用于等离子体处理的电极组件及其制造方法_2

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的另一具体实施例的主视剖视示意图。
【具体实施方式】
[0034]为更好的理解本发明的内容,下面结合具体实施例作进一步说明。
[0035]图1示出本发明的电极组件的一具体实施例的主视剖视示意图,在本实施例中,所述电极组件为一气体喷头式电极,所述气体喷头式电极组件包括支撑部件110、电极140和位于支撑部件110和电极140之间的连接层150,支撑部件110包括第一结合面111,支撑部件110上设置第一组喷气孔115 ;电极140包括第二结合面141,电极140上设置第二组喷气孔145。连接层150包括一弹性连接层130和一安装层120,连接层150上设置容许所述第一组喷气孔115和所述第二组喷气孔气体145贯通的气体通道155。气体通道155的结构可以为实现第一组喷气孔115和第二组喷气孔145对接的第三组喷气孔,也可以为环绕第一组喷气孔和第二组喷气孔的窄缝,下文将对其详细介绍。安装层120的材质可以与支撑部件110的材质相同,也可以与电极140的材质相同,在本实施例中,支撑部件110材质为金属材质,安装层120材质与支撑部件110材质相同,为一层厚度在0.05mm-0.5mm之间的金属层,优选的,该金属层为铝层。此时,铝制的安装层120与支撑部件110通过机械方式固定结合,弹性连接层130与电极140的第二结合面141固定结合。
[0036]电极140的材质通常为硅、石墨、碳化硅、石英或铝等材料,而支撑部件的材质通常为金属材质,支撑部件110内部或者上方通常可以设置温度调节装置(图中未示出),实现对电极140的温度调节,由于支撑部件和电极材质较硬,接触面难以完全贴合,导致支撑部件内部或上方的热量在向电极传导时,热量传导效率降低,同时如果电极140的材料为硅、石墨、碳化硅、石英中的一种,由于电极140和支撑部件110之间具有不同的热膨胀/收缩,这会引起电极变形或弯曲,更有甚者,会使电极破裂,从而影响等离子体处理的均一性和加工稳定性。在等离子体环境下工作,电极140经常受到等离子体的物理轰击和反应气体的化学腐蚀,使用一定时间后需要对电极140进行替换;而与电极140连接的支撑部件由于不处在等离子体环境中,损耗较小,为了节约成本,理想的方案是能方便地将电极140从支撑部件110上进行拆卸和组装。基于上述技术问题,图1公开的本发明的实施例可以方便地解决上述问题,具体说来,选择铝制的安装层可以实现与金属支撑部件110的机械连接,同时由于安装层120材质与支撑部件材质相同,避免了由于材料不同具有不同热膨胀系数可能造成的电极变形或弯曲,更有甚者,会使电极破裂等问题。通过将安装层120与支撑部件110机械连接,便于实现安装层120下方的电极和支撑部件110的分离、替换。同时,由于铝制安装层120通过弹性连接层130与电极140粘接固定,弹性连接层130可以保持电极140与铝制安装层120之间的相对运动,避免两种电极和安装层由于材料不同,受热膨胀状况不同发生的电极变形或弯曲,更有甚者,会使电极破裂等问题。由于弹性连接层130材质较软,能够与安装层120和电极140的接触面完全贴合,提高了支撑部件110与电极140间的热传导效率。
[0037]在本实施例中,连接层150上设置有与第一组喷气孔115和第二组喷气孔145相匹配的第三组喷气孔155,为了避免弹性连接层130受热变形导致第三组喷气孔发生变形堵塞,一般的,通常第三组喷气孔155的孔径大于等于第一组喷气孔115和第二组喷气孔145的孔径。在本发明中,弹性连接层130的材料可以为粘性的也可以不具有粘性,本实施例中,选择弹性连接层130的材料具有粘性,本实施例所述的电极组件的制作方法为:提供一具有第一结合面111的金属支撑部件110,在金属支撑部件110上设置第一组喷气孔115 ;提供一具有第二结合面141的电极140,在电极140上设置与第一组喷气孔115相匹配的第二组喷气孔145 ;提供一金属安装层120和一弹性连接层130并将二者粘接固定形成连接层150,在粘接固定好的连接层150上设置与第一组喷气孔115和第二组喷气孔145相匹配的第三组喷气孔155,将弹性粘结层130未与安装层120粘接的一面与电极粘结固定,将安装层120与金属支撑部件110机械连接,如可以通过螺钉拧紧等方法连接固定;由于安装层的厚度较小,难以承受螺钉的拧压,可以通过机械装置将电极140和支撑装置110安装到一起,实现安装层与支撑部件110的固定结合。