CN102543641B - 实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件 - Google Patents
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Abstract
一种实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件，该连接器件包含一个垫圈槽、设置在垫圈槽内的衬套、以及设置在衬套内并与衬套弹性接触的具有压接头的接地圈，具有压接头的接地圈与衬套之间的弹性接触，该连接器件还包含设置在具有压接头的接地圈的一侧或两侧的O形密封圈。本发明保证了等离子体刻蚀腔体内RF的传输更加稳定，获得稳定的RF分布。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体设备，尤其涉及一种实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件。
背景技术
如图1所示，是等离子体刻蚀腔体的剖面结构示意图，图中的虚线OO’是整个腔体器件的轴心，腔体内的器件多为圆柱体或圆环体设置，在等离子体刻蚀腔体100中（如图1所示），下电极5设置在基座支撑件/台7（同时也作为冷却台）上，下电极5作为阴极，下电极5上设置有静电夹盘3，而待刻蚀的基片1设置在静电夹盘3上，阴极通入高频射频（RF）功率，可以与上电极电容耦合，在两个电极间产生交变电场，这个电场可以电离通入刻蚀反应腔100的反应气体从而形成等离子体。基座（包含静电夹盘3、下电极5和基座支撑件/台7）与反应腔内壁之间构成气体通道，利用等离子体对基片1进行刻蚀，反应后的等离子体通过等离子体密封装置11（同时作为排气装置），经过排气区域8排出刻蚀反应腔。下电极射频屏蔽件9（可包含9a和9b，9 a和9b之间电连接）设置在下电极5、基座支撑件/台7和腔体之间的空隙内，下电极射频屏蔽件9与阴极电连接，下电极射频屏蔽件9b是环形圈，螺钉或螺栓51用于固定下电极射频屏蔽件9b，下电极射频屏蔽件9a，9b都是导体材料，如铝。上下电极间的电场分布决定了等离子浓度的分布，也就决定了刻蚀速率的分布。RF功率除了会耦合到上电极之外也会有部分功率耦合或传导到其它接地的部件，如接地的刻蚀反应腔侧壁13和刻蚀反应腔侧壁的支撑部13a，或其它刻蚀反应腔内的接地的环，如环绕上电极的接地环（upper ground ring）。RF功率分配到不同的接地部件是会随着阴极到刻蚀反应腔内不同的部件的阻抗变化而变化的，而这些阻抗会随着温度、气体种类、等离子浓度、电接触不良、射频频率、谐波成分等多种因素的变化而变化，这些会不停变化的阻抗会造成刻蚀反应腔内RF分布的变化，也就会造成等离子浓度不停变化，所以很难进行调试获得均一的处理效果。要获得稳定的电场分布就要尽量将不可控的上述因素进行控制。
发明内容
本发明提供的一种实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件，保证了等离子体刻蚀腔体内RF的传输更加稳定，获得稳定的RF分布。
为了达到上述目的，本发明提供一种实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件，该连接器件设置在等离子体刻蚀腔体内，由导电材料构成，该连接器件的一端固定并电连接到反应腔体中的阴极，该阴极连接到射频电源，该连接器件的另一端固定到接地的反应腔内壁，该连接器件和反应腔内壁构成一个电接触面，所述的连接器件包含一个垫圈槽、设置在垫圈槽内的衬套、以及设置在衬套内并与衬套弹性接触的具有压接头的接地圈，具有压接头的接地圈与衬套之间的弹性接触，保证了接触面能够很好地接地，从而保证RF的传输更加稳定，获得稳定的RF分布。
所述的具有压接头的接地圈为销状，其包含压接头和顶部。
所述的具有压接头的接地圈的压接头部分设置在衬套内。
所述的衬套具有弹性。
所述的衬套采用金属银或者铜镀银。
所述的具有压接头的接地圈与衬套之间采用插套连接方式。
所述的具有压接头的接地圈采用金属铝。
所述的具有压接头的接地圈的压接头部分镀有导电涂覆层。
所述的导电涂覆层为镍或金。
所述的具有压接头的接地圈的顶部部分进行阳极氧化表面处理。
