专利名称：用于等离子体工艺系统中的光学窗口淀积屏蔽的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于等离子体工艺系统的改进组件，以及更一般而言，涉及在等离子体工艺系统中使用的光学窗口淀积屏蔽，以通过淀积屏蔽对工艺空间提供光学入口。
背景技术：
半导体工业中集成电路(IC)的制造典型地在等离子体反应器中使用等离子体来产生和辅助表面化学，这是从衬底去除材料以及淀积材料所必须的。一般，在等离子体反应器中在真空环境下通过加热电子到足够的能量，以维持与一种供给的工艺气体的电离碰撞，从而形成等离子体。此外，加热的电子能够具有足够的能量来维持分解碰撞，因此在预定条件下(例如腔室压强，气体流速，等)便选定了一特殊系列气体，以产生适合于在腔室中进行特定处理(例如材料从衬底去除的刻蚀工艺或材料加在衬底上的淀积工艺)的带电粒子群和化学活性粒子群。
尽管在衬底表面形成带电粒子群(离子等)和化学活性粒子群对于完成等离子体工艺系统功能(例如材料刻蚀，材料淀积，等)是必须的，在工艺腔室内部的其它组件表面暴露于物理和化学活性等离子体，并且随着时间能够被腐蚀。在等离子体工艺系统中暴露组件的腐蚀能够导致等离子体工艺性能的逐步退化并且最终导致系统的完全失效。
为了尽量减小由于暴露在工艺等离子体中所遭受的损坏，已知遭受暴露于等离子体工艺系统中的组件都覆盖了一层保护阻挡层。例如由铝制成的组件可以阳极氧化，以产生一个氧化铝的表面层，它对等离子体更有抵抗性。在另一个实例中，一个可消耗或可替代组件，例如由硅，石英，氧化铝，碳，或碳化硅制成，可以插入工艺腔室中来保护更有价值的组件表面，频繁替换它们成本将更大。进一步，希望表面材料的选择尽量小地将不想要的污染，杂质等引入工艺等离子体中以及可能的在衬底上形成的器件中。
在这两种情况下，保护层不可避免地失效，或者由于保护阻挡层的完整性或者制造保护阻挡层的完整性，以及可替代组件的易消耗特性要求经常性地维护等离子工艺系统。这种经常性的维护能够产生与等离子体工艺故障时间联系的成本，以及新的等离子体工艺腔室组件，它们将是额外的。
发明内容
本发明对等离子体工艺系统提供了改进的光学窗口淀积屏蔽，用于通过一个淀积屏蔽，等离子体工艺系统中的工艺空间的光学入口，其中光学窗口淀积屏蔽的设计和制作方便地针对了上面确定的缺点。
本发明的一个目标是提供了一种光学窗口淀积屏蔽，包括一个插塞，配置为沿一个在淀积屏蔽内形成的开口延伸，一个凸缘连接到插塞，配置为将光学窗口淀积屏蔽贴到淀积屏蔽上。插栓包括在此连接的一个正表面和一个周围表面。凸缘包括第一表面，第二表面，一个侧表面，其中第一表面进一步包括一个配合表面。
本发明的另一个目标是光学窗口淀积屏蔽，包括至少一个光学通孔，连接到插栓正表面和插栓第二表面，配置为允许光通过，其中这样一个光学通孔可以包括连接到栓塞正表面的一个暴露的进入表面，以及连接到暴露的进入表面和连接到凸缘第二表面的一个内通孔表面。
本发明的另一个目标是光学窗口淀积屏蔽，包括多个连接到凸缘第一表面的配合表面和凸缘第二表面的紧固接受器，配置为容纳紧固装置，其中每个紧固接受器可以包括一个进入区，一个通孔区，一个通孔出口，一个内紧固表面，以及一个凹进的紧固表面。
本发明的另一个目标是光学窗口淀积屏蔽进一步包括，暴露在工艺等离子体下的光学窗口淀积屏蔽的多个暴露表面上形成一层保护阻挡层。
本发明的一个进一步目标是，光学窗口淀积屏蔽的暴露表面包括栓塞的正表面，栓塞的一个周围表面，凸缘除掉配合表面的第一表面，以及至少一个光学通孔的暴露的进入表面。
本发明进一步提供了一种在等离子工艺系统中制作光学窗口淀积屏蔽的方法，包括步骤制作光学窗口淀积屏蔽；阳极氧化光学窗口淀积屏蔽，以在光学窗口淀积屏蔽上形成一个表面阳极氧化层；切削光学窗口淀积屏蔽上暴露的表面以去除表面阳极氧化层；以及在暴露的表面上形成一层保护阻挡层。
本发明提供了另一种在等离子体工艺系统中制作光学窗口淀积屏蔽的方法，包括步骤制作光学窗口淀积屏蔽；掩蔽光学窗口淀积屏蔽上暴露的表面，以防止形成一层表面阳极氧化层；阳极氧化光学窗口淀积屏蔽，在光学窗口淀积屏蔽上形成一层表面阳极氧化层；揭去暴露表面上的掩蔽；以及在暴露的表面上形成一层保护阻挡层。
