專利名稱：：制造用于等離子加工設(shè)備的氣體分配構(gòu)件的方法制造用于等離子加工設(shè)備的氣體分配構(gòu)件的方法
背景技術(shù)：
：用于加工半導(dǎo)體基片，例如半導(dǎo)體晶片的等離子加工設(shè)備可以包括具有孔的氣體分配構(gòu)件，氣體通過(guò)所述孔流入等離子加工室。例如，氣體分配構(gòu)件可以是蓮蓬頭式電極，其位于腔室中以將工藝氣體分配到要在腔室中加工的半導(dǎo)體基片的表面上。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了制造用于等離子加工設(shè)備的氣體分配構(gòu)件的方法和氣體分配構(gòu)件。該方法的優(yōu)選實(shí)施例包括在氣體分配構(gòu)件中制造噴氣孔，測(cè)量通過(guò)氣體分配構(gòu)件的氣體流量，隨后調(diào)節(jié)氣體分配構(gòu)件的透氣性，使得它可以提供希望的氣體流量分布。氣體分配構(gòu)件可以是用于將氣體導(dǎo)入等離子加工室的蓮蓬頭式電極、氣體分配板、擋板或其它構(gòu)件。制造用于等離子加工設(shè)備的氣體分配構(gòu)件的方法的優(yōu)選實(shí)施例包括制造噴氣孔，其在氣體分配構(gòu)件的入口和出口表面之間延伸。氣體流過(guò)噴氣孔，并且測(cè)量在氣體分配構(gòu)件的多個(gè)區(qū)域中每一區(qū)域的出口表面上從所述噴氣孔流出的總氣體流量。根據(jù)在每個(gè)區(qū)域測(cè)得的總氣體流量，可以在一個(gè)或多個(gè)區(qū)域調(diào)節(jié)氣體分配構(gòu)件的透氣性以在出口表面處實(shí)現(xiàn)希望的氣體流量分布圖案。在優(yōu)選實(shí)施例中，可以通過(guò)以下步驟調(diào)節(jié)氣體分配構(gòu)件的透氣性，步驟包括確定流經(jīng)所述構(gòu)件的第一區(qū)域的最大總氣體流量；確定最大總氣體流量和通過(guò)至少笫二區(qū)域的總氣體流量之間的差；以及，在第二區(qū)域，改變至少一個(gè)噴氣孔以增大通過(guò)該孔的氣體流量和/或制造至少一個(gè)附加噴氣孔。制造用于等離子加工設(shè)備的氣體分配構(gòu)件的方法的另一優(yōu)選實(shí)施例包括通過(guò)下列步驟調(diào)節(jié)氣體分配構(gòu)件的透氣性，步驟包括確定通過(guò)構(gòu)件多個(gè)區(qū)域的期望總氣體流量和測(cè)量總氣體流量之間的差；以及，在一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，改變至少一個(gè)噴氣孔以增大通過(guò)該孔的氣體流量和/或制造至少一個(gè)附加噴氣孔。在優(yōu)選實(shí)施例中，在對(duì)氣體分配構(gòu)件的透氣性進(jìn)行調(diào)節(jié)之后，可以測(cè)量通過(guò)氣體分配構(gòu)件的氣體流量以確認(rèn)透氣性調(diào)節(jié)令人滿意。調(diào)節(jié)用于等離子加工設(shè)備的氣體分配構(gòu)件的透氣性的方法的優(yōu)選實(shí)施例包括使氣體流過(guò)構(gòu)件的噴氣孔，和測(cè)量從構(gòu)件不同區(qū)域處的噴氣孔流出的總氣體流量。根據(jù)每個(gè)區(qū)域的總氣體流量，可以對(duì)氣體分配構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的透氣性進(jìn)行調(diào)節(jié)。用于等離子加工設(shè)備的氣體分配構(gòu)件的優(yōu)選實(shí)施例包括機(jī)械制造的噴氣孔和一個(gè)或多個(gè)激光鉆出的噴氣孔。氣體分配構(gòu)件包括出口表面，氣體在所述出口表面處從噴氣孔流出。在實(shí)施例中，氣體分配構(gòu)件可以提供遍布表面的大體上均勻的氣體流量分布圖案。在另一個(gè)實(shí)施例中，氣體分配構(gòu)件可以提供遍布表面的希望的不均勻氣體流量分布圖案。圖1顯示了具有七個(gè)區(qū)域的氣體分配構(gòu)件的氣體出口表面。圖2顯示了具有四個(gè)區(qū)域的氣體分配構(gòu)件的氣體出口表面。圖3顯示了適于測(cè)量通過(guò)氣體分配構(gòu)件區(qū)域的氣體流量的氣體流量測(cè)量設(shè)備的實(shí)施例。圖4顯示了包括蓮蓬頭式電極的等離子加工設(shè)備的實(shí)施例。具體實(shí)施例方式等離子加工設(shè)備可以包括例如蓮蓬頭式電極或氣體分配板的氣體分配構(gòu)件，工藝氣體通過(guò)所述氣體分配構(gòu)件流入等離子加工室。例如，諸如電容耦合室的平行板式等離子加工室可以包括蓮蓬頭式上電極和下電極。上電極的底部或出口表面暴露給等離子并且典型地面向基片支座，半導(dǎo)體基片在加工操作期間支撐在所述支座上。在等離子加工，例如蝕刻或沉積過(guò)程期間，通過(guò)給電極提供能量以激勵(lì)工藝氣體從而在電極之間的區(qū)域內(nèi)形成等離子。蓮蓬頭式電極包括噴氣孔，其具有布置在電極底面上的出口以將工藝氣體分配到被加工基片的表面上。