TWI798558B - 絕緣材料窗及其製造方法以及電感耦合電漿處理裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種用於電感耦合電漿處理裝置的絕緣材料窗部件,其包括:絕緣材料窗、電感耦合線圈及加熱器層,電感耦合線圈的底面貼合在絕緣材料窗的上表面,加熱器層設置在電感耦合線圈上方,其中,電感耦合線圈與加熱器層之間包括絕緣層。絕緣材料窗部件使得電感耦合線圈的射頻耦合不會受到加熱器層的影響,使得電漿分佈保持均勻性。
Description
本發明係關於電漿處理裝置,特別是關於一種電漿處理裝置的絕緣窗。
近年來,隨著半導體製程的發展,對元件的整合度及性能要求越來越高,電漿技術(Plasma Technology)得到了極為廣泛的應用。電漿技術透過在電漿處理裝置的反應腔室內通入反應氣體並引入電子流,利用射頻電場使電子加速,與反應氣體發生碰撞使反應氣體發生電離而電漿,產生的電漿可被用於各種半導體製程,例如沉積製程(如化學氣相沉積)、蝕刻製程(如乾式蝕刻)等。
電漿處理裝置包括常見的電容耦合型及電感耦合型電漿處理裝置。在需要較高電漿濃度的應用場合,電感耦合型電漿處理裝置是主流。通常地,傳統的電感耦合電漿反應腔包括一個腔體,腔體內下部設置有基座,基座上可以放置待處理的基板。反應腔頂部為絕緣材料窗,通常絕緣材料窗是由石英等陶瓷材料製成。絕緣材料窗上方設置有連接到射頻電源的射頻線圈,這些線圈作為天線產生射頻電磁場,電磁場能夠穿過絕緣材料窗進入反應腔內電離反應氣體以形成高濃度電漿。通常地,在射頻線圈與絕緣材料窗之間還設置有加熱器。在基板處理的過程中,絕緣材料窗的溫度從室溫逐漸升高到大約為120度的處理溫度並維持在該處理溫度。由於絕緣材料窗的溫度變化,使得基板的處理效果前後不均一。為了彌補這種不均一性,需要加熱器在基板處理的初始階段就將絕緣材料窗加熱到並保持在處理溫度。
根據本發明實施例,本發明提供一種用於電感耦合電漿處理裝置的絕緣材料窗部件,包括:絕緣材料窗;電感耦合線圈,電感耦合線圈的底面貼合在絕緣材料窗的上表面;加熱器層,加熱器層設置在電感耦合線圈上方,其中,電感耦合線圈與加熱器層之間包括一絕緣層。
較佳地,電感耦合線圈透過塗布方式直接形成在絕緣材料窗的上表面,塗布方式包括電漿濺射塗布。
較佳地,電感耦合線圈透過沉積方式直接形成在絕緣材料窗的上表面,沉積方式包括物理氣相沉積或化學氣相沉積。
較佳地,電感耦合線圈透過印刷方式直接形成在絕緣材料窗的上表面,印刷方式包括絲網印刷或3D印刷。
較佳地,絕緣層覆蓋電感耦合線圈與電感耦合線圈之間的間隙。
較佳地,絕緣層與電感耦合線圈之間存在間隙。
較佳地,絕緣層的厚度大於0.5mm。
較佳地,絕緣層為氧化鋁或氮化鋁。
較佳地,電感耦合線圈為銅或鎢。
較佳地,電感耦合線圈是平面結構。
較佳地,電感耦合線圈是包括多層線圈的立體結構。
較佳地,電感耦合線圈包括三層結構,其中,底部線圈位於底部層,中間層是介質層,第一線圈及第二線圈位於頂部層;第一線圈的第一端連接到射頻電源,第一線圈的第二端透過第一連接部連接到底部線圈的第一端,底部線圈的第二端透過第二連接部連接到第二線圈的第一端,第二線圈的第二
端連接到接地端,第一連接部及第二連接部分別穿過介質層;第一線圈與第二線圈之間在徑向上存在間隙,並且第一線圈及第二線圈在底部層上的投影處於底部線圈內。
較佳地,加熱器層是單層的加熱絲,加熱絲包括第一加熱絲及第二加熱絲,第一加熱絲及第二加熱絲平行地佈置在絕緣材料窗的徑向及周向上,並且通過第一加熱絲中的電流的方向與通過第二加熱絲中的電流的方向相反。