本发明提供了另一种在等离子体工艺系统中制作光学窗口淀积屏蔽的方法，包括步骤制作光学窗口淀积屏蔽；以及在暴露表面上形成一层保护阻挡层。
本发明还包括另一种方法，结合在阳极氧化前掩蔽暴露表面的部分，并留下暴露表面的其他部分不掩蔽；阳极氧化未掩蔽的表面；切削暴露表面未掩蔽和阳极氧化的部分；去掉暴露表面上掩蔽部分的掩蔽；以及在暴露的表面上形成一层保护阻挡层。
上面的任何方法还可以任选地包括切削不是暴露表面的阳极氧化(或者另外覆盖)表面(例如获得一个裸露的金属连接，在其上切削的表面将与另一部分匹配)。
本发明的另一个目标是光学窗口淀积屏蔽用作衬片，其中该衬片不包括光学通孔，并可以使用上面的任何方法制作。
从下面对本发明示例实施例的详细描述并结合附图，将会更明显和更容易理解本发明的这些和其它优点，其中图1示出了根据本发明一个实施例，包括一个光学窗口淀积屏蔽的一个等离子体工艺系统的简化方框图；图2A示出了根据本发明一个实施例，用于一个等离子体工艺系统的一个光学窗口淀积屏蔽的平面图；图2B示出了根据本发明一个实施例，用于一个等离子体工艺系统的一个衬片的平面图；图3A示出了根据本发明一个实施例，用于一个等离子体工艺系统的一个光学窗口淀积屏蔽的截面图；图3B示出了根据本发明一个实施例，用于一个等离子体工艺系统的一个衬片的截面图；图4示出了根据本发明一个实施例，在一个等离子体工艺系统中，用于一个光学窗口淀积屏蔽的一个通孔的扩展截面图；图5示出了根据本发明一个实施例，在一个等离子体工艺系统中，用于一个光学窗口淀积屏蔽的一个栓塞周围表面以及凸缘第一表面的扩展截面图；图6表示了根据本发明一个实施例，制作用于一个等离子体工艺系统的一个光学窗口淀积屏蔽的方法；图7表示了根据本发明另一个实施例，制作用于一个等离子体工艺系统的一个光学窗口淀积屏蔽的方法；以及图8表示了根据本发明另一个实施例，制作用于一个等离子体工艺系统的一个光学窗口淀积屏蔽的方法。
具体实施例方式
本发明对等离子体工艺系统提供了一种改进的光学窗口淀积屏蔽，用于通过一个淀积屏蔽，等离子体工艺系统中的工艺空间的光学入口，其中光学窗口淀积屏蔽的设计和制作方便地针对了上面确定的缺点。
根据本发明的一个实施例，一个等离子体工艺系统1描述于图1，包括一个等离子体工艺腔室10，一个上部件20，一个电极板24，一个用于支撑衬底35的衬底支架30，以及一个抽运管道40连接到一个真空泵(未示出)，用于在等离子体工艺腔室10中提供一个降低的压强环境11。等离子体工艺腔室10便于在邻近衬底35的工艺空间12内形成一种工艺等离子体。等离子体工艺系统1可以配置为处理任何衬底(例如，200mm衬底，300mm衬底或更大的衬底)。
在图示的实施例中，上部件20可以包括至少一个盖，一个气体注入部件，以及一个上电极阻抗匹配网络。例如，电极板24可以连接到一个RF源。在另一个可选实施例中，上部件20包括一个盖和一个电极板24，其中电极板24维持在电势等于等离子体工艺腔室10的电势。例如，等离子体工艺腔室10，上部件20，和电极板24可以电学地连接到接地电势。
等离子体工艺腔室10可以例如进一步包括一个淀积屏蔽14，用于保护等离子体工艺腔室10免于工艺空间12中的工艺等离子体，以及一个光学观察口16。光学观察口16可以包括连接到一个光学窗口淀积屏蔽18背面的一个光学窗口17，并且一个光学窗口凸缘19可以配置为使光学窗口17连接到光学窗口淀积屏蔽18。密封部件，例如O环，可以在光学窗口凸缘19和光学窗口17之间，在光学窗口17和光学窗口淀积屏蔽18之间，以及在光学窗口淀积屏蔽18和等离子体工艺腔室10之间提供。光学观察口16可以例如允许监测从工艺空间12中的工艺等离子体的光发射。
衬底支架30可以例如进一步包括一个垂直平移装置50，由连接到衬底支架30和等离子体工艺腔室10的一个波纹管52包围，并配置为密封垂直平移装置50避免等离子体工艺腔室10中的降低压强环境11。此外，一个波纹管屏蔽54可以例如连接到衬底支架30，并配置为保护波纹管52避免工艺等离子体。衬底支架30可以例如进一步连接到至少一个聚焦环60，以及一个屏蔽环62。进一步，一个挡板64可以延伸到约衬底支架30的外围。
衬底35可以例如传送进和传送出等离子体工艺腔室10，通过一个槽阀(未示出)以及通过机器人衬底传送系统的腔室馈通(未示出)，它由安放在衬底支架30中的衬底起模顶杆(未示出)接收，并由位于此处的装置机械地平移。一旦衬底35由衬底传送系统接收，它降到衬底支架30的一个上表面。
