混合型陶瓷噴淋頭相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)案根據(jù)35U.S.C.§119(e)要求于2011年3月4日提出申請(qǐng)的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)案第61/449,537號(hào)及于2012年3月2日提出申請(qǐng)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案第13/411,369號(hào)的權(quán)利，這些申請(qǐng)案以引用方式并入本文中。

背景技術(shù)：
噴淋頭組件通常用于半導(dǎo)體制作模塊中以在沉積、蝕刻或其他工藝期間跨越晶片或襯底的表面分布工藝氣體。噴淋頭因磨損而必須經(jīng)常更換，而定期更換噴淋頭對(duì)半導(dǎo)體制造商而言在更換部分費(fèi)用及設(shè)備停機(jī)時(shí)間方面兩者都是巨大成本。某些半導(dǎo)體制作方法減小常用噴淋頭的壽命，從而導(dǎo)致需要更頻繁地更換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明公開(kāi)了一種混合型陶瓷噴淋頭，其包括嵌入式電極。在下文且貫穿本發(fā)明中描述了該噴淋頭的各種實(shí)施方案。應(yīng)理解，不應(yīng)將下文所述的實(shí)施方案視為將本發(fā)明僅限制為所顯示的實(shí)施方案。相反地，與本文中所概述的原理及概念相符的其他實(shí)施方案也可歸屬于本發(fā)明的范疇內(nèi)。在某些實(shí)施方案中，提供了一種氣體分布裝置。該氣體分布裝置可包括用于襯底處理噴淋頭的陶瓷花盤(pán)(faceplate)。該陶瓷花盤(pán)可包括第一圖案的第一通孔，該第一圖案的第一通孔被配置成當(dāng)將該陶瓷花盤(pán)安裝于該襯底處理噴淋頭中且將該襯底處理噴淋頭安裝于襯底處理裝置中時(shí)跨越襯底分布半導(dǎo)體工藝氣體。該陶瓷花盤(pán)也可包括包括第二圖案的第二通孔的電極。該電極可嵌入于該陶瓷花盤(pán)內(nèi)，該第二圖案可匹配該第一圖案，且每個(gè)第二通孔的大小可大于該對(duì)應(yīng)第一通孔。在某些另外的實(shí)施方案中，該陶瓷花盤(pán)可被配置成在不需要從襯底處理裝置拆卸該襯底處理噴淋頭的情形下從該襯底處理噴淋頭能拆卸。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，每個(gè)第二通孔可具有直徑，該直徑是該對(duì)應(yīng)第一通孔的直徑加上0.04英寸與該對(duì)應(yīng)第一通孔的該直徑中的兩倍中的至少較大者。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，第一通孔可具有介于0.02英寸至0.06英寸的直徑。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該第一通孔可具有大約0.05英寸的直徑。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該電極可以當(dāng)將該氣體分布裝置安裝于該襯底處理噴淋頭中時(shí)距背對(duì)該襯底處理噴淋頭的該陶瓷花盤(pán)的面大約0.05英寸的深度嵌入于該陶瓷花盤(pán)內(nèi)。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該電極可為大約0.002英寸厚。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，除位于當(dāng)將該氣體分布裝置安裝于該襯底處理噴淋頭中時(shí)面向該襯底處理噴淋頭的導(dǎo)電板的一側(cè)上的一或多個(gè)電接觸貼片之外，該電極完全可由陶瓷材料包住。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該氣體分布裝置可包括一或多個(gè)導(dǎo)電路徑。該一或多個(gè)導(dǎo)電路徑可與該一或多個(gè)電接觸貼片導(dǎo)電接觸；且該導(dǎo)電路徑中的至少一部分可經(jīng)曝露以提供與該襯底處理噴淋頭的電極功率或接地源連接的導(dǎo)電接觸接口。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該氣體分布裝置可包括可電氣連接至該導(dǎo)電接觸接口的DC電壓源。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該DC電壓源可被配置成供應(yīng)介于0伏與200伏之間的一或多個(gè)DC電壓。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中,該氣體分布裝置可包括接觸環(huán)和一或多個(gè)支座(standoff)。該接觸環(huán)和該一或多個(gè)支座可導(dǎo)電，該一或多個(gè)支座中的每一者可與該電極的該一或多個(gè)電接觸貼片中的不同接觸貼片導(dǎo)電接觸；且每個(gè)支座可經(jīng)由導(dǎo)電路徑與該接觸環(huán)電氣連接。另外，該陶瓷花盤(pán)可包括一或多個(gè)盲支座孔，該盲支座孔各自包括當(dāng)將該陶瓷花盤(pán)安裝于該襯底處理噴淋頭中時(shí)背對(duì)該襯底的開(kāi)口端。每個(gè)盲支座孔可通過(guò)該電極端接(terminated)，且每個(gè)盲支座孔可被配置成接納該一或多個(gè)支座的對(duì)應(yīng)支座。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該氣體分布裝置也可包括背板。該背板可被配置成與該接觸環(huán)且與該襯底處理噴淋頭的氣體分布桿或桿套筒機(jī)械連接。該背板可形成從該接觸環(huán)至該氣體分布桿或桿套筒的導(dǎo)電路徑。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該陶瓷花盤(pán)可包括機(jī)械接口，該機(jī)械接口位于該陶瓷花盤(pán)的中心附近且被配置成與該襯底處理噴淋頭的氣體分布桿的互補(bǔ)機(jī)械接口配合。當(dāng)該陶瓷花盤(pán)安裝于該襯底處理噴淋頭中時(shí)，該機(jī)械接口與該互補(bǔ)機(jī)械接口可配合在一起且該氣體分布桿經(jīng)由所配合的機(jī)械接口及互補(bǔ)機(jī)械接口可支撐該陶瓷花盤(pán)的該中心。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該氣體分布裝置可包括該氣體分布桿及氣體分布桿套筒。該氣體分布桿可經(jīng)由滑動(dòng)接口與該氣體分布桿套筒配合，且該滑動(dòng)接口可包括彈簧，該彈簧約束該氣體分布桿相對(duì)于該氣體分布桿套筒的滑動(dòng)移動(dòng)。該氣體分布桿套筒及該陶瓷花盤(pán)可相對(duì)于彼此且相對(duì)于沿該滑動(dòng)接口的行進(jìn)方向的移動(dòng)在空間上基本固定，且提供至該陶瓷花盤(pán)的該中心的支撐量可通過(guò)該彈簧的位移來(lái)控制。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該接觸環(huán)可包括被配置成將該接觸環(huán)與該襯底處理噴淋頭剛性地連接的接口特征，且支座可相對(duì)于該陶瓷花盤(pán)支撐該接觸環(huán)且反之亦然。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，接口特征可選自由如下組成的群組：圍繞該接觸環(huán)的圓周形成的帶螺紋接口、圍繞該接觸環(huán)的該圓周形成的卡口座及圍繞該接觸環(huán)的該圓周間隔開(kāi)的帶螺紋緊固件特征的圖案。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該氣體分布裝置可包括RF套圈。該RF套圈可由導(dǎo)電材料制成且可包括具有直徑的薄壁箍環(huán)，該直徑大于該陶瓷花盤(pán)且小于該接觸環(huán)的內(nèi)直徑。該RF套圈也可包括多個(gè)內(nèi)部套圈片，每個(gè)內(nèi)部套圈片從該薄壁箍環(huán)朝向該陶瓷花盤(pán)突出，與該陶瓷花盤(pán)重疊，且基本上平行于垂直于該薄壁箍環(huán)的中心軸線(xiàn)的平面。