真空等离子体工件处理设备制造技术

在等离子体反应器（1）中，通过包括中心框架（57）的结构将泵送隔间（5）与等离子体处理隔间（7）隔开。框架经由辐条（12）而被悬挂到反应器的罩壳（3）上。辐条允许框架在热负荷下自由膨胀和收缩。辐条之间的缝不允许等离子体在那里点燃，并且在处理隔间和泵送隔间之间提供小的流动阻力。框架可用作用于在较小电极（45）上的基底（47）的向下保持构件。

Vacuum plasma workpiece processing equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】真空等离子体工件处理设备
本专利技术涉及真空等离子体工件或基底处理设备。
技术介绍
这样的设备通常包括真空接收件，该真空接收件经由一个或多于一个泵送端口来泵送，以便在接收件中建立对于工件或基底的相应处理来说必要的真空度并且在处理（例如，层沉积或蚀刻）期间保持处理氛围。各种真空处理（如尤其是蚀刻处理）也在相应处理期间需要最有效的泵送。有效泵送的要求之一是总体泵送端口的大流量截面。提供大的泵送端口导致相对大体积的接收件。在仅考虑真空等离子体处理室的体积的情况下，常常期望最小化这样的体积，这只是为了减少抽空时间跨度。因此，关于用于有效泵送的接收件体积和用于真空等离子体处理的接收件体积存在权衡。该权衡已通过将接收件或外壳细分为泵送隔间（包括泵送端口）和处理隔间来解决。这两个隔间的构造隔开部必须允许从处理隔间到泵送隔间的高泵送效率。工件或基底由此在其真空等离子体处理期间被定位成靠近两个隔间的构造隔开部。所陈述的构造隔开部与待处理或正被处理的工件或基底的相互错位可能会对工件或基底的处理具有严重影响。
技术实现思路
本专利技术的目的提供所陈述类型的改进的工件或基底处理反应器或设备。这通过被构造成用于在预定条件（包括预定压力条件）下进行操作的根据本专利技术的真空等离子体处理设备来实现。该设备包括真空外壳，也被称为接收件。外壳被细分为：泵送隔间，该泵送隔间包括泵送端口；以及真空等离子体处理隔间。这些隔间由保持框架的遮板（shroud）或边沿隔开。框架限定至真空等离子体处理隔间的工件或基底通达开口。框架由遮板或边沿借助于相互限定在泵送隔间和处理隔间之间的贯通间隙的众多辐条来保持。所述贯通间隙被定制成使得在操作中，在预定的真空等离子体处理条件下等离子体不会在其中燃烧。框架由边沿或遮板借助于辐条以这样的方式保持：使得框架可在热负荷下自由地膨胀和缩回。因此，避免了限定工件通达开口的框架的任何翘曲。然而，双隔间结构允许通过大的泵送端口实现高泵送效率，不过将处理隔间保持为小的，其恰好适合于特定工件或基底以及用于等离子体产生的其中的电极装置。在不考虑泵送端口要求的情况下，蚀刻隔间的体积可被完全利用于电极装置。在真空等离子体处理设备的一个实施例中，辐条被构造为可压缩和/或可弯曲的构件。在根据本专利技术的真空等离子体处理设备的一个实施例中，设备是真空等离子体蚀刻设备。该设备可在反应气体氛围中操作，该反应气体氛围优选地包含氧或者氧和氟。在根据本专利技术的真空等离子体处理设备的一个实施例中，设备是电容耦合射频真空等离子体蚀刻设备。由此且在另外的实施例中，设备在真空接收件中包括等离子体空间，该等离子体空间仅与一个电极装置处于操作接触中，所述一个电极装置接触包含第一电极装置和面对第一电极装置的第二电极装置。不导电的或者以电悬浮方式操作的其他构件可与等离子体空间接触，但将不被视为电极。第一电极装置限定暴露于等离子体空间的第一电极表面。第二电极装置限定暴露于等离子体空间的第二电极表面，并且包括工件或基底载体的表面。第一电极表面大于第二电极表面，并且第一电极装置经由匹配箱装置电连接到射频产生器装置的输出装置，其产生等离子体供应射频信号。在该实施例中，设备是双电极电容耦合射频等离子体蚀刻反应器或设备，并且基本上遵守Koenig定律，如例如US6248219中所陈述的。在此类反应器或设备中，等离子体空间仅与这样的电极装置处于操作接触中：该电极装置包含第一电极装置和面对第一电极装置的第二电极装置。Koenig定律限定了，邻近于射频等离子体放电在其之间产生的电极表面的时间平均电位的下降比率由提高到四次方的相应电极表面面积的反比来给出。在如所提到的专利中还陈述了Koenig定律有效的条件。从此得到以下技术人员的知识：暴露于射频等离子体的较小电极表面被主要溅射脱落（换句话说，被蚀刻），较大电极表面主要被溅射涂覆。在根据本专利技术的真空处理设备的刚刚陈述的实施例中的实施例中，射频产生器装置在输出装置处产生处于特高频率的至少一个第一等离子体供应信号，并在输出装置处产生处于比特高频率更低的高频率的至少一个第二等离子体供应信号。