較佳地,加熱器層包括兩個絕緣子層以及設置在兩個絕緣子層之間的加熱絲。
較佳地,電感耦合線圈透過塗布、沉積或印刷方式直接形成在絕緣材料窗的上表面,且絕緣材料窗、電感耦合線圈、絕緣層及加熱器層形成一片式結構。
根據本發明另一實施例,本發明提供一種電感耦合電漿處理裝置,包括:氣密的反應腔,反應腔包括反應腔側壁及位於頂部的上述絕緣材料窗部件,以及基座,位於反應腔內,且用於支撐待處理的基板。
根據本發明又一實施例,本發明提供一種製造用於電感耦合電漿處理裝置的絕緣材料窗部件的方法,包括:提供絕緣材料窗;提供電感耦合線圈,電感耦合線圈的底面貼合在絕緣材料窗的上表面;在電感耦合線圈上方設置加熱器層,以及在電感耦合線圈與加熱器層之間設置一絕緣層。
較佳地,透過塗布、沉積或印刷方式直接形成電感耦合線圈。
10:第一線圈
100:處理腔
1010:絕緣材料窗
1020:電感耦合線圈
1021:絕緣層
105:處理腔側壁
110:基座
115:靜電卡盤
12:第一連接部
120:基板
125:排氣泵
130,210,310,410,510,610:絕緣材料窗
140:電感耦合線圈組件
145:源功率源
146:射頻偏置功率源
150:氣體噴入口
160:電漿
170,330,430,530,630:加熱器層
20:第二線圈
200:匹配網路
220,320,420,520,620,720,722,820,920:電感耦合線圈
30:底部線圈
32:第二連接部
3201,5201,6201:絕緣層
4301,4303:絕緣子層
4302:加熱絲
5:氣體供應裝置
6202:空腔
6203:側壁
721:第一環段
722,822:連接段
821:第二環段
Irf:射頻電流
圖1是現有技術的一種電感耦合電漿處理裝置的結構示意圖。
圖2A及圖2B分別示出了其上具有直接形成的電感耦合線圈的絕緣材料窗的俯視圖及沿AA’的截面圖。
圖3A及圖3B分別示出了根據本發明的一個實施例的絕緣材料窗部件的俯視圖及沿BB’的截面圖。
圖4到圖6示出了根據本發明的其他實施例的絕緣材料窗部件的截面圖。
圖7到圖10示出了本發明的電感耦合線圈的其他實施例。
為使本發明的內容更加清楚易懂,以下結合說明書附圖,對本發明的內容作進一步說明。當然本發明並不局限於該具體實施例,發明所屬技術領域通常知識者所熟知的一般替換也涵蓋在本發明的保護範圍內。
圖1示出現有技術的一種電感耦合電漿處理裝置的結構示意圖,在圖1所述之示意圖中,電感耦合電漿反應裝置包括真空處理腔100,真空處理腔包括由金屬材料製成的大致為圓柱形的處理腔側壁105,處理腔側壁105上方設置絕緣材料窗130,絕緣材料窗130上方設置有加熱器層170,在該加熱器層上方設置電感耦合線圈組件140,電感耦合線圈組件140連接源功率源145。處理腔側壁105靠近絕緣材料窗130的一端設置氣體噴入口150,氣體噴入口150連接氣體供應裝置5。在真空處理腔100的下游位置設置一基座110,基座110上放置靜電卡盤115用於對基板120進行支撐及固定。真空處理腔100的下方還設置一排氣泵125,用於將反應副產物排出真空處理腔內。
在製程開始前,將基板120傳送到基座上方的靜電卡盤115上固定,氣體供應裝置5中的反應氣體經過氣體噴入口150進入真空處理腔,然後對電感耦合線圈組件140施加源功率源145。在傳統技術中,電感耦合線圈為多圈