該RF套圈也可包括多個(gè)外部套圈片，每個(gè)外部套圈片從該薄壁箍環(huán)遠(yuǎn)離該陶瓷花盤(pán)突出，與該接觸環(huán)重疊，且基本上平行于垂直于該薄壁箍環(huán)的該中心軸線(xiàn)的該平面。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該薄壁箍環(huán)可由經(jīng)配置首尾相連以形成總體箍環(huán)形狀的一或多個(gè)段形成。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，每個(gè)外部套圈片可定位于圍繞該RF套圈的圓周的相鄰內(nèi)部套圈片對(duì)之間的大約中間處。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，每個(gè)內(nèi)部套圈片可定位于圍繞該RF套圈的圓周的相鄰?fù)獠刻兹ζ瑢?duì)之間的大約中間處。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該氣體分布裝置可包括至少一個(gè)加熱器元件。該至少一個(gè)加熱器元件可嵌入于該陶瓷花盤(pán)內(nèi)，不與該電極電氣接觸，循著不與第一通孔中的任一者相交的路徑，且維持距每個(gè)第一通孔達(dá)0.04英寸和該第一通孔的半徑中的至少較大者的最小距離。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該氣體分布裝置可包括嵌入于該氣體分布裝置的陶瓷部分內(nèi)的加熱器元件。該實(shí)施方案的該加熱器元件可基本上環(huán)繞該第一圖案的第一通孔且可定位于最緊密靠近該襯底處理噴淋頭的最外標(biāo)稱(chēng)直徑處。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該氣體分布裝置可包括陶瓷背板。該陶瓷花盤(pán)與該陶瓷背板可通過(guò)具有與該陶瓷花盤(pán)及該陶瓷背板的外直徑基本相同的外直徑的環(huán)形陶瓷壁結(jié)合以形成單式花盤(pán)/背板。在該單式花盤(pán)/背板內(nèi)可存在噴淋頭充氣容積，且第一通孔可與該噴淋頭充氣容積流體接觸。該陶瓷背板可包括至少一個(gè)機(jī)械接口特征，該至少一個(gè)機(jī)械接口特征基本上圍繞第一直徑定位，該第一直徑基本上小于該單式花盤(pán)/背板的外部直徑，且該至少一個(gè)機(jī)械接口特征被配置成將該單式花盤(pán)/背板剛性地連接至該襯底處理噴淋頭的桿。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該氣體分布裝置可包括RF襯墊及密封件。該至少一個(gè)機(jī)械接口特征可包括圍繞該陶瓷背板中的基本上圓形端口定位的帶螺紋或卡口座。該密封件可位于該基本上圓形端口的最內(nèi)直徑與該至少一個(gè)機(jī)械接口特征的最外部直徑之間，且該RF襯墊可位于該至少一個(gè)機(jī)械接口特征的最外部直徑與該密封件之間。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該氣體分布裝置可進(jìn)一步包括多個(gè)螺栓及密封件。該至少一個(gè)機(jī)械接口特征可包括帶螺紋孔特征的孔圖案，每個(gè)孔特征被配置成接納螺栓中的一個(gè)。帶螺紋孔特征可圍繞該陶瓷背板中的基本上圓形端口定位，且該密封件可定位于該孔圖案與該基本上圓形端口的最內(nèi)直徑之間。在此實(shí)施方案的某些另外實(shí)施方案中，該氣體分布裝置可包括RF接針。該RF接針可與該電極導(dǎo)電接觸，從該陶瓷花盤(pán)突出且進(jìn)入至該噴淋頭充氣容積中，且具有足夠長(zhǎng)度以當(dāng)該單式花盤(pán)/背板經(jīng)由該至少一個(gè)機(jī)械接口特征連接至該桿時(shí)以導(dǎo)電方式接觸該桿。在該氣體分布裝置的某些另外實(shí)施方案中，該氣體分布裝置可進(jìn)一步包括折流板。該折流板可位于該噴淋頭充氣容積內(nèi)，與該陶瓷背板間隔開(kāi)且相對(duì)于該陶瓷背板基本上居中，且具有大于該桿的內(nèi)部直徑的最外部直徑。在某些實(shí)施方案中，提供一種襯底處理裝置。該襯底處理裝置可包括處理室、上文及貫穿本文所描述的氣體分布裝置及基座。該氣體分布裝置與該基座可基本位于該處理室內(nèi)。在該襯底處理裝置的某些另外實(shí)施方案中，該氣體分布裝置的該電極可與DC電壓源電氣連接且可電氣連接至接地阻抗，且該基座中的基座電極可與RF電源電氣連接。在該襯底處理裝置的某些另外實(shí)施方案中，該襯底處理裝置可包括具有第一端及第二端的氣體分布桿。該第一端可在該氣體分布桿上的該第二端對(duì)面且與該處理室的頂部連接。該氣體分布桿的該第二端可連接至該氣體分布裝置。在不從該處理室的該頂部拆卸該氣體分布桿的情形下可從該氣體分布桿可拆卸該氣體分布裝置。在以下附圖及說(shuō)明中陳述了本說(shuō)明書(shū)中所描述的標(biāo)的物的一或多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。其他特征、方面、及優(yōu)點(diǎn)將從該說(shuō)明、附圖及權(quán)利要求書(shū)中變得顯而易見(jiàn)。附圖說(shuō)明圖1示出了半導(dǎo)體處理室的高層級(jí)剖面圖。圖2A示出了混合型陶瓷噴淋頭的等角剖面圖。圖2B示出了具有插入詳細(xì)視圖的混合型陶瓷噴淋頭的等角剖面圖。圖2B'示出了圖2B的插入詳細(xì)視圖。圖2C示出了混合型陶瓷噴淋頭的側(cè)視剖面圖。圖2D示出了混合型陶瓷噴淋頭的等角視圖。圖2E示出了圖2D中所顯示的混合型陶瓷噴淋頭，但使用分解圖。圖2F示出了具有插入詳細(xì)視圖的陶瓷花盤(pán)及接地/電源平面的剖面圖。圖2F'示出了圖2F的插入詳細(xì)視圖。圖3A及圖3A'示出了背板的兩個(gè)等角視圖。圖3B及圖3B'示出了連接有桿套筒的背板的兩個(gè)等角視圖。圖3C及圖3C'示出了陶瓷花盤(pán)組件的兩個(gè)等角視圖。圖3D及圖3D'示出了連接有氣體分布桿的陶瓷花盤(pán)組件的兩個(gè)等角視圖。圖4A至圖4J示出了可用于形成本文中所描述的組件的制造工藝的各個(gè)階段。圖5A示出了混合型陶瓷噴淋頭的另一實(shí)施方案的等角視圖。圖5B示出了圖5A中所顯示的實(shí)施方案的示意性分解圖。圖5C示出了圖5A中所顯示的實(shí)施方案的示意性剖面圖。圖5D及圖5E分別示出了圖5A中所顯示的實(shí)施方案的陶瓷花盤(pán)組件的仰視圖及俯視圖。圖5F示出了圖5D及圖5E的陶瓷花盤(pán)組件的等角視圖。圖5G示出了圖5F的陶瓷花盤(pán)組件的等角分解圖。圖6示出了混合型陶瓷噴淋頭設(shè)計(jì)的另一實(shí)施方案的概念性剖面圖。圖7示出了混合型陶瓷噴淋頭設(shè)計(jì)的另一實(shí)施方案的概念性剖面圖。圖8A至圖8C示出了半導(dǎo)體處理室的高層級(jí)圖示。圖8D顯示概述從圖8A至圖8C的不同電壓條件的表格。圖2A至圖3D'及圖5A至圖5G是按比例圖式，雖然各圖所用精確比例可能不同。這些示意圖意圖傳達(dá)實(shí)施本文中所公開(kāi)的技術(shù)及裝置的若干不同方式，且不應(yīng)解釋為將所公開(kāi)的材料限制為僅所顯示的那些實(shí)施方案。具體實(shí)施方式現(xiàn)在將詳細(xì)地參考本發(fā)明的特定實(shí)施方案。在附圖中圖解說(shuō)明特定實(shí)施方案的實(shí)例。雖然將結(jié)合這些特定實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明，但應(yīng)理解，并非意圖將本發(fā)明限制于這些特定實(shí)施方案。相反，此意圖涵蓋可包括在如權(quán)利要求書(shū)中所界定的本發(fā)明精神及范疇內(nèi)的替代、修改及等效形式。在以下說(shuō)明中，闡述了大量特定細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的徹底理解?？稍诓痪哂羞@些特定細(xì)節(jié)中的某些或所有的情形下來(lái)實(shí)踐本發(fā)明。在其他情況下，未詳細(xì)地描述常用工藝操作以便不使本發(fā)明不必要地模糊。在半導(dǎo)體處理中，將硬掩膜用作蝕刻停止層?？苫一惭谀?AHM)具有在其已發(fā)揮作用之后允許通過(guò)稱(chēng)作灰化的技術(shù)將其移除的化學(xué)成分?？苫一惭谀ねǔＳ删哂形⒘康囊换蚨喾N摻雜劑(例如，氮、氟、硼、硅)的碳及氫組成。根據(jù)沉積條件，這些硬掩膜中的鍵合結(jié)構(gòu)可從sp2(類(lèi)石墨)變化為sp3(類(lèi)鉆)或兩者的組合。