用于半导体设备的密封槽方法_2

文档序号:9713722阅读:来源:国知局
子体。在一个实施例中,RF电源136给阴极电极138提供约200W至约1000W之间的RF功率。
[0027]栗送口 145可穿过腔室主体105的侧壁112形成,且通过排气歧管123连接至腔室空间。栗送设备170通过栗送口 145耦接至处理腔室空间152,以排空及控制处理腔室空间152中的压力。排气歧管123具有挡板154,以控制从栗送设备170吸入至排气歧管123中的等离子体气体的均匀性。栗送设备170可包括一个或多个栗及节流阀。栗送设备170及腔室冷却设计启用在适合于热预算需求的温度(例如,约-25摄氏度至约+500摄氏度)下的高的基础真空(base vacuum)(约ΙχΕ—8托或更少)以及低的上升速率(约1000毫托/分钟(mTorr/min))。在一个实施例中,栗送设备启用10与30mT之间的真空压力。
[0028]在处理期间,将气体引入到真空处理腔室100中,以形成等离子体并蚀刻基板120的表面。基板支撑底座135由电源136进行偏置。电源142激励由气源160供应且离开喷头114的处理气体以形成等离子体。来自等离子体的离子被吸引至基板支撑底座135中的阴极,且轰击/蚀刻基板120直至形成期望的结构。
[0029]盖组件110可在打开位置与关闭位置之间移动,以便于对真空处理腔室100的内部的保养。盖组件110及腔室主体105中的一者包括一个或多个密封槽101。被示为在盖组件110的底表面102中形成的密封槽101具有设置于其中的密封件106。密封件106可为0形环或其他适当的密封件,密封件106的材料被选择用于预期的工艺条件。当盖组件110处于打开位置时,密封件106的一部分延伸在盖组件110的底表面102的下方。当盖组件110移动至关闭位置中时,密封件106被压缩在腔室主体105的顶表面132与盖组件110之间,藉此将盖组件110密封至腔室主体105。当腔室空间152内存在真空条件时,密封件106的压缩足以防止来自腔室主体105外的气体流动进入处理腔室空间152。
[0030]可响应于被用于蚀刻设置于基板120上的特定材料的处理参数而选择盖组件110中的密封槽101的配置,该特定材料控制密封件106的材料及几何结构的选择。密封槽101的配置允许密封件106热膨胀及收缩而没有从密封槽101挤出,同时维持在约40摄氏度或更大处的1 OmT orr至约30mTorr的压力。由密封槽101及密封件106的组合提供的位于腔室主体105与盖组件110之间的稳健的密封允许用于等离子体工艺的较宽的窗口,该较宽的窗口防止与密封故障相关联的污染。为了更好地理解密封槽101的功能如何启用升高的温度下的腔室操作,参阅图2更详细地描述密封槽101。
[0031]图2为盖底部102的视图,该图图示了密封槽101。盖底部102具有中心210,外部边缘(outside edge)230及外缘(outer edge)220关于中心210是同心对准的。位于外缘220与外部边缘230之间的盖组件底部122的外表面225可以是平坦的,以接收密封槽101。密封槽101在使密封槽101与腔室主体10 5的顶部132对准(如图1中所示)的位置中被形成到外表面225中,以使得当盖组件110处于关闭位置时,保持在密封槽101中的密封件106在盖组件110与腔室主体105之间压缩。
[0032]外表面225可包括在外部边缘230附近的通孔232。通孔232接受紧固件,并且与设置在侧壁112的顶部122中的紧固件接收器(未图示)对准。这些紧固件可被用于将盖组件110固定至腔室主体105。在一个实施例中,在外表面225中存在8个均匀间隔的通孔232。
[0033]密封槽101可为圆形的,且与盖底部102同心地对准。密封槽101可具有从中心210向密封槽101的外周265测量的半径240。替代地,密封槽101可为其他的平面视图几何结构。例如,密封槽101可具有正方形、矩形、八边形、多边形或适合于与基板腔室的侧壁对准的其他平面视图形式。
[0034]密封槽101具有接近中心210的内周260以及更靠近外缘220的外周265,这两者均关于中心210是同心的。内周260在形状上为圆形的,而外周265为大致圆形的,外周265具有延伸至密封槽101中的一个或多个小突出部(tab)201。外周265可具有取决于与密封槽101相接的腔室主体105的尺寸而在约200mm与约1000mm之间变化的外径。在一个实施例中,密封槽101可具有约500_的外径以及具有约1,570_的长度的外周265。
[0035]替代地,密封槽101可具有正方形几何结构。该密封槽的所有四个边可具有相等的长度,该长度取决于与密封槽101相接的腔室主体105的尺寸而在约200_与约1000mm之间变化。在一个实施例中,该正方形密封槽101可具有沿一边的约900mm的长度,以及具有约3,600mm的长度的外周265。
[0036]突出部201为从密封槽的外周265延伸的小的突出。密封槽101的多个部分不具有突出部201。例如,开放部分202(即,不受突出部201限制的密封槽101的部分)被示为毗邻突出部201。开放部分202及突出部201沿密封槽101的外周265交替。例如,密封槽101的外周265可具有由开放部分202隔开的12个均匀间隔的突出部201。
[0037]在图3中是突出部201以及开放部分202的放大图。突出部201可具有从突出部201与外周265的相交处测量的长度310。突出部201的长度310可取决于密封槽101的尺寸、密封件的材料及预期的操作条件而在约2mm与约100mm之间变化。在一个实施例中,密封槽101的外周265具有约1,570.80mm的长度,突出部201沿外周265的长度310各自可为约17.44mm,而相邻的突出部201之间的12个开放部分202中的每一个的长度可为约113mm。
[0038]突出部201具有从外周265向内径向延伸的突出311。在另一实施例中,突出部201可具有可从内周260向外径向延伸的突出311。突出部201的突出311在突出部201的开端350及末端351处具有圆形曲线320,该圆形曲线320将突出部201连接至外周265。圆形曲线320中断在开端350及末端351处的锐边,以便不损坏置置于密封槽101中的密封件106。在一个实施例中,圆形曲线320具有约1mm的半径。
[0039]图4为沿图3的剖面线A-A获取的且穿过突出部201获取的密封槽101的横截面轮廓。如图4中所示,密封槽101具有合并突出部201的燕尾(dovetail)轮廓400。燕尾轮廓400关于中心轴401可以是基本上对称的。燕尾轮廓400包括中断盖组件110的底表面102的开口470。
[0040]开口 470沿内周260及外周265具有圆形边缘420。圆形边缘420可具有约0.38mm的半径。圆形边缘420开始于盖组件110的底表面102处,并结束于开口 470处。开口 470为燕尾轮廓400的最窄的部分。在一个实施例中,开口470为约4.58mm。然而,开口470的宽度取决于密封件106的尺寸及材料选择。开口 470被选择成在盖组件110可经历的条件及温度的范围下将密封件106保持到密封槽101中。
[0041 ] 燕尾轮廓400在开口470之下膨胀,以包括锥形壁425。壁425具有用密封槽101的底部420限定的角440。壁425的角440对于燕尾轮廓400的两侧可以是相同的。在一个实施例中,角440可为约60°。然而,应理解,角440可响应于不同的密封件轮廓以及其他因素而变化。
[0042]壁425以底部半径430与底部426相交。底部半径430在垂直于盖组件110的底表面102及外表面225测量的深度530(图5中所示)处开始。沿外周265从外表面225测量深度530。深度530可在约3.5
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