的線圈結構,源功率源145輸出的高頻交變電流流經耦合線圈後會產生穿過絕緣材料窗130的變化磁場,該變化磁場又會在真空處理腔100內產生變化的電場,從而使得腔內的反應氣體被電離產生電漿160。電漿160中含有大量的電子、離子、激發態的原子、分子及自由基等活性粒子,上述活性粒子可以和待處理基板的表面發生多種物理及化學反應,使得基板表面的形貌發生改變,即完成蝕刻過程。在電漿蝕刻製程中,源功率源145施加到電感耦合線圈組件140上,主要用於控制電漿解離或電漿密度,射頻偏置功率源146透過匹配網路200將偏置功率施加到基座110上,偏置功率源的作用在於控制離子能量及其能量分佈。
在絕緣材料窗130上方設置的加熱器層170用於加熱絕緣材料窗,其作用已經在背景技術中說明。然而,由於加熱器層170設置在絕緣材料窗130與電感耦合線圈組件140之間,其會影響電感耦合線圈組件140到處理腔100的射頻耦合。具體而言,加熱器層170中的加熱絲具有一定的空間結構及幾何形狀,在有加熱絲的下方及沒有加熱絲的下方所產生的磁場並不相等,因此,電感耦合線圈組件140在處理腔內所生產的電磁場並不均一,從而影響電漿分佈的均勻性。加熱器層170通電後自身也會產生磁場,該磁場也會進入處理腔中而對電漿造成影響。並且,加熱器層具有一定的厚度,這會影響電感耦合線圈組件140所產生的磁場的強度。此外,電感耦合線圈組件140安裝後的平行度會對絕緣材料窗130下面形成的電漿分佈的均勻性有一定的影響。再者,電感耦合線圈組件140會佔據一部的空間結構,需要注意電感耦合線圈組件140與其他零件的絕緣距離,該距離一般在15mm-20mm,這增加了設計的不確定性。
基於上述原因,發明人想到在絕緣材料窗上表面直接形成電感耦合線圈結構,並且在電耦合線圈結構之上設置加熱器層的方式以解決上述問
題。由於電感耦合線圈直接形成並緊貼在絕緣材料窗的上表面,其對處理腔內的射頻耦合不會受到加熱器層的影響。由於在電感耦合線圈的下方沒有加熱器層,所以進入處理腔的電感耦合線圈所產生的磁場強度更大,這能產生更大的電漿濃度。此外,加熱器層設置在電感耦合線圈上方後,加熱器產生的磁場對電感耦合線圈產生的進入處理腔的磁場影響較小,這使得電感耦合線圈能更好地控制處理腔內的磁場強度,從而控制電漿濃度及分佈。在絕緣材料窗的上表面形成電感耦合線圈結構還能很好地保持線圈與絕緣材料窗的平行度。
在絕緣材料窗上表面直接形成電感耦合線圈的方式是多樣的,包括但不限於塗布、印刷或沉積等方式。塗布方式包括電漿濺射塗布等。印刷方式包括絲網印刷、3D印刷等。沉積方式包括物理氣相沉積或化學氣相沉積等。
圖2A及圖2B分別示出了其上具有直接形成的電感耦合線圈的絕緣材料窗的俯視圖及沿AA’線的截面圖。在該實施例中,電感耦合線圈220透過電漿濺射塗布直接形成在絕緣材料窗210的上表面。顯然地,電感耦合線圈220也可以透過其他方式直接形成在絕緣材料窗210的上表面。該方式例如是沉積方式或印刷方式。或者,該電感耦合線圈220是金屬薄層,其底面貼合在絕緣材料窗的上表面。在本實施例中,電感耦合線圈220是螺線圈的形式,並且電感耦合線圈220由銅或鎢製成。線圈的兩端分別連接到射頻源功率源及接地端。如圖2A及圖2B所示,線圈電感耦合線圈220覆蓋絕緣材料窗210上表面的部分面積。在其他實施例中,為了產生更高濃度的電漿,線圈電感耦合線圈220可覆蓋絕緣材料窗210上表面的所有面積。
圖3A及圖3B示出了根據本發明的一個實施例的絕緣材料窗部件的俯視圖及沿BB’線的截面圖。在該實施例中,絕緣材料窗部件包括絕緣材料窗
