專利名稱：用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)以及等離子體處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及等離子體處理設(shè)備，并且更具體地，涉及用于防止空隙形成 的結(jié)構(gòu)，其防止等離子體沉積在卡盤與環(huán)之間的間隔中，以及具有該結(jié)構(gòu)的 等離子體處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，半導(dǎo)體器件通過在晶片上選擇地并重復(fù)地執(zhí)行特定的制造工藝， 例如光刻、蝕刻、灰化、擴散、化學(xué)氣相沉積、離子注入、金屬沉積等而制 造。
在前述的半導(dǎo)體器件制造工藝中，蝕刻工藝可分為濕法蝕刻工藝和干法 蝕刻工藝。
通過向腔體中提供反應(yīng)氣體以在腔體中形成等離子體，并利用反應(yīng)離子 的化學(xué)和物理反應(yīng)進行蝕刻，干法蝕刻工藝蝕刻形成在晶片上的層材料。 圖1為用于干法蝕刻工藝的傳統(tǒng)等離子體處理設(shè)備的截面圖。
圖1中，傳統(tǒng)等離子體處理設(shè)備包括腔體、靜電卡盤、上電極和氣體 供應(yīng)單元。該靜電卡盤位于腔體內(nèi)部，承載著其上形成有層材料的晶片，并 具有下電極。該上電極位于腔體內(nèi)靜電卡盤的上方。該氣體供應(yīng)單元向腔體 內(nèi)提供反應(yīng)氣體。
因此，當(dāng)通過氣體供應(yīng)單元向腔體內(nèi)提供反應(yīng)氣體并且通過外部電源向 上和下電極施加RF功率時，腔體內(nèi)部形成了等離子體環(huán)境。
具體地，該傳統(tǒng)等離子體處理設(shè)備包括靜電卡盤外側(cè)的聚焦環(huán)(focus ring)。該聚焦環(huán)由硅材料構(gòu)成并圍繞靜電卡盤的外側(cè)。因此，該聚焦環(huán)允許 在靜電卡盤所承載的晶片上均勻地形成等離子體產(chǎn)生區(qū)。
多個環(huán)位于聚焦環(huán)的周圍。這一構(gòu)造將在下文中詳細描述。
如圖l所示，靜電卡盤20具有圍繞其外圓周的階梯部。該聚焦環(huán)30位 于階梯部上。多個其他環(huán)位于聚焦環(huán)30的外側(cè)。這些其他環(huán)位于靜電卡盤 20的外圓周處，并包括位于聚焦環(huán)30下方的支撐環(huán)50、位于支撐環(huán)50外側(cè)的外部環(huán)、以及位于外部環(huán)上并覆蓋該聚焦環(huán)外側(cè)的遮蓋環(huán)。
在支撐環(huán)50與聚焦環(huán)30的外圓周表面之間以及在環(huán)之間的間隔中形成
了空隙，從而形成了圖1中由箭頭表示的通道。存在的空隙為排氣通道，在 腔體內(nèi)部執(zhí)行處理之后通過它排出氣體。
在傳統(tǒng)等離子體處理設(shè)備中，TEL的Me—SCCM設(shè)備包括由硅(Si)材 料構(gòu)成的橡膠元件31。該橡膠元件31插入到靜電卡盤20與聚焦環(huán)30之間 以提高聚焦環(huán)30的熱傳導(dǎo)性。
該橡膠元件31插入到聚焦環(huán)30的底表面與靜電卡盤20的階梯部分之 間，如圖1中所示。
下面將描述具有前述構(gòu)造的傳統(tǒng)等離子體處理設(shè)備的操作。
參考圖1,外部電源(未示出)向上和下電極(未示出)提供RF功率。 氣體供應(yīng)單元向腔體內(nèi)供應(yīng)反應(yīng)氣體。因此，供應(yīng)到腔體內(nèi)的反應(yīng)氣體通過 RF功率在腔體內(nèi)形成等離子體。等離子體的反應(yīng)離子由晶片的自偏壓電勢 被吸引朝向晶片W,并且該被吸引的反應(yīng)離子蝕刻形成在晶片W上的層材 料。
之后，反應(yīng)離子蝕刻彼此接觸的聚焦環(huán)30的內(nèi)圓周表面以及靜電卡盤 20的外圓周表面，從而在聚焦環(huán)30的內(nèi)圓周表面與靜電卡盤20的外圓周表 面之間形成空隙B。因此，在傳統(tǒng)等離子體處理設(shè)備中，由于通過空隙B引 入的反應(yīng)離子沿著跟隨圖1中示出的箭頭方向的通道流動，因此會灼傷位于 靜電卡盤20的階梯部分的橡膠元件31。
而且，蝕刻之后，反應(yīng)離子沿著箭頭方向穿過通道，從而排出到腔體的 外部。接著，如上所述，在傳統(tǒng)等離子體處理設(shè)備中，在高溫下反應(yīng)之后， 反應(yīng)離子會灼傷橡膠元件31 。