衬底35可以例如通过一个静电吸附系统固定到衬底支架30上。进一步，衬底支架30可以例如进一步包括一个冷却系统，它包括一个再循环冷却液流，从衬底支架30接收热量并将热转移到一个热交换系统(未示出)，或者当加热时，将热从热交换系统转移。此外，气体可以例如通过一个背面气体系统传送到衬底35的背面，以改进衬底35和衬底支架30之间的气隙的热传导。这样一个系统可以在当需要控制衬底的温度上升和下降时使用。在其它的实施例中，可以包括加热元件，例如电阻加热元件或热电加热器/冷却器。
在图示的实施例中，如图1所示，衬底支架30可以包括一个电极，通过它RF功率连接到工艺空间12的工艺等离子体上。例如，衬底支架30可以电学上偏置在一个RF电压下，通过将RF功率从一个RF发生器(未示出)由一个阻抗匹配网络(未示出)传输到衬底支架30。RF偏压可以用作加热电子以形成并维持等离子体。在这种配置下，系统可以作为一个反应离子刻蚀(RIE)反应器工作，其中腔室和上气体注入电极用作接地表面。用于RF偏压的一个典型频率范围从1MHz到100MHz，优选13.56MHz。用于等离子体工艺的RF系统对该领域的技术人员是熟知的。
作为选择，工艺空间12中形成的工艺等离子体可以使用一个平行板，电容耦合等离子体(CCP)源，一个电感耦合等离子体(ICP)源，它们的任何组合，并有或没有磁场系统来形成。作为选择，工艺空间12中形成的工艺等离子体可以使用电子回旋共振(ECR)形成。仍然在另一个实施例中，工艺空间12中形成的工艺等离子体由发射一个螺旋波形成。仍然在另一个实施例中，工艺空间12中形成的工艺等离子体由一个传播表面波形成。
现在参考图2A(平面图)和图3A(截面图)描述的图示实施例，光学窗口淀积屏蔽18包括一个栓塞80，配置为延伸通过淀积屏蔽14中的一个开口，以及一个连接到栓塞80的凸缘82，配置为将光学窗口淀积屏蔽18贴在淀积屏蔽14上。如图3A所示，栓塞80包括一个正表面84，配置为面对工艺空间12中的一种工艺等离子体，以及一个周边表面86，配置为与淀积屏蔽14的开口70(图1)中第一开口表面配合。另外，凸缘82包括连接到栓塞80的周围表面86的第一表面88，第二表面90，以及一个边缘表面92。进一步，例如，栓塞80的宽度(沿主轴)范围可以从1到100mm。希望最小宽度范围可以从10到40mm，优选地，宽度至少25mm。进一步，例如，栓塞80的高度(沿短轴)范围可以从1到100mm。希望最小高度范围可以从10到40mm，优选地，高度至少15mm。
继续参考图2A和3A，光学窗口淀积屏蔽18可以例如进一步包括至少一个光学通孔94，它连接到栓塞80的正表面84以及连接到凸缘82的第二表面90，配置为允许光经过它进入和/或从工艺空间12中出来。
图4提供了光学通孔94的一个扩展图，其中光学通孔94的包括一个暴露的进入表面96，它连接到栓塞80的正表面84，以及一个内通孔表面98，它连接到凸缘82的暴露的进入表面96和第二表面90。进一步，例如至少一个光学通孔94的直径范围可以从0.5到20mm。希望的直径范围可以从0.5到5mm，以及优选地，最小宽度至少0.5mm。进一步，例如数目范围可以从1-100个，以及优选地，数目至少1个。
在一个可选实施例中，光学窗口淀积屏蔽18不包括光学通孔。在如图2B(平面图)和图3B(截面图)描述的图示实施例中，光学窗口淀积屏蔽18用作一个衬片(insert)18’，以填充淀积屏蔽14中的开口(即，在特定的工艺中不需要光学入口)。
参考图2A，B和3A，B，凸缘82可以例如进一步包括多个紧固接受器100，每个紧固接受器100连接到凸缘82的第一表面88和第二表面90，其配置为容纳紧固装置(未示出)，(例如螺栓)，以将光学窗口淀积屏蔽18和淀积屏蔽14连接起来。紧固接受器100可以包括一个进入区102，一个通孔区104，一个出口通孔区106，一个内紧固表面108，以及一个凹进的紧固表面109。进一步，凸缘82的第一表面88的一部分可以包括一个配合表面110，配置为它连接到淀积屏蔽14(图1)的一个配合表面。例如在光学窗口淀积屏蔽18内形成的紧固接受器100的数目范围可以从0-100。希望紧固接受器100的数目范围可以从1-8；以及优选地，紧固接受器100的数目至少为2个紧固接受器。关于将光学窗口淀积屏蔽18连接到淀积屏蔽14上的进一步细节，共同未决美国专利申请系列no.10/XXX,XXX，题目“用于一个等离子体工艺系统中的一个改进淀积屏蔽的方法和装置”，代理人案卷号226275US6YA，于此在相同日期公开，在此完全引用作为参考。