在典型應(yīng)用中，在蝕刻之后，硬掩膜已發(fā)揮其用途且必須從下覆介電氧化物(例如，SiO2)移除。這通常至少部分地通過(guò)也稱(chēng)作“等離子體灰化”或“干式剝離”的灰化來(lái)實(shí)現(xiàn)。將具有待灰化的硬掩膜的襯底(通常為經(jīng)部分地制作的半導(dǎo)體晶片)放置于真空下的室中，引入氧且使其經(jīng)受射頻功率，這形成氧自由基(等離子體)。自由基與硬掩膜反應(yīng)以將其氧化成水、一氧化碳及二氧化碳。在某些情況中，舉例而言，當(dāng)可灰化硬掩膜留下無(wú)法通過(guò)單獨(dú)灰化來(lái)移除的任何殘?jiān)鼤r(shí)，可通過(guò)在灰化之后的額外濕式蝕刻或干式蝕刻工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)硬掩膜的完全移除。AHM工藝經(jīng)常涉及在正處理的晶片附近產(chǎn)生高溫，即500℃至650℃。通常用于半導(dǎo)體制作工具中的鋁合金(諸如，6000系鋁合金)的熔點(diǎn)經(jīng)常在645℃至660℃的范圍中且因此可不適合用于曝露于這些AHM處理溫度的部件中。在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第11/318,269號(hào)、美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案第12/048,967號(hào)、美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第11/449,983號(hào)、美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第11/612,382號(hào)、美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第11/710,377號(hào)、美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案第11/849,208號(hào)、美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第12/163,670號(hào)、美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案第12/334,220號(hào)、美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第12/133,223號(hào)及美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第12/786,842號(hào)中更詳細(xì)地描述了AHM工藝，且所有這些美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)皆以引用方式并入。根據(jù)本發(fā)明中所描述的實(shí)施方案配置的噴淋頭在諸如AHM工藝等高溫半導(dǎo)體制作工藝中提供增強(qiáng)的效能及更容易的清潔和維護(hù)。AHM以及其他半導(dǎo)體制作工藝通常在反應(yīng)器(也通常稱(chēng)作處理室或反應(yīng)器室)內(nèi)執(zhí)行。該反應(yīng)器可在晶片處理期間提供受控環(huán)境，且包括可在晶片處理期間所用的各種機(jī)械系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)。在圖1中顯示了反應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施方案的高層級(jí)概圖。反應(yīng)器100可將晶片105接納于基座110上，基座110可包括卡盤(pán)以用于防止在處理操作期間晶片105移動(dòng)或不對(duì)準(zhǔn)?？赏ㄟ^(guò)致動(dòng)器使基座110抬高或降低，以促進(jìn)裝載或從基座110卸載晶片105或在晶片105與噴淋頭115之間建立最優(yōu)選間隔。工藝氣體可通過(guò)噴淋頭115跨越晶片105的表面分布，通過(guò)氣體入口120進(jìn)行饋送。可通過(guò)使用真空泵或真空源來(lái)抽空反應(yīng)器100內(nèi)的氣體。圖1中所顯示的反應(yīng)器僅是可用于半導(dǎo)體制作工藝中的反應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施方案。可根據(jù)需要添加額外部件，且某些部件并非在所有情形中都是必須的。另外，所顯示的結(jié)構(gòu)在各反應(yīng)器設(shè)計(jì)之間可顯著不同，例如，噴淋頭115顯示為“枝狀吊燈”型噴淋頭，但可替代地是“嵌入式安裝”型噴淋頭。本發(fā)明不應(yīng)解釋為被限制為僅所顯示和所描述的實(shí)施方案，而是通常適用于所有類(lèi)型的半導(dǎo)體制作工藝及工具。半導(dǎo)體制作經(jīng)常需要工藝氣體(諸如沉積氣體及蝕刻氣體)以均勻或受控方式在正經(jīng)歷處理的半導(dǎo)體晶片或襯底上方流動(dòng)。為此，可使用有時(shí)也可稱(chēng)作氣體分布器的“噴淋頭”氣體流歧管來(lái)跨越晶片的表面分布工藝氣體。工藝氣體可從噴淋頭流出且跨越晶片分布；該晶片可由容納該噴淋頭的處理室內(nèi)的基座組件支撐?？赏ㄟ^(guò)將該氣體流從該噴淋頭內(nèi)部引導(dǎo)至該晶片的氣體分布孔圖案來(lái)實(shí)現(xiàn)工藝氣體跨越晶片的分布。許多噴淋頭是有限使用壽命部件(LLC)且由于由逐漸更改噴淋頭的幾何形狀和效能的各種工藝步驟(例如，沉積操作或蝕刻操作)引起的噴淋頭的性能下降而可能需要定期更換(有限使用壽命部件調(diào)換或LLCE)。在LLCE之前通過(guò)噴淋頭可處理的晶片的數(shù)目可不同，通常(舉例而言)介于65,000個(gè)晶片至100,000個(gè)晶片的范圍中，雖然某些噴淋頭可用于在LLCE之前處理多達(dá)600,000個(gè)晶片。噴淋頭也可在晶片處理操作之間經(jīng)歷周期性清潔循環(huán)，這些循環(huán)可發(fā)生于(舉例而言)每25個(gè)至100個(gè)晶片處理循環(huán)時(shí)。噴淋頭的使用壽命可依賴(lài)于諸多因素，包括在處理期間其所曝露至的環(huán)境類(lèi)型、任何清潔操作的頻率及半導(dǎo)體制造商的工藝質(zhì)量要求。噴淋頭的LLCE可因若干因素而是必需的，這些因素包括：在噴淋頭充氣空間內(nèi)聚集不期望的微粒、形成于影響等離子體形成的噴淋頭的面向晶片的表面中的表面變化、位于噴淋頭花盤(pán)中的氣體分布孔的尺寸變化和影響工藝可控制性及良率的其他因素。由于在A(yíng)HM處理期間可遇到比在其他類(lèi)型的半導(dǎo)體制作中更苛刻的熱環(huán)境，因而在A(yíng)HM工藝中使用常規(guī)噴淋頭可處理的晶片的數(shù)目可能更低，舉例而言介于10,000與20,000之間。這可導(dǎo)致更頻繁的噴淋頭更換，從而可導(dǎo)致增加的部件成本及在發(fā)生LLCE時(shí)喪失的制造機(jī)會(huì)。以嵌入于陶瓷噴淋頭花盤(pán)內(nèi)的RF電極為特征的混合型陶瓷(HC)噴淋頭可在A(yíng)HM背景中以及在可對(duì)噴淋頭設(shè)備造成類(lèi)似嚴(yán)酷環(huán)境條件的其他半導(dǎo)體工藝中提供較長(zhǎng)壽命的噴淋頭解決方案。圖2A至圖2F示出了HC噴淋頭200的一個(gè)實(shí)施方案的各種視圖。HC噴淋頭200如在圖2A及圖2B的等角剖面圖中所顯示可包括背板202、陶瓷花盤(pán)組件210及氣體分布桿212。背板202可與桿套筒220連接。陶瓷花盤(pán)組件210可包括陶瓷花盤(pán)214、嵌入式接地/電源平面216(也稱(chēng)作電極)及接觸環(huán)218。氣體分布桿212可橫跨桿套筒220與陶瓷花盤(pán)組件210之間。對(duì)于是“嵌入式安裝”型噴淋頭的HC噴淋頭200的實(shí)施方案可省略或顯著縮短氣體分布桿212。在各種晶片處理階段期間，可在其中發(fā)生晶片處理的處理室內(nèi)產(chǎn)生等離子體環(huán)境。HC噴淋頭200可因此曝露于和/或用于形成等離子體環(huán)境。舉例而言，在一個(gè)配置中，HC噴淋頭200或其中的部件可用作用于使等離子體點(diǎn)燃的RF電源。該處理室內(nèi)的基座或其他結(jié)構(gòu)可用作這種情形中的RF接地。