用于减少介电蚀刻中微粒污染的密封弹性材料粘合的Ｓｉ电极制造技术

一种用于半导体基片处理的等离子反应室的电极组件，其包含具有粘合表面的衬垫构件，具有在一侧的下部表面和在另一侧的粘合表面的内部电极，以及具有在一侧的下部表面和在另一侧的粘合表面的外部电极。至少一个上述电极具有法兰，该法兰在另一个电极的该下部表面的至少一部分下面延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减少介电蚀刻中微粒污染的密封弹性材料粘合的Si电极等
技术介绍
从60年代中期以来，集成半导体电路已经变成大多数电子系统 的主要部件。这些小型电子设备可包括数以千计的晶体管和其他电 路，它们组成微型计算机中央处理单元的存储和逻辑子系统以及其 他集成电路。这些芯片的低成本、高可靠性和速度使得它们变成现 代数字电子设备中普遍存在的结构。集成电路芯片的制造通常开始于高纯度、单晶体的称为"晶片" 的半导体基片(如硅或锗)的薄的、抛光的切片。每个晶片经受一 系列物理和化学处理步骤，以在该晶片上形成各种不同的电路结 构。在制造过程中，使用各种技术将各种类型的薄膜沉积在晶片上， 如热氧化以产生二氧化石圭薄膜，化学气相沉积以产生珪、二氧化硅 和氮化珪薄膜，以及溅射或者其他，技术以产生其他金属薄膜。在该半导体晶片上沉积薄膜之后，通过掺杂工艺将选取的杂质 取代入半导体晶格而产生半导体唯一的电气属性。接着，利用光敏 或者辐射敏感材料(称为抗蚀剂)的薄层均匀地涂覆掺杂的硅晶片。然后，使用通常所说的光刻工艺将小的几何图案转移到该抗蚀剂 上，该图案限定电路中的电子路径。在光刻工艺过程中，集成电路 图案可绘制在玻璃板上(称为"掩模")，然后光学缩小、投影以及 转移到光敏涂层上。随后，通过已知的蚀刻工艺将光刻抗蚀剂图案转移到下面的半 导体材料的结晶表面。通过将蚀刻或者沉积气体输入该真空室并且向该气体施加射频(RF)场以将该气体激发为等离子状态的方式， 真空处理室常用于基片上材料的蚀刻和化学气相沉积(CVD )。一个反应性离子蚀刻系统通常由蚀刻室组成，其具有i殳置在其 中的上部电极或阳极和下部电极或阴极。阴极相对于该阳极或者容 器壁负向偏置。待蚀刻晶片由适当的掩模覆盖并且直接设置在阴极 上。将化学反应气体，如CF4、 CHF3、 CC1F3、 HBr、 Cb和SF6或其 与02、 N2、 He或Ar的混合物引入蚀刻室并通常保持在毫托范围内的 压力下。上部电极提供有气孔，其4吏得气体均匀地通过该电极散入 该室。在阳极和阴极之间建立的电场将使反应性气体电离以形成等 离子。通过与该反应性离子的化学反应以及撞击该晶片表面的粒子 的动量转移而蚀刻该晶片表面。由这些电极产生的电场将离子吸引 到阴4及，偵J寻4立子在主要垂直的方向才童击该表面，从而该工艺产生 清晰的垂直蚀刻侧壁。通常考虑到多功能性，可通过将两个或者多个不相似的构件利 用化学相容和/或导热粘结剂粘合来制造蚀刻反应器电极。在许多两 个构件之间具有粘合线或者层的蚀刻反应器中，包括喷头电极组 件，其中内部电才及和外部电极粘合到衬垫构件，或多重粘合层结合 电极和/或加热元件或组件，粘合材料会暴露于反应室中。另外，粘 合材料会被等离子和由等离子生成的自由基直接攻击而蚀刻掉。因此，防止粘合材料的腐蚀，或至少显著减緩腐蚀速率，从而 使电极和其相关粘合材料在用于半导体蚀刻工艺时获得延长的和 可接受的工作寿命，且没有明显降低等离子处理系统的性能或者工 作可靠性，是有必要的。
技术实现思路
根据一个实施方式，用于在半导体基片处理中使用的等离子反应室的电才及组件包"^舌具有粘合表面的辟于垫构件；在一側具有下部 表面和在另一侧具有粘合表面的内部电才及；在一侧具有下部表面和在另 一侧具有粘合表面的外部电才及；其中至少 一个电才及具有法兰， 该法兰在另一个电才及的下部表面的至少一部分下面延伸。根据进一步实施方式，对于在半导体基片处理中使用的等离子 反应室有用的电极组件包括具有粘合表面的衬垫构件，该衬垫构 件具有至少一个凹坑，用于容纳粘合材料；在一側具有下部表面和 在另一侧具有粘合表面的电极；其中，该粘合材料局限在该至少一 个凹i亢内。根据另一个实施方式，电极组件进一步包括具有粘合表面的 衬垫构件，该衬垫构件具有至少一个凹坑，以用于容纳粘合材料； 在一侧具有下部表面和在另一个侧具有粘合表面的电极;至少一个 垫片，用于在该衬垫构件的粘合表面和该电极之间保持间隙；以及 该衬垫构件的粘合表面和该电极之间的粘合材料。根据进一步实施方式，用于在半导体基片处理中使用的等离子 反应室电极组件包括具有粘合表面的衬垫构件；在一侧具有下部 表面和在另一側具有粘合表面的电极；其中，该电极具有用于容纳 粘合材料的凹坑，和位于外部边缘的、用于接收过多粘合材料的凹槽。才艮据另一个实施方式，用于在基片处理中4吏用的等离子反应室 的电极组件包括具有粘合表面的衬垫构件；在一側具有下部表面 和在另一侧具有粘合表面的外部电;f及环；其中，该外部电^ L的粘合 表面包4舌多个凹^亢。才艮据另一个实施方式，制造用于在半导体基片处理中4吏用的等离子反应室的电极组件的方法包括提供具有粘合表面的衬垫构 件；提供在 一侧具有下部表面和在另一側具有粘合表面的内部电 极；以及将粘合材料施加到该内部电极和该衬垫构件的粘合表面， 其中该粘合材料的边缘延伸到该内部电极的外部边缘的1.0到 3.0mm内。附图说明图l示出用于蚀刻基片的等离子反应器的喷头电极组件的剖视图。图2示出图l的喷头电核^H/f牛的一部分的剖一见图。图3示出图2的喷头电极组件的一部分的剖^L图，包括顶部电 才及、衬垫构件和外部电才及构件。图4示出图3的外部电极的一部分的剖^L图。图5示出喷头电才及的一部分的剖^L图，具有按照一个实施方式 的弹性材料粘合剂。图6示出图5的喷头电极的一部分的剖视图，具有按照另一个实 施方式的弹性材料粘合剂。图7示出该喷头电才及的一部分的俯4见图，具有按照进一步实施 方式的弹性材料粘合剂。图8示出该喷头电极的一部分的俯^L图，具有按照进一步实施 方式的弹性材料粘合剂。图9示出按照进一步实施方式，多个外部电才及和4于垫构件的界 面剖^L图。图10示出该图9的多个外部电才及的一部分的俯^L图。图11示出按照另一个实施方式的喷头电4及组件的一部分的剖视图。图12示出按照进一步实施方式的喷头电才及组件的一部分的剖 视图，在该内部电极和该外部电极的界面具有互锁构造。图13示出按照另一个实施方式的喷头电极组件的一部分的剖 视图，在该内部电极和该外部电极的界面具有互锁构造。图14示出按照进一步实施方式的喷头电极组件的一部分的剖视图。图15示出按照另 一 个实施方式的喷头电才及组件的 一 部分的剖视图。图16示出按照进一步实施方式的喷头电极组件的一部分的剖 视图。图i7示出按照另一个实施方式的喷头电才及iiU牛的一部分的剖视图。具体实施例方式图1示出用于蚀刻基片的等离子反应器的喷头电极组件100的 一部分的剖^L图。如图1所示，该喷头电4及组件100包括顶部电极 110、热控制构件112和顶板114。该顶部电极110包括内部电极120,和固定于该内部电极120的可选的^N"垫构^f牛140。 i亥坤于垫构^牛140可 包括内部衬垫构件124和可选的外部衬垫构件132。该顶板114可形 成该等离子处理i殳备可移除顶壁，如等离子蚀刻室。该顶部电才及IIO 优选地包括内部电极构件120和可选的外部电极构件130。该内部电 极构件120优选地是圓柱形板并且可由单晶石圭制成。如图1所示，该喷头电极组件100通常与静电卡盘(未示) 一起 使用，该静电卡盘具有平的底部电极，晶片支撑在该底部电极上，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在半导体基片处理中使用的等离子反应室的电极组件，包括：　衬垫构件，其具有粘合表面；　内部电极，其具有在一侧的下部表面和在另一侧的粘合表面；　外部电极，其具有在一侧的下部表面和在另一侧的粘合表面；和　其中，该电极的至少一个设有法兰，其在另一个电极的该下部表面的至少一部分下面延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：任大星，恩里科马尼，埃里克伦茨，雷恩周，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]