(57)【要約】      （修正有）【課題】センタリング機能部を備えるシャワーヘッド電極を提供する。【解決手段】シャワーヘッド電極５０４が、その外方周縁部に内方段部および外方段部を備え、外方段部は、受け板に電極を機械的に装着するクランプリングと協働する。電極５０４は、好ましくは、高純度（１０ｐｐｍ未満の不純物）の、低抵抗（０．００５から０．０２オームセンチ）の、単結晶シリコンのプレートであり、位置合わせピンを受ける上面（設置表面）５２３中に位置合わせピン穴５２０を、ならびに、クランプリングおよび外方電極の内方リップに対合する外方端部５２６に段部を備える。適切な直径および／または構成からなるガス穴５２８（例えば０．４３ｍｍの直径の穴）が、上面から下面（プラズマ暴露される表面）まで延在し、任意の適切なパターンで配置され得る。【選択図】図１Ａ
0003162880.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
容量結合プラズマ処理チャンバの上方電極として使用するためのシャワーヘッド電極において、
下面上にプラズマ暴露される表面を有し、上面上に設置表面を有する円形プレートを備え、前記下面は、前記円形プレートの外方周縁部に内方段部および外方段部を含み、
前記内方段部は、前記外方段部よりも小さな直径を有し、前記外方段部は、前記内方段部と前記設置表面との間に配置され、前記外方段部は、クランプリングの内方延在フランジに対合するように構成され、前記内方段部は、外方電極の内方テーパ状表面が前記プラズマ暴露される表面の外方端部から延在するように前記シャワーヘッド電極を囲む前記外方電極の一部分に対合するように構成され、
前記設置表面は、センタリングリングを受容するように構成された環状チャネルと、前記円形プレートが前記クランプリングにより保持される際に当接する受け板中の位置合わせピン穴に合致するパターンで配置された、位置合わせピンを受容するように構成された複数の位置合わせピン凹部とを備え、
前記円形プレートは、前記受け板中のガス供給穴に合致するパターンで配置された処理ガス出口を備え、前記処理ガス出口は、前記上面と前記下面との間に延在するガス通路に連通していることを特徴とするシャワーヘッド電極。
【請求項２】
前記環状チャネルは、前記円形プレートの中心の中心ガス出口と、円周方向に離間されたガス出口の列との間に配置され、前記位置合わせピン凹部は、前記環状チャネルの両側に少なくとも１つの中間部ピン凹部を含み、複数のピン凹部が、前記内方段部および前記外方段部を覆う前記上面の外方区域において円周方向に離間されていることを特徴とする請求項１に記載の電極。
【請求項３】
前記円形プレートは単結晶シリコンからなることを特徴とする請求項１に記載の電極。
【請求項４】
前記ガス出口は、前記中心ガス出口と前記内方段部との間に１３列の円周方向列からなるパターンを備えることを特徴とする請求項１に記載の電極。
【請求項５】
前記１３列の円周方向列は、１０列の内方列が、残りの３列の外方列を離間させる距離よりも大きな距離で均等に離間されていることを特徴とする請求項４に記載の電極。
【請求項６】
前記外方段部は、第１の距離だけ前記外方周縁部から内方に延在する水平方向表面を含み、前記内方段部は、第２の距離だけ前記外方段部から内方に延在する水平方向表面を含み、前記第１の距離は、前記第２の距離の少なくとも２倍であることを特徴とする請求項１に記載の電極。
【請求項７】
前記円形プレートは、平行な上面および下面を有し、前記上面と前記下面との間の厚さは、１３ｍｍ以下であり、前記外方段部の前記水平方向表面は、第１の垂直方向距離だけ前記上面から離間され、前記内方段部の前記水平方向表面は、第２の垂直方向距離だけ前記下面から離間され、前記外方段部の前記水平方向表面は、第３の距離だけ前記内方段部の前記水平方向表面から離間され、前記第１の垂直方向距離は、前記第２の垂直方向距離を上回り、前記第２の垂直方向距離は、前記第３の垂直方向距離を上回ることを特徴とする請求項６に記載の電極。
【請求項８】
前記環状チャネルは、６．１ｍｍの内径、１１ｍｍの外径、および２．５ｍｍの深さを有することを特徴とする請求項１に記載の電極。
【請求項９】
請求項１に記載の前記シャワーヘッド電極、受け板、およびセンタリングリングを備えるシャワーヘッド電極アセンブリにおいて、前記受け板は、前記センタリングリングを受容するように構成された環状チャネルを含み、周囲温度において、前記センタリングリングの内方壁部が、前記シャワーヘッド電極における前記環状チャネルの内方壁部に摩擦係合され、前記センタリングリングの外方壁部が、前記受け板中の前記環状チャネルの外方壁部と摩擦係合されることを特徴とするシャワーヘッド電極アセンブリ。
