TWM396561U - Showerhead electrode assembly,inner electrode and gasket therefor - Google Patents

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TWM396561U
TWM396561U TW099201343U TW99201343U TWM396561U TW M396561 U TWM396561 U TW M396561U TW 099201343 U TW099201343 U TW 099201343U TW 99201343 U TW99201343 U TW 99201343U TW M396561 U TWM396561 U TW M396561U
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TW
Taiwan
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electrode
hole
ring
gas injection
inner electrode
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TW099201343U
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English (en)
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De-La-Llera Anthony
Mankidy Pratik
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Lam Res Corp
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Description

M396561 99年9月15日修正替換頁 99201343(無劃線） - 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於-種彳方味中製造半導體元件之電襞 °貝淋頭電極組件。 【先前技術】
J 積體電路晶片的製造—般係起始於高純度單晶半導體材 石夕或錯)之薄研磨片，稱之為「基板」。每一個基板會經過 j串的物理與化學處理步驟，這些倾會在基板上形成各種電 。在製造過程期間’各種類型的薄膜可使用各種技術而被 儿，在基板上，例如用以產生二氧化矽臈的熱氧化、用以產生矽、 ;軋化矽、以及氮化矽膜的化學氣相沉積、以及用以產生1他 屬膜的濺鍍或其他技術。 、， 在將一膜沉積於半導體基板上之後，可藉由使用稱為摻雜 :程序而將所選擇的雜質取代至半導體晶格内，以產生獨特的半 ^月丑私性。然後，將摻雜矽基板塗佈以光敏感性或輕 ，(稱為「光阻」）的薄層。之後，使用稱為微影的一程序破m 定義電路中之電子路徑的細小幾何圖案轉印到光阻上。在微影程 序期2 ,積體電路圖案可被晝在稱為「遮罩」的玻璃板上，g後 被光縮減、投射、並且轉印到光敏感性塗層上。 、 於是，經過微影的光阻圖案可透過稱為蝕刻的一程序而被 印到下層半導體材料的結晶表面上。真空處理室—般伽於基板 上之材料的蝕刻以及化學氣相沉積(CVD，chemicalvapol deposition)，其係藉由將蝕刻或沉積氣體供應至此真空室，並且將 無線射頻(RF，radio frequency)場施加至此氣體，以對此氣體庫 能量而形成電漿態。 反’、’心 【新型内容】 用於半導體基板處理之電漿反應室的喷淋頭電極組件包含_ 由央持環以及螺紋扣合件(例如複數個螺栓或凸輪鎖）而機械式^ 3 M396561 -~~--- 99年9月15日修正替換頁 , 99201343(·&劃線） 接至支撐板的内電極。此螺紋扣合件以及此_ 開的支撐點、改善與支撐板的熱接觸、以及降低在電漿反 作期間内電極的彎曲。此内電極在其安裝表面上具有排列= 一同心列的複數個氣體注入孔、用以容納對正鎖的複數個無ς 目孔、用以容納對正環的一環狀溝槽、以及用以容納螺紋扣人 或複數個螺紋插座的複數個螺紋盲孔，此螺紋扣合件可例如^ Ϊ之座可固Γ與安裝在支撐板内的可旋轉式凸輪車㈣ 口之弹貫偏位(sprrng bmsed)螺樁。墊片組被介設在内電極盥 $之間，外電極與支撐板之間，以提供熱與電接觸並且消 間的摩擦接觸。這些墊片具有在組裝時可與插入内電極正^ =的孔洞及/或切除部分(cutouts)。這些對正銷可確健片於 内电極的準碎對正。這些墊片亦具有可與内電極上之 孔以 及氣體注入孔對正的孔洞及/或切除部分。 …，目孔以 【實施方式】 極组典型上係由具有安置在其内之上電極組件與下電 蓄祕费一一工至所組成。待處理的基板(通常為半導體)被適合的戚 罩所復盖，並且直接被放置在下電極組件上。例如cf 遮 或其混合物的處理氣體可隨著例κΐ、、 ί 壓力下。上電極組件可設有氣體=1 卜體透電件而均勻分散到此腔室内。-個以‘ 使中性的處理氣體分子解離成電漿 下電極之間的電場而被迫接 積。上電極i牛可烟^ 理速率的 4 99年9月15曰修正替換頁 服差異在重#埶掂措如叫人；_ I 99观343(無劃線）、 染物，麵污染二;=;間:f摩擦 含複數個例二在此說明—種喷淋頭電極組件，其包 些螺才ί或凸輪與，極之安裝表面的内部。齒合。這 將内電極11]^至切板。、％<可在分佈遍及㈣極的複數铜位置， 組件?以侧半導體基板之電漿反應室之喷淋頭電極 組件10GA "7人部分板剖面11。如圖1Α所示，喷淋頭電極 熱杵告丨丨缸丨^^电極11〇Α以及支撐板14〇Α。組件100Α亦包含 ^Γ〇4Α。上電^ 道(未顯示)的溫度控制上板(頂 内雷朽^ 較包含内電極120A以及外電極13从。 =柄山 120A可由具導電性的高純度材料所製造，例如單晶石夕 /反化矽或其他合適的材料。内電極12〇A為一種必須定期更 零件。吾人以下述機械扣合件將支樓板1佩機械式^ 足灰内电極12〇Α以及外電極ΐ3〇Α。 一如圖1Α所示的喷淋頭電極組件1〇〇Α 一般係與靜電夾盤 =)-起使用’此靜電錢可形成部分的平面下電極組件，於直上、 ^板被支標而與上電極110Α的下方間隔】至5 cm。此種電^反 應室的一範例為平行板式反應器，例如Exdan「M介電蝕刻系統， 其係由 Lam Research c〇rp〇rati〇n 〇f Fremont, CaUf 所製造。此種夾 ，裝置可藉由供應背側氦(He)壓力而提供基板的溫度控制，此背側 氦(He)壓力可控制基板與此夾盤之間的熱傳速率。 在使用期間，來自氣體源的處理氣體可透過上板1〇4A中的一 個以上通道而被供應至内電極]20A，這些通道可允許處理氣體被 供應到位於基板上方的單一區域或多個區域。 丑 内電極120A較佳為平盤或板。内電極120A可具有小於、等 於、或大於待處理基板的直徑，若此板係由單晶矽所製造時，例 如可上至300 mm ’此為用於300 mm基板之目前可取得的單晶石夕 材料的直徑。對於處理3〇〇 mm的基板而言，外電極130A可用以 99年9月15日修正替換頁 _電極職的直彳_ 12侧_ ϊί "S; 如排列成環構造的2·6個分或 位於“= 气於、主入：?丨呈古@田A可汉有複數個氣體注入孔106A，這些 荬應處理氣體的尺寸以及分佈，此處理氣 树與外電極腿的電裝曝露表單晶 5 單砂可在魏處理綱將基板的污 5，並且亦可= 將、，曰將最小量的非期望元素引入到反應室 勺ΑόΓ用電錢理期間平緩磨損，藉以將微粒降至最低。 