CN100508103C

Method and apparatus for an improved bellows shield in a plasma processing system

Abstract

The present invention provides an improved bellows cover for a plasma processing system, in which the design and manufacture of the bellows cover coupled to a base base electrode substantially minimizes the erosion of the bellows cover, which is advantageous to the bellows Provided protection.

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Expired 29 September 2023, 3 years ago.

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58 claims: 6 independent, 52 dependent

  1. 1
    第 1. 一种改进的波纹管罩,用于保护在等离子体加工系统的基底 座上的波纹管,其包括: 具有内表面、外表面、第一端和第二端的柱形壁,其中所述第一 端包括附加凸缘,所述附加凸缘包括结合到所述柱形壁的所述内表面 并用于与所述基底座配合的内部表面、结合到所述内部表面的内径表 面以及结合到所述外表面和所述内径表面的外部表面,其中所述柱形 壁的所述第二端包括端表面;以及 结合到所述波纹管罩的多个暴露表面的保护层,其中所述多个暴 露表面包括所述第二端的所述端表面、所述柱形壁的所述外表面、以 及所述第一端的所述附加凸缘的所述外部表面,其中所述内表面包括 阳极氧化层。
  2. 2
    如权利要求1所述的改进的波纹管罩,其中,所述附加凸缘 还包括多个紧固件接收器,它们结合到所述附加凸缘的所述内部表面 和所述外部表面并用于接收紧固器件从而将所述波纹管罩连接到所述 基底座上。
  3. 3
    如权利要求2所述的改进的波纹管罩,其中,所述多个紧固 件接收器中的每一个都包括进口腔、出口通孔以及内接收表面。
  4. 4
    如权利要求1所述的改进的波纹管罩,其中,所述改进的波 纹管罩包括金属。
  5. 5
    如权利要求1所述的改进的波纹管罩,其中,所述内部表面 还包括配合表面,该配合表面在其上不包括所述阳极氧化层并且在其 上不包括所述保护层。
  6. 6
    如权利要求1所述的改进的波纹管罩,其中,所述保护层包 括含有元素周期表第III列中的元素和锅系元素中的至少一种的化合 物。
  7. 7
    如权利要求6所述的改进的波纹管罩,其中,所述元素周期 表第III列中的元素包括军乙、铳和镇I中的至少一种。 03822376.7 第
  8. 8
    如权利要求6所述的改进的波纹管罩,其中,所述毓系元素 包括钵、鋪和铺中的至少一种。
  9. 9
    如权利要求1所述的改进的波纹管罩,其中,所述保护层包 括 Y2O3、Sc 2 O 3 > SC2F3、YF3、La 2 O 3 . CeO2、Eu 2 O 3 和 DyCh 中的至 少一种。
  10. 10
    如权利要求1所述的改进的波纹管罩,其中,所述保护层包 括具有最小厚度的热喷涂层,并且所述最小厚度为横过所述暴露表面 中的至少一个上的常数。
  11. 11
    如权利要求1所述的改进的波纹管罩,其中,所述保护层包 括具有可变厚度的热喷涂层,所述可变厚度的范围从0.5到500微米。
  12. 12
    如权利要求1所述的改进的波纹管罩,其中,所述柱形壁具 有至少两毫米的最小厚度。
  13. 13
    如权利要求1所述的改进的波纹管罩,其中,所述内径表面 包括至少200毫米的最小直径。
  14. 14
    一种波纹管罩,用于保护在等离子体加工系统的基底座上的 波纹管,其包括: 柱形元件,其包括内表面、外表面、结合到所述内表面并用于与 所述基底座配合的内部表面、结合到所述内部表面的内径表面、结合 到所述外表面和所述内径表面的外部表面、以及结合到所述内表面和 所述外表面的端表面;以及 结合到所述波纹管罩的多个暴露表面的保护层,其中所述多个暴 露表面包括所述端表面、所述外表面和所述外部表面,其中所述内表 面包括阳极氧化层。
  15. 15
    如权利要求14所述的波纹管罩,还包括多个紧固件接收器, 它们结合到所述内部表面和所述外部表面并用于接收紧固器件从而将 所述波纹管罩结合到所述基底座。
  16. 16
    如权利要求15所述的波纹管罩,其中,所述多个紧固件接收 器中的每一个都包括进口腔、出口通孔以及内接收表面。
  17. 17