【請求項１０】
前記シャワーヘッド電極は、シリコンであり、前記受け板は、アルミニウムであり、前記シャワーヘッド電極アセンブリは、２０℃から２００℃の温度において動作可能であり、前記センタリングリングは、前記センタリングリングの前記内方壁部の下方部分が、前記シャワーヘッド電極中の前記チャネルの前記内方壁部から係合解除されるとともに、前記センタリングリングの前記内方壁部の上方部分が、前記受け板中の前記チャネルの前記内方壁部に摩擦係合し、それにより、前記シャワーヘッド電極および前記受け板中のガス穴の位置合わせが維持されるように、前記シリコンよりも膨張する材料からなることを特徴とする請求項９に記載の電極アセンブリ。
【請求項１１】
シャワーヘッド電極に対して受け板を摩擦で保持するように動作可能なセンタリングリングにおいて、７．６ｍｍの高さ、６．１ｍｍの内径、および１１ｍｍの外径を有するポリマー材料からなることを特徴とするセンタリングリング。
【請求項１２】
周囲温度において、前記センタリングリングの内方壁部が、前記シャワーヘッド電極における環状チャネルの内方壁部に摩擦係合するように動作可能であり、前記センタリングリングの外方壁部が、前記受け板中の環状チャネルの外方壁部に摩擦係合するように動作可能であることを特徴とする請求項１１に記載のセンタリングリング。
【請求項１３】
前記センタリングリングは、前記センタリングリングの前記内方壁部の下方部分が、前記シャワーヘッド電極中の前記チャネルの前記内方壁部から係合解除されるとともに、前記センタリングリングの前記内方壁部の上方部分が、前記受け板における前記チャネルの前記内方壁部に摩擦係合するように、前記シャワーヘッド電極よりも膨張する材料からなることを特徴とする請求項１２に記載のセンタリングリング。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、半導体構成要素を中で製造することが可能なプラズマ処理チャンバ内において、上方電極として使用されるシャワーヘッド電極に関する。このシャワーヘッド電極は、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる２００８年７月７日出願の「Ｃｌａｍｐｅｄ  Ｓｈｏｗｅｒｈｅａｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ」と題された米国出願第１２／２１６，５２６号において説明されるようなクランプリングにより、受け板にクランプ留めされ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】米国出願第１２／２１６，５２６号
【考案の概要】
【０００３】
容量結合プラズマ処理チャンバの上方電極として使用されるシャワーヘッド電極が、下面上にプラズマ暴露される表面を、上面上に設置表面を有する円形プレートを備える。前記下面は、前記円形プレートの外方周縁部に内方段部および外方段部を備える。前記内方段部は、前記外方段部よりも小さな直径を有し、前記外方段部は、前記内方段部と前記設置表面との間に配置される。前記外方段部は、クランプリングの内方延在フランジに対合するように構成され、前記内方段部は、外方電極の内方テーパ状表面がプラズマ暴露される表面の外方端部から延在するように前記シャワーヘッド電極を囲む外方電極の内方段部に対合するように構成される。前記設置表面は、前記センタリングリングを受容するように構成された環状チャネルと、前記円形プレートが前記クランプリングにより保持される際に当接する受け板中の位置合わせピン穴に合致するパターンで配置された、位置合わせピンを受容するように構成された複数の位置合わせピン凹部とを備え、前記円形プレートは、前記受け板中のガス供給穴に合致するパターンで配置された処理ガス出口を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１Ａ】１３列のガス穴、環状チャネル５２２、および５つのピン穴５２０を備える上面５２３の正面平面図である。
【図１Ｂ】中心ガス穴および１３列のガス穴を備える電極５０４のプラズマ暴露される表面を図示する正面平面図である。
【図１Ｃ】プラズマ暴露される表面に対して最も近い内方段部、および電極の上面に対して最も近い外方段部に関する側面図である。
【図１Ｄ】図１Ｃの詳細部Ｄの拡大図である。
【図１Ｅ】位置合わせピン凹部５２０を示す、電極の外方周縁部の付近の断面図である。