图5提供了栓塞80的周围表面86，和凸缘82的第一表面，以及它们之间的连接的一个扩展截面图。
现在参考图2-图5，光学窗口淀积屏蔽18进一步包括一个保护阻挡层150，形成在光学窗口淀积屏蔽18的多个暴露表面145上。在本发明的一个实施例中，暴露表面145可以包括栓塞80的正表面84，栓塞80的周围表面86，以及凸缘82除掉配合表面110的第一表面88。另外暴露表面145可以包括至少一个光学通孔94的暴露的进入表面96。在一个可选实施例中，暴露表面145可以包括配合表面110。
在本发明的一个实施例中，保护阻挡层150可以包括一种包括氧化物例如Al2O3的化合物。在本发明的另一个实施例中，保护阻挡层150可以包括Al2O3和Y2O3的混合物。在本发明的另一个实施例中，保护阻挡层150可以包括三族元素(周期表中的三族)和稀土元素中至少一种。在本发明的另一个实施例中，三族元素可以包括钇，钪，和镧中至少一种。在本发明的另一个实施例中，稀土元素可以包括铈，镝，和铕中至少一种。在本发明的另一个实施例中，形成保护阻挡层150的化合物可以包括氧化钇(Y2O3)，Sc2O3，Sc2F3，YF3，La2O3，CeO2，Eu2O3，和DyO3中的至少一种。
在本发明的一个实施例中，光学窗口淀积屏蔽18上形成的保护阻挡层150可以包括一个最小厚度，其中最小厚度可以规定为沿至少一个暴露表面145是常数。在另一个实施例中，最小厚度在跨越暴露表面145上可以变化。作为选择，最小厚度在暴露表面145的第一部分可以为常数，并沿暴露表面145的第二部分变化。例如，厚度的变化可以发生在一个弯曲表面上，在一个拐角上，或者在一个孔中。例如，最小厚度范围从0.5-500微米。希望最小厚度范围从5-200微米；以及优选地，最小厚度至少5微米。
图6表示了根据本发明一个实施例，在如图1描述的制作用于一个等离子体工艺系统的一个光学窗口淀积屏蔽18的方法。流程框图300开始于制作光学窗口淀积屏蔽18(如上面描述)的310。制作光学窗口淀积屏蔽包括机加工(machining)，铸造，抛光，锻打，以及研磨中至少一种。例如光学窗口淀积屏蔽18的元件可以根据机械绘图设置的规格加工，使用传统技术包括磨机，车床等。使用例如磨机或车床加工一个部件的技术对加工领域的技术人员来说是熟知的。光学窗口淀积屏蔽18可以例如使用铝制作。
在320中，阳极氧化光学窗口淀积屏蔽18以形成一层表面阳极氧化层。例如，当使用铝制作光学窗口淀积屏蔽18时，表面阳极氧化层包括氧化铝(Al2O3)。阳极氧化铝部件的方法对表面阳极氧化领域的技术人员来说是熟知的。
在330中，标识光学窗口淀积屏蔽18上的暴露表面145，并使用标准的机加工(machining)技术从暴露表面145上去除表面阳极氧化层。在本发明的一个实施例中，暴露表面包括栓塞的正表面，栓塞的周围表面，凸缘除掉配合表面的第一表面，以及至少一个光学通孔的暴露的进入表面。
在340中，保护阻挡层150(如上面描述)形成在330中标识的暴露表面145上。一层保护阻挡层包括例如氧化钇，可以使用(热)喷涂技术形成，这对陶瓷喷涂领域的技术人员来说是熟知的。在一个可选实施例中，形成保护阻挡层可以进一步包括抛光(或平滑)热喷涂层。例如抛光热喷涂层可以包括对喷涂的表面使用砂纸。
图7表示了根据本发明另一个实施例，在如图1描述的一个等离子体工艺系统中制作光学窗口淀积屏蔽18的方法。流程框图400开始于制作光学窗口淀积屏蔽18(如上描述)的410。制作光学窗口淀积屏蔽18可以包括机加工，铸造，抛光，锻打，以及研磨中至少一种。例如光学窗口淀积屏蔽18的元件可以根据机械绘图设置的规格加工，使用传统技术包括磨机，车床等。使用例如磨机或车床加工一个部件的技术对加工领域的技术人员来说是熟知的。光学窗口淀积屏蔽18可以例如使用铝制作。