而且，在傳統(tǒng)等離子體處理設(shè)備中，當(dāng)形成在晶片W上的層材料被反 應(yīng)離子蝕刻時，產(chǎn)生的聚合物或其他副產(chǎn)物，沿著圖1中示出的箭頭方向堆 積或流入通道內(nèi)部。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明示范性實施例致力于提供一種防止空隙形成的結(jié)構(gòu)，其因 而防止插入到靜電卡盤與聚焦環(huán)之間的密封構(gòu)件被灼傷，以及提供具有相同 結(jié)構(gòu)的等離子體處理設(shè)備。本發(fā)明的一示范性實施例提供一種防止空隙形成的結(jié)構(gòu)，其因此防止在 蝕刻工藝之后，在靜電卡盤和聚焦環(huán)之間形成的間隔中堆積聚合物或其他副 產(chǎn)物，以及提供具有相同結(jié)構(gòu)的等離子體處理設(shè)備。
在本發(fā)明的一示范性實施例中，提供一種用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)。該
用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)，包括卡盤、位于卡盤外側(cè)的環(huán)以及用于將卡盤 與環(huán)之間的間隔與外界隔開的空隙防止單元。
該卡盤可以具有階梯部，其形成在卡盤外圓周處并包括第一階梯表面和 第二階梯表面；該環(huán)可以位于階梯部處；以及卡盤與環(huán)之間的間隔可以具有
形成在環(huán)的內(nèi)圓周表面與第一階梯表面之間的第一間隔，以及形成在環(huán)的底 表面與第二階梯表面之間的第二間隔。
該空隙防止單元可以包括第一延伸部，以預(yù)定長度從環(huán)延伸出，從而 緊靠著卡盤的第一外部表面固定并從外側(cè)密封該第一間隔；以及第二延伸 部，以預(yù)定長度從環(huán)延伸出，從而緊靠著卡盤的第二外部表面固定并從外側(cè) 密封該第二間隔。
卡盤的第一外部表面可為安裝并連接到第一延伸部的第一連接凹槽；以 及卡盤的第二外部表面可為安裝并連接到第二延伸部的第二連接凹槽。
空隙防止單元可以包括第一延伸部，以預(yù)定長度從卡盤延伸出，從而 緊靠著環(huán)的第一外部表面固定并從外側(cè)密封該第 一間隔；以及第二延伸部， 以預(yù)定長度從卡盤延伸出，從而緊靠著環(huán)的第二外部表面固定并從外側(cè)密封 該第二間隔。
環(huán)的第 一外部表面可為安裝并連接到第 一延伸部的第 一連接凹槽；以及 環(huán)的第二外部表面可為安裝并連接到第二延伸部的第二連接凹槽。 密封構(gòu)件可以插入在卡盤與環(huán)之間的間隔內(nèi)。
該密封構(gòu)件可以定位為安裝到在環(huán)的內(nèi)圓周表面和底表面中任一個上 形成的第一凹槽內(nèi)。
該密封構(gòu)件可以定位為安裝到在卡盤的第一階梯表面和第二階梯表面 中任一個中形成的第二凹槽內(nèi)。
在本發(fā)明的一個示范性實施例中，提供一種等離子體處理設(shè)備，具有用 于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)。
該等離子體處理設(shè)備包括在其內(nèi)部形成等離子體環(huán)境的腔體；位于腔 體上部位置的上電極；位于腔體下部位置的靜電卡盤，具有下電極并在其頂表面上承載晶片；位于靜電卡盤外側(cè)的環(huán)；以及用于將靜電卡盤與環(huán)之間的 間隔與外界隔開的空隙防止單元。
靜電卡盤可以具有階梯部，形成在靜電卡盤外圓周處并包括第一階梯表 面和第二階梯表面；環(huán)可以位于階梯部處；以及靜電卡盤與環(huán)之間的間隔可
以具有形成在環(huán)的內(nèi)圓周表面與第一階梯表面之間的第一間隔，和形成在環(huán) 的底表面與第二階梯表面之間的第二間隔。
環(huán)可以具有大于靜電卡盤外徑的外徑，并且該環(huán)可為位于該階梯部處的 聚焦環(huán)。
在靜電卡盤的外側(cè)可包括位于聚焦環(huán)下方的支撐環(huán)。
空隙防止單元可以包括第一延伸部，以預(yù)定長度從環(huán)延伸出，從而緊 靠著靜電卡盤的第一外部表面固定并從外側(cè)密封該第一間隔；以及第二延伸 部，以預(yù)定長度從環(huán)延伸出，從而緊靠著靜電卡盤的第二外部表面固定并從 外側(cè)密封該第二間隔。
空隙防止單元可以包括第三延伸部，以預(yù)定長度從環(huán)的底表面延伸出， 從而緊靠著支撐環(huán)的頂表面和靜電卡盤的第三表面固定并從外側(cè)密封該第 二間隔。
靜電卡盤的第一外部表面可為安裝并連接到第一延伸部的第一連接凹 槽；以及靜電卡盤的第二外部表面可為安裝并連接到第二延伸部的第二連接 凹槽。