310、電感耦合線圈320及加熱器層330。絕緣材料窗310及電感耦合線圈320的結構在圖2A及圖2B的說明中已詳述。加熱器層330設置在電感耦合線圈320的上方。在該實施例中,加熱器層330是單層的電阻絲層,如圖3A所示,在任一徑向方向以及周向方向上,分別有兩條平行相鄰的加熱絲,電流在這兩條相鄰的加熱絲上的流經方向相反,從而抵消在平行於絕緣材料窗方向上彼此產生的磁場,以減小對電感耦合線圈320在處理腔中所產生的磁場的影響。注意到,加熱器層的結構及加熱絲的佈置可以有其他的形式,並不限於圖3A中所示的實施例。在該實施例中,在加熱器層330與電感耦合線圈320之間還設置有絕緣層3201,並且該絕緣層3201可透過沉積的方式覆蓋電感耦合線圈320與電感耦合線圈320之間的間隙。如圖所示,絕緣層3201與電感耦合線圈320的上表面及側面接觸,電感耦合線圈320被包裹在絕緣層3201中。示例地,該絕緣層3201由氧化鋁或氮化鋁製成。絕緣層3201的厚度大於0.5mm。特別地,線圈320上表面到加熱器層330的距離大於0.5mm。絕緣層3201能起到固定電感耦合線圈320的位置的作用。
圖4示出了根據本發明的另一個實施例的絕緣材料窗部件的截面圖。在該實施例中,在絕緣材料窗410的上表面形成電感耦合線圈420,加熱器層430設置在電感耦合線圈420上。在該實施例中,加熱器層430包括三層結構,其中,中間為加熱絲4302,上下分別為兩個絕緣子層4301、4303用於夾持住中間的加熱絲4302。較佳地,下絕緣子層4303的厚度大於0.5mm。
圖5示出了根據本發明的另一個實施例的絕緣材料窗部件的截面圖。在該實施例中,在絕緣材料窗510的上表面形成電感耦合線圈520,加熱器層530設置在電感耦合線圈520的上方,該加熱器層530與圖4中的加熱器層430類
似。在加熱器層530與絕緣材料窗510之間還設置有絕緣層5201,該絕緣層5201透過沉積的方式覆蓋電感耦合線圈520與電感耦合線圈520之間的間隙。如圖所示,絕緣層5201與電感耦合線圈520的上表面及側面接觸,電感耦合線圈520被包裹在絕緣層5201中。示例地,該絕緣層5201由氧化鋁或氮化鋁製成。絕緣層5201的厚度大於0.5mm。
圖6示出了根據本發明的另一個實施例的絕緣材料窗部件的截面圖。在該實施例中,在絕緣材料窗610的上表面形成電感耦合線圈620,加熱器層630設置在電感耦合線圈620的上方,該加熱器層630與圖4中的加熱器層430類似。在加熱器層630與絕緣材料窗610之間還設置有絕緣層6201,該絕緣層6201並非完全覆蓋電感耦合線圈620與電感耦合線圈620之間的間隙。而是,在絕緣層6201的中間形成一空腔6202,電感耦合線圈620佈置在該空腔6202中。最外圈的電感耦合線圈620與該空腔6202的側壁6203之間存在間隙。在另一個實施例中,絕緣層6201覆蓋電感耦合線圈620與電感耦合線圈620之間的間隙,但與電感耦合線圈620之間存在間隙。當線圈通電時,會因熱膨脹而產生形變或翹曲。在電感耦合線圈620與絕緣層6201之間設置一定的間隙能防止或改善這類形變或翹曲。
在上述的實施例中,電感耦合線圈、絕緣層、加熱器層及絕緣材料窗可以彼此緊貼在一起,形成一片式結構。這能提高平行度且能節省空間。
圖7到圖10顯示了本發明的電感耦合線圈的其他實施例。本發明的直接形成在絕緣窗上表面的電感耦合線圈可以是平面結構,也可以是立體結構。
如圖7所示,是本發明的電感耦合線圈的一種具體實施結構,該線圈720是一個平面結構的反向雙重螺旋線圈,即,該線圈720設有複數個近似為半圓環的第一環段721,每兩個第一環段721的半徑一致且開口相對設置。將開口方向相同、半徑依次減小的各個第一環段721編為一組,則每一組第一環段721是沿徑向有間隔佈置的。