所述的具有压接头的接地圈的顶部部分的表面涂覆氟化硅或者含氟硅的橡胶。
该连接器件还包含设置在具有压接头的接地圈的一侧或两侧的O形密封圈，所述的O形密封圈设置在密封槽内。
所述的O形密封圈为能够耐腐蚀提供气密功能的氟橡胶或硅氟橡胶。
一种等离子处理器，所述等离子处理器包括一个反应腔，反应腔内包括一个基座和一个反应气体分布装置，基座内包括一与射频电源连接的阴极，一个导电材料制成的连接器件固定在基座与反应腔内壁间，其中连接器件的第一端与阴极电连接，连接器件的第二端与反应腔内壁在一个电接触界面上固定并实现电连接，所述导电材料制成的连接器件的第一端包括一个压接头，压接头的外侧表面具有弹性导电部件，所述连接器件的第二端包括一个导电沟槽与压接头形状匹配两个表面结合形成稳定电连接。
本发明保证了等离子体刻蚀腔体内RF的传输更加稳定，获得稳定的RF分布。
附图说明
图1是背景技术中等离子体刻蚀腔体的剖面结构示意图。
图2是本发明提供的一种实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件的结构示意图；
图3是本发明提供的一种实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件的具有压接头的接地圈的结构示意图。
具体实施方式
以下根据图2和图3，具体说明本发明的较佳实施例。
如图2所示，本发明提供一种实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件，该连接器件设置在等离子体刻蚀腔体内，该连接器件包含具有压接头的接地圈101、衬套102和O型密封圈103。
如图3所示，所述的具有压接头的接地圈101为销状，其包含压接头1011和顶部1012。
如图2所示，所述的衬套102设置在等离子体刻蚀腔体内壁的垫圈槽1内，衬套102具有弹性。
所述的衬套102采用金属制成，如银或者铜镀银。
所述的具有压接头的接地圈101的压接头1011部分设置在衬套102内，压接头1011与衬套102之间弹性接触。
所述的具有压接头的接地圈101与下电极射频屏蔽件9电连接，该具有压接头的接地圈101与衬套102之间的弹性接触，保证了接触面能够很好地接地，从而保证RF的传输更加稳定，获得稳定的RF分布。
所述的具有压接头的接地圈101与衬套102之间采用插套连接方式，无需使用螺钉进行拆装，接地圈101***或拔出衬套102时需要的力较小，维修时比较方便快捷。
所述的具有压接头的接地圈101采用金属制成，如铝。
所述的具有压接头的接地圈101的压接头1011部分镀有导电涂覆层，可涂覆镍或金，以防止具有压接头的接地圈101被氧化而降低导电性能。
所述的具有压接头的接地圈101的顶部1012部分进行了阳极氧化表面处理，涂覆了氟化硅或者含氟硅的橡胶，保护接地圈101不被等离子体所轰击。
所述的O形密封圈103设置在具有压接头的接地圈101的一侧或两侧，或者该O形密封圈103设置在围绕压接头的密封槽内，固定压紧。该O形密封圈103设置在具有压接头的接地圈101的两侧，提供气密以防止具有压接头的接地圈101上的导电涂覆层被刻蚀腔体内的反应气体所腐蚀。
所述的O形密封圈103为能够耐腐蚀提供气密功能的橡胶材料，比如氟橡胶或硅氟橡胶。
一种等离子处理器，所述等离子处理器包括一个反应腔，反应腔内包括一个基座和一个反应气体分布装置，基座内包括一与射频电源连接的阴极，一个导电材料制成的连接器件固定在基座与反应腔内壁间，其中连接器件的第一端与阴极电连接，连接器件的第二端与反应腔内壁在一个电接触界面上固定并实现电连接，所述导电材料制成的连接器件的第一端包括一个压接头，压接头的外侧表面具有弹性导电部件，所述连接器件的第二端包括一个导电沟槽，所述的导电沟槽与压接头形状匹配，所述压接头的外侧表面与导电沟槽的表面结合形成稳定电连接。
本发明提供的等离子腔体弹性接触连接器件除了前述由压接头和弹性衬套102组合实现弹性连接外，也可以将弹性导电材料固定在压接头上形成接地圈101的一个部件与对应的下方垫圈槽1相匹配，此时垫圈槽1内可以有导电弹性衬套也可以没有衬套102。这样侧壁具有弹性导电材料的压接头和下方沟槽具有良好导电性的内壁形状相匹配，其中弹性导电材料可以选用与前述弹性衬套相同的材料，导电沟槽内侧也可以镀上加强掉电性能的涂覆层。 这种结构仍然能实现本发明弹性电连接的发明目的，属于本发明保护内容。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (12)