空隙防止單元可以包括第一延伸部，以預(yù)定長度從靜電卡盤延伸出， 從而緊靠著環(huán)的第一外部表面固定并從外側(cè)密封該第一間隔；以及第二延伸 部，以預(yù)定長度從靜電卡盤延伸出，從而緊靠著環(huán)的第二外部表面固定并從 外側(cè)密封該第二間隔。
空隙防止單元可以包括第三延伸部，以預(yù)定長度從支撐環(huán)的上表面延伸 出，從而緊靠著聚焦環(huán)的底表面和靜電卡盤的第三表面固定并從外側(cè)密封第 二間隔。
環(huán)的第 一外部表面可為安裝并連接到第 一延伸部的第 一連接凹槽；以及 環(huán)的第二外部表面可為安裝并連接到第二延伸部的第二連接凹槽。
密封構(gòu)件可以插入靜電卡盤與環(huán)之間的間隔內(nèi)。
密封構(gòu)件可定位為安裝到形成在環(huán)的內(nèi)圓周表面和底表面中的任一個 上的第一凹槽中。密封構(gòu)件可定位為安裝到形成在靜電卡盤的第 一 階梯表面和第二階梯 表面中的任一個中的第二凹槽內(nèi)。
從以下結(jié)合附圖的描述中將更加詳細地理解本發(fā)明的示范性實施例，其
中
圖1為用于干法蝕刻工藝的傳統(tǒng)等離子體處理設(shè)備的截面圖2為根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，具有用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)的等 離子體處理設(shè)備的截面圖3為圖2中示出的根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例用于防止空隙形成的結(jié) 構(gòu)的截面圖4為圖3中示出的結(jié)構(gòu)的部分A的放大圖5為圖4中示出的用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)的修改的示范性實施例的 截面圖6為根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)的截面圖； 圖7為圖6中示出的用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)的修改的示范性實施例的 截面圖；以及
圖8為圖6中示出的用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)的示范性實施例的截面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考示出本發(fā)明示范性實施例的附圖在此后更加全面地描述本 發(fā)明。然而，本發(fā)明可以多種不同形式實現(xiàn)并且不應(yīng)解釋為限制于這里闡明 的示范性實施例。并且，提供這些示范性實施例以便使本公開徹底且充分， 并全面地將本發(fā)明的范圍傳達給本領(lǐng)域技術(shù)人員。附圖中，相同附圖標(biāo)記在 說明書全文中代表相同元件。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例具有用于防止空隙形成結(jié)構(gòu)的等離子 體處理設(shè)備的截面圖。
圖2中，具有用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)的等離子體處理設(shè)備包括腔體 100,在其內(nèi)部形成等離子體環(huán)境。該腔體100包含上電極110和靜電卡盤 200。上電極110位于腔體100內(nèi)的上部位置。靜電卡盤200包括下電極120和加熱器130,當(dāng)從外部施加功率時，將加熱器130加熱至預(yù)定溫度。在靜 電卡盤200的頂表面上承載在其上提供有層材料的晶片W。
圖3中，大比例地示出靜電卡盤200，并可以看到其包括圍繞靜電卡盤 200的外側(cè)定位的聚焦環(huán)300。該聚焦環(huán)300位于形成在靜電卡盤200外圓 周處的階梯部210上。
圖4中，靜電卡盤200的階梯部210具有第一階梯表面211和第二階梯 表面212。第一階梯表面211與聚焦環(huán)300的內(nèi)圓周表面301相對。第二階 梯表面212垂直于第一階梯表面211,并與聚焦環(huán)300的底表面302相對。 第一階梯表面211與第二階梯表面彼此垂直。
因此，聚焦環(huán)300的內(nèi)圓周表面301定位為面對第一階梯表面211,且 聚焦環(huán)300的底表面302定位為面對第二階梯表面212。之后，在聚焦環(huán)300 的內(nèi)圓周表面301與靜電卡盤200的第一階梯表面211之間形成第一間隔 (space) Sl。在聚焦環(huán)300的底表面302與靜電卡盤200的第二階梯表面 212之間形成第二間隔S2。
