由硅材料制成的等离子室阴极和外环制造技术

本发明专利技术涉及一种仅由硅制成的等离子室阴极和外环。当在半导体晶片的等离子体处理中使用的阳极（即，电压器件）由于Ｒ．Ｆ气体的压力而变形时，联接至阳极底部的阴极必须与阳极协同变形。然而，阴极由通过弹性体结合的硅和石墨构成。因此，由于阴极不会与阳极的变形协同地柔性变形，联接至阳极的螺栓、阴极及外环断裂和偏斜。石墨材料容易产生颗粒。为了解决该问题，阴极仅由硅制成，并且在阴极的顶部上形成板槽和环槽。将板和环分别插入到板槽和环槽中，使得在板槽与板之间以及环槽与环之间限定空间部。因而，阴极可以容易地与阳极的变形协同变形。因此可以防止出现颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及由硅材料制成的等离子室阴极和外环。更具体地 说，本专利技术涉及由硅材料制成的等离子室阴极和外环，其中在构造在半 导体晶片的等离子体处理中使用的阳极和阴极(即，电压器件)时，将 阴极构造成容易根据阳极的变形而变形，从而降低工件的缺陷比例并提 高生产效率。
技术介绍
以下将介绍现有技术。韩国专利申请No.l0-2005-0014324公开了一 种阴极基板以及制造该阴极基板的方法，在该阴极基板中，阴极电极层、 绝缘层以及门电极层依次叠置在基板上，在绝缘层中形成的孔的底部处 形成有碳基(石墨)发射器，并且在门电极层中形成有门孔单元。门孔单元包括面积均小于绝缘层的孔的开口面积的多个开口。各个 孔密集地(优选均匀且密集地)恰好形成在绝缘层的孔上，以与碳基(石 墨)发射器相对。也就是说，在半导体晶片的蚀刻处理中使用的阴极材料包括通过弹 性体结合(elastomer-bonded)的石墨和硅。石墨包括碳。碳本身具有增 大电流的特性，但却用作晶片表面上的颗粒。因此，碳不仅增大了缺陷 比例并降低了生产成品率，而且也使通过阳极和阴极的等离子体的数量 和品质下降。优选的是阴极仅由硅制造。但是硅的特性是柔性较低并且不容易变 形。因此，当与硅相连的阳极由于气体压力而变形时，阴极并不与阳极 协同变形。联接到阳极和阴极上的螺栓可能会偏移而断裂，结果使阴极 损坏。因此，急需对阴极进行改进，使其可以容易地与阳极的变形协同变形，同时利用不会产生颗粒的硅形成阴极。
技术实现思路
技术问题因此，为了解决现有技术中出现的上述问题而作出了本专利技术。通常， 阴极材料包括通过弹性体结合的硅和石墨。石墨和弹性体导致在晶片的 表面上产生颗粒。因此，降低了成品率，并且使通过阴极的等离子体的 品质变差。为了仅使用硅形成阴极并且弥补单一硅材料由于弹性较低而不变形 的缺陷，在阴极中形成圆形板槽和环槽。将板和环插入板槽和环槽内， 使得在槽与板以及槽与环之间形成空间部。阴极由于该空间部而可以与 通过螺栓联接到阴极上的阳极的变形协同变形。因此，本专利技术的目的是通过在保持弹性的同时消除颗粒产生的可能 来提高晶片处理的成品率。有益效果本专利技术涉及一种由单一硅材料制成的等离子室阴极和外环。在半导 体晶片的等离子体处理中使用的阴极和外环中，现有的阴极和外环由与 晶片不同的石墨制成。这导致在晶片表面上产生颗粒。因此，成品率降 低，并且使通过阴极的等离子体的品质变差。然而，在本专利技术中，阴极仅由硅形成，并且在该阴极中形成有圆形 槽。板和外环插入这些槽中，以在槽与板以及槽与环之间限定预定间隙。 因此，不仅使所述阴极和所述环具有弹性，而且可以降低颗粒产生的可 能。因而，本专利技术的优点在于其可以提高半导体晶片处理的成品率。附图说明图1是表示传统阴极的修改的剖视图；图2是表示本专利技术的一个优选实施方式的剖视图；图3是表示根据本专利技术的阴极的优选联接状态的立体图；图4是表示根据本专利技术的外环的优选联接状态的立体图；图5是表示本专利技术的一个优选实施方式的立体图；以及 图6是表示根据本专利技术的另一类型的外环的结构的立体图。 附图标记说明130:小槽具体实施例方式下面将描述本专利技术的结构和操作。在本专利技术中，在阴极10的顶部上形成有多个圆形的板槽和环槽。板60和环70插入板槽和环槽中，使得在阴极10的槽、环槽与板60及环 70之间形成空间部。因此，阴极10能够根据通过螺栓110联接到阴极 10上的阳极120的变形而容易地变形，且不会产生颗粒。图1是表示传统阴极的修改的剖视图。图2是表示本专利技术的一个优 选实施方式的剖视图。图3是表示根据本专利技术的阴极的优选联接状态的 立体图。图4是表示根据本专利技术的外环的优选联接状态的立体图。图5 是表示本专利技术的一个优选实施方式的立体图。图6是表示根据本专利技术的 另一类型的外环的结构的立体图。下面将详细描述本专利技术。参照图1，普通蚀刻处理包括向腔室内供应H.F气体，通过向用螺 栓110 (未示出)联接的阳极120和阴极10的上电极和下电极施加电压 而形成穿过阳极120和阴极10的通孔40的等离子体，利用该等离子体 选择性地去除晶片表面的期望部分。