在其他配置中，HC噴淋頭200或其中的部件可用作RF接地，且該處理室內(nèi)的基座或其他結(jié)構(gòu)可用于供應(yīng)RF功率用于等離子體產(chǎn)生?？墒褂玫入x子體來(lái)激活正處理的晶片附近的各種工藝氣體。為防止過(guò)早地激活工藝氣體，即，在通過(guò)HC噴淋頭200將工藝氣體分布于晶片表面上方之前，HC噴淋頭200可保護(hù)工藝氣體不受可在HC噴淋頭200本身的容積內(nèi)誘發(fā)等離子體的雜散RF能量的影響。HC噴淋頭200可經(jīng)建構(gòu)使得在圍繞HC噴淋頭200的內(nèi)部容積周?chē)纬煞ɡ诨\(Faradycage)。通過(guò)實(shí)施法拉第籠，可消除或大大減小來(lái)自處理室內(nèi)的等離子體處理的RF能量在HC噴淋頭200的內(nèi)部容積內(nèi)電弧放電的可能性。防止HC噴淋頭200的內(nèi)部空間內(nèi)工藝氣體的過(guò)早激活可減小HC噴淋頭200的工藝氣體與內(nèi)部壁之間的化學(xué)反應(yīng)量。在圖2A至圖2F中所示出的實(shí)施方案中，可通過(guò)在接地/電源平面216、接觸環(huán)218、背板202及桿套筒220中使用導(dǎo)電材料以在HC噴淋頭200內(nèi)形成法拉第籠。這些結(jié)構(gòu)可被配置成形成使HC噴淋頭200的內(nèi)部不受雜散RF能量影響的連續(xù)導(dǎo)電路徑。用于分布?xì)怏w的法拉第籠中的穿孔(諸如氣體分布孔222)可經(jīng)定大小以使得最小化或消除穿過(guò)穿孔的RF泄漏。參照?qǐng)D2A，背板202是基本徑向?qū)ΨQ(chēng)部分，其包括盤(pán)形背壁204，盤(pán)形背壁204在該背壁的周邊處轉(zhuǎn)變?yōu)閳A柱壁206。雖然使用“盤(pán)形(disk-like)”和“圓柱壁(cylindricalwall)”來(lái)描述這些特征的總體形狀，但這些術(shù)語(yǔ)意圖包括基本上類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，諸如，舉例而言，略微錐形或圓錐形的背壁和圓柱壁，以及介于這些結(jié)構(gòu)之間的各種類(lèi)型的轉(zhuǎn)變表面，諸如斜面及倒圓角曲面/球面。雖然圖2A顯示在焊縫208處焊接在一起的單獨(dú)背壁204及圓柱壁206以形成背板202，但背板202也可制造為單個(gè)的集成的部分或可由多于兩個(gè)部件制造。舉例而言，背板202可由實(shí)心鋁坯板機(jī)器加工。圖3A及圖3A'示出了背板202的兩個(gè)等角視圖。焊縫208不會(huì)存在于非焊接背板結(jié)構(gòu)中。參照?qǐng)D2B，背板202的背壁204可包括在背壁204的中心區(qū)域中的孔。該孔可經(jīng)定大小以允許氣體分布桿212插入其中，同時(shí)防止氣體分布桿212的外部表面與該孔的內(nèi)部邊緣之間的環(huán)形氣體流間隙。該孔也可經(jīng)定大小以允許將桿套筒220裝配至背板202，如在圖2B中所顯示。該孔可包括臺(tái)階或其他特征以促進(jìn)將桿套筒220裝配至背板202。桿套筒220可以焊接、銅焊、擴(kuò)散接合或以其他方式熔合至背板202。本發(fā)明也涵蓋其他配置，諸如，其中無(wú)氣體分布桿212且將氣體簡(jiǎn)單地引入至桿套筒220中的變化形式。圖3B及圖3B'示出了背板202及桿套筒220的兩個(gè)等角視圖。桿套筒220的形狀可以是基本圓筒形。桿套筒220可包括具有第一內(nèi)部直徑的氣體分布區(qū)及具有第二內(nèi)部直徑的氣體分布桿接口區(qū)。該第一內(nèi)部直徑可經(jīng)定大小以在氣體分布桿212的外部表面與桿套筒220的內(nèi)部表面之間形成環(huán)形氣體流間隙；該第一內(nèi)部直徑可是與背板202的背壁中的孔的直徑大約相同的直徑。第二內(nèi)部直徑可經(jīng)定大小以允許氣體分布桿212與桿套筒220的氣體分布區(qū)之間的滑動(dòng)嚙合。雖然背板202及桿套筒220可由鋁制造，但也可使用其他導(dǎo)電材料。鋁尤其適合用于此應(yīng)用，這是由于其易于機(jī)器加工、相對(duì)廉價(jià)且當(dāng)曝露于氟時(shí)形成氟化鋁(AlF3)而不遭受材料腐蝕。在圖2A至圖2F中所顯示的實(shí)施方案中，陶瓷花盤(pán)組件210是基本環(huán)形碟。如上文所描述的，陶瓷花盤(pán)組件210可包括陶瓷花盤(pán)214、接地/電源平面216及接觸環(huán)218。接地/電源平面216可嵌入于陶瓷花盤(pán)214內(nèi)。圖2E顯示了HC噴淋頭200的分解圖，其可供針對(duì)額外細(xì)節(jié)的參考。圖3C及圖3C'示出了陶瓷花盤(pán)組件210的兩個(gè)等角視圖。如在圖2B、圖2B'及圖2E中所顯示的，接觸環(huán)218上的支座244可經(jīng)由陶瓷花盤(pán)214中的支座盲孔246穿過(guò)陶瓷花盤(pán)214且可經(jīng)由接觸貼片232與接地/電源平面216電接觸。接地/電源平面216可使用(舉例而言)擴(kuò)散接合或銅焊在接觸貼片232處熔合至支座244。也可使用可建立導(dǎo)電結(jié)合的其他等效熔合技術(shù)。接觸環(huán)218上的支座244可與接觸環(huán)218分離地制造且稍后將其結(jié)合至接觸環(huán)218。舉例而言，接觸環(huán)218可包括被設(shè)計(jì)用于各自接納支座244的一或多個(gè)孔特征，然后將支座244固定至接觸環(huán)218。支座244與接觸環(huán)218的該連接可是永久性的，例如熔合接合或銅焊，或是可反轉(zhuǎn)的，例如螺紋式連接或螺栓。接觸環(huán)218與支座244可提供RF電源或接地源從氣體分布桿212和/或桿套筒220到達(dá)該電極的一或多個(gè)導(dǎo)電路徑?？墒褂脤?dǎo)電接觸接口(諸如螺紋、導(dǎo)電特征、RF襯墊或接觸接針)來(lái)提供導(dǎo)電路徑與氣體分布桿212和/或桿套筒220之間的電傳導(dǎo)。在圖2A至圖2F中，接觸環(huán)218具有基本矩形剖面，雖然也可使用其他剖面。除支座244從其所突出的表面外，接觸環(huán)218也可包括可配置有經(jīng)設(shè)計(jì)以機(jī)械方式和電方式將陶瓷花盤(pán)組件210連接至背板202的接口特征的外部表面230。舉例而言，接觸環(huán)218的該外部表面可帶有螺紋，且背板202的對(duì)應(yīng)內(nèi)部表面可包括匹配的帶有螺紋的特征，從而允許該兩個(gè)部分之間的螺紋嚙合。也可使用其他類(lèi)型的機(jī)械及電氣連接；舉例而言，可使用卡口型連接或螺栓。接地/電源平面216及陶瓷花盤(pán)214兩者可包括圖案的小的氣體分布孔222。在一項(xiàng)實(shí)施方案中，約3000個(gè)氣體分布孔可跨越接地/電源平面216及陶瓷花盤(pán)214分布；兩個(gè)部分上的孔圖案可經(jīng)設(shè)計(jì)以對(duì)準(zhǔn)，雖然接地/電源平面216中的氣體分布孔的孔直徑可具有比陶瓷花盤(pán)214中的對(duì)應(yīng)氣體分布孔222大的直徑。圖2F顯示陶瓷花盤(pán)組件210的剖面圖；該剖面平行于接地/電源平面216的總體平面且與其相交。使用陰影法來(lái)指示接地/電源平面216；未將陶瓷花盤(pán)214畫(huà)影線(xiàn)。插圖2F'示出了陶瓷花盤(pán)組件210的一部分的近視圖。如可見(jiàn)，接地/電源平面216可以孔250為特征，孔250的直徑比氣體分布孔222的大。這可允許通過(guò)陶瓷花盤(pán)214來(lái)完全封裝除接觸貼片232(其顯示為虛線(xiàn)圓)之外的接地/電源平面216。在一個(gè)實(shí)施方案中，陶瓷花盤(pán)214中的氣體分布孔222的直徑可以是0.050英寸，而接地/電源平面216中的對(duì)應(yīng)孔250的直徑可以是0.100英寸。也可使用其他氣體分布孔大小，例如直徑在0.02英寸至0.06英寸的范圍中的大小。作為一般規(guī)則，接地/電源平面216中的孔250的直徑可以是陶瓷花盤(pán)214中的對(duì)應(yīng)氣體分布孔222的100％或更大，雖然接地/電源平面216中的孔250比陶瓷花盤(pán)214中的氣體分布孔222的直徑大至少0.04英寸。氣體分布孔222可配置成多種不同配置中的任一種，包括柵格陣列、環(huán)形陣列、螺旋形、偏移螺旋形、六角形陣列等。