如圖3中所示，聚焦環(huán)300的最外側(cè)邊緣的外徑大于靜電卡盤200的最 外側(cè)邊緣的外徑。因此，聚焦環(huán)300的外側(cè)從靜電卡盤200的外圓周突出。
將描述根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的空隙防止單元400。
圖3中，空隙防止單元400包括第一延伸部410及第二延伸部420。第 一延伸部410以預(yù)定長度從聚焦環(huán)300的內(nèi)圓周表面301突出，從而緊靠著 靜電卡盤200的第一階梯表面211以便固定。第二延伸部420以預(yù)定長度從 聚焦環(huán)300的底表面302突出，從而緊靠著靜電卡盤200的第二階梯表面212 以便固定。因此，第一延伸部410與第二延伸部420 乂人外側(cè)密封第一間隔 Sl與第二間隔S2。
圖4中，靜電卡盤200具有第一連接凹槽211a及第二連接凹槽212a。 第一延伸部410安裝于第一連接凹槽211a內(nèi)，且第二延伸部420安裝于第 二連接凹槽212a內(nèi)。第一連接凹槽211a形成于靜電卡盤200的第一階梯表 面211的上部位置處，且第二連接凹槽212a形成于靜電卡盤200的第二階 梯表面212上。
圖6中，空隙防止單元400可以具有第一延伸部410，及第二延伸部420'。 第一延伸部410，以預(yù)定長度從靜電卡盤200的第一階梯表面211突出，從而 緊靠著聚焦環(huán)300的內(nèi)圓周表面301以便固定。第二延伸部420，以預(yù)定長度從靜電卡盤200的第二階梯表面212突出，從而緊靠著聚焦環(huán)300的底表面 302以便固定。因此，第一延伸部410，和第二延伸部420，具有用于從外側(cè)密 封第一間隔Sl和第二間隔S2的結(jié)構(gòu)。
圖7中，聚焦環(huán)300可以具有第一連接凹槽311a及第二連接凹槽312a。 第一延伸部410，安裝到第一連接凹槽311a內(nèi)，且第二延伸部420，安裝到第 二連接凹槽312a內(nèi)。第一連接凹槽311a可以形成在聚焦環(huán)300的內(nèi)圓周表 面301的上部位置處，且第二連接凹槽312a可以形成在聚焦環(huán)300的底表 面302上。
如圖4與7中所示，第一密封構(gòu)件351及第二密封構(gòu)件352可以分別插 入到聚焦環(huán)300與靜電卡盤200之間的間隔中，即，分別地，插入第一間隔 S1和第二間隔S2中。密封構(gòu)件可為形成為O環(huán)類型(O-ringtype)的第一 密封構(gòu)件351，以及第二密封構(gòu)件352',如圖5與8中所示。該密封構(gòu)件351、 352、 351，及352，可由橡膠或金屬構(gòu)成。
圖5中，聚焦環(huán)300具有凹槽，在該凹槽中安裝密封構(gòu)件351，與352，。 凹槽包括第一凹槽301a及第二凹槽302a。第一凹槽301a可以形成在聚焦環(huán) 300的內(nèi)圓周表面301上并容納密封構(gòu)件351，，以及第二凹槽302a可以形成 在聚焦環(huán)300的底表面302上并容納密封構(gòu)件352'。
圖8中，靜電卡盤200具有凹槽，在該凹槽中分別安裝密封構(gòu)件351， 與352，。凹槽包括第一凹槽201a及第二凹槽202a。第一凹槽201a可以形成 在靜電卡盤200的第一階梯表面211上并容納密封構(gòu)件351，，并且第二凹槽 202a可以形成在靜電卡盤200的第二階梯表面212上并容納密封構(gòu)件元件 352，。
如圖2中所示，支撐環(huán)500位于聚焦環(huán)300下方。支撐環(huán)500的內(nèi)圓周 表面可以緊靠著靜電卡盤200的外圓周表面固定。
如圖3-8中所示，聚焦環(huán)300可以進一步包括第三延伸部430。第三延 伸部430以預(yù)定長度從聚焦環(huán)300的底表面302突出，并緊靠著支撐環(huán)500 的頂表面固定。因此，根據(jù)本發(fā)明的空隙防止單元400可以進一步包括第三 延伸部430。由于第三延伸部430與支撐環(huán)500的頂表面彼此緊靠著固定， 所以可以從外側(cè)密封第二間隔S2 。
如圖3中所示，由石英構(gòu)成的外部環(huán)530位于支撐環(huán)500的外側(cè)。在外 部環(huán)530的內(nèi)圓周表面與支撐環(huán)500的外圓周表面之間，可以形成具有預(yù)定間隔的第一空隙Gl。