在本實施例中,假設各個環段在順時針方向上在前的一端為第一端,在後的一端為第二端(在其他的實施例中,也可以將第一端及第二端的設定互相替換)。則,除了半徑最大及最小的第一環段721以外,其他的任意一個第一環段721的第二端,與開口相對的一個半徑略小的第一環段721的第一端,透過連接段722來連接。其中,半徑最小的兩個第一環段721,其各自的第一端與其他第一環段721類似,而其各自的第二端則透過連接段722直接連接。而半徑最大的兩個第一環段721,其各自的第二端與其他第一環段721類似,而其各自的第一端則分別作為射頻電流Irf的輸入端及輸出端,因此在該結構的線圈722上施加有射頻電流Irf之後,任意一個第一環段721中流過的電流,與相鄰一個開口方向一致的第一環段721中流過的電流方向相反。
由於相鄰環段的電流方向相反,在絕緣材料窗的水平方向上的磁場強度分量相互抵消,而在絕緣材料窗的垂直方向上產生疊加的磁場強度分量。這使得在處理腔中產生的電漿分佈更均勻。
如圖8所示的另一個實施例中,該實施例所起的作用與圖7的類似。電感耦合線圈820包含複數個近似為四分之一圓環的第二環段821。將這些第二環段821分為四組,每組中具有複數個開口方向相同、半徑依次減小、沿徑向有間隔佈置的第二環段821(圖8中的虛線部分不是線圈820實際存在的部分,
是為了方便劃分環段的分組而設置的)。為了方便描述,以順時針方向稱其為第一組到第四組。並且,這四組中任意四個半徑一致的第二環段821圍繞在一個假定的圓環周邊但相互沒有連接。
除了各組中半徑最大及最小的第二環段821以外,其他的每一組中任意的一個第二環段821的第二端,與順時針相鄰的一組中一個半徑略小的第二環段821的第一端,透過連接段822來連接。
第一組及第二組中,半徑最小的第二環段821的第二端,透過連接段822直接連接;並且,第三組及第四組中,半徑最小的第二環段821的第二端,也透過另外的連接段822直接連接。各組中半徑最小的第二環段821的第一端的連接方式,與其他的相類似。
第一組中半徑最大的第二環段821,其第一端作為射頻電流Irf的輸入端;第二組及第三組中,半徑最大的第二環段821的第一端連接;第四組中半徑最大的第二環段821的第一端,則作為射頻電流Irf的輸出端。各組中半徑最大的第二環段821的第二端的連接方式,與其他的相類似。因此在該結構的線圈820上施加有射頻電流Irf之後,任意一組中每一個第二環段821,和與其徑向相鄰的一個第二環段821中流過的電流方向相反。
圖9是根據本發明的另一個實施例的電感耦合線圈的結構示意圖(因為絕緣窗口層及加熱器層的位置與上述實施例相同,所以在該圖中未描繪出絕緣窗口層及加熱器層),該電感耦合線圈920具有立體結構。在該實施例中,電感耦合線圈包括兩層結構,其中,底部線圈30位於底部,第一線圈10及第二線圈20位於底部線圈的上方,並與底部線圈具有一定的間隙。第一線圈10及第二線圈20在相同的高度上。第一線圈10的一端連接到射頻電源或其它外部電