孔配置可導(dǎo)致跨越噴淋頭的變化的孔密度。根據(jù)所期望的氣體流動(dòng)，可在不同位置使用不同直徑的氣體分布孔。在圖2F中所描繪的實(shí)施方案中，氣體分布孔222全部都是相同標(biāo)稱(chēng)直徑且使用具有不同直徑且具有不同數(shù)目的孔的孔圓進(jìn)行圖案化。氣體分布孔222的直徑也可貫穿陶瓷花盤(pán)214的厚度而變化。舉例而言，氣體分布孔222在面向背板202的陶瓷花盤(pán)214的面上可是第一直徑且在氣體分布孔222離開(kāi)陶瓷花盤(pán)214的對(duì)置側(cè)時(shí)可是第二直徑。該第一直徑可大于該第二直徑。不考慮使氣體分布孔大小變化的電位，接地/電源平面216中的孔250可是相對(duì)于所量測(cè)的與接地/電源平面216在同一平面中的陶瓷花盤(pán)214中的氣體分布孔222的直徑而定大小。在一些實(shí)施方案中，除接地/電源平面216之外，在陶瓷花盤(pán)214中也可嵌入加熱器元件。該加熱器元件可不與接地/電源平面216電氣接觸且可通過(guò)從陶瓷花盤(pán)214插置陶瓷材料而與接地/電源平面216絕緣。可使用100VAC至240VAC通過(guò)受控閉合循環(huán)加熱器控制器來(lái)給該加熱器供電。該加熱器控制器可經(jīng)程序化至預(yù)定溫度設(shè)定點(diǎn)；可經(jīng)由溫度傳感器(諸如熱電偶)將該溫度報(bào)告至該加熱器控制器，且可關(guān)閉及接通該功率來(lái)維持該設(shè)定點(diǎn)。圖3A及圖3A'分別顯示背板202的等角視圖及傾斜角背側(cè)視圖。圖3B及圖3B'顯示與圖3A及圖3A'中的視圖對(duì)應(yīng)的視圖，但連接有桿套筒220。圖3C及圖3C'分別示出了陶瓷花盤(pán)組件210的等角視圖及傾斜角背側(cè)視圖。如在圖2A至圖2E中所顯示的，氣體分布桿212可橫跨陶瓷花盤(pán)組件210與桿套筒220的氣體分布區(qū)之間。圖3D及圖3D'示出了陶瓷花盤(pán)組件210及所連接的氣體分布桿212的兩個(gè)等角視圖。氣體分布桿212的形狀可是大體圓柱形且大部分是中空的。氣體分布桿212的一個(gè)端236可以連接點(diǎn)為特征，該連接點(diǎn)用于連接一或多個(gè)工藝氣體入口供給線(xiàn)以允許氣體流入至該中空區(qū)中。氣體分布桿212也可以多個(gè)孔特征224為特征，該多個(gè)孔特征224被配置成允許經(jīng)由一或多個(gè)工藝氣體入口供給件引入至氣體分布桿212的中空區(qū)中的工藝氣體逸出至桿套筒220與氣體分布桿212的外部表面之間的環(huán)形氣體流空隙中。多個(gè)孔特征224可包括鉆通氣體分布桿212的直徑的孔，且每個(gè)孔的中心線(xiàn)可正交于之前的孔?？卓?舉例而言)包括6個(gè)穿孔，每個(gè)穿孔在氣體分布桿212的每一側(cè)上包括一個(gè)孔，因而總共12個(gè)孔。也可使用桿的其他配置，例如不帶有內(nèi)部氣體分布桿的桿套筒。氣體分布桿212也可包括用于與陶瓷花盤(pán)214連接的接口區(qū)域。舉例而言，氣體分布桿212可在一個(gè)端上包括凸緣或臺(tái)肩248，該凸緣或臺(tái)肩被配置成嵌套(nest)于在背對(duì)HC噴淋頭200的陶瓷花盤(pán)214的面中圍繞陶瓷花盤(pán)214的中心孔的淺擴(kuò)孔內(nèi)側(cè)。氣體分布桿212也可以滑動(dòng)配合或過(guò)盈配合的形式與陶瓷花盤(pán)214的中心孔的側(cè)壁嚙合。氣體分布桿212也可包括偏置器件，該偏置器件被配置成抵消因溫度效應(yīng)所致的陶瓷花盤(pán)214的潛在下垂或翹曲。該偏置器件可是彈簧，諸如圖2A中的彈簧201。氣體分布桿212也可與接地/電源平面216電氣連接用于提供額外的或替代的從陶瓷花盤(pán)組件210至整個(gè)接地源或電源的導(dǎo)電路徑。如上文所述，接地/電源平面可嵌入于陶瓷花盤(pán)內(nèi)。該嵌入(舉例而言)可通過(guò)在數(shù)個(gè)階段使用機(jī)器加工、燒結(jié)、擴(kuò)散接合和/或銅焊工藝形成陶瓷花盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖4A至圖4J示出了在各制造階段期間陶瓷花盤(pán)組件410的剖面圖。方便起見(jiàn)，用共享后兩個(gè)共同數(shù)字的編號(hào)來(lái)列舉類(lèi)似于圖2A至圖2F中所顯示的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，也即，圖2A至圖2F中的陶瓷花盤(pán)214類(lèi)似于圖4A至圖4J中的陶瓷花盤(pán)414。此慣例僅為使讀者容易參考而不視為以任何方式限制。圖4A示出了在組裝之后陶瓷花盤(pán)組件410的剖面圖。圖4B至圖4J示出了貫穿各制造階段的圖4A中所顯示的部件。圖4B顯示了處于該制造工藝的早期階段中的陶瓷花盤(pán)414；連同各種氣體分布孔422及用于氣體分布桿的中心孔(參見(jiàn)圖4I及圖4J)，陶瓷材料可形成該花盤(pán)的總體形狀，例如，碟?？赏ㄟ^(guò)均衡地將粉末形式的陶瓷材料按壓成期望的大體形狀、隨后通過(guò)對(duì)該大體形狀的綠色機(jī)器加工來(lái)形成該早期階段的陶瓷花盤(pán)414。該經(jīng)機(jī)器加工的大體形狀可然后根據(jù)需要進(jìn)行燒結(jié)和機(jī)器精加工。這些工藝或類(lèi)似工藝也可用于下文關(guān)于接地/電源平面416概述的隨后處理階段或隨后的陶瓷花盤(pán)414的形成中。在經(jīng)部分形成的陶瓷花盤(pán)414的頂部表面上，可形成接地/電源平面凹座452。接地/電源平面凹座452在某些實(shí)施方案中可經(jīng)定位以使得接地/電源平面416的頂部(即，距晶片處理區(qū)域最遠(yuǎn)的接地/電源平面416的平面)距陶瓷花盤(pán)414的外表面(即距晶片處理區(qū)域最近的陶瓷花盤(pán)414的表面)大約0.050英寸。也可使用其他接地/電源平面至花盤(pán)偏移距離，例如，距陶瓷花盤(pán)的面近達(dá)0.02英寸的距離。圖4C示出了處于圖4B中所顯示的同一階段的陶瓷花盤(pán)414，雖然現(xiàn)在已在接地/電源平面凹座452中形成接地/電源平面416。接地/電源平面416可以是例如0.002英寸厚，雖然也可設(shè)想其他厚度。在于部分形成的陶瓷花盤(pán)414中嵌入接地/電源平面416之后，可通過(guò)添加額外的陶瓷材料來(lái)封裝接地/電源平面416。如在圖4D中所顯示的，除可經(jīng)由支座通孔446曝露的接地/電源平面416的部分之外，可通過(guò)陶瓷材料完全封裝接地/電源平面416。氣體分布孔422可經(jīng)形成而具有不同直徑，如在圖4D中所顯示的。然而，氣體分布孔422也可是單個(gè)直徑。選用加熱器凹座454可形成于經(jīng)進(jìn)一步形成的陶瓷花盤(pán)414的頂部表面中?？赏ㄟ^(guò)在接地/電源平面416上方沉積陶瓷材料的額外燒結(jié)步驟進(jìn)行該封裝，或可通過(guò)在部分形成的陶瓷花盤(pán)414與然后可使用陶瓷材料的擴(kuò)散接合、銅焊或熱噴涂而接合至該經(jīng)部分形成的陶瓷花盤(pán)414的陶瓷花盤(pán)414的對(duì)應(yīng)且單獨(dú)形成的部分之間夾入接地/電源平面416來(lái)進(jìn)行該封裝。圖4E示出了其中可將電阻加熱器元件456的材料嵌入于加熱器凹座454內(nèi)的選用處理步驟。加熱器元件456是選用的且某些HC噴淋頭可不包括加熱器元件456或加熱器凹座454。加熱器元件可采取安放于或形成于陶瓷花盤(pán)中的溝道或凹座上/內(nèi)的蛇形線(xiàn)或跡線(xiàn)的形式。加熱器元件可采用迂回路線(xiàn)遍布陶瓷花盤(pán)。也可存在嵌入于花盤(pán)內(nèi)的多個(gè)加熱器元件，從而允許單獨(dú)控制。在某些實(shí)施方案中，可存在多個(gè)嵌入于花盤(pán)內(nèi)的加熱器元件，加熱器元件具有共同端點(diǎn)且并行操作。該(等)加熱器元件可由具有充分電阻的導(dǎo)電材料制成以在電流穿過(guò)加熱器元件時(shí)產(chǎn)生熱。該加熱器元件也可由具有類(lèi)似于陶瓷的CTE的CTE的材料制成，該加熱器元件嵌入于花盤(pán)內(nèi)以避免熱膨脹問(wèn)題。例如，鎢或鉬可適合用作加熱器元件材料。加熱器元件可由各種材料制成，諸如，具有非常接近于所用陶瓷的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)的導(dǎo)電材料。