12GA ^外電極13GA之電襞曝露表面之材料之 =物的替代材料，可包含例如多晶石夕、Y2〇3、Sic、娜、以及 板，ϋΐΐ巾’搞稱餘件1GGA係足夠大讀理大型基 f·! iif m之直徑的半導體基板。對於300 mm的基板 Λΐ編电極120A具有至少300麵的直徑。然而，喷淋頭電極 、，且件100A可依尺寸製作而處理其他基板尺寸。 制、土支1，較佳係由與處理氣體具有化學相容性的材料所 用於處理替處理室内的半導體基板，此支 牙板八有人私極材料相近的熱膨脹係數、及/或具有導電斑 ϋ用以製造支撐板i4ga的較佳材料包含但不限於石墨’、、sic: 鋁(A1)、或其他合適材料。 1ΓΡA支^係㈣當賴械扣合件，蝴接至熱控制板 2=、’，扣&件可為螺紋螺栓、螺釘等等。舉例而言，螺检(未顯 不)可被插人位於熱控驗1G2A的孔’助，並域旋人位於支撲 的螺紋開口内。熱控制板1〇2八較佳係由已加工的金屬材 或所^紹、銘合金等等。溫度控制上板難較佳係由銘 99年9月15日修正替換頁 外電極130A可藉由如丑同爭心 [_992Q1343(無劃線） 細年9月17日）以及美國專^二=公開於 2009年4月1〇日）所'+、沾几认处甲明木弟12/421，845號（申請於 弋入钳斤处9凸輪鳞機構(其揭露内容藉由參考文獻方 ，合併於此），而被機械式附接至此找板。 視圖包含部分的外電極職與支撐ί f4GA。，Γ凸ΐ; Ϊ ^ 室的種種半導體製造相關工^ 此卜電極職附接至支撐板i4〇a。 可姑娘二，3女^在插座213内的螺樁(鎖定鎖)205。此螺樁 了被:Bdleville塾圈的盤狀彈箸堆疊體2 二T簣堆疊體215可透過黏著劑或機械扣合件 Γ )到插座213内或以其他方式扣人插座犯 认带累4 205與讀却普堆疊體215被配置到插座213内，以使 “極130A與支心板140A之間可存在限量的橫向移動。限制橫 向移動的量可提供外電極13GA與支禮板]嫩之_緊密安裝:、 如此確保^好的熱接觸’同日杨可提供某些移動而承擔兩零件間 ，熱膨脹差異。以下，將更詳細討論有限橫向移動㈣的額外細 卽。 &在一具體示範實施例中，插座213係由高強度的丁〇].1〇1#所製 4。或者，插座213可由具有某種機械特性的其他材料所製造， 良好的強度與耐衝擊性、潛變抵抗性(creep resistance)、尺寸 女疋性、輻射抵抗性、以及耐化學性均可使用。例如聚醯胺_醯亞 月泛、縮路、以及超尚分子量聚乙稀材料的各種材料皆可適用。因 為在應用（例如蝕刻室)上典型的最高溫度為23〇t，因此不需高溫 專用塑膠以及其他相關材料來形成插座213。一般而言，典型操作 溫度係較接近於130°C。 此凸輪鎖的其他部分係由凸輪軸207A所構成，此凸輪軸的每 一末端可選地被一對凸輪軸軸承209所圍繞。凸輪軸207A以及凸 輪軸軸承組件被安裝到支撐板孔211A内，此支撐板孔係在支撐板 140A内被加工而成。在為了 300 mm半導體基板所設計之蝕刻室 的典型應用中’八個以上的凸輪鎖可圍繞外電極130A7支撐板 M396561 的年9月15日修正替換頁 99201343(無劃線） 140A之组合的周圍而間隔裝設。 · ~-~~- 凸輪軸軸承209可由種種材料加工而成，其包含T〇rl〇n⑧、 Vespel®、Celcon®、Delrin®、Teflon®、Arlon®、或例如具有低摩挺 係數以及低微粒脫離(particle shedding)之氟聚合物、縮酸、聚酸 月女、聚醯亞胺、聚四敦乙稀、以及聚鱗鍵酮（PEEK， polyetheretherketones)的其他材料。螺樁205以及凸輪軸2〇7A可 由不銹鋼(例如316、316L、17-7、NimONIC-60等等)或任何能提 供良好強度與耐触性的其他材料加工而成。 "以下參考圖2B，此凸輪鎖的橫剖面圖進一步例示如何操作凸 輪鎖而將外電極130A拉近支撐板14〇A。螺樁205/盤狀彈簧堆疊 體三15/插座213組件被安裝到外電極13〇A内。如同顯示，此組$ 可藉由插座213上的外螺紋而旋入位於外電極13〇A的螺孔内。 在圖3中，具有擴大頭部之螺樁2〇5、盤狀彈簧堆疊體2丨5、 ^及插座^13的側視與組裝視圖3〇〇可對凸輪鎖的示範設計提供 =員外的細節。在一具體示範實施例中，螺樁/盤狀彈簧組件3〇1被 壓裝到插^ 213内。插座213具有外螺紋以及六邊形頂部件，而 允#以乂里扭矩(例如在一具體示範實施例中，約％忖石旁)即可輕 ，插入外電極130A(參見圖2A與2B)。如上所述，插座213可^ :種塑膠加工而成。使用塑膠可將微粒產生降至最低並且可允許 t座213以無磨損(gau_free)方式安裝到位於外電極丨3 〇a上的配合 凹穴肉。
的一 圖4A，凸輪軸207A與凸輪軸軸承2〇9的分解圖4〇〇A 趣銷(keying pin)401。具有鍵控銷4〇1之凸輪軸2〇7A的 ^支#板孔211A内(參見圖2B)。位於支撐板孔211八 對被小配合細(未_)可提如錄2G7A與支撐板孔 M396561 99年9月15日修正替換頁 211 Α · 99201343(無劃線） 於軸207?§對正。凸輪軸2〇7八的側視圖 ^他的之可之六邊形開口 4嫩與位於相對末端上之鍵 人古’丨繼續參考圖4Α與2Β，吾人可藉由將凸輪軸207Α插 邻的;ϋ 211八而組裝凸輪鎖。鍵控銷401可藉由與孔211八底 i。凸曰:^而限，凸輪轴207Α在支樓板孔211Α内的轉動距 祕方f 7Α可透過六邊形開口4G3A的使用而首先以例如逆 妒後—方向上轉動，以允許螺樁205進入凸輪軸2〇7A内， it =方式機’以完全°齒合並鎖定螺樁2〇5。將外電極 雕215厭^支枝板14〇A所需的夾持力量可藉由將盤狀彈簧堆疊 Ϊ除部八但”由堆疊高度而供應。凸輪軸2Q7A具有内偏心 與螺捲2〇5的擴大頭部嗜合。*盤狀彈箬堆疊體 傳送持力量可從盤狀彈簧堆疊體215令的個別彈簧 _ 並且透過外電極130Α而傳送到支撐板14〇Α。 9rv7△在，一不乾操作模式中，—旦凸輪軸軸承2〇9附接於凸於唐由 支做孔2UA之後，凸輪㈣7A可被逆時^轉 織將螺樁205的頭部插入位於水平延伸支 孔底部之槽二：=f在 顛倒此示範之操作模式，以從支魏1.卸。。可 A-A表示切削路經邊緣㈣er pa )44〇:視 可藉由此切削路經邊緣加以完全固定。在—=部 選擇兩個半徑m與R2，俾使蟫棬205 體不乾員她例令， 表示螺樁挪完_定俾使螺樁205的碩部發出上述聲響，以 圖5A-G顯示内電極12〇八的細節。 10 PPm #f) . „twMt(〇.〇〇5 fiJ 〇 〇2 M396561 , 99年9月15日修正替換頁 • 99201343(無劃線） 圖5A為内電極120A的底視圖，其顯示曝露表面i2〇aa。~ 具有適當直徑及/或構造的氣體注入孔可自安裝表面12〇此 延伸，電漿曝露表面120aa(圖5B)，並且可被排列成任何適當的圖 案。氣體注入孔106A的直徑較佳係小於或等於〇 〇4 p寸；氣體注 入孔/106A的直徑更佳係介於0.01與〇 〇3吋之間；氣體注入孔1〇6八 的直徑最佳係0.02吋。在所示之實施例中，一氣體注入孔係位在 ，電極120A的中心；其他氣體注入孔則被排列成八個同心列，在 第一列中的8個氣體注入孔係離此電極之中心約〇 6 〇 7(例如〇 68) 叫，在第二列中的18個氣體注入孔係離此中心約1 3_ι.4(例如1 34) ρ寸’在第二列中的28個氣體注入孔係離此中心約2 ；[_2.2(例如2.12) 叶，在第四列中的38個氣體注入孔係離此中心約2.8_3.〇(例如2.90) 对，在第五列中的48個氣體注入孔係離此中心約3.6-3.7(例如3.67) 叶;在第六列中的58個氣體注入孔係離此中心約4 4_4 5(例如4 45) 叫，在第七列中的66個氣體注入孔係離此中心約5.