阴极10由粘合在一起的硅10a和石 墨10b形成。石墨由于具有良好的电性能而用作阴极10的材料，但缺点 是由于在晶片表面上形成颗粒而使成品率低，缺陷比例高且生产率低。10:阴极30:板槽 50:螺栓槽 70:环20:环槽 40:通孔 60:板 80:外环90:外环板槽 110:螺栓100:外环板 120:阳极阴极IO仅由硅形成。如图1所示，阳极120的主要材料是铝。铝具 有即使在低压低温下也容易弯曲的机械性能。如果盘状阴极仅由硅形成， 则阳极120会根据流到腔室内的H.F气体的压力而波动。通过螺栓110联接到阳极120底部的阴极10由于硅的特性而具有非 常低的弹性系数，因此不会与阳极120协同变形。因此，联接到阳极120 和阴极10的螺栓110会断裂或产生孔隙。结果损坏阳极120或阴极10。为了克服上述问题，在本专利技术中，在阴极10的顶部上形成有板槽 30和多个环槽20，其中在由单晶材料制成的圆形硅板中以预定距离密集 地布置多个通孔40，如图3所示。各环槽20和板槽30具有预定的宽度 和深度，并且各通孔40具有恒定的直径和厚度。这是因为如果在阴极顶部上形成环槽和板槽，那么由于在环与环槽 以及板与板槽之间限定的空间，阴极10能够在阳极120弯曲时容易地弯 曲。然而，在蚀刻处理中，腔室内的真空要求严格。因此，如果在阴极 10中形成环槽和板槽，则由于真空空间增大并且真空压力降低而会使气 体运动减速，并使等离子体的品质变差。为了解决上述问题，板60和环70形成为具有与在阴极中形成的板 槽和环槽一样的形状。在板60和环70的表面中形成与在阴极10的表面 中形成的通孔40 —样的通孔，使得板60和环70插入被槽和环槽内而安 置于其中。此外，如图2和图4所示，板60和环70的宽度和厚度比板槽和环 槽的宽度和厚度小。因此，尽管板60和环70插入板槽和环槽内而安置 于其中，在板60与板槽之间以及环70与环槽之间也限定出预定空间部， 从而在阴极与阳极协同弯曲时便于进行弯曲。换言之，阳极120和阴极IO通过螺栓IIO使用普通联接方法联接。 因而，阴极10由于其板槽和环槽的空间部而能够与阳极120的变形协同 地变形。此外，环70和板60插入并安置在由环槽20和板槽30形成的 空间中。因此，可以使现有腔室内的最佳真空压力的变动最小。在阴极10的外周处布置有外环80，其用于将流过阳极120的R.F 气体引入阴极10并将该R.F气体排向外部。外环80由单晶硅材料和多晶硅材料制成。在这种情况下，当外环饼(pie)为400:x时难以使用多 晶硅材料形成盘状外环。单晶硅材料一体形成，而联接到阴极下部上的多晶硅材料分开形成。 因此，将它们彼此联接而形成环。形成外环80的部位具有围绕阴极10 的外周的形状。R.F气体的压力集中在阳极120的中心上，使得在阳极 120的中心处发生弯曲。另外，在位于阴极的外周处的外环80中发生弯 曲。因此，与阴极10的板60类似地在外环80的顶面上周向地形成多个 外环板槽卯，这些环形板槽90具有与阴极10的环槽20类似的整圆形状。 外环板10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在半导体蚀刻处理中使用的仅由硅制成的阴极，该阴极包括：以预定距离密集地形成在所述阴极的表面中的通孔（４０）；以及形成在所述阴极的顶部上的板槽（３０）和环形的环槽（２０），所述环槽和所述板槽仅由硅制成并紧密地联接到阳极上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2006-7-31 10-2006-00721771. 一种在半导体蚀刻处理中使用的仅由硅制成的阴极，该阴极包括以预定距离密集地形成在所述阴极的表面中的通孔(40)；以及形成在所述阴极的顶部上的板槽(30)和环形的环槽(20)，所述环槽和所述板槽仅由硅制成并紧密地联接到阳极上。2、 根据权利要求l所述的阴极，该阴极还包括分别插入并安置在所 述板槽(30)和所述环槽(20)中的板(60)和环(70)，其中，所述板(60)和所述环(70)具有紧密地形成于其中的通孔 (40)，且宽度和厚度小于所述板槽(30)和所述环槽(20)的宽度和厚 度，并且仅由硅一体地形成。3、 一种用于阴极的外环，该阴极仅由硅制成并用在半导体蚀刻处理 中，所述外环包^T^以预定距离密集地形成在所述外环的表面中的通孔(40);以及 形成在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：裵钟植，许赞，郑在克，
申请(专利权)人：我得实工业贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[]