例如，可將鎢及鉬用于某些加熱器元件。圖4F顯示在接納最后陶瓷材料層之后的陶瓷花盤(pán)414。除接地/電源平面416及選用加熱器元件456的導(dǎo)電接觸路徑的可能部分外，接地/電源平面416和選用加熱器元件456兩者可由陶瓷花盤(pán)414的陶瓷材料完全封裝。可以類(lèi)似于用于封裝接地/電源平面416的方式實(shí)施該封裝。陶瓷花盤(pán)414可(例如)在燒結(jié)完成時(shí)可標(biāo)稱(chēng)地是0.260英寸。圖4G示出了正降低在陶瓷花盤(pán)414的頂部上的接觸環(huán)418；支座444可插入至支座通孔446中以接觸接地/電源平面416。支座444然后可接合至區(qū)458中的接地/電源平面416，如在圖4H中所顯示的?？稍诮佑|環(huán)418的主體與陶瓷花盤(pán)414之間形成間隙，例如0.040英寸，以允許陶瓷花盤(pán)414的熱膨脹而不在區(qū)458中誘發(fā)過(guò)度應(yīng)力。圖4I示出了將氣體分布桿412插入至陶瓷花盤(pán)組件410中。圖4J示出了具有氣體分布桿412的經(jīng)完全組裝的陶瓷花盤(pán)組件410。陶瓷花盤(pán)組件210或410中以及本文中所描述的其他陶瓷花盤(pán)中所包括的組件可由各種材料制造。陶瓷花盤(pán)214或414可由氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)、氮化硅(Si3N4)或碳化硅制造。也可使用呈現(xiàn)強(qiáng)耐受氟侵蝕性和在高溫(即，500℃至600℃)下的良好尺寸可靠性的其他材料。所用特定陶瓷需要經(jīng)選擇以避免與特定半導(dǎo)體處理應(yīng)用中所用的工藝氣體反應(yīng)。氮化硼(BN)及氮氧化鋁(AlON)是可用于此應(yīng)用中的陶瓷的另外實(shí)例，雖然這些材料可因制造問(wèn)題而實(shí)施起來(lái)具有挑戰(zhàn)性。接地/電源平面216或416以及至接地/電源平面216或416的導(dǎo)電路徑的元件可(舉例而言)由鎢或鉬制造?？墒褂镁哂心透邷匦约熬哂蓄?lèi)似于陶瓷花盤(pán)材料的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)的其他導(dǎo)電材料。由于接地/電源平面216或416可嵌入于陶瓷花盤(pán)214或414內(nèi)或受陶瓷花盤(pán)214或414保護(hù)，因而接地/電源平面216或416無(wú)需由耐受氟侵蝕的材料制成。可用保護(hù)性涂層(諸如鎳鍍層)涂布可能未封裝于陶瓷花盤(pán)214或414內(nèi)的至接地/電源平面216或416的導(dǎo)電路徑的部分，這可防止或減小因工藝氣體曝露所致的對(duì)導(dǎo)電路徑的損壞。也可使用其他保護(hù)性涂層，諸如在提高的溫度下保持其對(duì)腐蝕及氧化的耐受性的貴金屬(例如，金、鉑、鈀或銥)涂層。電阻加熱器元件456可由(舉例而言)鎢或鉬制造?？墒褂镁哂心透邷匦约熬哂蓄?lèi)似于陶瓷花盤(pán)材料的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)的其他導(dǎo)電材料。由于電阻加熱器元件456可嵌入于陶瓷花盤(pán)214或416內(nèi)且受陶瓷花盤(pán)214或416保護(hù)，因而電阻加熱器元件456無(wú)需由耐受氟侵蝕的材料制作，雖然電阻加熱器元件的部分或通向其的導(dǎo)體若曝露至工藝氣體則可能需要用保護(hù)性涂層(諸如鎳鍍層)保護(hù)。也可使用其他保護(hù)性涂層，諸如在提高的溫度下保持其對(duì)腐蝕及氧化的耐受性的貴金屬(例如，金、鉑、鈀或銥)涂層。接觸環(huán)218或418也可由鎢或鉬制造；接觸環(huán)218或418通?？捎膳c接地/電源平面216或416接合兼容且具有類(lèi)似熱膨脹特性的材料制造。圖5A至圖5G示出了HC噴淋頭的另一實(shí)施方案。如在圖5A中可見(jiàn)，HC噴淋頭500具有類(lèi)似于圖2D中所顯示的HC噴淋頭200的外形。HC噴淋頭500包括背板502，背板502連接至氣體分布桿512。入口536允許將工藝氣體引入至HC噴淋頭500內(nèi)部。圖5B示出了HC噴淋頭500的分解等角視圖。拆卸背板螺栓504允許從背板502拆卸接觸環(huán)518。在拆卸接觸環(huán)518之后，可釋放夾在背板502與接觸環(huán)518之間的陶瓷花盤(pán)組件510。可將背板螺栓504擰至接觸環(huán)518中的帶螺紋孔中。陶瓷花盤(pán)組件510可包括RF套圈520，RF套圈520可采用環(huán)繞陶瓷花盤(pán)514且直徑顯著大于其厚度(例如，直徑約為數(shù)英寸或數(shù)十英寸，而厚度約為千分之一或百分之一英寸)的薄壁箍環(huán)的通常形式。在某些實(shí)施方案中，RF套圈520可由經(jīng)首尾相接地配置以形成標(biāo)稱(chēng)箍環(huán)形狀的一或多個(gè)段制成。舉例而言，RF套圈520可由單個(gè)條形成，該單個(gè)條被成環(huán)而成該條的兩個(gè)端重疊的箍環(huán)形狀。在另一實(shí)例中，RF套圈520可由四個(gè)較短條形成，條中的每一者的端重疊或與相鄰條的端緊挨著。外部套圈片526可從RF套圈520突出，使得背板螺栓504穿過(guò)外部套圈片526中的孔以在將陶瓷花盤(pán)組件510夾入于接觸環(huán)518與背板502之間時(shí)，將外部套圈片526緊固就位。這允許經(jīng)由外部套圈片526使RF套圈520與背板502電氣接觸。圖5C示出了HC噴淋頭500的等角剖面圖?？梢?jiàn)，氣體分布桿512與介于背板502與陶瓷花盤(pán)組件510之間的充氣空間流體連通。背板502可以在背板502的外圓周周?chē)永m(xù)的環(huán)形凹槽532為特征。環(huán)形凹槽532可經(jīng)定大小以免除用于將RF套圈520連接至陶瓷花盤(pán)組件510的緊固件(參見(jiàn)圖5F及圖5G中的花盤(pán)螺栓524)且可包括與陶瓷花盤(pán)組件510形成輕微、壓縮接觸的內(nèi)邊緣。陶瓷花盤(pán)組件510可包括陶瓷花盤(pán)514，陶瓷花盤(pán)514可包括嵌入接地/電源平面516。多個(gè)氣體分布孔522可將該充氣空間與HC噴淋頭500外部的周?chē)h(huán)境流體連接。圖5D及圖5E分別示出了陶瓷花盤(pán)組件510的仰視圖及俯視圖。在該描繪的實(shí)施方案中，氣體分布孔522在陶瓷花盤(pán)組件510的大約三分之一直徑的區(qū)域內(nèi)形成低密度圖案且在陶瓷花盤(pán)組件510的剩余區(qū)域中形成較高密度圖案。也可見(jiàn)標(biāo)記特征538，在組裝期間可使用該標(biāo)記特征來(lái)徑向?qū)?zhǔn)陶瓷花盤(pán)組件510的部件。圖5F示出了陶瓷花盤(pán)組件510的等角俯視圖。RF套圈520允許陶瓷花盤(pán)514及背板502不同程度地膨脹而不誘發(fā)顯著的因應(yīng)變誘發(fā)的應(yīng)力。這可允許將HC噴淋頭500用于具有較大熱差的環(huán)境中而不受到因溫度誘發(fā)使背板502或陶瓷花盤(pán)組件510破裂的危險(xiǎn)?？赏ㄟ^(guò)RF套圈520調(diào)節(jié)背板502與陶瓷花盤(pán)組件510之間的熱膨脹不匹配，RF套圈520可由(舉例而言)鋁、鈦、鉬、鎢或具有低電阻率、滲透性和/或蠕變(高彈性)性質(zhì)的其他材料制成。由于RF套圈520的薄度，RF套圈520可在極小負(fù)載下顯著偏斜，從而允許RF套圈520撓曲而不在背板502或陶瓷花盤(pán)組件510中誘發(fā)顯著應(yīng)力。內(nèi)部套圈片530可大致放置于外部套圈片526之間的中途，或反之亦然，以允許RF套圈520的增加的撓曲。由于RF套圈520可能未嵌入于陶瓷花盤(pán)514中，因而可用保護(hù)性涂層(諸如鎳鍍層)來(lái)涂布RF套圈520?？墒褂没ūP(pán)螺栓524及內(nèi)部套圈片530將RF套圈520連接至陶瓷花盤(pán)組件510。也可使用其他保護(hù)性涂層，諸如在提高溫度下保持其對(duì)腐蝕及氧化的耐受性的貴金屬(例如，金、鉑、鈀或銥)涂層。圖5G顯示了陶瓷花盤(pán)組件510的等角分解圖。RF套圈520的總體形狀在此實(shí)施方案中可見(jiàn)是大的薄壁箍環(huán)或環(huán)，其中內(nèi)部套圈片530及外部套圈片526垂直于該箍環(huán)中心軸線(xiàn)彎曲。