噴氣孔通過(guò)機(jī)械制孔技術(shù)制成，例如使用磨粉漿的機(jī)械鉆孔技術(shù)。這種技術(shù)典型地具有大約土0.003英寸的最大精度。該精度等級(jí)可以使氣體分配構(gòu)件區(qū)域相對(duì)于其他區(qū)域在氣體流量方面產(chǎn)生不希望的差異，其繼而會(huì)有害地影響利用氣體分配構(gòu)件加工的半導(dǎo)體基片的加工速率均勻性，例如，基片蝕刻速率均勻性。可用于在氣體分配構(gòu)件，例如蓮蓬頭式電極上形成噴氣孔的另一制孔技術(shù)是激光鉆孔。激光鉆孔可用于制造比機(jī)械制孔技術(shù)的精度等級(jí)更高的噴氣孔。但是，激光鉆孔的每孔成本比機(jī)械鉆孔責(zé)得多，例如，激光鉆孔是機(jī)械鉆孔成本的十倍以上。由于蓮蓬頭式電極典型地包括數(shù)百個(gè)噴氣孔，通過(guò)激光鉆孔形成蓮蓬頭式電極的所有噴氣孔的總成本高得驚人。另外，蓮蓬頭式電極是消耗性部件，因此被周期性地更換。人們希望降低蓮蓬頭式電極以及其他可消耗氣體分配構(gòu)件的總生產(chǎn)成本，以便降低它們的更換成本。因此，希望提供制造氣體分配構(gòu)件中噴氣孔的經(jīng)濟(jì)的方法。還希望這種構(gòu)件能夠以希望的流量分布圖案將工藝氣體分配到等離子加工室中。因此，本發(fā)明提供了制造用于等離子加工設(shè)備的氣體分配構(gòu)件的方法。在優(yōu)選實(shí)施例中，使用相同的方法在氣體分配構(gòu)件中制造所有的噴氣孔。例如，機(jī)械制孔方法可以用于制造氣體分配構(gòu)件中的所有噴氣孔。在實(shí)施例中，通過(guò)機(jī)械制孔技術(shù)在噴氣構(gòu)件中以希望的圖案制造噴氣孔的主要部分。隨后，利用機(jī)械制造技術(shù)在所述構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)選擇區(qū)域上調(diào)節(jié)噴氣構(gòu)件的透氣性，從而實(shí)現(xiàn)希望的最終噴氣孔圖案。如下文解釋的那樣，通過(guò)測(cè)量經(jīng)過(guò)最初制造的噴氣孔的氣體流量、隨后根據(jù)所測(cè)氣體流量值在一個(gè)或多個(gè)區(qū)域調(diào)節(jié)構(gòu)件的透氣性可以確定對(duì)透氣性進(jìn)行調(diào)節(jié)的噴氣構(gòu)件的位置。當(dāng)在此使用時(shí)，氣體分配構(gòu)件或構(gòu)件區(qū)域的，，透氣性"是指當(dāng)氣體流過(guò)噴氣孔時(shí)，分別通過(guò)遍布構(gòu)件的整個(gè)出口表面的噴氣孔或通過(guò)所述區(qū)域的噴氣孔的總(或合成)氣體流量。例如，通過(guò)氣體分配構(gòu)件或通過(guò)構(gòu)件區(qū)域的總氣體流量可以表示為按例如sccm的傳統(tǒng)單位測(cè)量的體積流量。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，機(jī)械制孔技術(shù)用于形成氣體分配構(gòu)件中全部噴氣孔的主要部分。然后，例如激光鉆孔的更精蜜的技術(shù)用于調(diào)節(jié)所述構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域處的氣體分配構(gòu)件的透氣性。因此，所述方法的優(yōu)選實(shí)施例可以利用經(jīng)濟(jì)的制孔技術(shù)制造所有噴氣孔的主要部分，隨后利用相同或不同的技術(shù)調(diào)節(jié)噴氣孔圖案，以便制造適于在等離子加工室中提供希望的氣體流量分布圖案的氣體分配構(gòu)件。通過(guò)在氣體分配構(gòu)件中改變一個(gè)或多個(gè)機(jī)械制孔和/或制造一個(gè)或多個(gè)附加噴氣孔可以調(diào)節(jié)氣體分配構(gòu)件的透氣性。氣體分配構(gòu)件可以是蓮蓬頭式電極，在等離子加工期間，所述蓮蓬頭式電極可以在等離子加工室中接地或通電。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，氣體分配構(gòu)件可以是例如擋板的氣體分配板。氣體分配構(gòu)件優(yōu)選地為新部件(即，從未用于等離子加工的氣體分配構(gòu)件)?？蛇x地，氣體分配構(gòu)件可以是用過(guò)的部件。氣體分配構(gòu)件可以是在等離子加工室中使用的任何適當(dāng)材料，例如包括單晶硅、多晶硅、無(wú)定形硅或碳化硅。例如鋁或鋁合金的金屬材料可用于制造不暴露給等離子加工室中的等離子的氣體分配構(gòu)件。金屬氣體分配構(gòu)件(例如安裝在擋板室中的擋板)可以具有暴露給等離子的覆硅表面。在共同受讓的美國(guó)專利No.6，451，157中描述了示例性電極組件和含硅擋板布置，所述文獻(xiàn)在此全文引入作為參考。形成在例如蓮蓬頭式電極的氣體分配構(gòu)件中的噴氣孔典型地為圓孔，其典型地具有大約0.005英寸到大約0.05英寸的直徑。氣體分配構(gòu)件中噴氣孔的總數(shù)典型地為數(shù)百個(gè)，例如多至600個(gè)孔或以上。噴氣孔可以具有其他適當(dāng)?shù)臋M截面形狀，例如錐形或縫形。