〇_5.1(例如5.09) 吋，以及在第八列中的74個氣體注入孔係離此中心約5 7_5 8(例 如5.73)吋。在每一列中的這些氣體注入孔係以均等方位角方式加 以隔開。 圖5B為内電極120A沿著其直徑的橫剖面圖。此外周圍表面 包含兩個台階。圖5C為圖53B之區域A的放大圖。内台階532a 兵外σ 534a係元全J衣繞者内電極i2〇A而延伸。在·—較佳實施 例中.，此矽板具有約0.40吋的厚度以及約12.5吋的外徑；内台階 532a具有約12.0吋的内徑以及約12.]吋的外徑；以及外台階534a 具有約12.1吋的内徑以及約12.5吋的外役。内台階532a具有長 約0.13吋的垂直表面532aa以及長約〇.〇7吋的水平表面532ab ; 外台階534a具有長約0.11吋的垂直表面534aa以及長約0.21叶的 水平表面534ab。 圖5D為内電極120A的頂視圖，其顯示安裝表面i2〇ab。安 裝表面120ab包含與内電極120A同心的環狀溝槽550A(細節顯示 於圖5E中），環狀溝槽550A具有約0.24吋的内徑、约0·44吋的 外徑、至少0.1吋的深度、位於入口邊緣上寬約〇 〇2吋的45。倒角 M396561 vv I v /j xtj ui r^rjjz. . 99201343(無劃線） (chamfer)、以及位於底部轉角上具有介於⑼L15與1〇3 半徑的内圓角(fillet)。 —女裝表面i20ab亦包含兩個平滑(無螺紋)盲孔540A，其用以 谷=對正銷(細節顯示於圖SF中》這些盲孔係位在離内電極職 之〜1.72與1.73吋之間的半徑上，且彼此偏移約18〇。， 540A約（U W的直徑、至少〇 2 —μ度、位於人口邊緣上 、、，、.口怕45。倒角、以及位於底部轉角上具有至多0.02时之半 徑的内圓角。 』<千 ΐ 12Gab亦包含制成環狀安裝孔11域的螺紋盲孔， 絲分成巾央部分以及外卿分。此安裝孔區域 Ϊ L ΐ電極亀之1/4到1/2半徑的—半徑上。在一較^ ί雷I 120A一列^個Μ，統一螺紋標準)螺紋盲孔52〇A位在離 内尾極UOA之中心介於μ9與Μ卜于之 隹 =^20Α之間偏移約45。方位角。這些孔52〇a中:二: 白/、 、-、 _3吋的總深度、離入口邊緣至少0.25吋的螺έ文澤产 °'05 45°^" t 方位角對正。如在此所使用’兩物件進行「方位角對 正」^日連接此兩物件的—直線通過 ，十 施例=，係通過内電極隱的中心。❿⑽中…在本貫 ^裝表面12〇ab更包含第一、第二以及第三 $ ’ =些盲孔(分別* 5勤、5動以及5ϋ目 ;==Μ示在圖5G中之細節)，並且在 〃、3吋之間的半徑上進行徑向對正。「徑向f+T 糸才曰'J令心的距離係相等的。孔53〇a具有介於 二°、」 間Ϊ直徑、至少0.W的深度、位於入口邊緣上寬約0 02〇_i2时之 倒角、以及位於底部轉角上具有至多〇〇2仅半于的45。 一孔53Gaa係自其中—無螺紋盲孔5條。角。第 角4二孔53Gab係自第—孔偷a偏移二5。針方位 第二孔f〇ac係自第—孔53Gaa偏移約19 ^方位角，· 夢考圖认，内電極歸係藉由夹持環位角。 八以及设數個螺 M396561 ⑽年9月15曰修正替換頁 =416,被紐於支撐板_，此鱗環 入。此螺栓可與位在安裝表面12〇ab的螺纹盲孔別^齒 口。夾持％ UOA包含用以容納例如螺栓(螺釘) ?了 ΐ免位在支標板14DA之底側的螺^ 口内ΐ 與内電極12GA上的台階534a接觸，屬於剛 對表=被壓縮在内電極12〇A與夾持環15〇A的相 此壓縮環可例如為硬質聚酿亞胺材料，如 圖員示在圖1A中靠近其中—螺栓職的放大部分。螺栓 A ”有8_32的尺寸。在安裝内電極120A時，較佳由T0RL0_
6鳳版每-===: 16〇Alit t If _螺紋以及1/4'32的外螺紋。8_32螺栓 的#^作翻鬥入:2膠插入件61〇A内。在喷淋頭電極組件100A 1 20A會被電锻及/或加熱裝置所加熱，而此 口…曰導致内電極120A彎曲，並且對遍及電漿室之 〇 15〇Α ΐ 率的科_曲，並且因此減少處理速 片7=A^i示 1熱與導電塾片組的頂視圖。此墊片組包含：内墊 狀中門塾^ϋ H個輪輻(spokes)而連接的複數個同心環；環 =内周邊上的-個切除部分。這些墊片較 贿製造:適合真雜細如㈣至1 以具有低微粒生成、可順應調節接觸點上的應力、 ίί) i=、C1轉的金屬成分(其為半導體基板的 使用期限扠手）。⑨錄片可為糊奶 -不錄鋼夾層墊片結構。這些墊片可為在上與下側塗 2膠的抑’此橡膠係適合半導體製造所使用之真空1境”，於 此半導體製造中執行例如電祕刻的步驟。這些墊錄佳係具有 M396561 99年9月15日修正替換頁 順應性，以使並可在雷朽盘、故北4u ^' ΓοΓΐ y構得的「Q-PADI1」。這些墊片的厚度較佳為Ϊ 〇广6 ”這些墊片的各種外貌可從—連續片材進行刀丄圭㈡ ^ttlttijffrM(STPe? ' W?L(PUnChed^«^ ' UOA^ 13GA之間，以在其間提供電與熱接觸。' 圖7B顯不内墊片71〇〇的細節。内墊片71〇 t 〇61ίΐ^^^ίΐ0^ 〇·44^α,ιΓ l；.〇〇 lf °·97 ^ 而連接至第二環观.個輪— /第二環702具有至少U5 ,寸(例如介於j 74與丄7之 内Ϊ以f至多2·68忖(例如介於2·26與2·29奴間)的外徑。此第 一壞係藉由四個徑向延伸且以方位角均等方式卩,5 =輪輻中的其中兩個輪輕。 片100的中〜周圍彼此相對，並且各自具有約〇5 口寸的寬产 以及，0.25叶乘上約〇·46忖的圓角矩形開口⑺灿或72二 中的其他兩個輪㈣3_ 723d係在内墊片·的中心 ，，此才目對’並且各自具有約〇·25 p寸的寬度。輪幸畐72 中一輪輻712偏移約22.5。方位角。 W第Γ3具有至少2·68忖(例如介於3·17與3.20忖之間)的 t 至夕4.23 P烟如介於3·71與3.74奴間）的外徑。此第 ，個徑向f伸且以方位角均等方式隔開的輪輻工734，而 連接至弟四5衣704。每-個輪輻皆具有約〇18时的。一 輪輻734係自輪輻723c偏移約45。方位角。第三淨7Π= ^ a 二圓孔7〇3x與703y ’這些圓孔彼此偏移約18W位角位 在離内塾片7HX)之中心介於丨.72與174奴_徑向距離上。 13 M396561 99年9月15日修正替換頁 问 7丨^^ %， · 99201343(無劃線）' 0孔χ/、70办具有約〇.〗25吋的直徑。.圓 偏移㈣;方㈣。鼠職⑽y _容納對正銷純 第吨704具有至少4 23 p_如介於4 %與4 8 内徑以及至多5.79.如介於5.19與5 22 $ = 倾峡較狀位㈣料式關的輪輻而 ίίi輪輻中的其令兩個輪輻745a與_係 在内墊片71GG的中心顯彼此相對，並且各自具有約q 度以及約0.25兮乘上約0.51时的圓角心 此四個輪輻令的其他兩個輪幸畐745c與74 (戈745 h) ==Γ各自具有約。.25忖的寬度。:自 =幸田723c偏移約90。逆時針方位角。第四環7〇4亦包含八 704s、704t、704u、704ν、7Π4λχ, πΛ/ΐ m 順 蟫拴），i古此鬥丨尨产产斗、704x、704y以及7〇4z(用以容納 it内二二S t母:接對之間偏移約45。方位角，並且位 τΓ 介於2.49與2.5 W之間的徑向距離上。 ==’直徑。 7G4s係自輪輕7攻偏移約9 j 父在母-圓孔7〇4s、7〇4u、7〇4w以及7Q4y的周圍，“方二 遍、内周H上具有圓形凸部。在每孔观 第四環704在其外周圍上具有圓形凸部。= 部皆具有約0.36吋的外徑。 / I母调凸 内徑ΪίΪP_D條6·35與6·37对之間)的^ 環705储由四個徑向的外徑^ 756,而連接至甘_丨方位角均寺方式隔開的輪輻 45。