在420中，掩蔽光学窗口淀积屏蔽18的暴露表面145以防止在其上形成一层表面阳极氧化层。在本发明的一个实施例中，暴露表面145包括栓塞的正表面，栓塞的周围表面，凸缘除掉配合表面的第一表面，以及至少一个光学通孔的暴露的进入表面。用于表面掩蔽和去遮蔽的技术对表面涂敷和表面阳极氧化领域的技术人员来说是熟知的。
在430中，阳极氧化光学窗口淀积屏蔽18，以在剩下的未遮蔽的表面上形成一层表面阳极氧化层。例如，当使用铝制作光学窗口淀积屏蔽18时，表面阳极氧化层包括氧化铝(Al2O3)。阳极氧化铝部件的方法对表面阳极氧化领域的技术人员来说是熟知的。
在440中，暴露表面145是去掉掩蔽的，以及将保护阻挡层150(如上描述)形成在暴露表面145上。一层保护阻挡层包括例如氧化钇，可以使用(热)喷涂技术形成，这对陶瓷喷涂领域的技术人员来说是熟知的。在一个可选实施例中，形成保护阻挡层150可以进一步包括抛光(或平滑)热喷涂层。例如抛光热喷涂层可以包括对喷涂的表面使用砂纸。
图8表示了根据本发明另一个实施例，在如图1描述的一个等离子体工艺系统中制作光学窗口淀积屏蔽18的方法。流程框图500开始于制作光学窗口淀积屏蔽18(如上描述)的510。制作光学窗口淀积屏蔽18可以包括机加工，铸造，抛光，锻打，以及研磨中至少一种。例如上面描述的每一个元件都可以根据机械绘图设置的规格加工，使用传统技术包括磨机，车床等。使用例如磨机或车床加工一个部件的技术对加工领域的技术人员来说是熟知的。光学窗口淀积屏蔽18可以例如使用铝制作。
在520中，一层保护阻挡层150(如上描述)形成在光学窗口淀积屏蔽18的暴露表面145上。在本发明的一个实施例中，暴露表面包括栓塞的正表面，栓塞的周围表面，凸缘除掉配合表面的第一表面，以及至少一个光学通孔的暴露的进入表面。在本发明的另一个实施例中，暴露表面包括光学窗口淀积屏蔽18上的所有表面。一层保护阻挡层包括例如氧化钇，可以使用(热)喷涂技术形成，这对陶瓷喷涂领域的技术人员来说是熟知的。在一个可选实施例中，形成保护阻挡层可以进一步包括抛光(或平滑)热喷涂层。例如抛光热喷涂层可以包括对喷涂的表面使用砂纸。
本发明还包括另一个方法，结合在阳极氧化前掩蔽暴露表面的部分，并留下暴露表面的其他部分不掩蔽；阳极氧化未掩蔽的表面；切削暴露表面未掩蔽和阳极氧化的部分；去掉暴露表面上掩蔽部分的掩蔽；以及在暴露的表面上形成一层保护阻挡层。
上面的任何方法还可以任选地包括切削不是暴露表面的阳极氧化(或者另外覆盖)表面(例如获得一个裸露的金属连接，在其上切削的表面将与另一部分匹配)。
尽管上面仅仅详细地描述了本发明的某些示例实施例，本领域的技术人员将很容易评价，在示例的实施例中许多修改是可能的，而不在材料上背离本发明的新示教和优点。因此，所有这样的修改都包括在本发明的范围内。
权利要求
1.一种光学窗口淀积屏蔽，用于在等离子体工艺系统中通过一个淀积屏蔽进入工艺空间，包括一个插塞，配置为提供光学入口通过所述淀积屏蔽，所述插栓包括一个正表面和一个周围表面；一个凸缘，耦连到所述插塞，配置为将所述光学窗口淀积屏蔽耦连到等离子体工艺系统的淀积屏蔽和腔室壁的至少一个上，所述凸缘包括第一表面、第二表面、以及边缘表面，其中一部分所述第一表面包括一个配合表面；以及一个保护阻挡层，耦连到所述光学窗口淀积屏蔽的多个暴露表面，其中多个暴露表面包括所述栓塞的所述正表面、所述栓塞的所述周围表面、以及所述凸缘除掉所述配合表面的所述第一表面。
2.根据权利要求1的光学窗口淀积屏蔽，其中所述光学窗口淀积屏蔽包括耦连到所述凸缘的所述第一表面和所述凸缘的所述第二表面的多个紧固接受器，并配置为容纳紧固装置，以便将所述光学窗口淀积屏蔽耦连到淀积屏蔽和腔室壁中的至少一个。
3.根据权利要求2的光学窗口淀积屏蔽，其中所述多个紧固接受器的每一个包括一个进入区，一个通孔区，一个出口通孔，一个内紧固表面，以及一个凹进的紧固表面。
4.根据权利要求1的光学窗口淀积屏蔽，其中所述光学窗口淀积屏蔽进一步包括至少一个光学通孔，耦连到所述插栓的所述正表面和所述插栓的所述第二表面，并配置为耦连通过所述光学窗口淀积屏蔽的光。
5.根据权利要求4的光学窗口淀积屏蔽，其中所述的至少一个光学通孔的每一个包括一个暴露的进入表面以及一个内通孔表面。
6.根据权利要求5的光学窗口淀积屏蔽，其中多个暴露表面进一步包括所述至少一个光学通孔中至少一个的所述暴露的进入表面。