具有彼此不同形狀(例如圓孔和錐形或縫形孔)的噴氣孔可以設(shè)置于相同的氣體分配構(gòu)件中。制造用于等離子加工設(shè)備的氣體分配構(gòu)件的方法的優(yōu)選實(shí)施例包括在具有出口表面的氣體分配構(gòu)件中制造噴氣孔，其中氣體在所述出口表面離開(kāi)噴氣孔。氣體分配構(gòu)件的出口表面可以選擇性地劃分為分別包括噴氣孔的多個(gè)區(qū)域。然后，氣體流過(guò)噴氣孔，并且測(cè)量從每個(gè)區(qū)域通過(guò)構(gòu)件的出口表面流出的總氣體流量。根據(jù)單個(gè)區(qū)域的氣體流量測(cè)量值，可以在一個(gè)或多個(gè)區(qū)域上調(diào)節(jié)氣體分配構(gòu)件的透氣性。一個(gè)區(qū)域的透氣性可以相對(duì)于另一區(qū)域，例如具有最大總氣體流量的區(qū)域的透氣性進(jìn)行調(diào)節(jié)?？蛇x地，區(qū)域透氣性可以相對(duì)于希望的透氣性數(shù)值，例如工藝設(shè)計(jì)值進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述工藝設(shè)計(jì)值提供用于等離子加工操作的希望的氣體流量分布圖案。在給定區(qū)域通過(guò)制造一個(gè)或多個(gè)附加噴氣孔，或者通過(guò)改變至少一個(gè)噴氣孔以增大通過(guò)該孔的氣體流量，例如通過(guò)增大一個(gè)或多個(gè)孔的尺寸，即，增大沿孔長(zhǎng)度的至少一部分(例如，在孔的出口部分)的橫截面流動(dòng)面積來(lái)調(diào)節(jié)噴氣構(gòu)件的透氣性。使用用于形成初始噴氣孔的相同方法，例如機(jī)械制造技術(shù)，或者通過(guò)使用不同的制造技術(shù)，例如激光鉆孔實(shí)現(xiàn)所述調(diào)節(jié)。在制造氣體分配構(gòu)件的方法的優(yōu)選實(shí)施例中，利用機(jī)械制造技術(shù)在由硅或碳化硅制成的蓮蓬頭式電極中制造噴氣孔。典型地，通過(guò)該技術(shù)在電極中制造數(shù)百個(gè)噴氣孔。圖1顯示了蓮蓬頭式電極10的實(shí)施例的底面。蓮蓬頭式電極10具有圓板結(jié)構(gòu)并且包括延伸穿過(guò)電極厚度，即，沿垂直于表面的方向延伸的噴氣孔(未顯示)。蓮蓬頭式電極10可以具有適于加工直徑為例如200毫米或300毫米的晶片的直徑。噴氣孔可以按照任何希望的圖案布置在蓮蓬頭式電極中，例如以同心圓的圖案。蓮蓬頭式電極10的出口表面12可以選擇性地在空間上分為(或劃為)圍繞中心區(qū)域26的區(qū)域14、16、18、20、22、24。例如，可以制造區(qū)域圖案的模板，其中所述區(qū)域優(yōu)選地包括蓮蓬頭式電極10的整個(gè)出口表面12，如圖1所示。如下文更詳細(xì)描述的那樣，氣體優(yōu)選地流過(guò)每個(gè)區(qū)域以確定每個(gè)區(qū)域的透氣性。對(duì)于蓮蓬頭式電極或其它氣體分配構(gòu)件來(lái)說(shuō)，區(qū)域尺寸、形狀和數(shù)量可以改變。例如，根據(jù)希望的最終電極使用性能，蓮蓬頭式電極10可以分為比圖1所示或多或少的區(qū)域，例如大約2到24個(gè)區(qū)域。通過(guò)增加區(qū)域數(shù)目，可以提高離開(kāi)遍布出口表面的噴氣孔的氣體流量的均勻性。圖2顯示了蓮蓬頭式電極30的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述蓮蓬頭式電極30包括分為四個(gè)區(qū)域32、34、36、38的出口表面31，每個(gè)區(qū)域具有大致相同的尺寸和形狀。在該實(shí)施例中，通過(guò)蓮蓬頭式電極10的氣體流量可以按下列示例性的方式進(jìn)行測(cè)量。蓮蓬頭式電極10安裝到適于測(cè)量通過(guò)每個(gè)區(qū)域14-26的氣體流量的氣體流量測(cè)量設(shè)備40中。圖3顯示了包括兩個(gè)增壓室42、44的氣體流量測(cè)量設(shè)備40的示例性實(shí)施例。增壓室42配置為密封到蓮蓬頭式電極10的入口表面28的外周上，增壓室44配置為密封到出口表面12的外周上。兩個(gè)增壓室42、44優(yōu)選地具有直徑大致等于蓮蓬頭式電極10的直徑的圓形外部形狀，以便使在其上測(cè)量氣體流量的蓮蓬頭式電極10的表面面積最大化。增壓室42連接到供氣系統(tǒng)上，所述供氣系統(tǒng)包括氣體源46、氣體管線48、截流閥50、流量控制閥52和壓力傳感器54。增壓室44的單個(gè)區(qū)域的數(shù)目、形狀和尺寸對(duì)應(yīng)于蓮蓬頭式電極IO上要測(cè)量氣體流量的區(qū)域的數(shù)目、形狀和尺寸。因此，對(duì)于圖l所示蓮蓬頭式電極10來(lái)說(shuō)，增壓室44包括七個(gè)區(qū)域，其具有蓮蓬頭式電極10的區(qū)域14-26的形狀和尺寸。增壓室44的區(qū)域可以由沿垂直于蓮蓬頭式電極10的出口表面12的方向延伸的隔離壁界定。