方= 其中—輪輕756係自輪輕W3C偏移約 45方位角。母一個輪韓756皆具有約心叶的 乘上約0.60吋的矩形開口 756h。 、 ，、勺0.25寸 肉广第=17〇6具有至少7 34对(例如介於7,92盘7 95叶之m的 内徑以及至多8_89吋(例如介於8 .寸之間）的 環观係藉由四個徑向 連接至第七環7G7。此四個作φώ6甘^ =f方式^開的輪幸昌’而 此四個輪輪中的其中兩個輪輕767a與767b係 M396561 99年9月15日修正替換頁 太肉執y · 匕·〇1343(無劃線） 月7100的中心周圍彼此相對，並且各 及寬約Ο.25忖的矩形開口(767ah或767bh)。開。767ah與 徊二1朝外進行經向延伸並且將第七環707分成兩個半圓。此四 $ =中的其他兩個輪輕微與係在内塾片謂的中心周 ==具有約〇.25喊度。輪輕767d係自_ 一第七環707具有至少8 89吋(例如介於9 34與9 37 及至多1〇·18对(例如介於9·66與9·69对之間)的外徑。在 與輪輻之間的接點上的每—個轉角被磨圓 心塾5 72°。(參見圖7Α)具有約丨1.95"寸的内徑以及約12·47 708a ϋ中間塾片7200在其内周邊上具有三個小直徑切除部分 八Μ + I以及7〇8C。切除部分7_與7〇8c係在順時針方向上 職偏移約92.5。方位角以及偏移約190。方位 之中、二Γ刀09，、鳩以及7〇8c的中心係位在離中間墊片7200 ^^ t日，徑向距離上。_部分職、7_以及施 整亩之^、真^ 3具有約〇.125对直徑的半圓形外周圍、以及具有 筆直之佐向政、、彖的内開口。中間墊片72〇〇在苴 =徑：且面朝外的切除部分顺、一 ，係以方位角均等方式加以隔開，並且具 之中、、約648 些切除部分的中心係位在離中間墊月7200 S ^㈣距部分7G8X係自切除部分職 细：所，·η丨二十T位角。當安裝在喷淋頭電極組件内時(如以下 細即所述），切除部分708a會與在内塾 上的孔703x進行方位角對正。 T㈣弟一私/U3 外塾片73GG具有約13 %㈣内徑以及約15 31付的外徑。 外墊片73〇0具有八個半圓形面朝外 = 方式隔，除部分7G9a。切_顺、卜===專 ::直TZZ，:徑向轉上，部分 寸勺直4工胃女政在复淋頭電極組件内時(如町細節所述》其中 15 〜01 99年9月15日修正替換頁 x 99201343(無劃線） 刀709a會與在内墊片7100中位於第^環703上的孔7〇3χ 角對正。外塾片7300在其内周邊上亦具有一個圓形面朝 击刀矛、部分709b。切除部分7〇9b的中心係位在離外墊片73〇〇 〜:約6·98 ’距離上。切除部分7G9b具有約G.92忖的直徑。 =破在噴淋頭電極組件内時(如以下細節所述），切除部分7_ 係自孔703x偏移約22.5。逆時針方位角。 —g内電極120A被女裝在喷淋頭電極組件内時，首先將 固對正環108A(圖1A)、兩個内對正銷1〇9A(圖1A)以及三個外 |正銷(未顯不於圖1A中)分別插入環狀溝槽55〇a、孔54〇八以及 530<圖5〇)内。然後，將内墊片7靡安裝至内電極⑽八。將 7〇3x與703y(圖7B)對應至内對正銷1〇9A;並且將内墊片71〇〇 的中心孔對應至對正環1〇8A以及内電極12〇A中的中心氣體注入 孔。將内墊片7100中位於七個環之間以及輪輻中的矩形與扇形開 〇對應至内電極120A中的第一列到第六列氣體注入孔。將中間墊 片7200安裝到内電極12〇八上。將切除部分7〇如、7〇81^以及7〇8c 分別，應至孔530ac、530ab以及530aa。第七與第八列氣體注入 孔會落在位於内墊片7100與中間墊片72〇〇之間的開口内。將八 個螺栓160A與其對應的插入件61〇A插入八個螺紋盲孔52〇a 内，而將内電極120A固定至支撐板140Λ，並於其間介設内墊片 7100與中間墊片7200。藉由插入位於支撐板14〇A之底侧中的螺 紋開口内的複數個螺栓，將夾持環15〇A固定到支撐板14〇A上。 螺栓160A以及夾持環]50A可將内電極12〇A分別支撐在位於中 心與外緣之間的位置上以及外緣上，以降低由於在處理基板期間 的溫度循環所引起之内電極12〇a的彎曲。將外墊片7300放置在 ^卜電極13^A上。將八個切除部分7〇9a對應至八個凸輪鎖機構。 藉由轉動每一個凸輪鎖的凸輪軸2〇7A，而使外電極130A抵靠著 支撐板140A而固定。 圖】B顯示用於凝刻半導體基板之電漿反應室之另一喷淋頭 電極組件100B之一部分的橫剖面圖。如圖1B所示，喷淋頭電極 組件100B包含上電極110B以及支撐板14〇B。組件1〇〇B亦包含 16 M396561 -丨，乡工甘坱貝 l ^ . 99201343(無劃線） 熱控制板102B、以及於.其内具有液體流道的1 110B較仏係包含内電極12OB以及外電極130B。内電極12OB可 由具導電性的高純度材料所製造，例如單晶矽、多晶矽、碳化矽 或其他適當材料。内電極12〇Β為一種必須定期更換的消耗性零 件。具有C形橫剖面的覆緣(shr〇ud)19〇可圍繞著外電極13〇b。二 下述機械扣合件’將支撐板14〇B機械式固定至内電極]2〇β、 電極130Β以及覆緣190。 在使用期間’來自氣體源的處理氣體可透過上板104Β中的一 個以上通道而被供應至内電極12〇Β，這些通道可 供應到位於基板上方的單一區域或多個區域。 处孔版破 内電極120Β車父佳為平盤或板。内電極uob可具有小於、 =或大於待處理基板的直徑，若此板係由單晶销製造時，例 二腦1，此為用於300 _基板之目前可取得的單晶石夕 Ξ ㈣===== 至^二炭切或其他材料的區段）。為將處理氣體供應 個氣體ΐϋη,ί ，間的間隙’内電極】2QB可設有複數 〇 , ' 6B，故些氣體注入孔具有適用於供庫處理氣I#的 尺寸以及分佈，此處理氣體可在丨H丨丁十麟孔一 供給能量而形成電聚。 科應下方的反應區域内被 矽係12=與:卜，130β的電漿曝_面而言，單晶 染降至最低_將基板的污 内，並且亦Λ最小置的非期望元素引入到反應室 包含可用於内trr: 緩磨損將微粒降至最低。 曝露表面之材料之…入榀A电極13〇B以及環狀覆緣丨90之電漿 敗、^^=物_代材料，可包含例如咖、秘' 在—實施射，噴_電她件麵係足夠切處理大型基 M396561 99年9月15日修正替換頁 · 99201343(無劃線） 反丄列如具有3〇〇 直徑的半導體基板。對於3〇〇rnrn的基寂一~ ，=’内電極120B具有至少3〇〇rnm的直徑。然而，喷淋頭電極 組件100B可依尺寸製作而處理其他基板尺寸。 支撐板140B較佳係由與處理氣體具有化學相容性的材料所 i造’此處理氣體係用於處理電漿處理室⑽半導體基板，此支 . 撐板具有與電極材料相近的熱膨脹係數、及/或具有導電與導熱 性可用以製造支杈板140B的較佳材料包含但不限於石墨、Sic、 鋁(A1)、或其他合適材料。 支身牙板140B較佳係以適當的機械扣合件，而附接至埶控制 麵，此扣合件可為螺紋螺栓、螺針等等。舉例而言，螺栓(未顯 不)可被插入位於熱控制板102B的孔洞内，並且被旋入位於支撐籲 板140B的螺紋開口内。熱控制板1〇2B較佳係由已加工的金屬材 料所製造，例如鋁、鋁合金等等。溫度控制上板1〇4B較佳係由鋁 或鋁合金所製造。 圖5H-5L顯不内電極120B的細節。内電極12〇B較佳為高純 度(小於10 ppm雜質）、低電阻係數_〇5到〇 〇2歐姆的單晶 ^夕板件。 @ 5H為内電極120B的底視圖，其顯示電漿曝露表面poba。 具有適當直徑及/或構造的氣體注入孔l〇6B可自安裝表面i20bb 延伸至電漿曝露表面120ba(圖51)，並且可被排列成任何適當的圖 案。