需要注意的是,在将金属安装层与金属支撑部件机械固定时,以及将电极140与弹性连接层130粘接固定时,需要将第一组喷气孔115,第三组喷气孔155以及第二组喷气孔145依次垂直对齐,以实现反应气体经过气体喷头式电极100进入反应腔内。在另外的实施例中,弹性连接层130不具有粘性,因此在安装电极组件时,将安装层130靠近支撑部件110放置,弹性连接层120靠近电极140放置,将金属支撑部件110和电极140通过机械方式夹紧连接,将安装层120和弹性连接层130机械固定结合到金属支撑部件110和电极140之间。
[0038]通过本实施例描述的技术方案,当电极140需要替换时,通过解除金属安装层120与金属支撑部件110之间的机械连接,即可轻松实现电极140与连接层150 —起从金属支撑部件上解除,实现新的电极的替换。本实施例中,支撑部件110可实现若干个电极140的更新替换,相比于现有技术中奖支撑部件110 —起替换,大大降低了设备成本。
[0039]图2a_b示出本发明另一种实施例的电极组件结构示意图,图2a示出本实施例的电极组件的主剖面结构示意图,本实施例的支撑部件和安装层的材料与上述实施例相同,区别在于:连接层150’上设置的容许第一组喷气孔115’和所述第二组喷气孔气体145’贯通的气体通道155’为若干条窄缝,窄缝155’围绕第一组喷气孔115’和第二组喷气孔145’设置。图2b示出连接层150’未与电极140’粘接固定时的仰视图,由图2b可以清晰的看至IJ,由于第一组喷气口 115’排布密集,窄缝155’之间可以包含至少一排喷气口,其他技术特征同上述实施例。
[0040]图3示出本发明另一种实施例的电极组件结构示意图,在本实施例中,连接层250的安装层220材质与电极240的材质相同,电极240材料通常为硅、石墨、碳化硅、石英等材料,由于安装层220与电极240直接接触,为避免不同材料热膨胀系数不同造成的电极240变形、弯曲或者破裂等问题,安装层220材质也选择为硅、石墨或者碳化硅等材料。类似于图1所示的实施例,支撑部件210上设置第一组喷气孔215,电极240上设置第二组喷气孔,将弹性连接层230与安装层粘接固定,并在其上设置第三组喷气孔255,安装层220通过机械方式与电极240固定连接,弹性连接层230与支撑部件210粘接固定,固定连接时保持第一组喷气孔215、第三组喷气孔255和第二组喷气孔245依次垂直贯通。为了避免弹性连接层230受热变形导致第三组喷气孔发生变形堵塞,一般的,通常第三组喷气孔255的孔径大于等于第一组喷气孔215和第二组喷气孔245的孔径。
[0041]本实施例所述的电极组件的制作方法为:提供一具有第一结合面211的支撑部件210,在支撑部件210上设置第一组喷气孔215 ;提供一具有第二结合面241的电极240,在电极240上设置与第一组喷气孔215相匹配的第二组喷气孔245 ;提供一材质与电极240材质相同的安装层220和一弹性连接层230,在本发明中,弹性连接层230的材料可以为粘性的也可以不具有粘性,本实施例中,选择弹性连接层230的材料具有粘性,将安装层220和弹性连接层230粘接固定形成连接层250,在粘接固定好的连接层250上设置与第一组喷气孔215和第二组喷气孔245相匹配的第三组喷气孔255,将安装层220与电极240机械连接,如可以通过螺钉拧紧等方法连接固定,由于安装层220的厚度较小,难以承受螺钉的拧压,可以通过机械装置将电极240和支撑装置210安装到一起,实现安装层与支撑部件210的固定结合。再将支撑部件210粘接固定到弹性连接层230背向安装层220的一面。需要注意的是,在将安装层220与电极240机械固定时,以及将支撑部件210与弹性连接层230粘接固定时,需要将第一组喷气孔215,第三组喷气孔255以及第二组喷气孔245依次垂直对齐,以实现反应气体经过气体喷头式电极200进入反应腔内。明显的,在制作电极组件200时,也可以先将连接层150与支撑部件210粘接固定,再与电极240机械固定,固定时同样需要考虑三组喷气孔依次对齐。在另外的实施例中,弹性连接层230不具有粘性,因此在安装电极组件时,将安装层230靠近电极240放置,弹性连接层22
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