增壓室44的每個(gè)區(qū)域優(yōu)選地與其他區(qū)域以及環(huán)境大氣隔離，從而能夠精確測(cè)量通過(guò)每個(gè)單獨(dú)區(qū)域的總氣體流量。蓮蓬頭式電極10的每個(gè)區(qū)域優(yōu)選地分別連接到相應(yīng)的流量測(cè)量裝置56上。流量測(cè)量裝置56的出口優(yōu)選地共同連接到截流閥58和真空泵60上。該布置允許希望的氣體流量和進(jìn)氣壓力施加到蓮蓬頭式電極10上。用于測(cè)試的氣體流量和壓力條件優(yōu)選地與在半導(dǎo)體基片的等離子加工期間使用蓮蓬頭式電極10施加的典型工作條件相類似。在實(shí)施例中，為了測(cè)量經(jīng)由增壓室44的區(qū)域通過(guò)蓮蓬頭式電極10的區(qū)域離開(kāi)的氣體流量，真空泵60起動(dòng)并且閥58打開(kāi)，使得增壓室42、44和蓮蓬頭式電極10抽空。當(dāng)達(dá)到希望的真空度時(shí)，核對(duì)流量測(cè)量裝置56處于零流量。截流閥50打開(kāi)以允許氣體從氣體源46流入增壓室42，并且利用流量控制閥52調(diào)節(jié)氣體流量以獲得壓力傳感器54上的壓力讀數(shù)，其可與用于蓮蓬頭式電極IO的典型工作條件相比。穩(wěn)定系統(tǒng)并且通過(guò)流量測(cè)量裝置56單獨(dú)或同時(shí)測(cè)量通過(guò)單個(gè)區(qū)域的氣體流量。優(yōu)選地人工或電子地記錄流量。在優(yōu)選實(shí)施例中，氣體流量測(cè)量設(shè)備40可以電氣連接到控制器上，該控制器在控制下與截流閥50、流量控制閥52、壓力傳感器54、流量測(cè)量裝置56、截流閥58和真空泵60中任何選定的裝置通信。控制器可以讀取來(lái)自壓力傳感器54、流量測(cè)量裝置56和閥的控制操作的數(shù)值?？刂破鬟€可以利用測(cè)量值進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。在測(cè)量通過(guò)蓮蓬頭式電極IO的單個(gè)區(qū)域的氣體流量之后，蓮蓬頭式電極10可以從氣體流量測(cè)量設(shè)備40上拆下。根據(jù)通過(guò)單個(gè)區(qū)域的總氣體流量值，可以決定是否希望調(diào)節(jié)任何一個(gè)區(qū)域的透氣性以在電極10的出口表面12處實(shí)現(xiàn)希望的氣體流量分布圖案。例如，所述區(qū)域的單獨(dú)的總氣體流量值可以彼此比較以確定最大總氣體流量測(cè)量值。對(duì)于與最大測(cè)量值相比具有較小總氣體流量值的區(qū)域來(lái)說(shuō)，可以對(duì)這些區(qū)域中一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的透氣性進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便允許所述區(qū)域提供優(yōu)選地大體上等于最大測(cè)量值的總氣體流量。在其它實(shí)施例中，希望在氣體分配構(gòu)件的不同區(qū)域，例如界定氣體分配構(gòu)件外周的區(qū)域或中心部分處提供較高的透氣性，使得氣體以希望的流量圖案分布在基片的加工表面上。在另一個(gè)實(shí)施例中，區(qū)域的單獨(dú)總氣體流量值可與期望值，例如預(yù)定值進(jìn)行比較。如果總氣體流量測(cè)量值不超過(guò)期望值，那么一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的透氣性可以相對(duì)于期望值進(jìn)行調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)希望的氣體流量分布圖案。如果區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)總氣體流量測(cè)量值超過(guò)期望值，那么這些區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的透氣性可以相對(duì)于最大測(cè)量值或相對(duì)于期望值進(jìn)行調(diào)節(jié)。在該實(shí)施例中，希望氣體分配構(gòu)件在一個(gè)或多個(gè)選定區(qū)域，例如在氣體分配構(gòu)件的外周或中心部分處具有較高的透氣性，使得工藝氣體能以希望的流量分布圖案分布在基片的加工表面上。在通過(guò)加工調(diào)節(jié)氣體分配構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的透氣性之后，可以在氣體流量測(cè)量設(shè)備40中重新測(cè)量通過(guò)所述區(qū)域的氣體流量，從而確定透氣性調(diào)節(jié)已經(jīng)提供了通過(guò)所述區(qū)域的希望的總氣體流量。如果確定氣體分配構(gòu)件的附加加工是希望的，氣體分配構(gòu)件可以根據(jù)如上所述的步驟在一個(gè)或多個(gè)選定區(qū)域進(jìn)行加工，以便改變一個(gè)或多個(gè)噴氣孔和/或形成一個(gè)或多個(gè)附加噴氣孔。該步驟可以根據(jù)需要重復(fù)進(jìn)行，直到實(shí)現(xiàn)氣體分配構(gòu)件的希望的氣體流量性能。在示例性實(shí)施例中，蓮蓬頭式電極10的每個(gè)區(qū)域具有相等的預(yù)定總氣體流量，表示為Qo。在區(qū)域j中測(cè)量的實(shí)際總氣體流量表示為Qj。對(duì)于每個(gè)區(qū)域來(lái)說(shuō)，可以計(jì)算預(yù)定流量和實(shí)際流量之間的差A(yù)Qj，即，AQ廣Qo-Qj。在實(shí)施例中，對(duì)一個(gè)區(qū)域而言優(yōu)選地保持每單位孔橫截面積的氣體流速，即，比率Qj/Aj，其中A是區(qū)域的公稱總孔橫截面流動(dòng)面積，Q是該區(qū)域的總氣體流量。利用關(guān)系式Q/A,AQ/AAj，增加給選定區(qū)域以實(shí)現(xiàn)該區(qū)域的希望橫截面流動(dòng)面積的AAj可以計(jì)算得出。通過(guò)增大一個(gè)或多個(gè)已有孔的橫截面流動(dòng)面積或者在所述區(qū)域增加一個(gè)或多個(gè)附加孔，可以給該區(qū)域增加希望的橫截面流動(dòng)面積AAj。如上所述，使用例如機(jī)械鉆孔、超聲鉆孔或激光鉆孔的制造方法可以調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)孔的尺寸，使得所述一個(gè)或多個(gè)孔的橫截面流動(dòng)面積增加AAj,或者可以增加總橫截面流動(dòng)面積等于AAj的一個(gè)或多個(gè)孔。實(shí)例1示例性蓮蓬頭式電極包括七個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域包括240個(gè)具有公稱直徑為0.025英寸的孔。每個(gè)區(qū)域的Aj等于0.118in2?？卓梢酝ㄟ^(guò)任何適當(dāng)?shù)闹圃觳胖g(shù)形成。假定預(yù)定流量值為36.1sccm，Aj/Qj=3.263xl0-3in2/sccm。氣體流過(guò)區(qū)域的噴氣孔，并且各區(qū)域的總氣體流量測(cè)量值顯示于表1中。表l還顯示了計(jì)算孔徑，其可以增加給相應(yīng)區(qū)域使得每個(gè)區(qū)域具有相同的總橫截面流動(dòng)面積。區(qū)域6具有最大總氣體流量測(cè)量值Qj。因此，通過(guò)給每個(gè)區(qū)域l-5和7增加一個(gè)或多個(gè)具有圖2所示總直徑的孔，可以相對(duì)于區(qū)域6對(duì)每個(gè)剩余區(qū)域1-5和7的橫截面流動(dòng)面積進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，在區(qū)域1中，可以采用任何適當(dāng)?shù)闹圃旒夹g(shù)制造直徑為0.018英寸的單個(gè)附加孔。在區(qū)域7中，可以制造期望直徑為0.044英寸的單個(gè)附加孔，或者兩個(gè)分別具有0.022英寸的期望直徑的附加孔。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>實(shí)例2該實(shí)例描述了制造于氣體分配構(gòu)件中的噴氣孔的尺寸誤差對(duì)通過(guò)氣體分配構(gòu)件的氣體流量的影響。對(duì)于給定孔來(lái)說(shuō)，誤差是例如圓孔直徑的期望孔徑與實(shí)際孔徑之間的差值?？梢詥为?dú)測(cè)量氣體分配構(gòu)件中每個(gè)區(qū)域的實(shí)際總氣體流量，并且可以確定區(qū)域之一的最大總氣體流量值，或例如總氣體流量預(yù)定值的用于一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的總氣體流量期望值與所述區(qū)域的總氣體流量實(shí)際測(cè)量值之間的差。從該差值出發(fā)，可以確定附加橫截面流動(dòng)面積AAj，其可以增加到選定區(qū)域中以將該區(qū)域的總氣體流量增大到最大值或期望值。如上所述，為了在一區(qū)域中提供附加橫截面流動(dòng)面積，可以通過(guò)例如機(jī)械鉆孔、超聲鉆孔或激光鉆孔的任何適用技術(shù)在該區(qū)域內(nèi)制造附加孔。假定與用于形成孔的特定制孔技術(shù)相關(guān)的誤差為附加孔的實(shí)際直徑與計(jì)算直徑的差?？梢圆捎孟铝蟹绞焦浪愀郊涌卓壮叽绶矫娴恼`差對(duì)由增加孔引起的區(qū)域流量校正精度的影響。假設(shè)A,是區(qū)域x中的實(shí)際孔橫截面流動(dòng)面積(垂直于孔軸線方向測(cè)得)的總和。將區(qū)域x的流量水平增加到期望流量水平的附加橫截面孔面積為AA。假定半徑為r的一個(gè)圓孔增加到區(qū)域x中以實(shí)現(xiàn)該校正，然后<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>區(qū)域橫截面流動(dòng)面積誤差(由增加具有直徑誤差的孔引起)表示為￡A，附加孔的半徑誤差表示為5，得出<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>展開(kāi)、整理、利用等式(1)、以及忽略62項(xiàng)(可忽略不計(jì))，得出<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>假定區(qū)域x具有n個(gè)孔，每個(gè)孔具有半徑r。，n個(gè)孔的總橫截面流動(dòng)面積A等于n7ir。2。結(jié)合等式(1)和(3)得出下列等式，其中e為最終的流量誤差<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>等式4指出，由于增加具有尺寸誤差3的孔引起的區(qū)域x的橫截面流動(dòng)面積誤差與3成正比，而與區(qū)域內(nèi)孔的數(shù)目n以及已有孔的半徑r。的平方成反比。因此，對(duì)于6給定值和n個(gè)孔來(lái)說(shuō)，增加孔半徑r0,會(huì)減小由增加孔引起的區(qū)域最終流量誤差￡。在示例性實(shí)施例中，假定ro-0.0125英寸，并且r-0.020英寸，改變n和3。計(jì)算結(jié)果顯示于表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>如表2所示，對(duì)于6的給定值來(lái)說(shuō)，增加氣體分配構(gòu)件區(qū)域內(nèi)孔的總數(shù)會(huì)減小具有給定孔尺寸誤差的區(qū)域最終流量誤差s。換句話說(shuō)，通過(guò)增加足以實(shí)現(xiàn)希望氣體流量的區(qū)域內(nèi)孔的總數(shù)，可以降低仍能實(shí)現(xiàn)給定總流量誤差的附加孔的尺寸精度。因此，例如機(jī)械鉆孔的精度不高的制孔技術(shù)適合于制造附加孔，其中所述附加孔具有用于一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的希望的總流量誤差。例如，可以在具有IOO個(gè)孔的區(qū)域內(nèi)通過(guò)機(jī)械鉆孔制造一個(gè)或多個(gè)附加孔，而希望使用例如激光鉆孔的精度更高的制造技術(shù)在只具有40個(gè)孔的區(qū)域內(nèi)制造一個(gè)或多個(gè)附加孔。為了減少與附加孔相關(guān)的流量誤差，區(qū)域內(nèi)孔的數(shù)目可以增加，使得由孔增加的AA相對(duì)于區(qū)域內(nèi)孔的總橫截面積而言不大。還是如表2所示，對(duì)于0.001英寸的8值和100個(gè)孔來(lái)說(shuō)，由孔直徑誤差引起的s值為理想流量的0.26%。對(duì)于附加孔的0.005英寸的半徑誤差(即，直徑誤差為0.010)而言，區(qū)域流量誤差僅為1.3%。計(jì)算進(jìn)一步指出，對(duì)于0.005英寸的易于實(shí)現(xiàn)的附加孔直徑誤差而言，40孔區(qū)域可以校正到大約3%的誤差(即，&=0.0025英寸，并且s=0.016)范圍內(nèi)。圖4描繪了示例性等離子加工設(shè)備100,其包括可以產(chǎn)生中等密度等離子的電容耦合式等離子加工室102。等離子加工室102包括腔壁103。為了提供接地的電氣路徑，腔壁103可以由鋁等材料制成并且電氣接地。等離子加工設(shè)備100可以包括由防護(hù)材料制成的例如腔壁、襯里等的部件和/或包括防護(hù)涂層，其可以抵抗在等離子加工期間產(chǎn)生的磨損和腐蝕。例如，在共同受讓的美國(guó)專利Nos.6，408，786;6，464，843;6，506，254;6,620,520;6,780,787;6，805，952和6,830,622中描述了示例性部件，每篇文獻(xiàn)在此全文引入作為參考。等離子加工室102包括設(shè)置于腔壁103上的晶片傳送縫118，從而將半導(dǎo)體基片送入等離子加工室102或從其中取出。等離子加工室102包括具有底面108的上電極104。底面108可以為平坦的或者可以包括臺(tái)階，如美國(guó)專利No.6，391,787中描述的那樣，該文獻(xiàn)在此全文引入作為參考。上電極104可以為一體式或多件式電極。上電極104可以為蓮蓬頭式電極，其包括用于將工藝氣體分配到等離子加工室中的氣體通道。上電極可以由硅(例如，單晶硅、多晶硅或無(wú)定形硅)或碳化硅制成。設(shè)備100包括用于向上電極104提供工藝氣體的氣體源(未顯示)。上電極104可以設(shè)置在如共同受讓的美國(guó)專利No.6，073，577中描述的彈性體粘結(jié)的電極組件中，所述文獻(xiàn)在此全文引入作為參考。上電極104優(yōu)選地由RF能量源106通過(guò)匹配網(wǎng)絡(luò)提供能量。在另一個(gè)實(shí)施例中，上電極104可以接地以提供用于由等離子加工室102的底電極供給的能量的返回路徑，如下文所述。設(shè)備100可以包括等離子限制環(huán)組件以將等離子限制在等離子腔室的選定區(qū)域內(nèi)。例如，在美國(guó)專利Nos.5，534，751;5,998,932和6，527，911中描述了適用組件，每篇文獻(xiàn)在此全文引入作為參考。在圖1所示設(shè)備IOO的實(shí)施例中，工藝氣體在上電極104和支撐在基片支座111上的例如硅晶片的半導(dǎo)體基片10之間產(chǎn)生的等離子區(qū)域處供給到等離子加工室102中。基片支座111優(yōu)選地包括靜電式吸盤(pán)114，其通過(guò)靜電夾持力將半導(dǎo)體基片IO固定到基片支座上。靜電式吸盤(pán)114起到底電極的作用，并且優(yōu)選地由RF能量源116(典型地經(jīng)由匹配網(wǎng)絡(luò))加偏壓。靜電式吸盤(pán)114的上表面115優(yōu)選地具有與半導(dǎo)體基片10大致相同的直徑。泵(未顯示)適于保持等離子加工室102內(nèi)部的希望的真空壓力。氣體由泵通常沿箭頭110表示的方向抽出?？梢允褂玫氖纠云叫邪迨降入x子反應(yīng)器是雙頻等離子蝕刻反應(yīng)器(例如參見(jiàn)共同受讓的美國(guó)專利No.6,090，304，該文獻(xiàn)在此全文引入作為參考)。在這種反應(yīng)器中，蝕刻氣體可以從氣體源提供給蓮蓬頭式電極，通過(guò)從兩個(gè)RF源向蓮蓬頭式電極和/或底電極提供RF能量而在反應(yīng)器中產(chǎn)生等離子，或者蓮蓬頭式電極可以電氣接地并且可以給底電極提供兩種不同頻率的RF能量。前文已經(jīng)描述了本發(fā)明的原理、優(yōu)選實(shí)施例和操作模式。但是，本發(fā)明不應(yīng)理解為限于所討論的特定實(shí)施例。因此，上述實(shí)施例應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是說(shuō)明性而非限制性的，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在不脫離由下列權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行變形。權(quán)利要求1.一種制造用于等離子加工設(shè)備的氣體分配構(gòu)件的方法，包括制造噴氣孔，所述噴氣孔在相對(duì)的氣體分配構(gòu)件入口和出口表面之間延伸；測(cè)量從氣體分配構(gòu)件的多個(gè)區(qū)域中每個(gè)區(qū)域的出口表面的噴氣孔流出的總氣體流量；和根據(jù)為每個(gè)區(qū)域測(cè)得的總氣體流量，在一個(gè)或多個(gè)區(qū)域調(diào)節(jié)氣體分配構(gòu)件的透氣性以在出口表面處實(shí)現(xiàn)希望的氣體流量分布圖案。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，氣體分配構(gòu)件是由硅或碳化硅制成的蓮蓬頭式電極。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，氣體分配構(gòu)件是氣體分配板。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在調(diào)節(jié)之后，每個(gè)區(qū)域具有大體上相同的透氣性，使得氣體分配構(gòu)件可以在出口表面提供大體上均勻的氣體流量分布圖案。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在調(diào)節(jié)之后，至少兩個(gè)區(qū)域具有彼此不同的透氣性。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，噴氣孔通過(guò)機(jī)械制造技術(shù)制成。7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少兩個(gè)噴氣孔具有彼此不同的橫截面形狀。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)氣體分配構(gòu)件的透氣性包括確定通過(guò)第一區(qū)域的最大總氣體流量和通過(guò)至少第二區(qū)域的總氣體流量之間的差；和在第二區(qū)域，(i)改變至少一個(gè)噴氣孔以增大通過(guò)已改變的噴氣孔的氣體流量，和/或(ii)制造至少一個(gè)附加噴氣孔以相對(duì)于第一區(qū)域的透氣性調(diào)節(jié)第二區(qū)域的透氣性。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，用于(i)和/或(ii)的制造技術(shù)根據(jù)第二區(qū)域中孔的總數(shù)確定。10.—種由如權(quán)利要求8所述方法制造的用于等離子加工設(shè)備的氣體分配構(gòu)件。11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)氣體分配構(gòu)件的透氣性包括確定通過(guò)每個(gè)區(qū)域的期望總氣體流量和測(cè)量的總氣體流量之間的差；和在所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域，(i)改變至少一個(gè)噴氣孔以增大通過(guò)已改變的噴氣孔的氣體流量，和/或(ii)制造至少一個(gè)附加噴氣孔以根據(jù)希望的總氣體流量調(diào)節(jié)所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的透氣性。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，用于(i)和/或(ii)的制造技術(shù)根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中孔的總數(shù)確定。13.—種由如權(quán)利要求11所述方法制造的用于等離子加工設(shè)備的氣體分配構(gòu)件。14.一種調(diào)節(jié)用于等離子加工設(shè)備的氣體分配構(gòu)件的透氣性的方法，包括使氣體流過(guò)氣體分配構(gòu)件的噴氣孔，使得氣體在氣體分配構(gòu)件的出口表面離開(kāi)；測(cè)量從氣體分配構(gòu)件的多個(gè)區(qū)域中每個(gè)區(qū)域的噴氣孔流出的總氣體流量；和根據(jù)為每個(gè)區(qū)域測(cè)得的總氣體流量，在一個(gè)或多個(gè)區(qū)域調(diào)節(jié)氣體分配構(gòu)件的透氣性以在出口表面處實(shí)現(xiàn)希望的氣體流量分布圖案。15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，氣體分配構(gòu)件是由硅或碳化硅制成的蓮蓬頭式電極。16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)氣體分配構(gòu)件的透氣性包括確定通過(guò)第一區(qū)域的最大總氣體流量和通過(guò)至少第二區(qū)域的總氣體流量之間的差；和在第二區(qū)域，(i)改變至少一個(gè)噴氣孔以增大通過(guò)已改變的噴氣孔的氣體流量，和/或(ii)制造至少一個(gè)附加噴氣孔以相對(duì)于第一區(qū)域的透氣性調(diào)節(jié)第二區(qū)域的透氣性。17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，用于(i)和/或(ii)的制造技術(shù)根據(jù)第二區(qū)域中孔的總數(shù)確定。18.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)氣體分配構(gòu)件的透氣性包括確定通過(guò)每個(gè)區(qū)域的期望總氣體流量和測(cè)量的總氣體流量之間的差；和在所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域，(i)改變至少一個(gè)噴氣孔以增大通過(guò)已改變的噴氣孔的氣體流量，和/或(ii)制造至少一個(gè)附加噴氣孔以調(diào)節(jié)所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的透氣性。19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，用于(i)和/或(ii)的制造技術(shù)根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中孔的總數(shù)確定。20.—種用于等離子加工設(shè)備的氣體分配構(gòu)件，包括機(jī)械制造的第一噴氣孔，所述第一噴氣孔在氣體分配構(gòu)件的相對(duì)的入口和出口表面之間延伸；和至少一個(gè)激光鉆出的第二噴氣孔，所述第二噴氣孔在所述入口和出口表面之間延伸。21.如權(quán)利要求20所述的氣體分配構(gòu)件，其特征在于，氣體分配構(gòu)件具有在整個(gè)表面范圍內(nèi)提供大體上均勻氣體流量圖案的透氣性。22.如權(quán)利要求20所述的氣體分配構(gòu)件，其特征在于，氣體分配構(gòu)件具有在氣體分配構(gòu)件的中心部分或外周部分提供較大氣體流量的透氣性。23.如權(quán)利要求20所述的氣體分配構(gòu)件，其特征在于，氣體分配構(gòu)件是由硅或碳化硅制成的蓮蓬頭式電極。24.—種包括至少一個(gè)如權(quán)利要求20所述氣體分配構(gòu)件的等離子加工設(shè)備。全文摘要本發(fā)明提供了制造用于等離子加工設(shè)備的氣體分配構(gòu)件的方法。氣體分配構(gòu)件可以是電極、氣體分配板或其他構(gòu)件。所述方法包括通過(guò)例如機(jī)械制造技術(shù)的適用技術(shù)在氣體分配構(gòu)件中制造噴氣孔，測(cè)量通過(guò)氣體分配構(gòu)件的氣體流量，隨后通過(guò)相同技術(shù)或者通過(guò)例如激光鉆孔的不同技術(shù)調(diào)節(jié)氣體分配構(gòu)件的透氣性?？梢栽谒鰳?gòu)件的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域處調(diào)節(jié)氣體分配構(gòu)件的透氣性。文檔編號(hào)B23Q17/00GK101495268SQ200680008080公開(kāi)日2009年7月29日申請(qǐng)日期2006年2月8日優(yōu)先權(quán)日2005年2月15日發(fā)明者R·J·斯蒂格申請(qǐng)人:蘭姆研究公司