如果需要，則可使用墊圈544及防松墊圈542來(lái)加強(qiáng)花盤(pán)螺栓524。陶瓷花盤(pán)514可包括嵌入式接地/電源平面(未描繪，這是因?yàn)槠涫乔度胗谠撎沾苫ūP(pán)內(nèi))，其類(lèi)似于本發(fā)明所公開(kāi)的嵌入式接地/電源平面。一系列導(dǎo)電支座540可與該嵌入式接地/電源平面導(dǎo)電接觸。導(dǎo)電支座540可接合至該嵌入式接地/電源平面，且可用保護(hù)性涂層(諸如鎳鍍層)來(lái)涂布。也可使用其他保護(hù)性涂層，諸如在提高的溫度下保持其對(duì)腐蝕及氧化的耐受性的貴金屬(例如，金、鉑、鈀或銥)涂層。可使用(舉例而言)銅焊或擴(kuò)散接合連接將導(dǎo)電支座540(以及與本文中所描述的嵌入式接地/電源平面連接的其他導(dǎo)電元件)接合至嵌入式接地/電源平面。在導(dǎo)電支座540與導(dǎo)電支座540所穿過(guò)的孔之間可存在環(huán)形間隙。如果存在，則可用保護(hù)性涂布材料(諸如鎳)填充此間隙。也可使用其他填充材料，諸如在提高的溫度下保持其對(duì)腐蝕及氧化的耐受性的貴金屬(例如，金、鉑、鈀或銥)。在以經(jīng)銅焊至嵌入式接地/電源平面的導(dǎo)電支座540為特征的某些實(shí)施方案中，該間隙填充材料可與所用的銅焊材料相同。這可密封該導(dǎo)電支座/嵌入式接地/電源平面接口，且防止該嵌入式接地/電源平面受到工藝氣體侵蝕。在圖5G中，未顯示此保護(hù)性間隙填料，雖然可見(jiàn)該環(huán)形間隙且將需要施加該保護(hù)性間隙填料。在LLCE期間，包括陶瓷花盤(pán)514及RF套圈520的陶瓷花盤(pán)組件510可經(jīng)拆卸及調(diào)換得到新單元。圖6示出了HC噴淋頭的另一實(shí)施方案的簡(jiǎn)化剖面圖。HC噴淋頭600以單式花盤(pán)/背板658為特征，單式花盤(pán)/背板658可由陶瓷(例如，氧化鋁)制成。單式花盤(pán)/背板658可包括類(lèi)似于上文所描述的結(jié)構(gòu)，例如單式花盤(pán)/背板658可包括花盤(pán)部分、背板部分及使該兩個(gè)部分結(jié)合的環(huán)形外部壁。這些部分中的某些可制造為單個(gè)件且然后在制造期間(例如)經(jīng)由擴(kuò)散接合結(jié)合至其他部分?？稍趩问交ūP(pán)/背板658內(nèi)包圍噴淋頭充氣容積。單式花盤(pán)/背板658的花盤(pán)部分可包括圖案的氣體分布孔622，且以嵌入于該陶瓷件內(nèi)的嵌入式接地/電源平面616(類(lèi)似于本文中所描述的其他實(shí)施方案的在花盤(pán)中的嵌入式地/電源平面)為特征。多個(gè)導(dǎo)電通孔654可將嵌入式接地/電源平面616連接至嵌入于單式花盤(pán)/背板658的背板部分內(nèi)的導(dǎo)電路徑652。導(dǎo)電通孔654也可嵌入于單式花盤(pán)/背板658的陶瓷部分內(nèi)。由(舉例而言)鋁制成的氣體分布桿612可與單式花盤(pán)/背板658連接。氣體分布桿612可經(jīng)由(舉例而言)機(jī)械接口(諸如帶螺紋接口650)連接至單式花盤(pán)/背板658。也可使用其他機(jī)械接口特征，諸如卡口型接口。端口(即，穿過(guò)單式花盤(pán)/背板的背板部分的一或多個(gè)穿孔)可提供從氣體分布桿612至噴淋頭充氣容積的流體流動(dòng)路徑。該端口可是基本上圓形的單個(gè)開(kāi)口，或可是大體配合于標(biāo)稱(chēng)圓形區(qū)內(nèi)的開(kāi)口群。在其他背板部分或背板中可發(fā)現(xiàn)類(lèi)似端口。RF襯墊646可經(jīng)提供用于嵌入在單式花盤(pán)/背板658內(nèi)的導(dǎo)電路徑652與氣體分布桿612之間的電氣接觸。施加至氣體分布桿612的功率(或接地)可因此轉(zhuǎn)移至嵌入式接地/電源平面616。o形環(huán)密封件648可防止工藝氣體經(jīng)由帶螺紋接口650泄漏。折流板634(例如，圓形或近圓形板)可定位于單式花盤(pán)/背板658的充氣容積內(nèi)且可幫助均勻地分布輸送至該充氣的工藝氣體。該折流板可通過(guò)一或多個(gè)支座與背板間隔開(kāi)。電阻加熱器元件656可圍繞單式花盤(pán)/背板658的周界嵌入于單式花盤(pán)/背板658內(nèi)；此加熱器元件可嵌入于導(dǎo)電通孔654內(nèi)部或外部。單式花盤(pán)/背板658可需要由多個(gè)件制作，該多個(gè)件然后結(jié)合(例如，經(jīng)由擴(kuò)散接合)在一起以形成最終部件。舉例而言，由于折流板634太大無(wú)法穿過(guò)單式花盤(pán)/背板658的基礎(chǔ)板部分中的孔配合，因而可在完成組裝單式花盤(pán)/背板658之前，安裝折流板634。在將折流板634安裝至單式花盤(pán)/背板658的背板部分上之后，可將單式花盤(pán)/背板658的花盤(pán)部分接合至該背板部分，從而將該折流板密封在單式花盤(pán)/背板658內(nèi)。CH噴淋頭600可減小受到熱膨脹問(wèn)題的危險(xiǎn)且可提供與某些其他HC噴淋頭設(shè)計(jì)相比增強(qiáng)的RF傳輸路徑。舉例而言，由于單式花盤(pán)/背板658與氣體分布桿612在帶螺紋接口650處結(jié)合的事實(shí)，且螺紋接口650相對(duì)小的直徑，因而氣體分布桿612與單式花盤(pán)/背板658之間因不同的熱膨脹性質(zhì)(例如，如果單式花盤(pán)/背板658是由氧化鋁制成的，且氣體分布桿是由鋁制成的)所致的應(yīng)變不匹配可導(dǎo)致該兩個(gè)部分之間顯著較小的相對(duì)位移，從而可顯著減小熱應(yīng)力且減小受到溫度誘發(fā)的破裂危險(xiǎn)。在此設(shè)計(jì)中，可不需要類(lèi)似于RF套圈520的部件，這是由于與位于單式花盤(pán)/背板658的外邊緣附近的接口相比，氣體分布桿612與單式花盤(pán)/背板658之間的熱膨脹位移可顯著減小。圖7示出了以單式花盤(pán)/背板為特征的另一HC噴淋頭。HC噴淋頭700可包括單式花盤(pán)/背板758，其可類(lèi)似于圖6中所顯示的單式花盤(pán)/背板614。舉例而言，單式花盤(pán)/背板758可包括類(lèi)似于圖6中的折流板634配置的折流板734。在此特定實(shí)施方案中，單式花盤(pán)/背板758與單式花盤(pán)/背板614相比也包括某些額外特征(且省略另外一些特征)。舉例而言，桿712可經(jīng)由具有螺栓分布圓的凸緣連接至單式花盤(pán)/背板758。桿螺絲764可經(jīng)由單式花盤(pán)/背板758中的帶螺紋孔將桿712緊固至單式花盤(pán)/背板758。o形環(huán)密封件748可用于防止經(jīng)由桿712輸送至HC噴淋頭700的工藝氣體經(jīng)由該凸緣接口泄漏且侵蝕桿螺絲764。單式花盤(pán)/背板758的花盤(pán)部分可包括圖案的氣體分布孔722以及嵌入式接地/電源平面716，嵌入式接地/電源平面716可以類(lèi)似于本文中所描述的其他嵌入式接地/電源平面的方式嵌入。嵌入式接地/電源平面716可經(jīng)由RF豎片(riser)或接針762與桿712導(dǎo)電接觸，RF豎片或接針762可接合至嵌入式接地/電源平面716。單式花盤(pán)/背板758的花盤(pán)部分也可包括類(lèi)似于圖4E中的嵌入式電阻加熱器元件456的嵌入式加熱器元件760。圖8A至圖8C顯示了半導(dǎo)體處理裝置800的高層級(jí)圖示。室810配備有與噴淋頭830及基座840連接(interface)的接口820。晶片880可由基座840支撐。圖8A示出了在噴淋頭中不利用嵌入式電極的半導(dǎo)體處理裝置的實(shí)施方案，此實(shí)施方案可代表當(dāng)前使用中的許多處理裝置。在圖8A中，噴淋頭830可是標(biāo)準(zhǔn)、非嵌入式電極噴淋頭，且可與RF源885連接以形成陰極?；?40可充當(dāng)陽(yáng)極且與接地阻抗890連接，出于此描述的目的，接地阻抗890可是零(雖然在實(shí)際實(shí)施方案中，可使用非零接地阻抗值)。在此配置中，若RF源885提供大約100V的eSH且若將基座840保持為大約5V的ePED，則等離子體電位eP可大約是10V且晶片電壓eW可大約是7V。在圖8B中，將基座840與RF源885連接以形成陰極；圖8B中的基座840可以以嵌入式電極860為特征。噴淋頭830可充當(dāng)陽(yáng)極且可與接地阻抗890連接；對(duì)于此描述，接地阻抗890可如上文所描述的是零。