氣體注入孔106B的直徑較佳係小於或等於〇 〇4吁；氣體注 · 入孔106B的直徑更佳係介於〇.〇]與〇.03吋之間;氣體注入孔 的直徑最佳係0.02吋。在所示之實施例中，一氣體注入孔係位在 内電極120B的中心；其他氣體注入孔則被排列成八個同心列，在 第一列中的8個氣體注入孔係離此電極之中心約〇 6_〇 7(例如〇 68) 忖，在第二列中的18個氣體注入孔係離此中心約L3_i.4(例如1 34) 吋;在第三列中的28個氣體注入孔係離此中心約2.i_2 2(例如z 12) 时;在第四列中的40個氣體注入孔係離此中心約2 8_3 〇(例如2.90) 叶，在第五列中的48個氣體注入孔係離此中心約3 6-3 7(例如3 67) p寸，在第六列中的56個氣體注入孔係離此中心約4.4_4 5(例如4 45) M396561 ， 99201343(無劃線） 吋;在第七列中的6 4個氣體注入孔係離此中心 吋；以及在第八列中的72個氣體注入孔係離此中心約5.7-5.8(例 如5.73)吋。在每一列中的這些氣體注入孔係以方位角均等方式加 以隔開。 圖51為内電極120B沿著其直徑的橫剖面圖。此外周圍表面 包含兩個台階。圖5J為圖51之區域A的放大圖。内台階532b與 外台階534b係完全環繞著内電極120B而延伸。在一較佳實施例 中’此矽板具有約〇.4〇吋的厚度以及約12 5吋的外徑；内台^ 53沙 具有約12.00吋的内徑以及約12.ι吋的外徑；以及外台階53扑具 有約12.1吋的内徑以及約12.5吋的外徑。内台階532b具有長約 0.13叶的垂直表面532ba以及長約〇.〇7 u寸的水平表面532hh . 台階通具有長約αΐW的垂直表面5遍以/=== 水平表面534bb。表面534ba與534bb之間的交會處的環形線被磨 圓而達到約0.06吋的半徑。 圖5K為内電極120B的頂視圖，其顯示安農表面腸b。安 裝表面12〇bb包含與内電極120B同心的環狀 :圖55〇B具有約〇.24伽、約。·二 ^蘭轉角上具有介於_5與〇。3切二:徑： 在離内電極120Β之中心介於丨.72鱼i ^二目孔係位 540Bb係自盲孔540Ba在順時針方☆ 寸之間的半梭上。盲孔 # 540Bb 〇.π ^ 〇.12 位於入口邊緣上約0.02吋的45。倒备 仏至乂 0.2吋的冰度、 至多0.02吋之半徑的内圓角。用、以及位於底部轉角上具有 安裝表面120bb亦包含排列成 520B，此區域可將安裝表面分成中、狀\文凌孔區域的嫘紋盲孔 孔區域較佳係位在内電極120B之1 a刀以及外圍部分。此安裝 到1/2半徑的—半徑上。在 M396561 99年9月15曰修正替換頁 99201343(無劃線） 一軔估每r - 卯簡43(無劃線） 例中，八個7/丨6~28(統一螺紋標準 303) 紋盲孔52〇Β(每一螺紋盲孔皆用以容納螺樁/插座組件 ^用係在離内電極120Β之中心介於2.49與2.51吋之間的半徑 f被，向間隔分離，並且每對鄰接螺孔520Β之間偏移約45。方^ 螺孔520B中的每一個皆具有約〇.2吋的總深度、離入口 站45。〃= 163叫'的螺紋深度、以及位於入口邊緣上寬約时 的^倒角。其中一孔520B係與孔540Ba進行方位角對正。 孔，iii，/v20bb更包含第一、第二以及第三平滑(無螺紋)盲 用以( 530ba、530bb以及530bc，或整體為5鳥） 中…艾认正銷(細節顯示在圖5K中），並且在離内電極120B之 有介二oH與6 03 口才之間的半徑上進行徑向對正。孔530b且 ΪHG·12叶之間的直徑、至少G.W的深度、位於入口 叶之半倒角、以及位於底部轉角上具有至多〇·02 逆時針方U角: 自弟—孔53°ba偏移約92.5。 針方位角 狂孔53QbG係自第—孔53Gba偏移約⑽。逆時 第-之气内上極1Γ Γ頂視圖中(安裝表面的視圖)， 中的'氣體注入孔係與孔施進行方3::角：正，：二列 公體/主入孔係自孔53〇bc偏 ：：的- 乳體注入孔係自孔53〇bc偏移約3 2 自苐ς列中的 中的=注入孔係自孔第八列 例如‘8個凸輪鎖)蝴持;以=及複，凸輪
上的外台階嚙合，此螺栓可與位·^ $ =:此夾持環可 #It 15〇B 20 卿6561 卯年9月15日修正替換頁 ^ Z與内電極簡上的台階_接觸，屬於剛性材料的 =^!遞破壓縮在内電極趣與夹持環1遞的相對表面之 間（sue) ’此壓縮環可例如為硬質聚酿亞胺材料，如cirlex⑧。 二夾持環刪結合的凸輪鎖聰可提供機械支#點，改善 撐板】4〇B的熱接觸，降低内電極】〇2 少處理速率的不均勻性以及熱不均勻性。 口此減 式附施例中，外電極麗係藉由8個凸輪鎖而被機械 Π! 板，以及内電極120β係藉由另外8個凸輪鎖而被機 支稽板。圖2C顯示—示範凸輪鎖的立體視圖，此立 肢視圖包含部分的外電極130B以及支撐板14〇β。 如圖2C與2D所示的凸輪鎖可包含螺樁/插座組件3〇3，如上
Sit圖3所示，此螺捲/插座組件可包含被安裝到插座213内 的螺樁(鎖定銷)2〇5 ^ 為了在内與外電極上提供凸輪鎖的同步嚙合，八個延長凸輪 2 207JB被安裝到支稽板孔21m内，此支樓板孔係在支標板】 ，被加工而成。每一個凸輪軸207B可與外電極13〇B上之一凸浐 ，=樁/插座組件3q3喷合’並且與内電極丨施上之一凸輪^ 的螺樁/插座組件303嚙合。 、 以下參考圖2D，此凸輪鎖的橫剖面圖進一步例示如何操作凸 車^^將外電極130B以及内電極議拉近支樓板廳'。螺樁 〇 狀彈黃堆疊體215/插座213組件被安裝到外電極13〇B以及 内電極120B内。如同顯示，此螺樁/插座組件可藉由插座Μ〕上 的外螺紋而旋入位於外電極13〇B或内電極12〇β的螺孔内❶
多考圖4C ’凸輪軸207B的分解圖400B亦顯示在四輪軸2Q7B 之一末端上的鍵控銷(keyingstud)402以及六邊形開口 4〇犯。 例如，繼續參考圖4C、2C以及2D，吾人可藉由將凸輪轴2〇7B 插入到*支撐板孔2ΠΒ内而組裝此凸輪鎖。如圖4D所示，鍵控銷 可藉由Μ位在支撐板孔211B之入口上的—台階接合，而限制 凸輪軸207B在孔211B内的轉動距離。凸輪轴2_具有兩個内 21 丄 99年9月15曰修正替換頁 偏心切除部分。—切、 992〇丨343(無劃線） 擴大頭部喷合，而另=H與位在外電極 施的擴大頭部。齒合。凸;可=在内^膽上之螺樁 用而首先以例如逆時斜方j 07B可透過六邊形開口4㈣的使 入凸輪軸207B内，缺後丄方向上轉動’以允許螺樁205進 樁撕。料_观岐全私並鎖定螺 而供應。當盤妝登體215壓縮超出其自由堆疊高度 堆疊體215 “彈時’夾持力量可從盤狀彈簧 與内電極咖晰，並且細、電極1通 =的頭部與凸輪轴207B的偏心切除部分口齒合。外 it 與内電極120B係抵靠著支撐板1柳而固定，凸輪軸 則被順時，動直到鍵控銷被位在孔細之入口上的皆 以及；^匕 1:5‘作模式可反向從支撐板14〇B卸除外電極130B 以及内電極120B。 f考圖4B，其為圖4C之凸輪軸細之側視圖4施中沿著 進行剖面所顯示之剖面視®，顯示丨切肖彳路徑邊緣44GB，· 错由此切削路徑邊緣，螺樁2〇5的頭部可被完全固定。 圖7C顯示另一墊片組的頂視圖。此墊片組包含：内塾片 7400，包含藉由複數個輪輻而連接的複數個同心環；第一環狀墊 片乃00，具有位於外與内周邊上的複數個切除部分；第二環狀墊 片7600，具有複數個孔洞以及一個切除部分；以及第三環狀墊片 7700具有複數個切除部分。這些墊片較佳係具有導電與導熱性， 並且由下列材料所製造：在真空環境(例如約1〇至2〇〇 _辽)下不 會過度釋出氣體(outgas)、具有低微粒生成、可順應調節接觸點上 的應力、以及不含有例如Ag、Ni、Cu等等的金屬成分(其為半導 22 M396561 替換頁 =基板的使用期限殺手）。