[发明专利]大面积电极上的紧密安装的陶瓷绝缘体

说明书

发明背景

技术领域

本发明大体而言系关于具有紧密安装之陶瓷绝缘体的电极，如喷头组件。

背景技术

于相同的固有处理条件(如RF频率及功率密度、电极间距、压力及气体化学成分)下操作时，相较于较小的腔室，用于处理大于1.5平方公尺的基板之大面积、矩形PECVD腔室中的受驱动电极的外缘周围倾向于遭受较大的电弧放电。对于在二维空间中具有大约二至三公尺之电极的腔室而言，可能在很低的施加RF功率级下就遭受电弧放电，而在这样低的施加RF功率级下无法完成有用的膜及/或足够好的沉积速率及商业级产量。

因此，对适用于大面积PECVD腔室等等中之改良电极有所需求。

发明内容

本发明的实施例通常包括与喷头组件一起使用之屏蔽框组件，以及具有屏蔽框组件之喷头组件，屏蔽框组件包括绝缘体，该绝缘体紧密安装围绕于真空处理腔室中之喷头的外缘。于一实施例中，兹提供一种多片式框组件，该多片式框组件用以界定气体分配板喷头组件的外缘边缘。该多片式框组件包括第一延长框构件，该第一延长框构件在第一端中具有孔洞且在第二端中具有狭槽；第二短延长框构件，该第二短延长框构件在第一端中具有孔洞且在第二端中具有狭槽；第一长延长框构件，该第一长延长框构件在第一端中具有孔洞且在第二端中具有狭槽；以及第二长延长框构件，在第一端中具有孔洞且在第二端中具有狭槽。

在本发明的另一实施例中，一种喷头组件包括气体分配板以及多片式框组件。多片式框组件界定气体分配板的外缘边缘。多片式框组件包括第一框构件以及第二框构件。第一框构件具有自由端邻接第二框构件的固定端。

于另一实施例中，喷头组件包括绝缘框组件，绝缘框组件界定气体分配板的外缘边缘。导电元件设置于绝缘框组件中并电气耦接至气体分配板。

在阅读以下关于本发明之较佳实施例的详述之后，本发明的目的将无疑地变得易于被本发明所属技术领域中具有通常知识者所了解，所述较佳实施例图解于随附图式及绘图中。

附图说明

本发明的教示可藉由考虑以下详细说明结合附图而容易理解，其中：

图1描绘具有屏蔽框组件的PECVD处理腔室的一个实施例之部分剖面图；

图2为固定至气体分配板组件之屏蔽框组件的一个实施例之底视图；

图3描绘经加热状态中的图2之屏蔽框组件及气体分配板组件；

图4A至图4C为处在经冷却及经加热状态之图2的屏蔽框组件之交界处的侧视及底视图；

图5A至图5F描绘屏蔽框组件之多种实施例的示范剖面轮廓；

图6为屏蔽框组件的另一实施例之平面图。

为了便于理解，尽可能使用相同的元件符号来表示图中共用的相同元件。然而，应当注意，附图仅示出本发明的典型实施例，从而不能认为限定其范围，因为本发明可接纳其他等效实施例。

具体实施方式

本发明的实施例通常包括屏蔽框组件，屏蔽框组件包括多片式绝缘体，该多片式绝缘体紧密安装围绕于PECVD喷头组件外缘。多片式绝缘体经配置以在喷头组件的热致膨胀及收缩期间维持紧密安装，从而最小化电弧放电的可能性。此外，多片式绝缘体的功能在于覆盖并密封喷头的外缘，以避免电弧放电至邻近的腔室部件。于一实施例中，屏蔽框组件可藉由以绝缘材料实体覆盖喷头组件的外缘来避免电弧放电。该绝缘材料可为陶瓷或其它合适的材料。此外，在其它实施例中，喷头组件的外缘及/或多片式陶瓷绝缘体可包括一半径，以降低电场集中度，同时降低电弧放电的可能性。在其它实施例中，屏蔽框组件中存在有导电元件，导电元件电连接喷头组件或喷头组件的一部份，致使导电元件以基本上与喷头组件相同的电压运作，从而降低喷头组件的暴露外缘上之电场。尽管本发明的实施例参照PECVD喷头组件作图解式描述，但应考虑到，本发明也可应用在其它等离子体辅助制程，如CVD、ALD、蚀刻等。也应考虑到，可将屏蔽框组件应用在相对于屏蔽框组件具有不同的热膨胀系数的其它四边形物件上。

图1描绘处理腔室100之一实施例的部分剖面视图，处理腔室100具有受屏蔽之喷头组件114。处理腔室100包括腔室本体102耦接RF功率源124以及气体面板122。腔室本体102包括壁104以及上盖106，上盖106通常以导电材料制造。腔室本体102限定位在基板支撑件132上方之处理区域160，基板130于基板支撑件132上进行处理。背板110设置于上盖106上。绝缘体108设置于背板110与上盖106之间，以提供电气隔离。