[实用新型]具有中心定位特征的喷淋头电极及其组件

说明书

技术领域

本发明涉及用作制造半导体元件的等离子体处理室中的上电极的喷淋头电极。该喷淋头电极可以用夹紧环(clamp ring)夹持到背板上，如申请号为12/216,526，提交日为2008年7月7日，名称为“Clamped Showerhead Electrode Assembly”的美国专利申请中所描述的，该申请的全部内容通过参考并入此处。

发明内容

一种用作电容耦合等离子体处理室的上电极的喷淋头电极包含在底面上具有等离子体暴露表面、在顶面上具有安装表面的圆板。该底面包括在该板的外部圆周上的内部和外部台阶。该内部台阶具有比该外部台阶更小的直径，而该外部台阶位于该内部台阶和该安装表面之间。该外部台阶被配置为与夹紧环的向内的延伸的法兰匹配而该内部台阶被配置为与围绕该喷淋头电极的外部电极的内部台阶匹配从而该外部电极的内部锥体形表面从该等离子体暴露表面的外缘延伸。该安装表面包括被配置为接收中心定位环的环形通道和被配置为接收定位销的多个定位销缺口，该多个定位销缺口以与背板中的定位销孔相匹配的图案排列，该板由该夹紧环面对该背板固定且该板包括以与该背板中的气体供应口相匹配的图案排列的处理气体出口。

附图说明

图1A显示了顶面522的正面平面图，该顶面522具有13排(row)气孔、环形通道522和5个销孔520。

图1B显示了电极504的等离子体暴露表面的正面平面图，该电极504具有一个中心气孔和13排气孔。

图1C显示了具有最靠近等离子体暴露表面的内部台阶(step)和最靠近该电极的顶面的外部台阶。

图1D显示了图1C的细节D的放大视图。

图1E是该电极的外部圆周附近的横截面，显示了定位销缺口520。

图1F是该电极的内部部分的横截面，显示了定位销缺口520。

图1G是该电极的中心的横截面，显示了位于该中心气孔和第一排气孔(未示)之间的环形通道522。

图2显示了中心定位环200(来自图3中的细节H)的透视图，该中心定位环200可用于使垫板300和喷淋头电极504对准。

图3显示了喷淋头电极组件500的横截面透视图，其中该中心定位环位于该垫板和该喷淋头电极的相对通道中。

具体实施方式

集成电路芯片的制造通常开始于被称为“晶片”的高纯度单晶半导体材料衬底(比如硅或锗)的抛光薄片。每个晶片经过一系列的物理和化学处理步骤，这些处理步骤在该晶片上形成各种电路结构。在制造处理过程中，可以使用各种技术在该晶片上沉积各种类 型的薄膜，比如使用热氧化产生二氧化硅薄膜，使用化学气相沉积产生硅、二氧化硅和氮化硅薄膜以及使用溅射或其它技术产生其它金属薄膜。

在该半导体晶片上沉积薄膜之后，通过使用一种被称为“掺杂”的工艺将选定杂质置换到该半导体晶体网格(lattice)中，产生了半导体的独特的电学性质。然后掺杂的硅晶片可以被均匀涂敷一薄层光敏的或对射线敏感的材料，称为“光阻(resist)”。然后使用一种被称为“光刻”的工艺将限定电路中的电子路径的小的几何图案转移到该光阻上。在光刻工艺过程中，集成电路图案可以被画在被称为“掩模”的玻璃板上然后被光学还原(reduced)、投影并转移到该光敏涂敷上。

然后通过被称为“蚀刻”的工艺将光刻后的光阻图案转移到下面的半导体材料的晶体表面上。真空处理室通常被用来进行材料在衬底上的蚀刻和化学气相沉积(CVD)(通过向该真空室供应蚀刻或沉积气体并向该气体施加射频(RF)场以将该气体激励为等离子态)。