[发明专利]用于高射频功率导体蚀刻系统的锤头TCP线圈支架

说明书

技术领域

本发明总体上涉及半导体制造，并且更具体地讲，涉及等离子体室以及在这种室中使用的结构/装置。

背景技术

在半导体制造中，常常且反复进行蚀刻处理。本领域技术人员熟知有两种类型的蚀刻处理：湿法蚀刻和干法刻蚀。一种类型的干法蚀刻是使用感应耦合等离子体蚀刻设备进行的等离子体蚀刻。

等离子体包含多种类型的自由基以及正离子和负离子。多种自由基、正离子和负离子的化学反应用于蚀刻晶片的特征、表面和材料。在蚀刻处理期间，室的线圈起到类似于变压器的初级线圈的作用，而等离子体起到类似于变压器的次级线圈的作用。

正是在这种背景下提出了涉及等离子体处理室、设备、零件和操作的实施例。

发明内容

本发明公开了用于在等离子体处理室中使用的装置、系统、室和陶瓷支架。等离子体处理室可以被配置成用于蚀刻晶片/衬底，并且特别是多层电介质或金属材料。提供了在等离子体处理蚀刻室中使用的陶瓷支架。处理蚀刻室是变压器耦合等离子体(TCP)线圈系统，并且陶瓷支架用于支撑TCP线圈。在本文所述的实施例中，陶瓷支架包括在支架的径向延伸部分的锤头形状。锤头设计连同螺钉的放置和无螺纹螺钉的使用起到提供更高效的处理的作用，以及减小了在用于支撑TCP线圈的螺钉之间产生电弧放电的可能性。

在一个实施例中，提供了包括衬底支架的等离子体处理系统。所述系统包括室，其用于当衬底设置在所述室的衬底支架上时对所述衬底进行等离子体处理。所述室具有定向在所述衬底支架上方的陶瓷窗口。所述系统包括由内线圈和外线圈限定的变压器耦合等离子体(TCP)线圈，所述TCP线圈设置在所述陶瓷窗口上方。所述系统还包括设置在所述TCP线圈上方的陶瓷支架。所述陶瓷支架包括从中心区延伸到外周的多根辐条。所述辐条中的每根包括在背离辐条的轴的方向上使所述陶瓷支架径向扩展的锤头形状。所述系统还包括将TCP线圈连接到所述陶瓷支架的多个螺钉。连接到所述外线圈的至少成对的螺钉在径向上彼此偏置，并且所述成对的螺钉之一设置在所述锤头形状中；所述陶瓷支架使用所述多个螺钉将所述TCP线圈支撑在所述室的所述陶瓷窗口上方。

在一些实施例中，所述陶瓷支架包括用于接收所述多个螺钉的多个螺钉孔，所述多个螺钉孔无螺纹；并且其中，所述多个螺钉中的每个包括无螺纹部分和螺纹部分，所述无螺纹部分被限定为坐落所述无螺纹的螺钉孔中，并且所述螺纹部分被限定为旋入所述TCP线圈的螺纹中。

在一些实施例中，所述多根辐条沿着支架轴和终端轴对齐。

在一些实施例中，所述系统进一步包括第一终端支架，在沿着所述终端轴对齐的辐条的第一端连接到所述陶瓷支架；以及第二终端支架，在沿着所述终端轴对齐的所述辐条的第二端连接到所述陶瓷支架。

在一些实施例中，所述第一终端支架和所述第二终端支架分别连接到第一终端主体和第二终端主体，所述第一终端支架和所述第二终端支架保持所述第一终端主体和所述第二终端主体从所述陶瓷支架升高。

在一些实施例中，所述陶瓷支架包括在沿着所述终端轴对齐的辐条的相对的外端在所述TCP线圈的终端下方的细长通道。

在一些实施例中，所述径向偏置是从所述陶瓷支架的中心区延伸并且延伸到被限定在所述陶瓷支架的所述外周的螺钉孔的角度。

在一些实施例中，还包括沿着所述终端轴限定的多个通道，所述通道的大小适合使终端能连接到所述TCP线圈以通过所述陶瓷支架并且与所述陶瓷支架保持间距来维持不接触。

在一些实施例中，在所述辐条中的一根上设有三个螺钉，其中，第一螺钉设置成穿过所述锤头形状的第一侧，第二螺钉设置成穿过辐条区，并且第三螺钉设置成穿过所述锤头形状的第二侧，其中，所述第一侧、所述第二侧和所述辐条区限定所述锤头形状。

在一些实施例中，所述第一螺钉连接到所述外线圈的内部上，所述第二螺钉连接到所述外线圈的中间部上，并且所述第三螺钉连接到所述外线圈的外部上。

提供了一种在等离子体处理系统中使用的装置。所述装置包括陶瓷支架，所述陶瓷支架具有从中心区延伸到外周的多根辐条，所述辐条中的每根包括在背离辐条的轴的方向上使所述陶瓷支架径向扩展的锤头形状。多个螺钉孔设置成穿过所述陶瓷支架，并且所述多个螺钉孔被限定为使螺钉能连接到具有内线圈和外线圈的TCP线圈。外线圈将设置在每根辐条的锤头形状下方，并且径向间隙被限定在每个锤头形状之间。径向间隙限定绕着外线圈的不连续的环。

在一些实施例中，至少成对的螺钉孔彼此径向偏置，并且所述成对的螺钉孔之一设置在所述锤头形状中。