區域246中的電漿橫跨整個基板延伸。擴散器202、上屏蔽220與下屏蔽250、270接地基座310和射頻源。邊緣環314可由石英或其他電絕緣材料製成。在各式態樣中，將下屏蔽250、270附接於基座的托架312亦可由電絕緣材料製成，如塑膠材料。在各式其他態樣中，托架312可以由金屬製成且絕緣材料可以排列於托架312與基座312之間。複數個接地環318可以附接於電漿處理腔室300中的托架316。例如，再參考圖5A，接地環318可以沿圓周分隔開，使得各接地環318對齊下屏蔽的第一部分250中的緊固件孔洞254中的一個。當基座310往上屏蔽220舉升時，接地環318接觸下屏蔽250、270的第一部分250的頂表面261，從而將下屏蔽250、270電耦接至電漿處理腔室300的接地上屏蔽220與蓋件302。接地環318一般係圓圈形且在箭頭Z方向上係可彈性變形的。因此，接地環318可以在基座310與下屏蔽250、270相對於上屏蔽220定位之範圍內維持與下屏蔽的第一部分250中的緊固件接觸。
圖2B繪示處理氣體(如氬)流入電漿處理腔室300，通過處理區域246，並離開電漿處理腔室300。處理氣體透過蓋件302中的埠308進入電漿處理腔室300(如箭頭G所示)。埠308與擴散器202連通，使得處理氣體通過上屏蔽220的中心的擴散器202而進入處理區域246(如箭頭J所示)。在處理區域246中，處理氣體藉由電磁能引燃而成為電漿。電漿蝕刻污染物與(或)來自基座310上的基板之基板材料。蝕刻的污染物與(或)基板材料(以及可能電磁場離開的任何電漿)在箭頭L方向上徑向向外流動。蝕刻的材料接著被上屏蔽220向下偏離而在箭頭M方向往下屏蔽250、270。下屏蔽270的第二部分將蝕刻的材料引導在箭頭N方向徑向向外。蝕刻的材料接著分別在箭頭O與P方向通過下屏蔽250、270的第一部分250中的溝槽262與258。蝕刻的材料接著可以在箭頭Q方向通過埠306而離開電漿處理腔室300。
使用圖2A所示的處理套組200測試電漿處理腔室展現了電漿處理效率的改善。例如，使用如同圖2A所示的處理套組200的處理套組之電漿處理腔室展現了針對給定的操作壓力(如0.007Torr)，處理氣體之流動與移除的污染物與(或)基板材料有四倍的增加。另外，上屏蔽220上的彎曲表面236與下屏蔽250、270上的彎曲表面276展現在上屏蔽220與下屏蔽250、270上的污染物與(或)基板材料之累積有顯著 的減少，其應該會使得對於處理套組200所需的維護步驟變得更少。
200:處理套組
202:擴散器
220:上屏蔽
240:內表面
246:處理區域
250:下屏蔽的第一部分
270:下屏蔽的第二部分
300:電漿處理腔室
302:蓋件
304:腔室壁
308:埠
310:基座
312:托架
314:邊緣環
316:托架
318:接地環

Claims (8)

  1. 一種用於一電漿處理腔室的處理套組，該處理套組包括：一下屏蔽，包括：一環形體；一環狀通道，位在該環形體的一頂表面中，其中一徑向面向外的襯墊及一底部襯墊在該徑向面向外的襯墊與該底部襯墊之間包括一圓形彎曲的襯墊部分，及其中該環狀通道包括一徑向向外突出的下切部分；複數個面向上的溝槽，位在該下切部分與該環形體的該頂表面之間，該複數個面向上的溝槽繞該環形體的一周邊排列，該複數個面向上的溝槽與該環形體的一徑向平面垂直且部分地由該環形體的該頂表面及該下切部分的一頂表面所界定，該環形體的該頂表面及該下切部分的該頂表面與該徑向平面實質平行；及複數個面向下的溝槽，位在該下切部分與該環形體的一底表面之間，該複數個面向下的溝槽繞該環形體的該周邊排列，該複數個面向下的溝槽與該徑向平面垂直且部分地由該下切部分的一底表面及該環形體的該底表面所界定，該下切部分的該底表面及該 環形體的該底表面相對於該徑向平面成一鈍角設置。
  2. 如請求項1所述之處理套組，其中該環狀通道的該圓形彎曲的襯墊部分界定介於0.2英吋至0.6英吋之間的一曲率半徑。
  3. 如請求項1所述之處理套組，其中該複數個面向上的溝槽界定介於3比1至6比1之間的一深寬比。
  4. 如請求項1所述之處理套組，其中該複數個面向下的溝槽界定介於3比1至6比1之間的一深寬比。
  5. 如請求項1所述之處理套組，其中該複數個面向上的溝槽包括在該環形體的一周邊位置處的一第一溝槽及在該周邊位置處的一第二溝槽，及其中該第一溝槽與該第二溝槽位於不同的徑向位置。
  6. 如請求項5所述之處理套組，其中該複數個面向上的溝槽進一步包括在該環形體的該周邊位置處的一第三溝槽，及其中該第三溝槽位於與該第一溝槽及該第二溝槽不同的一徑向位置。
  7. 如請求項1所述之處理套組，其中該複數個面向下的溝槽包括在該環形體的一周邊位置處的一第一溝槽及在該周邊位置處的一第二溝槽，及其中該第一溝槽與該第二溝槽位於不同的徑向位置。
  8. 如請求項7所述之處理套組，其中該複數個面向下的溝槽進一步包括在該環形體的該周邊位置處的一第三溝槽，及其中該第三溝槽位於與該第一溝槽及該第二溝槽不同的一徑向位置。
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