圖8B中所顯示的配置可代表某些當(dāng)前AHM室。在這些實(shí)施方案中，可通過(guò)將RF功率從RF源885供應(yīng)至基座840以將等離子體850保持在約10V的eP下，且將晶片保持在-70V的電位eW下。在圖8C中，噴淋頭830配備有嵌入式電極870(嵌入式接地/電源平面)，諸如在本文中上文所描述的電極。在該所描繪的配置中，噴淋頭830充當(dāng)陽(yáng)極且經(jīng)由接地阻抗890接地至室810?；?40如在圖8B中包括嵌入式電極860，嵌入式電極860連接至RF源885。在目前為止所描述的圖8C的情形中，等離子體電位eP大約是-10V，晶片電位eW大約是-90V。然而，如果將DC電壓源eZ施加至嵌入式電極870，則等離子體電位eP可移位至大約10V，且晶片電位eW可移位至大約-70V。這使與在當(dāng)前所用設(shè)備(諸如圖8B中所顯示的設(shè)備)中所達(dá)到的電位相關(guān)，且允許將HC噴淋頭用于當(dāng)前在使用的工藝中而無(wú)需再評(píng)定工藝的資格?？墒褂媚軌蚬?yīng)高達(dá)約+200V的DC電壓源來(lái)提供用于寬范圍的室?guī)缀谓Y(jié)和HC噴淋頭設(shè)計(jì)的這樣的偏置。舉例而言，室壁與HC噴淋頭之間的分離距離可影響可能需要的DC電壓偏置的量。圖8D概述了圖8A至圖8C的系統(tǒng)中的不同點(diǎn)處的不同電壓。第一列包括電位eZ，其對(duì)應(yīng)于接地(0)或?qū)?yīng)于施加DC電壓源(20)。第二列包括電位eP，其對(duì)應(yīng)于等離子體電位。第三列包括晶片處的電位eW，且第四列列出等離子體/晶片電位差eP-eW。如可見(jiàn)，將DC電壓添加至圖8C中所顯示的噴淋頭電極致使工藝電位條件(從晶片/等離子體觀(guān)點(diǎn))在很大程度上鏡像使用圖8B的裝置產(chǎn)生的電位條件?？稍谌缦挛墨I(xiàn)中發(fā)現(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體處理室中的電極與等離子體的相互作用的進(jìn)一步描述：舉例而言，B.Chapman的“GLOWDISCHARGEPROCESSES:SPUTTERINGANDPLASMAETCHING”，162,(JohnWiley&Sons,1980)；H.R.Koenig和L.I.Maissel的“APPLICATIONOFRFDISCHARGESTOSPUTTERING”，14IBMJournalofResearchDevelopment168(1970)；以及J.W.Coburn和EricKay的43JournalofAppliedPhysics4965(1972)，文獻(xiàn)的全文以引用方式并入。由于HC噴淋頭中的陶瓷花盤(pán)組件(或某些實(shí)施方案中的單式花盤(pán)/背板)是能拆卸的而非是密封(例如，完全焊接)單元，因而可進(jìn)入該HC噴淋頭的內(nèi)部空間以供清潔。在清潔操作期間，可從工具拆卸HC噴淋頭且拆卸陶瓷花盤(pán)。一旦拆卸陶瓷花盤(pán)，即可從噴淋頭的內(nèi)部容積容易地移除微粒物質(zhì)。可以超聲波方式清潔陶瓷花盤(pán)本身。理論上可無(wú)限數(shù)目次地重新使用噴淋頭本身，雖然可需要定期更換陶瓷花盤(pán)組件。本文中上文所描述的裝置/方法可結(jié)合光刻圖案化工具或工藝來(lái)使用，舉例而言用于制作或制造半導(dǎo)體器件、顯示器、LED、光伏板及諸如此類(lèi)。通常，雖然未必，但將在共同制作設(shè)施中一起使用這些工具或執(zhí)行這些工藝。膜的光刻圖案化通常包含以下步驟中的某些或所有，每個(gè)步驟都用若干可能工具實(shí)現(xiàn)：(1)使用旋涂或噴涂工具在工件(即襯底)上施加光刻膠；(2)使用熱板或火爐或UV固化工具來(lái)固化光刻膠；(3)使用工具(諸如晶片步進(jìn)機(jī))使該光刻膠曝露至可見(jiàn)光或UV或x射線(xiàn)光；(4)使該光刻膠顯影以便使用工具(諸如濕式臺(tái))選擇性地移除光刻膠且從而將其圖案化；(5)通過(guò)使用干式或等離子體輔助蝕刻工具將該光刻膠圖案轉(zhuǎn)印至下伏膜或工件上；及(6)使用工具(諸如RF或微波等離子體光刻膠剝離機(jī))移除該光刻膠。此外，所公開(kāi)的方法可實(shí)施于其中光刻和/或圖案化工藝在所公開(kāi)的方法之前或之后的工藝中。在某些實(shí)施方案中，該HC噴淋頭可安裝于反應(yīng)器中且鏈接至具有用于控制工藝操作的指令的系統(tǒng)控制器。該系統(tǒng)控制器將通常包括一或多個(gè)存儲(chǔ)器器件及被配置成執(zhí)行指令的一或多個(gè)處理器以便該裝置將執(zhí)行各種半導(dǎo)體制作工藝。含有用于控制工藝操作的指令的機(jī)器可讀介質(zhì)可耦合至該系統(tǒng)控制器。處理器可包括CPU或計(jì)算機(jī)且可包括一或多個(gè)模擬和/或數(shù)字輸入/輸出連接件、步進(jìn)機(jī)馬達(dá)控制器板等或與一或多個(gè)類(lèi)比和/或數(shù)位輸入/輸出連接件、步進(jìn)機(jī)馬達(dá)控制器板等通信連接。該系統(tǒng)控制器(舉例而言)可被配置成控制至噴淋頭的氣體輸送、基座移動(dòng)、從該反應(yīng)器抽空氣體的真空端口抽吸、等離子體電極的功率及頻率和/或加熱元件及冷卻元件(如果在一特定實(shí)施方案中存在的話(huà))。通常，將存在與該系統(tǒng)控制器相關(guān)聯(lián)的用戶(hù)界面。該用戶(hù)界面可包括顯示幕、該裝置和/或工藝條件的圖形軟件顯示器及諸如指向器件、鍵盤(pán)、觸摸屏、麥克風(fēng)等用戶(hù)輸入器件。該系統(tǒng)控制器可連接至工具或模塊中所顯示的部件中的任一者或所有，包括本發(fā)明的各圖中所顯示的部件；該系統(tǒng)控制器的放置及連接可基于特定實(shí)施方案變化。在某些實(shí)施方案中，該系統(tǒng)控制器控制處理室中的壓強(qiáng)。該系統(tǒng)控制器也可通過(guò)調(diào)節(jié)閥、液體輸送控制器及輸送系統(tǒng)中的MFC以及排氣管道中的流動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)控制該室中各種工藝氣體的濃度。該系統(tǒng)控制器執(zhí)行包括用于控制時(shí)序、氣體及液體的流動(dòng)速率、室溫度、室/噴淋頭/基座/襯底溫度和/或特定工藝的其他參數(shù)(例如電極RF及DC電壓)的指令集的系統(tǒng)控制軟件。在某些實(shí)施方案中可采用儲(chǔ)存于與該控制器相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器器件上的其他計(jì)算機(jī)程序。在某些實(shí)施方案中，該系統(tǒng)控制器控制將襯底傳送出入于附圖中所顯示的各種裝置。可用(舉例而言)任何的傳統(tǒng)電腦可讀程序語(yǔ)言，舉例而言，匯編語(yǔ)言、C、C++、Pascal、Fortran或其他語(yǔ)言來(lái)撰寫(xiě)用于控制工藝序列中的工藝的計(jì)算機(jī)程序碼。由該處理器來(lái)執(zhí)行所編譯的目標(biāo)代碼或腳本以執(zhí)行該程序中所識(shí)別的任務(wù)?？梢灾T多不同方式設(shè)計(jì)或配置該系統(tǒng)軟件。舉例而言，可撰寫(xiě)各種室部件子程序或控制對(duì)象來(lái)控制執(zhí)行所描述的工藝所必需的室部件的操作。用于此目的的程序或程序段的實(shí)例包括工藝氣體控制碼、壓強(qiáng)控制碼及等離子體控制碼?？刂破鲄?shù)與諸如(舉例而言)每個(gè)操作的時(shí)序、該室內(nèi)部的壓強(qiáng)、襯底溫度、工藝氣體流動(dòng)速率、RF功率等工藝條件以及上文所描述的其他工藝條件相關(guān)。這些參數(shù)以配方的形式提供至使用者且可利用用戶(hù)界面輸入。可通過(guò)該系統(tǒng)控制器的模擬和/或數(shù)字輸入連接件提供用于監(jiān)控該工藝的信號(hào)。用于控制該工藝的信號(hào)在該裝置的模擬和數(shù)字輸出連接件上輸出。雖然本文已參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施方案，但應(yīng)理解，本發(fā)明并不限于這些精確實(shí)施方案，而是在不脫離權(quán)利要求書(shū)中所限定的本發(fā)明的主旨的范疇的情況下，熟練的技術(shù)人員可在實(shí)施方案中作出各種改變和修改。