路,另一端透過一個第一連接部12連接到底部線圈30。第一線圈10構成一個圓環。底部線圈30也呈圓環型,其寬度大於第一線圈10。底部線圈30的一端連接第一連接部12,另一端連接第二連接部32。第二連接部32從底部線圈30向上連接到第二線圈20。第二線圈也呈圓環型,一端連接第二連接部32,另一端連接到第二射頻電源、其它外部電路或接地端。第一線圈10與第二線圈20之間在徑向上存在間隙,並且第一線圈10環繞在第二線圈20的外圍。第一線圈10及第二線圈20在底部層上的投影處於底部線圈30內。底部線圈30在第一連接部12與第二連接部32之間存在間隙,透過該間隙使第一連接部12與第二連接部32之間互相隔離。本發明的第一線圈10、第二線圈20及底部線圈30具有相同的沿展方向(順時針或逆時針),使得當射頻電源輸出功率到第一線圈10輸入端時在線圈上產生同方向的電流。
在第一線圈10及第二線圈20對應位置處,比如第一線圈10任意一點X1及在第二線圈20上離第一線圈10最近的點X2上的電壓正好是方向相反電壓幅度相同的,所以這兩個點就形成了偶極電場。這種偶極電場可以明顯的減弱遠端的合成電場,但是對於第一線圈10與第二線圈20之間的電場減弱不明顯,比如對於第一、二線圈之間正下方反應腔頂部的電場。由於設置在第一、二線圈下方的底部線圈30具有足夠的寬度,該底部線圈能夠遮擋在第一、二線圈,並且考慮到還存在中間介質層的阻擋,所以第一線圈10與第二線圈20之間產生的合成電場能夠被屏蔽,進一步減小線圈整體對下方電場的影響。因此,該實施例中的線圈的設計能大幅度減小感應線圈對反應腔內電漿的電場耦合效果。
在第一線圈10與第二線圈20的上方及它們之間的間隙以及第一線圈10與第二線圈20與底部線圈30之間的間隙中還可以填充絕緣材料,以對這些線圈起到固定作用,防止其發生形變。圖10是根據本發明的另一個實施例的電感耦合線圈的截面示意圖。在該實施例中,設置在絕緣材料窗1010上方的第一線圈10、第二線圈20及底部線圈30的結構與圖9所示的實施例相同。區別在於絕緣層1021覆蓋電感耦合線圈1020以及電感耦合線圈1020之間的間隙,並且在第一線圈10及第二線圈20上方的絕緣層1021的厚度大於0.5mm。該絕緣層1021例如是氧化鋁或氮化鋁。注意到,圖中未示出絕緣層上的加熱器層,該加熱器層可以是上述實施例中的加熱器層,也可以是其他形式的加熱器層。在另一個實施例中,絕緣層1021僅填充在第一線圈10、第二線圈20與底部線圈30之間以形成中間的絕緣層。
本發明還提供了一種製造用於電感耦合電漿處理裝置的絕緣材料窗部件的方法,其包括如下步驟:提供絕緣材料窗;提供電感耦合線圈,電感耦合線圈的底面貼合在絕緣材料窗的上表面;在電感耦合線圈上方設置加熱器層;以及在電感耦合線圈與加熱器層之間設置一絕緣層。處理方式包括但不限於塗布、沉積或印刷方式。具體地,在一個實施例中,可以透過以下步驟在絕緣材料窗的上表面直接形成圖10所示的電感耦合線圈。首先,透過電漿濺射塗布在絕緣材料窗的上表面形成底部線圈,該底部線圈呈圓環型,且兩個端部之間存在間隙。接著,在底部線圈上沉積絕緣層,透過刻蝕等方式在底部線圈的兩端上的絕緣層中形成通孔。然後,在通孔中填充導電材料,例如銅或鎢。最後在絕緣層上透過電漿濺射塗布形成第一線圈及第二線圈,其中第一線圈的一端與一個通孔中的導電材料結合,第二線圈的一端與另一個通孔中的導電材
料結合。最後,在第一線圈及第二線圈上沉積絕緣層,該絕緣層的厚度大於0.5mm。
雖然本發明已以較佳實施例揭示如上,然所述諸多實施例僅為了便於說明而舉例而已,並非用以限定本發明,發明所屬技術領域通常知識者在不脫離本發明精神及範圍的前提下可作複數個更動與潤飾,本發明所主張的保護範圍應以申請專利範圍所述為準。
210:絕緣材料窗
220:電感耦合線圈
Claims (17)