內(nèi)部遮蓋環(huán)(inner cover ring) 510位于外部環(huán)530上，以^隻蓋聚焦環(huán) 300的外側(cè)。在內(nèi)部遮蓋環(huán)510的內(nèi)圓周表面與聚焦環(huán)300的外圓周表面之 間，可以形成具有預(yù)定間隔的第二空隙G2。
第一空隙Gl與第二空隙G2可以形成彼此連接的通道。該通道可暴露 于聚焦環(huán)300的外部，即，圖2中示出的腔體100的內(nèi)部空間中。該通道可 以為排氣通道，在反應(yīng)之后，通過該排氣通道將腔體100的內(nèi)部空間中剩余 的離子排出到腔體100的外部。
外部遮蓋環(huán)520位于外部環(huán)530上，以覆蓋內(nèi)部遮蓋環(huán)510的外側(cè)。內(nèi) 部遮蓋環(huán)510的外圓周表面與外部環(huán)530的頂表面可以緊靠著外部遮蓋環(huán) 520的內(nèi)側(cè)固定。
將關(guān)于設(shè)備的操作與效果，對根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的具有用于防止 空隙形成的上述結(jié)構(gòu)的等離子體處理設(shè)備進行描述。
圖2中，氣體供給單元(未示出)向腔體100內(nèi)提供預(yù)定量的等離子體 反應(yīng)氣體GAS。外部電源單元(未示出)在上電極110與下電極120上提供 RF功率。當(dāng)功率(未示出)從外部施加到加熱器130上時，將嵌入到靜電 卡盤200內(nèi)的加熱器130加熱到預(yù)定溫度。因此，在腔體100內(nèi)形成等離子 體環(huán)境，并且腔體的內(nèi)部通過加熱器130加熱到預(yù)定溫度。
形成在腔體100內(nèi)的反應(yīng)離子蝕刻晶片W上形成的層材料。位于靜電 卡盤200外側(cè)的聚焦環(huán)300引導(dǎo)反應(yīng)離子移動到晶片W的頂表面上。
在形成在晶片W上的層材料被蝕刻掉之后，在腔體100內(nèi)產(chǎn)生聚合物 及其他副產(chǎn)物。聚合物與副產(chǎn)物流過排出通道(exhaustchannd),以排出到 腔體100的夕卜側(cè)。
如圖3中所示，根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的聚焦環(huán)300包括第一和第 二延伸部410和420，其以預(yù)定長度分別從聚焦環(huán)300的內(nèi)圓周表面301及 底表面302突出。該第一和第二延伸部410和420分別緊靠著靜電卡盤200 的第一和第二階梯表面211和212固定。因此，移動到晶片W上的反應(yīng)離 子不會流入第一和第二間隔Sl和S2。
更具體地，位于聚焦環(huán)300上部位置和靜電卡盤200上部位置的第一延 伸部410從外側(cè)密封第一間隔Sl。因此，防止了反應(yīng)離子流入第一間隔Sl， 并且防止了當(dāng)聚焦環(huán)300的上部被反應(yīng)離子部分蝕刻時產(chǎn)生的聚合物流入并沉積到第一間隔S1中。
由于第一密封構(gòu)件351插入第一間隔Sl中，因此即便少量反應(yīng)離子和 聚合物可能流入第一間隔Sl,也可以防止流動的反應(yīng)離子和任何產(chǎn)生的聚 合物流入第二間隔S2。
如圖5中所示，第一密封構(gòu)件351，固定地安裝到聚焦環(huán)300內(nèi)圓周表面 301中形成的第一凹槽301a內(nèi)，由此使得聚焦環(huán)300的內(nèi)圓周表面301與靜 電卡盤200的第一階梯表面211之間的密封點的任何位置改變最小化。
由于形成在聚焦環(huán)300的底表面302上的第二延伸部420緊靠著靜電卡 盤200的第二階梯表面212固定，從而自外側(cè)密封了第二間隔S2。因此， 防止了反應(yīng)離子通過支撐環(huán)500和第三延伸部430之間的接觸間隔流入第二 間隔S2中。
此外，由于第二密封構(gòu)件352插入到第二間隔S2中，因而即便少量反 應(yīng)離子和聚合物可能流入第二間隔S2中，也可以防止流動的反應(yīng)離子和聚 合物流入第一間隔Sl。
如圖5中所示，第二密封構(gòu)件352，固定地安裝到聚焦環(huán)300的底表面 302中形成的第二凹槽302a內(nèi)，由此使得聚焦環(huán)300的底表面302與靜電卡 盤200的第二階梯表面212之間的密封點的任何位置改變最小化。
如圖3中所示，在聚焦環(huán)300的底表面302上形成的第三延伸部430緊 靠著支撐環(huán)500的頂表面固定。而且，由橡膠或金屬材料構(gòu)成的第三密封構(gòu) 件353插入到第三延伸部430的內(nèi)側(cè)與支撐環(huán)500的頂部之間。