7.根据权利要求1的光学窗口淀积屏蔽，其中所述第二表面包括一个阳极氧化层。
8.根据权利要求1的光学窗口淀积屏蔽，其中所述边缘表面包括一个阳极氧化层。
9.根据权利要求1的光学窗口淀积屏蔽，其中所述保护阻挡层包括含有三族元素和稀土元素中至少一种的化合物。
10.根据权利要求9的光学窗口淀积屏蔽，其中所述三族元素包括钇，钪，和镧中至少一种。
11.根据权利要求9的光学窗口淀积屏蔽，其中所述稀土元素包括铈，镝，和铕中至少一种。
12.根据权利要求1的光学窗口淀积屏蔽，其中所述保护阻挡层包括Y2O3，Sc2O3，Sc2F3，YF3，La2O3，CeO2，Eu2O3，和DyO3中至少一种。
13.根据权利要求1的光学窗口淀积屏蔽，其中所述保护阻挡层包括一个最小厚度，并且所述最小厚度沿多个暴露表面的至少一个为常数。
14.根据权利要求1的光学窗口淀积屏蔽，其中所述保护阻挡层包括一个可变厚度，并且所述可变厚度范围从0.5-500微米。
15.根据权利要求1的光学窗口淀积屏蔽，其中所述多个暴露表面进一步包括所述配合表面。
16.根据权利要求1的光学窗口淀积屏蔽，其中所述光学窗口淀积屏蔽包括一种金属。
17.根据权利要求16的光学窗口淀积屏蔽，其中所述金属包括铝。
18.根据权利要求1的光学窗口淀积屏蔽，其中所述光学窗口淀积屏蔽包括一个矩形形状。
19.根据权利要求1的光学窗口淀积屏蔽，其中所述配合表面包括一个金属表面。
20.一种在等离子工艺系统中制作用于淀积屏蔽的光学窗口淀积屏蔽的方法，所述方法包括制作所述光学窗口淀积屏蔽，其中所述光学窗口淀积屏蔽包括一个插塞，配置为提供光学入口通过所述淀积屏蔽，所述插栓包括一个正表面和一个周围表面，以及一个凸缘耦连到所述插塞，并配置为将所述光学窗口淀积屏蔽耦连到等离子体工艺系统的淀积屏蔽和腔室壁的至少一个上，所述凸缘包括第一表面、第二表面、以及边缘表面，其中一部分所述第一表面包括一个配合表面；以及在暴露表面上形成一层保护阻挡层，其中所述暴露表面包括所述衬片的所述正表面、所述衬片的所述周围表面、以及所述凸缘除掉所述配合表面的所述第一表面。
21.根据权利要求20的方法，所述方法进一步包括阳极氧化所述光学窗口淀积屏蔽，以在所述光学窗口淀积屏蔽上形成一个表面阳极氧化层；以及去除所述暴露表面上的所述表面阳极氧化层。
22.根据权利要求21的方法，其中所述的去除包括机加工，平滑，抛光，和研磨中的至少一种。
23.根据权利要求20的方法，所述方法进一步包括在所述光学窗口淀积屏蔽上掩蔽所述暴露表面，以防止形成一层表面阳极氧化层；阳极氧化所述光学窗口淀积屏蔽，以在所述光学窗口淀积屏蔽的未掩蔽表面上形成一层表面阳极氧化层；以及去掉所述暴露表面的掩蔽。
24.根据权利要求20的方法，其中所述制作包括机加工，涂敷，掩蔽，去掩蔽，铸造，抛光，锻打，以及研磨中至少一种。
25.根据权利要求20的方法，其中所述的形成包括喷涂，加热和冷却中至少一种。
26.根据权利要求20的方法，所述方法进一步包括平滑所述保护阻挡层。
27.根据权利要求20的方法，其中所述光学窗口淀积屏蔽包括耦连到所述凸缘的所述第一表面和所述凸缘的所述第二表面的多个紧固接受器，并配置为容纳紧固装置，以便将所述光学窗口淀积屏蔽耦连到淀积屏蔽和腔室壁中的至少一个。
28.根据权利要求27的方法，其中每个所述多个紧固接受器包括一个进入区，一个进入腔，一个出口通孔，一个内紧固表面，以及一个凹进的紧固表面。
29.根据权利要求20的方法，其中所述多个暴露表面进一步包括所述配合表面。
30.根据权利要求20的方法，其中所述光学窗口淀积屏蔽包括一种金属。
31.根据权利要求30的方法，其中所述金属包括铝。
32.根据权利要求20的方法，其中所述光学窗口淀积屏蔽包括一个矩形形状。
33.根据权利要求20的方法，其中所述第二表面包括一层阳极氧化层。
34.根据权利要求20的方法，其中所述边缘表面包括一层阳极氧化层。
35.根据权利要求20的方法，其中所述保护阻挡层包括含有三族元素和稀土元素中至少一种的化合物。
36.根据权利要求35的方法，其中所述三族元素包括钇，钪，和镧中至少一种。
37.根据权利要求35的方法，其中所述稀土元素包括铈，镝，和铕中至少一种。