    如权利要求14所述的波纹管罩,所述内部表面还包括配合表 03822376.7 第 面。 1& 如权利要求17所述的波纹管罩,还包括多个紧固件接收器, 它们结合到所述配合表面和所述外部表面并用于接收紧固器件,从而 将所述波纹管罩结合到所述基底座。
  18. 18
    19. 如权利要求14所述的波纹管罩,所述外部表面还包括安装表 面。
  19. 19
    20. 如权利要求19所述的波纹管罩,还包括多个紧固件接收器, 它们结合到所述安装表面和所述内部表面并用于接收紧固器件,从而 将所述波纹管罩结合到所述基底座。
  20. 20
    21. 如权利要求14所述的波纹管罩,还包括金属。
  21. 21
    22. 如权利要求21所述的波纹管罩,其中,所述金属包括铝。
  22. 22
    23. 如权利要求14所述的波纹管罩,其中,所述内径表面包括大 于200mm的直径。
  23. 23
    24. 如权利要求14所述的波纹管罩,其中,所述保护层包括含有 元素周期表第III列中的元素和铜系元素中的至少一种的化合物。
  24. 24
    25. 如权利要求24所述的波纹管罩,其中,所述元素周期表第 III列中的元素包括铭、铳和镉中的至少一种。
  25. 25
    26. 如权利要求24所述的波纹管罩,其中,所述镉系元素包括钵、 鏑和鋪中的至少一种。
  26. 26
    27. 如权利要求14所述的波纹管罩,其中,所述保护层包括Y2O3、 Sc 2 O 3 > Sc 2 F 3 > YF 3 > La 2 O 3 ' CeO 2 > Eu 2 O 3 和 DyC>3 中的至少一种。
  27. 27
    28. 如权利要求14所述的波纹管罩,所述内部表面还包括配合表 面,该配合表面在其上不包括所述阳极氧化层并且在其上不包括所述 保护层。
  28. 28
    29. 如权利要求14所述的波纹管罩,其中,所述阳极氧化层包括 AI2O3。
  29. 29
    30. 如权利要求14所述的波纹管罩,所述内部表面还包括阳极氧 化层。
  30. 30
    31. —种制作包围等离子体加工系统中的波纹管的波纹管罩的方 03822376.7 第 法,所述方法包括以下步骤: 制作所述波纹管罩,所述波纹管罩包括柱形元件,其具有内表面、 外表面、结合到所述内表面并用于与所述等离子体加工系统中的基底 座配合的内部表面、结合到所述内部表面的内径表面、结合到所述外 表面和所述内径表面的外部表面、以及结合到所述内表面和所述外表 面的端表面;和 在暴露表面上形成保护层,所述暴露表面包括所述端表面、所述 外表面和所述外部表面; 其中所述内表面包括阳极氧化层。
  31. 31
    32. 如权利要求31所述的方法,所述方法还包括: 阳极氧化所述波纹管罩以在所述波纹管罩上形成表面阳极氧化 层;并且 去除所述暴露表面上的所述表面阳极氧化层。
  32. 32
    33. 如权利要求32所述的方法,其中,所述去除步骤包括机械加 工。
  33. 33
    34. 如权利要求31所述的方法,所述方法还包括: 掩模所述波纹管罩上的所述暴露表面以防止形成表面阳极氧化 层; 阳极氧化所述波纹管罩以在所述波纹管罩的未掩模表面上形成表 面阳极氧化层;以及 将所述暴露表面去掩模。
  34. 34
    35. 如权利要求31所述的方法,其中,所述制作步骤包括涂覆、 掩模、去掩模、铸造、磨光、锻造和抛光中的至少之一。
  35. 35
    36. 如权利要求31所述的方法,其中,所述制作步骤包括机械加 工。
  36. 36
    37. 如权利要求31所述的方法,其中,所述形成步骤包括喷涂、 加热和冷却中的至少之一。 3& 如权利要求31所述的方法,所述方法还包括精加工所述保护 03822376.7 第
  37. 37
    39. 如权利要求31所述的方法,其中,所述波纹管罩还包括多个 紧固件接收器,它们结合到所述内部表面和所述外部表面并用于接收 紧固器件,从而将所述波纹管罩结合到所述基底座。
  38. 38
    40. 如权利要求39所述的方法,其中,所述多个紧固件接收器中 的每一个都包括进口腔、出口通孔以及内接收表面。
  39. 39
    41. 如权利要求31所述的方法,所述内部表面还包括配合表面。
  40. 40
    42. 如权利要求31所述的方法,所述外部表面还包括安装表面。
  41. 41
    43. 如权利要求31所述的方法,所述波纹管罩包括金属。
  42. 42
    44. 如权利要求41所述的方法,其中,所述配合表面在其上不包 括所述保护层并且在其上不包括所述阳极氧化层。
  43. 43
    45. 如权利要求31所述的方法,其中,所述暴露表面还包括所述 内径表面。
  44. 44
    46. 如权利要求31所述的方法,其中,所述保护层包括含有元素 周期表第III列中的元素和锢系元素中的至少一种的化合物。
  45. 45
    47. 如权利要求46所述的方法,其中,所述元素周期表第III列 中的元素包括军乙、铳和镉中的至少一种。
  46. 46
