[实用新型]用于等离子体处理室的内部组件及气体喷头组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及等离子体处理室技术领域，更具体地，涉及用于等离子体处理室的内部组件技术领域，特别是指一种用于等离子体处理室的内部组件及气体喷头组件。

背景技术

众所周知，等离子体处理室(plasma chamber)应用于半导体制造工艺中，用以在半导体衬底、基片或晶片上沉积或刻蚀各种物质层。为了在等离子体处理室中产生等离子体，该等离子体处理室内部需要被抽成真空，然后再注入前驱气体(precursor gas)，并将射频能量耦合到等离子体处理室内。大体来说，等离子体刻蚀反应室分为两大类：电感耦合型等离子体处理室(inductive-coupled plasma chambers)和电容耦合型等离子体处理室(capacitive-coupled plasma chambers)。在电感耦合型等离子体处理室中，射频能量主要是以电感耦合的方式耦合到等离子体中，而在电容耦合型等离子体处理室中，射频主要通过在射频放电表面(比如，气体喷头(shower head)或阴极(cathode))上通过电容放电耦合到等离子体中。

在等离子体处理中，以刻蚀反应为例，为了达到刻蚀的一致性，有必要控制和维持稳定的等离子体处理室部件的表面温度。比如，在真空处理室中，将一温度控制元件连接至气体喷头可以控制反应气体的温度及所形成的等离子体温度。在实际操作中，气体喷头也同时作用为上电极。由于温度控制元件和上电极是由不同的材料制成，它们的热膨胀的不同导致这两部分在等离子体处理过程中会产生相对移动，使二者的接触表面相互挤压或横向摩擦，因此产生颗粒污染问题，产生的颗粒污染经由气体冲击到被加工的半导体部件如晶片，从而导致晶片的污染。另外，温度控制元件和上电极容易因温度的变化会产生横向移动，从而导致连接温度控制元件和上电极的短螺钉断裂，因为其没有足够的空间用于剪应力释放，由此导致的结果是影响到等离子体处理过程的进行，影响加工效率，增加使用成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于等离子体处理室的内部组件，其克服了现有技术存在的问题与不足，解决了现有技术中两个等离子体处理室部件之间由于两者的热膨胀系数差而导致的颗粒污染产生的问题，并提供两者在横向移动上的灵活性。

本实用新型的另一目的是提供一种用于等离子体处理室的气体喷头组件，该气体喷头组件的温度控制元件和气体喷头之间不存在由于两者的热膨胀系数差而导致的颗粒污染产生的问题，且横向移动灵活，提高了加工效率，降低了使用成本，提高了等离子体处理室的稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供了一种用于等离子体处理室的内部组件，包括：

第一处理室部件，其具有第一连接表面；

第二处理室部件，其与所述第一处理室部件相连接，并具有与所述第一连接表面相邻的第二连接表面，所述第一处理室部件与第二处理室部件具有不同的热膨胀系数；以及

聚四氟乙烯涂层，其涂覆于所述第一处理室部件的第一连接表面，并且与所述第二处理室部件的第二连接表面相接触。

较佳地，所述第一处理室部件为温度控制元件。

更佳地，所述温度控制元件由铝制成，并且铝内部设置有控制温度用的电加热线圈。

较佳地，所述第二处理室部件为气体喷头。

更佳地，所述第二处理室部件具有第一气体输送孔，所述聚四氟乙烯涂层具有与所述第一气体输送孔连通的第二气体输送孔。

更进一步地，所述第一处理室部件具有第三气体输送孔，所述第三气体输送孔与所述第二气体输送孔相连通。

较佳地，所述聚四氟乙烯涂层的厚度为10～200μm。

较佳地，所述的内部组件还包括安装基座和至少一螺栓，所述第一处理室部件和所述第二处理室部件通过所述至少一螺栓固定在所述安装基座上。

较佳地，所述第一处理室部件为支撑部件，所述第二处理室部件为电极。

较佳地，所述第一处理室部件或第二处理室部件选自以下部件之一：腔壁、腔室内衬、挡环、气体喷头、等离子密封环、内衬支架。

在本实用新型的第二方面，提供了一种用于等离子体处理室的气体喷头组件，包括：

温度控制元件，其包括聚四氟乙烯涂层和具有第一连接表面的加热板，所述聚四氟乙烯涂层涂覆于所述第一连接表面上；和

气体喷头，其具有与所述聚四氟乙烯涂层接触的第二连接表面；

所述加热板、聚四氟乙烯涂层以及气体喷头上设置有若干个相互连通的气体输送孔。

较佳地，所述聚四氟乙烯涂层的厚度为10～200μm。

较佳地，所述气体喷头由硅或碳化硅材料制成。