·這些墊片可為石烟 導熱與導電橡膠_片，此橡谬係適合半導 所=丨-，有 此半導體製造中執行例如電__步驟。這些ίϋί ϋιϊ:應:二3其可在電極與支撐板被機械式夾“ ，對表面彼此產生摩擦。這些墊片可由適當的材‘ 較佳為約_6忖。這些墊片的各種特徵部可從—連續度 二衝壓、衝孔、或者較佳係進行雷射切割。此=以 ^撐板140B與内電極120B以及外電極i :片以= 間提供電與熱接觸。 1以在其 圖7D顯示内墊片7400的細節。 ^ 藉由徑向輪輻而互連的同心環。第„環74〇1具有=^含= =^ 0.62與0.65忖之間)的内徑以及至多j %忖(例如介於歹; ” l.oo吋之間)的外徑。第一環74〇u / · 位角均等方式隔開的輪輻74]2，而連接至 幸畐巧2皆具有约0.125对的寬度:連接至弟一私7402。每-個輪 ⑽ΐ二環7402具有至少U5忖(例如介於1J4與】76时之m 例如介於2.26與2.29忖之間)的夕li $ 延伸且以方位角均等方式_的輪# 而連接至弟三環74G3。此_輪$ 749%ΐΓ l j 乘上，力〇·46吋的圓角矩形開口（7^3ah或 Θ。此四個輪輻中的其他兩個輪輻7423c與7423d得/內執 片7400的中心周圍彼此相對 。係J内塾 輪輻严係自其[輪㈣2 爾度。 弟二環74G3具註少2 68糊如介於3 3 20 ί 多，例如介於3·71與3.74切_外= 弟-衣係猎由四悔向延伸且以均等方位角方式隔開的輪卜輕稱 23 M396561 99年9月15日修正替換頁 :連J至第四環7404，每一個輪輻皆具有約 中一輪輻7434係自輪輻7423c偏移約22.5。逆時 __ ；： 3亦包含兩個圓孔74〇3χ與7 5此^^位角^ ^ 之中心介於L72與L74 Ρ寸之^塾片 與·3Υ具有約0.125时的直徑。圓子^向^土。圓孔·χ 幼Μ。试护私士」 圓孔7403χ係自輪輻7423c偏移 斜方位自守鬥I 7^/圓孔74〇办係自輪転7423c偏移約90。順時 針方位角。0孔7403x與74〇3y用以容納對正銷。 才 第四環7404具有至少4.23，例如介於4 78與4 81叶之 的巧以及至多5·79忖(例如介於5Μ與5 a忖之間〉的外^。 另由了 L個徑向延伸且以方位角均等方式隔“輪 幸田7445a以及另-組8個徑向延伸且以方位角均等方 Ϊ#Γ8 7445b ^ 7423^ 偏私，力8.5延呀針方位角。其中一輪輻74物係自輪輻μ 約8.5—。順時針方位角。每一個輪賴74祝與准b皆呈有約 巧見度。輪輕7445a與7445b係_進行徑向延钟、，^將第 ^弧，每—個圓弧皆具有約28。的圓心角。 弟五壞7405具有至少5.79 ,烟如介於6·35與6 3 的2徑以及至多7.34吁(例如介於6·73與6 75时之間)的外徑。第 由四個徑向延伸且以方位角均等方式隔開的輪輻 L多約9=3六，鳩。其中—輪輻7456係自輪輻期C ( 偏和、力〇方位角。母—個輪輻7456皆具有約〇125 < 第六環7406具有至少7.34 口寸(例如介於7.92與間） 的内役以及至多8.89 口蝴如介於816與8 36奴 炉 —細個麵延伸且以方位角均等方式“的輪 %: 且四個徑向延伸且以方位角均等方式隔開的輪 ί r約6 41 ϋ七裱7407。其中一輪輻7467b係自輪輻7423c Ϊ位角。其中一輪輻7467a係自輪輕7423c偏移 約6.4順a寸針方位角。每一個輪輻746%與746外皆且有約〇以5 时的寬度。 八' · 第七環7407具有至少8 89 p寸(例如介於9.34與9.37对之間） 24 99年9月J5日修正替換頁 =徑以及至多丨㈣，·如介於9.66與 約0.25吋之寬度的兩個切除部分74〇7油與7 巧分成獅•姆料而㈣自輪輻職二 位角。切除部分74〇7Wl係自輪輕7微偏移約9〇。順時 L 徑。第一環狀墊片7500在其内周邊上具有三個小直 分 75〇8a、75〇8b 以及 7508c。切除部分 7508b 盥 7508c 值ί Γ请方紅分別自赠部分75G8a偏_ 92·5。方位角以及 二刀除部分職、75_以及7職的中心係 〇之中心約㈣°寸的徑向距離上。切除部 圓形外周圍、以及具有筆直之徑向邊緣的内開σ。第一ί 其/卜周邊上亦具有三個大直徑圓形且面朝外的切除 及7職。赚部分75°8X、7,以及概 的=係位在離第一環狀塾片乃〇〇之十二七: °。i Γ刀Γ職係自切除部分7通偏移約37.5。順時 :+ 田女裝在喷淋碩電極組件100B内時(如以下细節所 S；rr〇8a#'^^ 7400 t"^7^ 冰π第，塾片7_具有約13,9Q p怕内徑以及約16.75叶的 iMk。弟二環狀墊片76〇〇具有八個 ’ 的中心係位在離第二環狀墊片^ 具有約⑽叶的直徑。當安裝 ί(如以下細節所述)，其中-孔職會以 ί ΐΐΓΓ/7立^第三環7403上的孔7卿進行方位角^ 分76^b。二部八上亦具有一個圓形面朝内的切除部 中、、的6〇Λ除Γ 中心係位在離第二環狀墊片聊之 中〜勺.98忖的距離上。切除部分7_具有約㈣忖的 25 M396561 99年9月15日修正替換頁 99201343(無劃線） =極組件100B内時(如以下細 7600 ^1田^細勺2〇2.5。逆時針方位角。第二環狀墊片 、^bi :有+以合介工具存取之三個圓孔7610、7620以及7630。 =些孔係位在約7.93叶的徑向距離上，並且具有約〇 14叶的直 :。：：、二_以及7630係在順時針方向上分_ 7609b#偏移約7.5、約127·5。以及約252 5。方位角。 第狀墊片7700具有約1729，内徑以及約18 69对的 t 狀塾片7700具有八個圓形面朝外且在外周邊上以方 =均式隔開的切除部分7701。切除部分™1的中心係位在
=^1^片7700之中心約9.30忖的徑向距離上。切除部分 7701具有約0.53忖的直徑。 當内電極120Β被安裝在喷淋頭電極組件1〇〇Β内時，首先將 了個對正環1〇犯(圖1Β)、兩個内對正銷麵(未顯示於圖m中) 以及二個外對正銷(未顯示於圖m巾)分臟人環狀溝槽 550Β、孔 540Bb以及孔530b(圖5Κ)内。然後，將内墊片74〇〇安裝至 内電極120B。將孔·；3Χ與74〇3y(圖το)對應至内對正銷1〇9B ; f且將内墊片74GG的中心孔對應至對正環應B以及内電極12〇B ^的中心氣體注入孔。將内墊片74〇〇中位於七個環之間以及輪輻
”對應至内電極12()B中的第—列到第六列氣體注入孔。將 弟一裱狀墊片7500安裝到内電極12〇B上。將切除部分75〇%、 =〇8b以及7508c分別對應至孔53〇bc、530bb以及530ba。第七與 第八列氣體注入孔會落在位於内墊片74〇〇與第一環狀墊片75〇〇 之間的開口内。將八個螺樁/插座組件3〇3插入八個螺孔内， 而，内電極120B固定至支撐板140B ’並於其間介設内墊片74〇〇 與第-環狀墊>} 7，。藉由插人位於支掠板1備之底側中的螺 紋開口内的複數個螺栓，將夹持環150B固定到支撐板i4〇B上。 螺樁/插座組件303以及夾持環i5〇B可將内電極120B分別支撐在 位於中〜與外緣之間的位置上以及外緣上，改善與支撐板1仙B的 熱接觸，並且降低由於在處理基板期間的溫度循環所引起之内電 極120B的’’%’曲。將第一環狀墊片76〇〇放置在外電極上。將 26 M396561 - 99年9月15曰修正替換頁 _ 99201343(無劃線） ♦ 八個孔76〇9a對應至插在外電極13〇B上的八凸輪鎖7¾由轉每一