第一电极装置经由匹配箱装置电连接到输出装置并且在操作中由第一和由第二等离子体供应信号来供电。至少在蚀刻操作期间，第二电极装置电连接到系统接地片。由于在等离子体空间中的等离子体的双或甚至多射频频率供应，等离子体密度及因此蚀刻效率显著地增加。然而，反应器或设备的总体构造因以下事实而得到了显著的促进：仅第一电极装置以多射频来供应并且设有匹配箱装置，而第二电极装置保持在电接地电位上。因为是该第二电极装置提供了工件支撑，所以工件装卸（handling）设备的构造由此也得到了显著的简化。请注意，在其中特高频率供应信号以及高频率供应信号被施加到第一电极装置的所有实施例中，至少在蚀刻操作的时间间隔期间同时施加所述至少两个供应信号。在根据本专利技术的真空处理设备的所陈述的实施例中的一个实施例中，第一电极装置包括具有周围表面的金属主体，该周围表面自由地暴露于等离子体空间，并且其周围表面是第一电极表面的一部分。当我们陈述主体的周围表面自由地暴露于等离子体空间时，清楚的是，该表面的一些小的且可忽略的部分并非自由地暴露，而是必要地用于建立在等离子体空间内的主体的机械底座。借助于这样的主体，第一电极装置的有效表面被显著地扩大。由此并且在根据本专利技术的真空处理设备的一个实施例中，金属主体包括贯通开口和/或贯通缝的图案，所述贯通开口和/或贯通缝被定制成使得在操作中等离子体在所述预定条件下在这些贯通开口和/或贯通缝中燃烧。通过这样的贯通开口和/或贯通缝，可控制在离子体空间中的等离子体分布，且因此控制对工件或基底的处理效果的分布。在根据本专利技术的真空处理设备的如所陈述的实施例中的另外的实施例中，第一电极表面包括沿着第一平面延伸的第一表面区域、沿着第二平面延伸的第二表面区域。第一和第二表面区域限定间隙，该间隙被定制成使得在操作中等离子体在预定条件下在该间隙中并沿着该间隙燃烧，并且其中，在另外的实施例中，该间隙尽可能地窄。由此并且根据本专利技术的真空处理设备的另外的实施例中，第二电极表面包括沿着第三平面延伸的表面区域，并且所述第一、第二及第三平面是平行平面。因此，反应器在一个实施例中且主要地是平行电极反应器。如果主体被构造并被安装成恰好形成具有恰好足够大来允许等离子体在其中燃烧但并非显著更大的宽度的间隙，则在不显著增加等离子体空间的总体积且因此增加真空接收件的总体积的情况下，第一电极的有效表面变得显著扩大。在根据本专利技术的真空处理设备的另外的实施例中，如上文所陈述的金属主体是板。在根据本专利技术的真空处理设备的一个实施例中，在自由地暴露于并浸没在等离子体空间中并且如上文所陈述的金属主体的周围表面的第一部分与第一电极表面的面对该第一部分的第二部分之间的间隔为10mm至40mm，优选地为20mm。在根据本专利技术的真空处理设备的一个实施例中，在所陈述的第一电极表面的面对工件或基底载体的主要部分和工件载体的表面的主要部分之间的间隔为40mm至80mm，优选地为65mm。在根据本专利技术的真空处理设备的一个实施例中，如上文所陈述的第一等离子体供应信号和第二等离子体供应信号中的至少一个在局部不同的接触点处连接到第一电极装置。这可改进在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在预定条件、包括预定压力条件下进行操作的真空等离子体处理设备，所述真空等离子体处理设备被构造成用于真空等离子体处理，所述真空等离子体处理设备包括：真空外壳，所述真空外壳也被称为接收件(3)，并且其中，所述外壳(3)被细分为：泵送隔间(7)，所述泵送隔间包括泵送端口(13)；以及处理隔间(5)，所述隔间(5、7)由遮板或边沿(9)隔开，所述遮板或边沿(9)保持框架(57)，所述框架限定至所述处理隔间(7)的工件通达开口(55)，所述框架(57)由所述遮板或边沿(9)借助于相互限定在所述泵送隔间(5)和所述处理隔间(7)之间的贯通间隙(11)的众多辐条(12)来保持，所述贯通间隙被定制成使得在操作中在所述预定的处理条件下等离子体不会在所述贯通间隙中燃烧，所述框架(57)由所述边沿或遮板借助于所述辐条以这样的方式保持：使得所述框架能够在热负荷下自由地膨胀和缩回。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.27 CH 01750/16;2017.03.08 CH 00279/171.