因此，由于聚焦環(huán)300的底表面302與支撐環(huán)500的頂部之間的間隔被 第三延伸部430和第三密封構(gòu)件353密封，所以腔體100內(nèi)產(chǎn)生的聚合物及 副產(chǎn)物通過排出通道排出，而防止其流入第二間隔S2中。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的空隙防止單元400具有三個密封點。即，第一 密封點為定位在第一間隔Sl中的第一密封構(gòu)件351所安置的位置；第二密 封點為定位在第二間隔S2中的第二密封構(gòu)件352所安置的位置；以及第三 密封點為插入第三延伸部430與支撐環(huán)500的頂部之間的第三密封構(gòu)件353 所安置的位置。
在上述描述中，形成在聚焦環(huán)300中的第一、第二和第三延伸部410、 420和430分別地緊靠著靜電卡盤200的第一階梯表面211和第二階梯表面 212以及支撐環(huán)500的頂表面固定，由此具有從外側(cè)密封第一間隔Sl和第二間隔S2的作用以及最小化三個密封點位置變化的作用，上述密封點所處
的位置是安置第一密封構(gòu)件351、第二密封構(gòu)件352和第三密封構(gòu)件353的 位置。
根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的空隙防止單元400的第一和第二延伸部 410和420形成在聚焦環(huán)300中，如圖2至5中所示，但是它們可能形成在 靜電卡盤200中。因此，具體的示范性實施例將參照圖6至8進行描述。
圖6中，以預(yù)定長度從靜電卡盤200的第一階梯表面211突出的第一延 伸部410，，可以緊靠著位于階梯部210處的聚焦環(huán)300的內(nèi)圓周表面301固 定。由此，形成在聚焦環(huán)300外部的反應(yīng)離子和任何聚合物不易流入第一間 隔Sl中。
以預(yù)定長度從靜電卡盤200的第二階梯表面212突出的第二延伸部 420，，可以緊靠著位于階梯部210處的聚焦環(huán)300的底表面302固定。因此， 通過排出通道排出的聚合物不易流入第二間隔S2中。
圖7中，形成在靜電卡盤200中的第一延伸部410，安裝在形成于聚焦環(huán) 300的內(nèi)圓周表面301上的第一連接凹槽311a內(nèi)。靜電卡盤200的第二延伸 部420，安裝在形成于聚焦環(huán)300的底表面302上的第二連接凹槽312a內(nèi)。 由于第一和第二延伸部410，和420，分別安裝在第一和第二連接凹槽311a和 312a內(nèi)，所以易于從外側(cè)密封第一和第二間隔Sl和S2。
由于聚焦環(huán)300位于靜電卡盤200的外側(cè)，所以聚焦環(huán)300以靜電卡盤 200的頂表面為基座，不易于側(cè)向或垂直地移動。
圖7中，第一密封構(gòu)件351插入在靜電卡盤200的第一階梯表面211與 聚焦環(huán)300的內(nèi)圓周表面301之間。圖8中，第一密封構(gòu)件351，安裝在靜電 卡盤200的第一階梯表面211上形成的第一凹槽201a內(nèi)。因此，通過第一 延伸部410，防止在腔體100內(nèi)形成的反應(yīng)離子流入第一間隔Sl中。當(dāng)少量 反應(yīng)離子流入第一間隔Sl中時，通過圖7中的第一密封構(gòu)件351和圖8中 的第一密封構(gòu)件351',仍可防止流動的反應(yīng)離子流入第二間隔S2中。由于 第一密封構(gòu)件351，安裝在第一凹槽201a內(nèi)，所以易于固定第一密封構(gòu)件351， 的位置。
參考圖7,第二密封構(gòu)件352插入靜電卡盤200的第二階梯表面212與 聚焦環(huán)300的底表面302之間。此外，如圖8中所示，第二密封構(gòu)件352， 安裝在靜電卡盤200的第二階梯表面212上形成的第二凹槽202a內(nèi)。由此，通過第二延伸部420，防止了經(jīng)過排出通道排出的聚合物流入第二間隔S2中。 當(dāng)少量聚合物流入第二間隔S2時，通過圖7中第二密封構(gòu)件352和圖8中 第二密封構(gòu)件352',仍可防止流動的聚合物流入第一間隔Sl中。由于第二 密封構(gòu)件352，安裝在第二凹槽202a內(nèi)，所以易于固定第二密封構(gòu)件352，的 位置。