凸輪軸207JB，而使外電極13〇B與内電極12〇B抵靠著支撐板]4〇B " 而固定。藉由複數個凸輪鎖(較佳為八個），將圖1B之C形覆緣190 固定至支樓板140B。將第三環狀墊片77〇〇放置在覆緣19〇與支 -撐板140B之間。將切除部分7701對應至位於覆緣190與支撐板 140B之間的凸輪鎖。 内墊片7400中的環7401-7407以及輪輻可排列成任何適當的 圖案，只要其不雜内電極12GB中的氣體注人孔1_、凸輪鎖 160B、對正環108B、或對正銷1〇9B即可。
圖7E f員示另一塾片組的頂視圖。此墊片組包含：内墊片 7800，包含藉由複數個輪輻而連接的複數個同心環「第一環狀墊 Ϊ Ξ ’ ΐί位f外與内周邊上的複數個切除部分；第二環狀塾 1個孔洞以及—個切除部分；以及第三環狀墊片 有第七除部分。除了内墊片_(如圖7F所示)不具 外，此墊纽姻及 中的環以及輪輪可被排列成任何適當的圖宰，口 具體===件二組已參考其 =圍的情況下，進行各 【圖式簡單說明】 圖1Α顯示依照—實施例之用於電 碩電極組件的部分横剖面圖； 各耦合電漿反應室 圖⑴顯示依照另—實施例之用於 淋頭電極組件的部分横圖；、 Μ*谷輕合電漿反應 之噴淋 室之噴 圖1C顯轉|在祕環上之壓缩壤的細 27 «96561 99年9月15日修正替換頁 _圖2A為用以附接圖 ； _____^D1343(無則線) 示範凸輪城視目；彳不之°冑淋頭電 圖2B為圖2A之千e 圖2C為用以附接圖^鎖的橫剖面圖； 内電極的示範凸輪鎖的立體視斤圖不之喷淋頭電極組件中之外電極與 =為圖二之示範凸輪鎖的橫剖面圖； 圖；θ ’’、不13 _2D之凸輪鎖所使用之示範螺樁的側視與組裝 圖4A顯示圖2A盘：m > π μ λ , 與組裝圖； 一之凸輪鎖所使用之示範凸輪軸的側視 圖4Β顯示圖4Α或圖4〇夕jl &±丄> Α 邊緣的橫剖面圖； 凸輪軸之一。卩分的示範切削路徑 與組顯不圖2C與2〇之凸輪鎖所使用之示範凸輪軸的側視 圖；圖4D顯示圖W之凸輪軸安裝在支稽板之孔内的部分透視 電浆表為面圖1A之喷淋頭電極組件之内電極的底視圖，其顯示 圖5B為圖5A之内電極的橫剖面圖； 0 5C為圖5B之區域A的放大圖. 圖5D為圖5A之内電極的頂視圖，其顯示 . 圖5E為圖5D或圖5K之内電極的部分 ^ <豆 狀溝槽55GA或55GB ; 面圖’其棱過％ 圖5F ^ 或圖5K之内電極的部分橫剖面圖，其橫過圖 5D之孔540A或圖5K之孔540Ba或540Bb . ' 圖5G為圖5D之内電極的部分橫剖面圖 530aa、530ab 或 530ac ;
圖5H為圖1B之喷淋頭電極組件之内電 電漿曝露表面； U W 圖51為圖5H之内電極的部分橫剖面圖. 28 M396561 卯年9月15日修正替換頁 99201343(無劃線） 示安裝表面； ’其橫過圖5K之孔 圖5J為圖51之區域· A的放大圖； 圖5K為圖5H之内電極的頂視圖，其顯 圖5L為圖5K之内電極的部分橫剖面圖 530ba、530bb 或 530bc ; @ 6為圖1A之螺检160A附近的放大圖； 圖7A為内墊片、中間墊片以及外墊片的頂視圖； 圖7B為圖7A之内墊片71〇〇的放大圖； '第—微㈣、第二嶋⑽第三環狀 圖7D為圖7C之内墊片7400的放大圖； 圖7E為内墊片、第—環狀墊片、第二環狀墊片以及第三環狀 墊片的頂視圖；及 圖7F為圖7E之内墊片78〇〇的放大圖。 【主要元件符號說明】 100A 喷淋頭電極组件 100B 噴淋頭電極組件 102 A 熱控制板 102B 熱控制板 104 A 溫度控制上板 104B 溫度控制上板 106 A 氣體注入孔 106B 氣體注人孔 108 A 對正環 108B 對正環 109 A 内對正銷 ΠΟΑ 上電極 11 OB 上電極 120aa 電漿曝露表面 120ab 安裝表面 29 M396561 120ba 電聚曝露表面 120bb 安裝表面 120 A 内電極 120B 内電極 130A 外電極 130B 外電極 140 A 支撐板 140B 支撐板 150A 夾持壞 150B 夹持環 160 A 螺栓 160B 螺栓 170 A 壓縮環 170B 壓縮環 190 覆緣 205 螺樁 207A 凸輪軸 207B 凸輪軸 209 凸輪軸軸承 211A 支撐板孔 211B 支撐板孔 213 插座 215 盤狀彈簧堆疊體 300 側視與組裝視圖 301 螺樁/盤狀彈簣組件 303 螺樁/插座組件 400A 分解圖 400B 分解圖 401 鍵控銷 402 鍵控銷 卯年9月15日修正替換頁 99201343(無劃線）
30 M396561
403A 六邊形開口 403B 六邊形開口 420A 侧視圖 420B 側視圖 440A 切削路徑邊緣 440B 切削路徑邊緣 520A 螺紋盲孔 520B 螺紋盲孔 530aa 無螺紋盲孔 530ab 無螺紋盲孔 530ac 無螺紋盲孔 530ba 無螺紋盲孔 530bb 無螺紋盲孔 530bc 無螺紋盲孔 532a 内台階 532aa 垂直表面 532ab 水平表面 532b 内台階 532ba 垂直表面 532bb 水平表面 534a 外台階 534aa 垂直表面 534ab 水平表面 534b 外台階 534ba 垂直表面 534bb 水平表面 540A 無螺紋盲孔 540Ba 無螺紋盲孔 540Bb 無螺紋盲孔 550A 環狀溝槽 99年9月15日修正替換頁 99201343(無劃線） 31 M396561 550B 環狀溝槽 610A 塑膠插入件 701 第一環 702 第二環 703 第三環 703x 圓孔 703y 圓孔 704 第四環 704s 圓孔 704t 圓孔 704u 圓孔 704v 圓孔 704w 圓孔 704x 圓孔 704y 圓孔 704z 圓孔 705 第五環 706 第六環 707 第七環 708a 切除部分 708b 切除部分 708c 切除部分 708x 切除部分 . 708y 切除部分 708z 切除部分 709a 切除部分 709b 切除部分 712 輪輻 723a 輪輻 723 ah 圓角矩形開口 99年9月15日修正替換頁 99201343(無劃線）
32 M396561
723b 輪輻 . 723bh 圓角矩形開口 723c 輪韓 723d 輪輻 734 輪輻 745a 輪輻 745ah 圓角矩形開口 745b 輪幸昌 745bh 圓角矩形開口 745c 輪輻 745d 輪輻 756 輪輕 756h 矩形開口 767a 輪輕 767ah 矩形開口 767b 輪輕 767bh 矩形開口 767c 輪輻 767d 輪幸虽 7100 内墊片 7200 中間墊片 7300 外墊片 7400 内墊片 7401 第一環 7402 第二環 7403 第三環 7403x 圓孔 7403y 圓孔 7404 第四環 7405 第五環 99年9月15日修正替換頁 99201343(無劃線） 33 M396561 7406 第六環 7407 第七環 7407ah 切除部分 7407bh 切除部分 7412 輪輻 7423a 輪輻 7423ah 圓角矩形開口 7423b 輪輻 7423bh '圓角矩形開口 7423c 輪輻 7423d 輪輻 7434 輪輻 7445a 輪輻 7445b 輪輻 7456 輪輻 7467a 輪輻 7467b 輪輻 7500 第一環狀墊片 7508a 切除部分 7508b 切除部分 7508c 切除部分 7508x 切除部分 7508y 切除部分 7508z 切除部分 7600 第二環狀墊片 7609a 圓孔 7609b 切除部分 7610 圓孔 7620 圓孔 7630 圓孔 99年9月15日修正替換頁 99201343(無劃線）
34 M396561 7700 第三環狀墊片 7701 切除部分 7800 内墊片 99年9月15日修正替換頁 99201343(無劃線）