一种在预定条件、包括预定压力条件下进行操作的真空等离子体处理设备，所述真空等离子体处理设备被构造成用于真空等离子体处理，所述真空等离子体处理设备包括：真空外壳，所述真空外壳也被称为接收件(3)，并且其中，所述外壳(3)被细分为：泵送隔间(7)，所述泵送隔间包括泵送端口(13)；以及处理隔间(5)，所述隔间(5、7)由遮板或边沿(9)隔开，所述遮板或边沿(9)保持框架(57)，所述框架限定至所述处理隔间(7)的工件通达开口(55)，所述框架(57)由所述遮板或边沿(9)借助于相互限定在所述泵送隔间(5)和所述处理隔间(7)之间的贯通间隙(11)的众多辐条(12)来保持，所述贯通间隙被定制成使得在操作中在所述预定的处理条件下等离子体不会在所述贯通间隙中燃烧，所述框架(57)由所述边沿或遮板借助于所述辐条以这样的方式保持：使得所述框架能够在热负荷下自由地膨胀和缩回。2.根据权利要求1所述的真空等离子体处理设备，其中，所述辐条被构造为可压缩和/或可弯曲的构件。3.根据权利要求1或2中任一项所述的真空等离子体处理设备，所述真空等离子体处理设备是真空等离子体蚀刻设备。4.根据权利要求1至3中至少一项所述的真空处理设备，所述真空处理设备是电容耦合射频真空等离子体蚀刻设备。5.根据权利要求4所述的真空等离子体处理设备，所述真空等离子体处理设备包括：·在所述真空接收件(3)中，等离子体空间仅与包含第一电极装置(29)和面对所述第一电极装置的第二电极装置(45、19c、9)的一个电极装置处于操作接触；·所述第一电极装置(29)限定暴露于所述等离子体空间(PL)的第一电极表面(31i)；·所述第二电极装置(45)限定暴露于所述等离子体空间(PL)的第二电极表面(9i、19i)，并且包括工件载体(19c)的表面(19i)；·所述第一电极表面大于所述第二电极表面；·所述第一电极装置经由匹配箱装置(39)电连接到射频产生器装置(37)的输出装置(40)，所述射频产生器装置产生等离子体供应射频信号。6.根据权利要求5所述的真空等离子体处理设备，其中，所述射频产生器装置(37)在所述输出装置(40)处产生处于特高频率(vhf)的至少一个第一等离子体供应信号，并在所述输出装置(40)处产生处于比所述特高频率更低的高频率(hf)的至少一个第二等离子体供应信号，并且·所述第一电极装置(29、31、50)经由所述匹配箱装置(39)电连接到所述输出装置(40)并且在操作中由所述第一等离子体供应信号和由所述第二等离子体供应信号来供电；·所述第二电极装置(45)至少在蚀刻操作期间电连接到系统接地片(23、1023)。7.根据权利要求5或6中至少一项所述的真空等离子体处理设备，其中，所述第一电极装置(29、31、50)包括具有周围表面(50i)的金属主体(50)，所述周围表面自由地暴露于所述等离子体空间(PL)，所述周围表面(50i)是所述第一电极表面的一部分。8.根据权利要求7所述的真空等离子体处理设备，其中，所述金属主体包括贯通开口和/或贯通缝的图案，所述贯通开口和/或贯通缝被定制成使得在操作中等离子体在所述预定条件下在所述贯通开口和/或贯通缝中燃烧。9.根据权利要求5至8中至少一项所述的真空等离子体处理设备，其中，所述第一电极表面包括沿着第一平面延伸的第一表面区域、沿着第二平面延伸的第二表面区域，所述第一和第二表面区域限定间隙，所述间隙被定制成使得在操作中等离子体在所述预定条件下在所述间隙中并沿着所述间隙燃烧，并且其中，优选地，所述间隙尽可能地窄。10.根据权利要求9所述的真空等离子体处理设备，其中，所述第二电极表面包括沿着第三平面延伸的表面区域，并且所述第一、第二及第三平面是平行平面。11.根据权利要求7至10中至少一项所述的真空等离子体处理设备，所述金属主体(50)是板。12.根据权利要求7至11中至少一项所述的真空等离子体处理设备，其中，在自由地暴露于并浸没在所述等离子体空间(PL)中的所述金属主体(50)的所述周围表面(50i)的第一部分与所述第一电极表面的面对所述第一部分的第二部分之间的间隔为10mm至40mm，优选地为20mm。13.根据权利要求7至12中至少一项所述的真空等离子体处理设备，其中，在所述第一电极表面的面对所述工件载体的主要部分与所述工件载体的表面的主要部分之间的间隔为40mm至80mm，优选地为65mm。14.根据权利要求5至13中至少一项所述的真空等离子体处理设备，其中，所述射频产生器装置(37)在多于一个局部不同的接触点(C、E)处连接到所述第一电极装置(29)。15.根据权利要求6至14中至少一项所述的真空等离子体处理设备，其中，所述第一(vhf)等离子体供应信号和...

【专利技术属性】
技术研发人员：J维沙特，J维沙特，
申请(专利权)人：瑞士艾发科技，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH