具有多个金属外壳的模块化微波源制造技术

本文公开的实施方式包括一种模块化微波源阵列。在一实施方式中，用于源阵列的外壳组件包含第一导电层，其中第一导电层包含第一热膨胀系数(CTE)；和第二导电层，在第一导电层上方，其中第二导电层包含不同于第一CTE的第二CTE。在一实施方式中，外壳组件进一步包含复数个开口，所述复数个开口穿过外壳组件，其中每个开口穿过第一导电层和第二导电层。个开口穿过第一导电层和第二导电层。个开口穿过第一导电层和第二导电层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多个金属外壳的模块化微波源
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求享有于2020年6月10日递交的第16/898,259号美国非临时申请的优先权，由此通过引用将上述申请的全部内容结合在此。


[0003]实施方式涉及半导体制造的领域，且特别地涉及用于高频等离子体源的整体(monolithic)源阵列。

技术介绍

[0004]一些高频等离子体源包括穿过介电板中的开口的施加器。穿过介电板的开口允许施加器(例如，介电腔谐振器(dielectric cavity resonator))暴露于等离子体环境。然而，已经显示等离子体也在围绕施加器的空间中在介电板中的开口中产生。在期望有大面积上方的二维等离子体均匀性的处理腔室中，此结构可能导致处理腔室内的等离子体不均匀性。
[0005]在一些实施方式中，施加器定位在介电板上方或在进入(但不穿过)介电板的腔内。这样的配置减少与腔室的内部的耦合，且因此不能提供最佳的等离子体生成。高频电磁辐射与腔室内部的耦合部分地由于在介电板与施加器之间的额外界面而减弱，高频电磁辐射需要跨该额外界面传播。此外，在每个施加器处和跨越不同处理工具的界面的变化(例如，施加器的定位、施加器和/或介电板的表面粗糙度、施加器相对于介电板的角度等)可能导致等离子体不均匀性。
[0006]特别地，当施加器是与介电板分立的部件时，更可能(在单个处理腔室内和/或跨越不同的处理腔室(例如，腔室匹配))发生等离子体不均匀性。例如，在具有分立的部件的情况下，小的变化(例如，组装、机械加工公差(machining tolerance)等的变化)可能导致对腔室内的处理条件产生负面影响的等离子体不均匀性。

技术实现思路

[0007]本文公开的实施方式包括一种模块化微波源阵列。在一实施方式中，用于源阵列的外壳组件包含第一导电层，其中第一导电层包含第一热膨胀系数(CTE)；和第二导电层，在第一导电层上方，其中第二导电层包含不同于第一CTE的第二CTE。在一实施方式中，外壳组件进一步包含复数个开口，所述复数个开口穿过外壳组件，其中每个开口穿过第一导电层和第二导电层。
[0008]另外的实施方式包括一种组件，组件包含源阵列，其中源阵列包含介电板和从介电板的表面向上延伸的复数个介电谐振器。在一实施方式中，组件进一步包含外壳组件，所述外壳组件在源阵列上方。在一实施方式中，外壳组件包含第一导电层，所述第一导电层在介电板的表面上方，其中第一导电层包含第一热膨胀系数(CTE)；和第二导电层，在第一导电层上方，其中第二导电层包含不同于第一CTE的第二CTE。在一实施方式中，外壳组件进一
步包含复数个开口，所述复数个开口穿过外壳组件，其中每个开口穿过第一导电层和第二导电层，且其中每个开口容纳复数个介电谐振器中的一个介电谐振器。
[0009]另外的实施方式包括一种处理工具。处理工具可包含腔室和与腔室对接的组件。在一实施方式中，组件包含源阵列。在一实施方式中，源阵列包含介电板，介电板具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，其中第二表面暴露于腔室的内部容积，并且其中第一表面暴露于外部环境。源阵列可进一步包含复数个介电谐振器，所述复数个介电谐振器从介电板的第一表面延伸出，其中复数个介电谐振器和介电板为整体结构。在一实施方式中，组件可进一步包含外壳组件，所述外壳组件在整体源阵列上方。在一实施方式中，外壳组件可包含第一导电层，所述第一导电层在介电板的表面上方，其中第一导电层包含第一热膨胀系数(CTE)；和第二导电层，在第一导电层上方，其中第二导电层包含不同于第一CTE的第二CTE。在一实施方式中，外壳组件可进一步包含复数个开口，所述复数个开口穿过外壳组件，其中每个开口穿过第一导电层和第二导电层，并且其中每个开口容纳复数个介电谐振器中的一个介电谐振器。
[0010]以上
技术实现思路
不包括所有实施方式的详尽清单。预期的是，包括可从上面概括的各种实施方式的所有合适的组合以及在下面的具体实施方式中公开的和在与本申请一起提交的权利要求书中特别指出的那些实施方式中实施的所有系统和方法。这样的组合具有以上的
技术实现思路
中未具体列举的特定优点。
附图说明
[0011]图1是根据一实施方式的处理工具的示意图，处理工具包含具有整体源阵列的模块化高频发射源，整体源阵列包含复数个施加器。
[0012]图2是根据一实施方式的模块化高频发射模块的方框图。
[0013]图3A是根据一实施方式的包含复数个施加器和介电板的整体源阵列的透视图图示。
[0014]图3B是根据一实施方式的具有形状为六边形的复数个施加器的整体源阵列的平面图图示。
[0015]图4A是根据一实施方式的整体源阵列和与整体源阵列对接以形成组件的外壳的透视图图示。
[0016]图4B是根据一实施方式的在整体源阵列与外壳配合在一起之后的组件的横截面图。
[0017]图4C是根据一实施方式的外壳的一部分的横截面图，示出螺栓连接到第二部分的第一部分。
[0018]图4D是根据一实施方式的外壳的一部分的横截面图，示出接合(bond)到第二部分的第一部分。
[0019]图4E是根据一实施方式的外壳的一部分的横截面图，示出用界面层黏附到第二部分的第一部分。
[0020]图4F是根据一实施方式的施加器的横截面图，该施加器包含来自组件的部件。
[0021]图5是根据一实施方式的组件的横截面图，组件包含在外壳的第二部分中的气体分配网络。
[0022]图6是根据一实施方式的组件的横截面图，组件包含在外壳的第一部分中的流体通道(fluidic channel)。
[0023]图7是根据一实施方式的包含组件的处理工具的横截面图，组件包括整体源阵列和外壳。
[0024]图8图示根据一实施方式的可与高频等离子体工具结合使用的示例性计算机系统的方框图。
具体实施方式
[0025]本文描述的系统包含用于高频等离子体源的整体源阵列。在以下描述中，阐述许多具体细节以提供对实施方式的透彻理解。对于本领域技术人员来说清楚的是，可在没有这些具体细节的情况下实施实施方式。在其他情况下，不详细描述众所周知的方面以免不必要地使实施方式模糊。此外，应当理解，附图中所示的各种实施方式是说明性表示并且不一定按比例绘制。
[0026]如上所述，具有分立的(discrete)施加器的高频等离子体源可能导致腔室内的等离子体不均匀性和高频电磁辐射向腔室中的非最佳注入。等离子体中的不均匀性可能由于不同的原因而出现，诸如组装问题、制造公差、退化(degradation)和类似者。高频电磁辐射向腔室中的非最佳注入可能(部分地)由在施加器与介电板之间的界面导致。
[0027]相应地，本文公开的实施方式包括整体源阵列。在一实施方式中，整体源阵列包含介电板和从介电板的表面向上延伸的复数个突起物。特别地，突起物和介电板形成整体零件。也就是，突起物和介电板由单块材料制成。突起物具有适合用作施加器的尺寸。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种外壳组件，包含：第一导电层，其中所述第一导电层包含第一热膨胀系数(CTE)；第二导电层，在所述第一导电层上方，其中所述第二导电层包含不同于所述第一CTE的第二CTE；和复数个开口，穿过所述外壳组件，其中每个开口穿过所述第一导电层和所述第二导电层。2.如权利要求1所述的外壳组件，其中所述第一导电层机械耦合到所述第二导电层。3.如权利要求2所述的外壳组件，其中所述第一导电层螺栓连接到所述第二导电层。4.如权利要求1所述的外壳组件，进一步包含：电衬垫，在所述第一导电层与所述第二导电层之间。5.如权利要求1所述的外壳组件，其中所述第一CTE为大约10ppm或更低，并且其中所述第二CTE为大约20ppm或更高。6.如权利要求5所述的外壳组件，其中所述第一导电层包含钛，并且其中所述第二导电层包含铝。7.如权利要求1所述的外壳组件，其中所述第一导电层包含气体分配网络。8.如权利要求1所述的外壳组件，其中所述第二导电层包含流体通道。9.一种组件，包含：源阵列，其中所述源阵列包含介电板和从所述介电板的表面向上延伸的复数个介电谐振器；和外壳组件，在所述源阵列上方，其中所述外壳组件包含：第一导电层，在所述介电板的所述表面上方，其中所述第一导电层包含第一热膨胀系数(CTE)；第二导电层，在所述第一导电层上方，其中所述第二导电层包含不同于所述第一CTE的第二CTE；和复数个开口，穿过所述外壳组件，其中每个开口穿过所述第一导电层和所述第二导电层，且其中每个开口容纳所述复数个介电谐振器中的一个介电谐振器。10.如权利要求9所述的组件，其中所述介电板具有第三CTE，并且其中在所述第一CTE与所述第三CTE之间的差小于在所述第二CTE与所述第三CTE之间的差。11.如权利要求9所述的组件，其中所述外壳通过热界面材料与所述介...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：