- 一種用於電感耦合電漿處理裝置的絕緣材料窗部件,包括:一絕緣材料窗;一電感耦合線圈,該電感耦合線圈的底面貼合在該絕緣材料窗的上表面,該電感耦合線圈沿該絕緣材料窗的周向設置;一加熱器層,該加熱器層設置在該電感耦合線圈上方,該加熱器層是單層的一加熱絲,該加熱絲沿該絕緣材料窗的多個徑向及周向上佈置;其中,該電感耦合線圈與該加熱器層之間包括一絕緣層,該絕緣層覆蓋該電感耦合線圈與該電感耦合線圈之間的間隙,該加熱絲僅與該絕緣層的頂部進行熱接觸。
- 如請求項1所述之絕緣材料窗部件,其中該電感耦合線圈透過一塗布方式直接形成在該絕緣材料窗的上表面,該塗布方式包括電漿濺射塗布。
- 如請求項1所述之絕緣材料窗部件,其中該電感耦合線圈透過一沉積方式直接形成在該絕緣材料窗的上表面,該沉積方式包括物理氣相沉積或化學氣相沉積。
- 如請求項1所述之絕緣材料窗部件,其中該電感耦合線圈透過一印刷方式直接形成在該絕緣材料窗的上表面,該印刷方式包括絲網印刷或3D印刷。
- 如請求項1所述之絕緣材料窗部件,其中該絕緣層與該電感耦合線圈之間存在間隙。
- 如請求項1所述之絕緣材料窗部件,其中該絕緣層的厚度大於0.5mm。
- 如請求項1所述之絕緣材料窗部件,其中該絕緣層為氧化鋁或氮化鋁。
- 如請求項1所述之絕緣材料窗部件,其中該電感耦合線圈為銅或鎢。
- 如請求項1所述之絕緣材料窗部件,其中該電感耦合線圈是一平面結構。
- 如請求項1所述之絕緣材料窗部件,其中該電感耦合線圈是包括多層線圈的一立體結構。
- 如請求項10所述之絕緣材料窗部件,其中該電感耦合線圈包括一三層結構,其中,一底部線圈位於一底部層,一中間層是該絕緣層,一第一線圈及一第二線圈位於一頂部層;該第一線圈的一第一端連接到一射頻電源,該第一線圈的一第二端透過一第一連接部連接到該底部線圈的該第一端,該底部線圈的該第二端透過一第二連接部連接到該第二線圈的該第一端,該第二線圈的該第二端連接到一接地端,該第一連接部及該第二連接部分別穿過該絕緣層;該第一線圈與該第二線圈之間在徑向上存在間隙,並且該第一線圈及該第二線圈在該底部層上的投影處於該底部線圈內。
- 如請求項1所述之絕緣材料窗部件,其中該加熱絲包括一第一加熱絲及一第二加熱絲,該第一加熱絲及該第二加熱絲平行地佈置在該絕緣材料窗的徑向及周向上,並且通過該第一 加熱絲中的電流的方向與通過該第二加熱絲中的電流的方向相反。
- 如請求項1所述之絕緣材料窗部件,其中該加熱器層包括兩個絕緣子層以及設置在該兩個絕緣子層之間的一加熱絲。
- 如請求項1所述之絕緣材料窗部件,其中該電感耦合線圈透過塗布、沉積或印刷方式直接形成在該絕緣材料窗的上表面,且該絕緣材料窗、該電感耦合線圈、該絕緣層及該加熱器層形成一片式結構。
- 一種電感耦合電漿處理裝置,包括:氣密的一反應腔,該反應腔包括一反應腔側壁及位於頂部的如請求項1到14中任一項所述之絕緣材料窗部件,以及一基座,位於該反應腔內,且用於支撐待處理的基板。
- 一種製造用於電感耦合電漿處理裝置的絕緣材料窗部件的方法,包括:提供一絕緣材料窗;提供一電感耦合線圈,該電感耦合線圈的底面貼合在該絕緣材料窗的上表面,該電感耦合線圈沿所述絕緣材料窗的周向設置;在該電感耦合線圈上方設置一加熱器層,該加熱器層是單層的一加熱絲,該加熱絲沿該絕緣材料窗的多個徑向及周向上佈置;以及在該電感耦合線圈與該加熱器層之間設置一絕緣層,該絕緣層覆蓋該電感耦合線圈與該電感耦合線圈之間的間隙,該 加熱絲僅與該絕緣層的頂部進行熱接觸。
- 如請求項16所述之方法,更包括透過塗布、沉積或印刷方式直接形成該電感耦合線圈。
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