通過第三延伸部430可以防止經(jīng)過排出通道排出的聚合物流入第二間隔 S2中，該第三延伸部430以預(yù)定長度從聚焦環(huán)300的底表面302突出，并 緊靠著支撐環(huán)500的頂表面固定。通過第三密封構(gòu)件353更易于防止聚合物 流入第二間隔S2中，該第三密封構(gòu)件353位于第三延伸部430的內(nèi)側(cè)并安 置在支撐環(huán)500的頂部上。
在本發(fā)明的一個示范性實施例中，圖3和6中示出的第三延伸部430可 為從支撐環(huán)500的上部形成的第三延伸部(未示出)，其以預(yù)定長度延伸并 緊靠著聚焦環(huán)300的底表面302固定。因此，由于第三延伸部(未示出)緊 靠著聚焦環(huán)300的底表面302固定，并且第三密封構(gòu)件353插入支撐環(huán)500 上以在第三延伸部(未示出)的內(nèi)側(cè)定位，所以防止了通過排出通道排出的 聚合物流入第二間隔S2中。
如上所述，與本發(fā)明的示范性實施例一致，防止了插入靜電卡盤與聚焦 環(huán)之間的密封構(gòu)件被灼傷。
而且，由于在靜電卡盤與聚焦環(huán)之間的間隔中形成了多個密封點，所以 易于防止反應(yīng)離子與在腔體內(nèi)形成的任何聚合物流入該間隔中并且由此沉 積在該間隔內(nèi)。
由于在靜電卡盤或聚焦環(huán)中形成的延伸部固定地安裝在靜電卡盤或聚 焦環(huán)中分別形成的連接凹槽內(nèi)，所以防止了聚焦環(huán)被靜電卡盤扭曲。
權(quán)利要求
1. 一種用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)，包括卡盤；位于該卡盤外側(cè)的環(huán)；以及用于將該卡盤與該環(huán)之間的間隔與外界隔開的空隙防止單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)，其中該卡盤具有階梯部，該階梯部形成在該卡盤外圓周處并包括第一階梯表 面和第二階梯表面；該環(huán)位于該階梯部處；以及該卡盤與該環(huán)之間的該間隔具有形成在該環(huán)的內(nèi)圓周表面與該第 一 階 梯表面之間的第一間隔和形成在該環(huán)的底表面與該第二階梯表面之間的第 二間隔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)，其中該空隙防止單元包括第一延伸部，以預(yù)定長度從該環(huán)延伸出，從而緊靠著該卡盤的第一階梯 表面固定并從外側(cè)密封該第一間隔；以及第二延伸部，以預(yù)定長度從該環(huán)延伸出，從而緊靠著該卡盤的第二階梯 表面固定并從外側(cè)密封該第二間隔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)，其中該卡盤的第一階梯 表面具有安裝并連接到該第一延伸部的第一連接凹槽；以及該卡盤的第二階 梯表面具有安裝并連接到該第二延伸部的第二連接凹槽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2的用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)，其中該空隙防止單元包括第一延伸部，以預(yù)定長度從該卡盤延伸出，從而緊靠著該環(huán)的內(nèi)圓周表 面固定并從外側(cè)密封該第一間隔；以及第二延伸部，以預(yù)定長度從該卡盤延伸出，從而緊靠著該環(huán)的底表面固 定并從外側(cè)密封該第二間隔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)，其中該環(huán)的內(nèi)圓周表面 具有安裝并連接到該第 一延伸部的第 一連接凹槽；以及該環(huán)的底表面具有安裝并連接到該第二延伸部的第二連接凹槽。
7. 據(jù)權(quán)利要求2的用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)，進一步包括 插入該卡盤與該環(huán)之間的該間隔中的密封構(gòu)件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)，其中該密封構(gòu)件包括 安裝到在該環(huán)的內(nèi)圓周表面上形成的第一凹槽內(nèi)的第一密封構(gòu)件；以及 安裝到在該環(huán)的底表面上形成的第二凹槽內(nèi)的第二密封構(gòu)件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7的用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)，其中該密封構(gòu)件包括 安裝到在該卡盤的第一階梯表面上形成的第一凹槽內(nèi)的第一密封構(gòu)件；以及安裝到在該卡盤的第二階梯表面上形成的第二凹槽內(nèi)的第二密封構(gòu)件。