38.根据权利要求20的方法，其中所述保护阻挡层包括Y2O3，Sc2O3，Sc2F3，YF3，La2O3，CeO2，Eu2O3，和DyO3中至少一种。
39.根据权利要求20的方法，其中所述保护阻挡层包括一个最小厚度，并且所述最小厚度沿至少一个所述暴露表面为常数。
40.根据权利要求1的光学窗口淀积屏蔽，其中所述保护阻挡层包括一个可变厚度，并且所述可变厚度范围从0.5-500微米。
41.一种用于在等离子体工艺系统中的淀积屏蔽的衬片，包括一个插塞，配置为适合所述淀积屏蔽中的一个开口，所述插栓包括一个正表面和一个周围表面；一个凸缘，耦连到所述插塞，配置为将所述衬片耦连到等离子体工艺系统的淀积屏蔽和腔室壁的至少一个上，所述凸缘包括第一表面，第二表面，以及边缘表面，其中一部分所述第一表面进一步包括一个配合表面；以及一层保护阻挡层，耦连到所述衬片的多个暴露表面，其中多个暴露表面包括所述栓塞的所述正表面、所述栓塞的所述周围表面、以及所述凸缘除掉所述配合表面的所述第一表面。
42.根据权利要求41的衬片，其中所述衬片包括耦连到所述凸缘的所述第一表面和所述凸缘的所述第二表面的多个紧固接受器，并配置为容纳紧固装置，以便将所述衬片耦连到淀积屏蔽和腔室壁中的至少一个。
43.根据权利要求42的衬片，其中每个所述多个紧固接受器包括一个进入区，一个进入腔，一个出口通孔，一个内紧固表面，以及一个凹进的紧固表面。
44.根据权利要求41的衬片，其中所述多个暴露表面进一步包括所述配合表面。
45.根据权利要求41的衬片，其中所述光学窗口淀积屏蔽包括一种金属。
46.根据权利要求45的衬片，其中所述金属包括铝。
47.根据权利要求41的衬片，其中所述光学窗口淀积屏蔽包括一个矩形形状。
48.根据权利要求41的衬片，其中所述保护阻挡层包括Al2O3。
49.根据权利要求41的衬片，其中所述保护阻挡层包括Al2O3和Y2O3的混合物。
50.根据权利要求41的衬片，其中所述保护阻挡层包括含有三族元素和稀土元素中至少一种的化合物。
51.根据权利要求50的衬片，其中所述三族元素包括钇，钪，和镧中至少一种。
52.根据权利要求50的衬片，其中所述稀土元素包括铈，镝，和铕中至少一种。
53.根据权利要求41的衬片，其中所述保护阻挡层包括氧化钇(Y2O3)，Sc2O3，Sc2F3，YF3，La2O3，CeO2，Eu2O3，和DyO3中至少一种。
54.根据权利要求41的衬片，其中所述保护阻挡层包括一个最小厚度，并且所述最小厚度沿至少一个所述暴露表面为常数。
55.根据权利要求41的衬片，其中所述保护阻挡层包括一个可变厚度，并且所述可变厚度范围从0.5-500微米。
56.根据权利要求41的衬片，其中所述多个暴露表面进一步包括所述内紧固表面。
57.一种制作在等离子工艺系统中用于淀积屏蔽的衬片的方法，所述方法包括制作所述衬片，其中所述衬片包括一个插塞，配置为适合所述淀积屏蔽中的一个开口，所述插栓包括一个正表面和一个周围表面，以及一个凸缘耦连到所述插塞，配置为将所述衬片耦连到等离子体工艺系统的淀积屏蔽和腔室壁的至少一个上，所述凸缘包括第一表面，第二表面，以及边缘表面，其中一部分所述第一表面包括一个配合表面；以及在暴露表面上形成一层保护阻挡层，其中所述暴露表面包括所述插塞的所述正表面、所述插塞的所述周围表面、以及所述凸缘除掉所述配合表面的所述第一表面。
58.根据权利要求57的方法，所述方法进一步包括阳极氧化所述衬片，以在所述衬片上形成一个表面阳极氧化层；以及去除所述暴露表面上的所述表面阳极氧化层。
59.根据权利要求58的方法，其中所述的去除包括机加工，平滑，抛光，和研磨中的至少一种。
60.根据权利要求57的方法，所述方法进一步包括在所述衬片上掩蔽所述暴露表面，以防止形成一层表面阳极氧化层；阳极氧化所述衬片，以在所述衬片的未掩蔽表面上形成一层表面阳极氧化层；以及去掉所述暴露表面的掩蔽。
61.根据权利要求57的方法，其中所述制作包括机加工，涂敷，掩蔽，去掩蔽，铸造，抛光，锻打，以及研磨中至少一种。
62.根据权利要求57的方法，其中所述的形成包括喷涂，加热和冷却中至少一种。
63.根据权利要求57的方法，所述方法进一步包括平滑所述保护阻挡层。