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Claims (1)

  1. 丄 丄 ' 99年9月15曰修正替換頁 99201343(無劃線） 六、申請專利範圍： . 淋室讀_極組件的喊極，該喷 件的孔洞，該扣上:鱼;立申的-凸緣以及用以容納扣合 扣its;，”緣以及用以容納扣合件的孔洞，該 紋扣合I ^使底面的開㈣合；—對正環；複數個螺 該内電H 該支撐板;以及複數個對正銷; —電漿曝露表面，位於其底面上； —安裝表面，位於其頂面上； -盘第第與—第二環狀台階，位於其外周圍上，該第 夹持環的該朝内延伸凸緣以及該外電極的 伸，露表面與該安裝表面之間延 f η ’錄_裝表面並用以容納該對正銷； 複於該安裝表面並用以容納該對正環；及 後數们螺、、&目孔餐該絲表面並肋容驗職扣合件。 2·如申請專利範圍第1摘述之用於 頭電極組件的内電極，其中該氣 ^M水處理至之貪淋 成具Γ個中:氣體注 二第：====工向 距離上的氣體注入孔； T 'H6-0.7吋之彺门 第二列具有十八個位在離該内電極 向距離上的氣體注入孔； ，，，勺1.3-1.4寸 工 第三列具有二十八個位在離該内電極之中心約2切叶之一 36 M396561 99年9月15日修正替換頁 y , 99201343(無劃線） 徑向距離上的氣體注入孔； -—一~-— 第四列具有三十八個位在離該内電極之中心約2 8_30吋之一 徑向距離上的氣體注入孔； 一第五列具有四十八個位在離該内電極之中心約3卜3.7吋之一 - 徑向距離上的氣體注入孔； —第六列具有五十八個位在離該内電極之中心約4 4-4.5吋之一 徑向距離上的氣體注入孔； 一第七列具有六十六個位在離該内電極之中心約5〇_51吋之一 徑向距離上的氣體注入孔； 一第八列具有七十四個位在離該内電極之中心約5·7_5 8吋之一 φ 徑向距離上的氣體注入孔； 在每—列中的該氣體注入孔係以相等方位角之方式隔開。 3.如申請專利範圍第丨項所述之用於電雜合電減理室之喷淋 頭電極組件的㈣極’其巾該氣體注人孔具有小於或等於_对 Ϊί役，亚且排列成具有—個巾心氣體注人孔以及人個同心列之 氣月入孔的圖案，§亥中心氣體注入孔係位在該内電極的中心， 弟一列具有八個位在離該内電極之中心 6_〇 7吋之一徑向 距離上的氣體注入孔； 第二列具有十八個位在離該内電極之中心約13_14吋之一徑 向距離上的氣體注入孔； 1弟2列具有二十人個位在離該内電極之中心約2.1-2.2叶之-役向距#上的氣體注入孔； 弟歹〗/、有四十個位在離该内電極之中心約2 8-3.0叶之一徑 向距離上的氣體注入孔； 、. w第f列具有四十/“固位在離該内電極之中心約3.M·7吋之一 搜向距離上的氣體注入孔； …5列具有五十六個位在離該内電極之中心約认4.5叶之-t向距離上的氣體注入孔； 極之中心約5.0-5.1 σ寸之一 第七列具有六十四個位在離該内電 37 M396561 99年9月15曰修正替換頁 99201343(無劃線）、 徑向=離上的氣體注入孔； 一_一 — 徑二位在離該内電極之中心娜·”之一 在母—列中的該氣體注入孔係以相等方位角之方式隔開。 頭電極組f 室之噴淋 螺紋尺寸；位在離該内電極】中文;\母6—十^刻有 以及具有至少0.2吋的深度。、力2.4-2·6吋的一徑向距離上； 5.如申請專利範圍第4項所述之用於带六干 其中該八個螺 頭電電錄合電麟啦之喷淋 個等間隔觀盲孔，鋪纟^孔數含—_列的八 〇·】.5吋的深度。 才的—徑向距離上；以及具有至少 7.如申請專利範圍第1項所述之田+ 頭電極組件㈣電極，其巾用心耦合電聚處理室之喷淋 盲孔包含H孔舰及—第二H正銷的該複數個無螺级 口====£( f議錄之中心約 該第二組孔洞包含一第— ^ 洞:_離_極”心約二 38 99年9月15日修正替換頁 該第一孔洞自該第—组中的—π、 無劃線） =礼Γ:該第三礼洞係與:=:==角= 1扪直仫，（e)具有至少0.1吋的深度。 8.如申明專利範圍第1項所述 八恭 頭電極組件的内電極，其中：祕電奋柄口电j處理室之噴淋 該内電極為具有約04吋之 ΐ2·> :：ΐίίί 表面，3玄第二台階具有約120 才長的ΐ直 面；該環狀溝槽具有約0.44时白t夕卜和r的〇 Λ長的垂直表 〇·W的深度；朗電極係由具有盥二内似及至少 ，阻係數以及小於百萬分之ω(Ρ_)_重=、、=em 1 石夕或多晶石夕板件所製造。 〜、’屬巧染的一單晶 淋頭電極牛i’t頭：才=:二:片組的導熱與導電墊片，該喷 複數個對正銷孔、對正環溝；；個:個i形列的氣體注入孔、 或其組合；-外電i固用以容納扣合機構的螺孔、 雜片組竭構的螺孔； 的複數平二ί在該内電極上，包含藉由複數個輪輕而連接 一第一環狀墊片 —.I J y-f Μ ΛΆ 第屬墊巧:;π=的一平面環狀環 雷“ Α圍”弟.城藝片且與其心 第一環狀墊片，圍繞該内墊片且盘Jin、、 、/ 相電極上，並包含具有複數個切除部分、的皮安裝在 安裝在斜t虹，料财魏個並且被 —弟三環狀墊片，圍括楚_ 1刀的千面％狀環； 安裝f_魏上，包含’並且被 /、中納該氣體注人孔、該敎^、該對 39 561 561 該螺孔或其組合 99年9月15日修正替換頁 99201343(無劃線）' 請專利範圍第9項所述之安裝在翁頭電極組件内之墊片 導電墊片，其中位於該内墊片中的該同心平面環為連 11.=請專利範圍第9項所述之安裝在喷淋頭電極組件内之 、·且的^熱與導電墊片，其中該内墊片包含至少六個同心平面環， ΐϋ:平面環具有約G.GG6忖的厚度以及至少G.w的深度，“ 弟一環具有至少0.44吋的内徑以及至多1.35吋的外徑；第二^具 有至少135吋的内徑以及至多2.68吋的外徑；第三環具有 編忖的内徑以及至多423忖的外徑；第四環具有至少4刀二 内控以及至多5.7”怕雜；第五環具有至少5.79 #的師以及 外徑；—第六環具有至少7.34侧徑以及至多 極組伽之塾片 :個環狀墊片具有位在外周邊上、用以容納扣合機構的 &個切陈。Ρ刀，以及位在内周邊上用以容納對正銷的三個切除部 六（b)。亥第一環狀墊片具有位在内周邊上的一個切除部分、 ^ '，·内扣合機構的—第一組八個孔洞以及用以容許工具存取的— 孔洞，其中該第—組孔洞的直徑係大於該第二組孔洞的 切除======個辑姊合機構的 =導申其項:述之安裝猶^ M396561 99年9月15曰修正替換頁 (a) 該第-環狀墊μ具有約_6时 度、約11.95呀的内徑以及約〗2 47吋的外徑^少〇.1吋的寬 (b) 該第二環狀墊片具有約0006吋的 、 度、約，0—时的内徑以及約1675忖的外徑二及至>、0.W的寬 (C)5亥第二環狀塾片具有約0 006时的 、 度、約17,29时的内徑以及約18.69吋的外徑=ν αι吋的寬 14. 一種喷淋頭電極組件，包含申請專利範 該支樓板·I*敲持環以及該螺紋扣合件 '，該内電極’ 其中該螺紋扣合件被栓入該螺紋盲孔内。 1接至该内電極， 15. 如 =專f範圍第14項所述之噴淋頭電極組件，更勺人 具有一朝内延伸凸緣之外電極，今朝 更包含： 板，5亥凸輪鎖包含被安裝在該外電極上呈 '接至该支杈 (S_以及被安裝在該支撐板内的 凸^擴大碩部的螺樁 輪軸具有與該螺樁之擴大頭部相。齒合的可旋轉式凸 16. 如申請專利範圍第15項所述之 孔係位在該内電極之1/4到1/2半徑的一、主:、、且件，其中該螺紋盲 Ιί J含ϋ螺紋盲孔相嚙合的插座，該插座“Ϊίί Γ紋扣合 螺樁，该擴大頭部與該可旋轉式凸輪 3 :、、有擴大頭部的 合’以使安裝在該内電極上的—螺樁刀除部分相嚙 螺樁同時餘機職赋⑽糾+ 社的- 七、圖式：
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