10. —種具有用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)的等離子體處理設(shè)備，包括 內(nèi)部形成等離子體環(huán)境的腔體； 位于該腔體上部位置的上電極；位于該腔體下部位置的靜電卡盤，其具有下電極并在其頂表面上承載晶片；位于該靜電卡盤外側(cè)的環(huán)；以及用于將該靜電卡盤與該環(huán)之間的間隔與外界隔開的空隙防止單元。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO的等離子體處理設(shè)備，其中 該靜電卡盤具有階梯部，該階梯部形成在該靜電卡盤的外圓周處并包括第一階梯表面和第二階梯表面； 該環(huán)4立于該階梯部處；以及該靜電卡盤與該環(huán)之間的該間隔具有形成在該環(huán)的內(nèi)圓周表面與該第 一階梯表面之間的第 一 間隔，以及形成在環(huán)的底表面與第二階梯表面之間的 第二間隔。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的等離子體處理設(shè)備，其中該環(huán)具有大于該靜電卡 盤外徑的外徑，并且該環(huán)為位于該階梯部處的聚焦環(huán)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的等離子體處理設(shè)備，進一步包括 在該靜電卡盤外側(cè)位于該聚焦環(huán)下方的支撐環(huán)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11的等離子體處理設(shè)備，其中該空隙防止單元包括 第一延伸部，以預(yù)定長度從該環(huán)延伸出，從而緊靠著該靜電卡盤的第一階梯表面固定并從外側(cè)密封該第 一間隔；以及第二延伸部，以預(yù)定長度從該環(huán)延伸出，從而緊靠著該靜電卡盤的第二階梯表面固定并從外側(cè)密封該第二間隔。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的等離子體處理設(shè)備，其中該空隙防止單元進一步包括第三延伸部，以預(yù)定長度從該環(huán)的底表面延伸出，從而緊靠著該支撐環(huán) 的頂表面固定并從外側(cè)密封該第二間隔。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14的等離子體處理設(shè)備，其中該靜電卡盤的第一階梯 表面具有安裝并連接到該第 一延伸部的第 一連接凹槽；以及該靜電卡盤的第 二階梯表面具有安裝并連接到該第二延伸部的第二連接凹槽。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11的等離子體處理設(shè)備，其中該空隙防止單元包括 第一延伸部，以預(yù)定長度從該靜電卡盤延伸出，從而緊靠著該環(huán)的內(nèi)圓周表面固定并從外側(cè)密封該第一間隔；以及第二延伸部，以預(yù)定長度從該靜電卡盤延伸出，從而緊靠著該環(huán)的底表 面固定并^^人外側(cè)密封該第二間隔。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的等離子體處理設(shè)備，其中該環(huán)的內(nèi)圓周表面具有 安裝并連接到該第一延伸部的第一連接凹槽；以及該環(huán)的底表面具有安裝并 連接到該第二延伸部的第二連接凹槽。
19. 根據(jù)權(quán)利要求11的等離子體處理設(shè)備，進一步包括 插入該靜電卡盤與該環(huán)之間的間隔內(nèi)的密封構(gòu)件。
全文摘要
具有用于防止空隙形成的結(jié)構(gòu)的等離子體處理設(shè)備，包括內(nèi)部形成等離子體環(huán)境的腔體；位于腔體上部位置的上電極；位于腔體下部位置的靜電卡盤，其具有下電極并在其頂表面上承載晶片；位于靜電卡盤外側(cè)的環(huán)；以及將靜電卡盤與環(huán)之間的間隔與外界隔開的空隙防止單元。
文檔編號C23F4/00GK101286469SQ20081010924
公開日2008年10月15日 申請日期2008年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月10日
發(fā)明者崔允浩, 崔成錫, 樸義珍, 樸仁榮, 鄭桓一 申請人:三星電子株式會社