64.根据权利要求57的方法，其中所述衬片包括耦连到所述凸缘的所述第一表面和所述凸缘的所述第二表面的多个紧固接受器，并配置为容纳紧固装置，以便将所述衬片耦连到淀积屏蔽和腔室壁中的至少一个。
65.根据权利要求64的方法，其中每个所述多个紧固接受器包括一个进入区，一个进入腔，一个出口通孔，一个内紧固表面，以及一个凹进的紧固表面。
66.根据权利要求57的方法，其中所述多个暴露表面进一步包括所述配合表面。
67.根据权利要求57的方法，其中所述衬片包括一种金属。
68.根据权利要求57的方法，其中所述金属包括铝。
69.根据权利要求57的方法，其中所述衬片包括一个矩形形状。
70.根据权利要求57的方法，其中所述保护阻挡层包括Al2O3。
71.根据权利要求57的方法，其中所述保护阻挡层包括Al2O3和Y2O3的混合物。
72.根据权利要求57的方法，其中所述保护阻挡层包括含有三族元素和稀土元素中至少一种的化合物。
73.根据权利要求72的方法，其中所述三族元素包括钇，钪，和镧中至少一种。
74.根据权利要求72的方法，其中所述稀土元素包括铈，镝，和铕中至少一种。
75.根据权利要求57的方法，其中所述保护阻挡层包括氧化钇(Y2O3)，Sc2O3，Sc2F3，YF3，La2O3，CeO2，Eu2O3，和DyO3中至少一种。
76.根据权利要求57的方法，其中所述保护阻挡层包括一个最小厚度，并且所述最小厚度沿至少一个所述暴露表面为常数。
77.根据权利要求57的方法，其中所述保护阻挡层包括一个可变厚度，并且所述可变厚度范围从0.5-500微米。
78.一种在等离子工艺系统中制作光学窗口淀积屏蔽，用于通过一个淀积屏蔽进入工艺空间的方法，所述方法包括步骤制作所述光学窗口淀积屏蔽，所述光学窗口淀积屏蔽包括一个插塞，所述插栓包括一个正表面和一个周围表面，以及一个凸缘耦连到所述插塞，所述凸缘包括第一表面，第二表面，以及边缘表面，其中一部分所述第一表面包括一个配合表面；阳极氧化所述光学窗口淀积屏蔽，以在光学窗口淀积屏蔽上形成一个表面阳极氧化层；机加工所述光学窗口淀积屏蔽上暴露的表面以去除所述表面阳极氧化层。所述暴露表面包括所述插塞的所述正表面、所述插塞的所述周围表面、以及所述凸缘除掉所述配合表面的所述第一表面；以及在暴露的表面上形成一层保护阻挡层。
79.根据权利要求78的方法，其中所述保护阻挡层包括含有三族元素和稀土元素中至少一种的化合物。
80.根据权利要求78的方法，其中所述保护阻挡层包括氧化钇(Y2O3)，Sc2O3，Sc2F3，YF3，La2O3，CeO2，Eu2O3，和DyO3中至少一种。
81.一种在等离子工艺系统中制作改进的光学窗口淀积屏蔽，用于通过一个淀积屏蔽进入工艺空间的方法，所述方法包括步骤制作所述光学窗口淀积屏蔽，所述光学窗口淀积屏蔽包括一个插塞，所述插栓包括一个正表面和一个周围表面，以及一个凸缘耦连到所述插塞，所述凸缘包括第一表面，第二表面，以及边缘表面，其中一部分所述第一表面包括一个配合表面；掩蔽所述光学窗口淀积屏蔽上暴露的表面，以防止形成表面阳极氧化层，所述暴露表面包括所述插塞的所述正表面，所述插塞的所述周围表面，以及所述凸缘除掉所述配合表面的所述第一表面；阳极氧化所述光学窗口淀积屏蔽，以在光学窗口淀积屏蔽上形成一个表面阳极氧化层；去掉暴露表面上的掩蔽；以及在暴露的表面上形成一层保护阻挡层。
82.根据权利要求81的方法，其中所述保护阻挡层包括含有三族元素和稀土元素中至少一种的化合物。
83.根据权利要求81的方法，其中所述保护阻挡层包括Y2O3，Sc2O3，Sc2F3，YF3，La2O3，CeO2，Eu2O3，和DyO3中至少一种。
84.根据权利要求78的方法，进一步包括机加工至少一个未掩蔽的表面，以制作一个裸露的配合表面。
全文摘要
本发明提出了用于等离子体工艺系统的改进的光学窗口淀积屏蔽，光学窗口淀积屏蔽通过一个淀积屏蔽，用于等离子体工艺系统中的工艺空间的光学入口，其中光学窗口淀积屏蔽的设计和制作对工艺空间中的工艺等离子体方便地提供了一个光学清洁入口，而基本上保持最小地腐蚀光学窗口淀积屏蔽。
文档编号H01L21/00GK1682340SQ03822080
公开日2005年10月12日 申请日期2003年9月29日 优先权日2002年9月30日
发明者西本伸也, 三桥康至, 三枝秀仁, 高濑均, 中山博之 申请人:东京毅力科创株式会社