【図１Ｆ】位置合わせピン凹部５２０を示す、電極の内方部分の断面図である。
【図１Ｇ】環状チャネル５２２が中心ガス穴と第１の列のガス穴（図示せず）との間に位置するのを示す、電極の中央部の断面図である。
【図２】受け板３００とシャワーヘッド電極５０４とを位置合わせするために使用することが可能な（図３の詳細部Ｈからの）センタリングリング２００の斜視図である。
【図３】センタリングリングが受け板およびシャワーヘッド電極の対向し合うチャネル内に位置する、シャワーヘッド電極アセンブリ５００の断面斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【０００５】
集積回路チップの製造は、典型的には、「ウェーハ」と呼ばれる（シリコンまたはゲルマニウムなどの）、薄い研磨済みのスライスである、高純度の単結晶半導体材料基板から始められる。各ウェーハは、ウェーハの上に様々な回路構造を形成する一連の物理的処理ステップおよび化学的処理ステップを施される。製造プロセスの際に、様々なタイプの薄膜が、二酸化シリコン膜を生成するための熱酸化、シリコン膜、二酸化シリコン膜、および窒化シリコン膜を生成するための化学気相成長、ならびに他の金属膜を生成するためのスパッタリングまたは他の技術などの、様々な技術を利用して、ウェーハの上に堆積され得る。
【０００６】
半導体独特の電気的特性は、半導体ウェーハの上への膜の堆積後に、ドーピングと呼ばれるプロセスを利用して半導体結晶格子中に選択された不純物を代入することによって得られる。次いで、ドーピングされたシリコンウェーハは、「レジスト」と呼ばれる、感光性材料または感放射線性材料の薄層を均一に塗布されてよい。次いで、回路内に電子経路を画成する小さな幾何学的パターンが、リソグラフィとして知られるプロセスを利用して、レジストの上に転写されてよい。このリソグラフィプロセスの際には、集積回路パターンは、「マスク」と呼ばれるガラスプレートの上に描画され、次いで、感光性被膜の上に光学的に縮小され、投影され、転写されてよい。
【０００７】
次いで、リソグラフィによって得られたレジストパターンは、エッチングとして知られているプロセスを介して、半導体材料からなる下層の結晶表面上に転写される。エッチングガスまたは成長ガス（デポジションガス）を真空チャンバに供給し、高周波（ＲＦ）電場をこのガスに印加して、このガスを励起してプラズマ状態にすることによって、基板上の材料のエッチングおよび基板上への材料の化学気相成長（ＣＶＤ）を行うために、一般的には真空処理チャンバが使用される。
【０００８】
反応性イオンエッチングシステムは、典型的には、上方電極すなわちアノードおよび下方電極すなわちカソードが中に配置されたエッチングチャンバから構成される。カソードは、アノードおよび容器壁部に対して負バイアスをかけられる。エッチングされることとなるウェーハは、適切なマスクによって覆われ、カソードの上に直に配置される。ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＣＣｌＦ３、ＨＢｒ、Ｃｌ２、ＳＦ６、またはそれらの混合物と、Ｏ２、Ｎ２、Ｈｅ、またはＡｒとなどの化学反応ガスが、エッチングチャンバ内に案内され、典型的にはミリトール範囲内の圧力に維持される。上方電極は、ガス穴（または複数のガス穴）を備え、これらの穴により、ガスを、電極を通してチャンバ内に均一に分散させることが可能となる。アノードとカソードとの間で確立された電場により、反応ガスが電離されて、プラズマが形成されることとなる。ウェーハの表面は、活性イオンとの化学的相互作用によって、および、ウェーハの表面に衝突するイオンの運動量輸送によって、エッチングを施される。電極により生成される電場により、イオンはカソードの方に引き付けられて、イオンは、主に垂直方向においてウェーハ表面に対して衝突し、それにより、このプロセスによって、厳密に画定された垂直方向にエッチングされた側壁部が形成される。しばしば、エッチング反応器電極は、２つ以上の異種の部材を、機械的適合性を有するおよび／または熱伝導性の接着剤で接合することよって製造されてよく、これにより、多数の機能が可能となる。
【０００９】