    48. 如权利要求46所述的方法,其中,所述鋪系元素包括钵、鏑 和鋪中的至少一种。
  47. 47
    49. 如权利要求31所述的方法,其中,所述保护层包括Y2O3、 Sc 2 O 3 > SC2F3、YF3、La 2 O 3 ^ CeO 2 > Eu 2 O 3 和 DyCh 中的至少一种。
  48. 48
    50. 如权利要求31所述的方法,其中,所述保护层包括最小厚度, 并且所述最小厚度为横过所述暴露表面中的至少一个上的常数。
  49. 49
    51. 如权利要求31所述的方法,其中,所述保护层包括可变厚度 并且所述可变厚度的范围从0.5到500微米。
  50. 50
    52. 一种制作能够结合到等离子体加工系统的基底座的改进的波 纹管罩的方法,所述方法包括以下步骤: 制作所述波纹管罩,所述波纹管罩包括具有内表面、外表面、第 一端和第二端的柱形壁,其中所述第一端包括附加凸缘,所述附加凸 缘包括结合到所述柱形壁的所述内表面并用于与所述基底座配合的内 03822376.7 第 部表面、结合到所述内部表面的内径表面以及结合到所述柱形壁的所 述外表面和所述内径表面的外部表面,其中所述柱形壁的所述第二端 包括端表面; 阳极氧化所述波纹管罩以在包括所述内表面的所述波纹管罩上形 成表面阳极氧化层; 机械加工所述波纹管罩上的暴露表面以除去所述表面阳极氧化 层,所述暴露表面包括所述柱形壁的所述端表面、所述柱形壁的所述 外表面以及所述附加凸缘的所述外部表面,其中所述内表面包括阳极 氧化层;以及 在暴露表面上形成保护层。
  51. 51
    53. 如权利要求52所述的方法,其中,所述附加凸缘还包括多个 紧固件接收器,它们结合到所述附加凸缘的所述内部表面和所述外部 表面并用于接收紧固器件,从而将所述波纹管罩结合到所述基底座。
  52. 52
    54. 如权利要求52所述的方法,其中,所述保护层包括含有元素 周期表第III列中的元素和铜系元素中的至少一种的化合物。
  53. 53
    55. 如权利要求52所述的方法,其中,所述保护层包括Y2O3、 Sc 2 O 3 . SC2F3、YF3、La 2 O 3 . CeO 2 > Eu 2 O 3 和 DyCh 中的至少一种。
  54. 54
    56. —种制作能够结合到等离子体加工系统的基底座的改进的波 纹管罩的方法,所述方法包括以下步骤: 制作所述波纹管罩,所述波纹管罩包括具有内表面、外表面、第 一端和第二端的柱形壁,其中所述柱形壁的所述第一端包括附加凸缘, 所述附加凸缘包括结合到所述柱形壁的所述内表面并用于与所述基底 座配合的内部表面、内径表面以及结合到所述柱形壁的所述外表面的 外部表面,其中所述柱形壁的所述第二端包括端表面; 掩模所述波纹管罩上的暴露表面以防止形成表面阳极氧化层,所 述暴露表面包括所述柱形壁的所述端表面、所述柱形壁的所述外表面 以及结合到所述柱形壁的所述附加凸缘的所述外部表面; 阳极氧化所述波纹管罩以在所述波纹管罩上形成所述表面阳极氧 化层,所述内表面包括阳极氧化层; 03822376.7 第 将暴露表面去掩模;以及 在暴露表面上形成保护层。 57.如权利要求56所述的方法,其中,所述附加凸缘还包括多个 紧固件接收器,它们结合到所述附加凸缘的所述内部表面和所述外部 表面并用于接收紧固器件,从而将所述波纹管罩结合到所述基底座。 5& 如权利要求57所述的方法,其中,所述多个紧固件接收器中 的每一个都包括进口腔、出口通孔以及内接收表面。
  55. 55
    59. 如权利要求58所述的方法,还包括掩模所述内接收表面。
  56. 56
    60. 如权利要求56所述的方法,其中,所述保护层包括含有元素 周期表第III列中的元素和镉系元素中的至少一种的化合物。
  57. 57
    61. 如权利要求55所述的方法,其中,所述保护层包括Y2O3、 Sc 2 O 3 > SC2F3、YF3、La 2 O 3 , CeO 2 . Eu 2 O 3 和 DyCh 中的至少一种。
  58. 58
    62. 一种制作能够结合到等离子体加工系统的基底座的改进的波 纹管罩的方法,所述方法包括以下步骤: 制作所述波纹管罩,所述波纹管罩包括具有内表面、外表面、第 一端和第二端的柱形壁,其中所述柱形壁的所述第一端包括附加凸缘, 所述附加凸缘包括结合到所述柱形壁的所述内表面的内部表面,所述 内部表面具有用于与所述基底座配合的配合表面,附加凸缘还包括内 径表面以及结合到所述柱形壁的所述外表面的外部表面,其中所述柱 形壁的所述第二端可包括端表面; 掩模所述波纹管罩上的暴露表面以防止形成表面阳极氧化层,所 述暴露表面包括所述柱形壁的所述端表面、所述柱形壁的所述外表面 以及结合到所述柱形壁的所述附加凸缘的所述外部表面; 阳极氧化所述波纹管罩以在所述波纹管罩上形成所述表面阳极氧 化层,其中所述内表面包括阳极氧化层; 将所述暴露表面去掩模; 机械加工所述附加凸缘的所述内部表面的所述配合表面;以及 在暴露表面上形成保护层。 03822376.7
Independent claims58