1.一种实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件，该连接器件设置在等离子体反应腔内，由导电材料构成，该连接器件的一端固定并电连接到反应腔中的阴极，该连接器件电连接阴极的一端是构成环形圈围绕阴极的，该阴极连接到射频电源，该连接器件的另一端固定到接地的反应腔内壁，该连接器件和反应腔内壁构成一个电接触面，其特征在于，所述的连接器件包含一个垫圈槽（1）、设置在垫圈槽（1）内的衬套（102）、以及设置在衬套（102）内并与衬套（102）弹性接触的具有压接头的接地圈（101），具有压接头的接地圈（101）与衬套（102）之间的弹性接触，保证了接触面能够很好地接地，从而保证RF的传输更加稳定，获得稳定的RF分布。
2.如权利要求1所述的实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件，其特征在于，所述的具有压接头的接地圈（101）为销状，其包含压接头（1011）和顶部（1012）。
3.如权利要求2所述的实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件，其特征在于，所述的具有压接头的接地圈（101）的压接头（1011）部分设置在衬套（102）内。
4.如权利要求1所述的实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件，其特征在于，所述的衬套（102）具有弹性。
5.如权利要求2所述的实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件，其特征在于，所述的衬套（102）采用金属银或者铜镀银。
6.如权利要求1所述的实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件，其特征在于，所述的具有压接头的接地圈（101）与衬套（102）之间采用插套连接方式。
7.如权利要求1所述的实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件，其特征在于，所述的具有压接头的接地圈（101）采用金属铝。
8.如权利要求2所述的实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件，其特征在于，所述的具有压接头的接地圈（101）的压接头（1011）部分镀有导电涂覆层。
9.如权利要求8所述的实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件，其特征在于，所述的导电涂覆层为镍或金。
10.如权利要求2所述的实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件，其特征在于，所述的具有压接头的接地圈（101）的顶部（1012）部分进行阳极氧化表面处理。
11.如权利要求10所述的实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件，其特征在于，所述的具有压接头的接地圈（101）的顶部（1012）部分的表面涂覆氟化硅或者含氟硅的橡胶。
12.一种等离子处理器，所述等离子处理器包括一个反应腔，反应腔内包括一个基座和一个反应气体分布装置，基座内包括一与射频电源连接的阴极，一个导电材料制成的连接器件固定在基座与反应腔内壁间，其中连接器件的第一端与阴极电连接，该连接器件电连接阴极的一端是构成环形圈围绕阴极的，连接器件的第二端与反应腔内壁在一个电接触界面上固定并实现电连接，所述导电材料制成的连接器件的第一端包括一个压接头，压接头的外侧表面具有弹性导电部件，所述连接器件的第二端包括一个导电沟槽，所述的导电沟槽与压接头形状匹配，所述压接头的外侧表面与导电沟槽的表面结合形成稳定电连接。
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