図１Ａ〜図１Ｄは、シャワーヘッド電極５０４の詳細を図示する。電極５０４は、好ましくは、高純度（１０ｐｐｍ未満の不純物）の、低抵抗（０．００５から０．０２オームセンチ）の、単結晶シリコンのプレートであり、位置合わせピン（図示せず）を受ける上面（設置表面）５２３中に位置合わせピン穴５２０を、ならびに、クランプリング（図示せず）および外方電極（図示せず）の内方リップに対合する外方端部５２６に段部を備える。適切な直径および／または構成からなるガス穴５２８（例えば０．０１７インチ（０．４３ｍｍ）の直径の穴）が、上面から下面（プラズマ暴露される表面）５３０まで延在し、任意の適切なパターンで配置され得る。図示される実施形態においては、１つのガス穴が、電極の中心に配置され、他のガス穴が、１３列の同心列中に円周方向に均等に離間されて配置され、１０個のガス穴が、電極の中心から約０．５インチ（約１３ｍｍ）の位置にある第１の列中に置かれ、１８個のガス穴が、中心から約１インチ（約２５ｍｍ）の位置にある第２の列中に置かれ、２８個のガス穴が、中心から約１．４インチ（約１０ｍｍ）の位置にある第３の列中に置かれ、３８個のガス穴が、中心から約１．８インチ（約４６ｍｍ）の位置にある第４の列中に置かれ、４６個のガス穴が、中心から約２．３インチ（約５８ｍｍ）の位置にある第５の列中に置かれ、５６個のガス穴が、中心から約２．７インチ（約６９ｍｍ）の位置にある第６の列中に置かれ、６６個のガス穴が、中心から約３．２インチ（約８１ｍｍ）の位置にある第７の列中に置かれ、７４個のガス穴が、中心から約３．６インチ（約９１ｍｍ）の位置にある第８の列中に置かれ、８４個のガス穴が、中心から約４．１インチ（約１００ｍｍ）の位置にある第９の列中に置かれ、９４個のガス穴が、中心から約４．６インチ（約１２０ｍｍ）の位置にある第１０の列中に置かれ、１０４個のガス穴が、中心から約５．１インチ（約１３０ｍｍ）の位置にある第１１の列中に置かれ、１１０個のガス穴が、中心から約５．４インチ（約１４０ｍｍ）の位置にある第１２の列中に置かれ、１２０個のガス穴が、中心から約５．７インチ（約１４０ｍｍ）の位置にある第１３の列中に置かれる。
【００１０】
好ましいガス穴構成は、４０から８０％の、好ましくは約６０％のガス穴を、内方区域内に有し、２０から６０％の、好ましくは約４０％のガス穴を、Ｏリングなどのガスシールによって内方区域から離間された外方区域内に有する。このようにして、エッチングの均一性を最適化するために、プラズマエッチングを受けるウェーハの上方の内方区域および外方区域に、同一のまたは異なる流量で、同一のまたは異なるエッチングガスを供給することが可能となる。
【００１１】
電極の上面は、５つの位置合わせピン穴５２０を備え、２つのピン穴は、中心付近に位置し、３つのピン穴は、電極の外方端部付近に位置する。これらのピン穴は、約０．１１６インチの直径を有することが可能である。２つの中央ピン穴は、ラジアル方向に整列され、約０．２００インチの深さを有し、第３の列のガス穴と第４の列のガス穴との間の位置に、中心から約１．６インチの位置に配置される。外方ピン穴は、約０．１００インチの深さを有し、１つのピン穴は、中央ピン穴にラジアル方向に整列され、中心から約６インチの位置に位置し、他方の２つのピン穴は、この１つのピン穴から９７．５°および１７０°だけ偏移され、第２の外方ピン穴および第３の外方ピン穴は、中心から同一距離に位置するが、互いから９２．５°だけ偏移される。
【００１２】
センタリングリングを受容するために、環状チャネル５２２が、中心ガス穴と第１の列のガス穴との間に配置される。好ましくは、このチャネルは、約０．２４インチの内径、約０．４４インチの外径、および約０．１００インチの深さを有し、チャネルの入口に外方向テーパ部を、チャネルの底部に内方向テーパ部を有する。
【００１３】
外方段部は、シリコンプレートの周囲に完全に延在するようにシリコンプレート中に機械加工された、内方段部５３２および外方段部５３４を備える。好ましい一実施形態においては、シリコンプレートは、約０．４００インチの厚さ、および約１２．５６０インチの外径を有し、内方段部５３２は、約１２．００４インチの内径、および約１２．１３５インチの外径を有し、プラズマ暴露される表面５３０内に約０．１３インチ延在し、外方段部５３４は、約１２．１３５インチの内径、および約１２．５６０インチの外径を有し、プラズマ暴露される表面５３０内に約０．２４インチ延在する。内方段部５３２は、約０．１３インチの長さの垂直方向表面５３２ａ、および約０．０６５インチの長さの水平方向表面５３２ｂを有し、外方段部５３４は、約０．１１インチの長さの垂直方向表面５３４ａ、および約０．２１８インチの長さの水平方向表面５３４ｂを有する。
【００１４】
図１Ｂは、１３列のガス穴を有する電極５０４のプラズマ暴露される表面５３０を示す正面平面図である。図１Ａは、１３列のガス穴および５つのピン穴５２０を有する上面５２３の正面平面図を示す。図１Ｃは、プラズマ暴露される表面に最も近い内方段部および電極の上面に最も近い外方段部に関する側面図を示す。図１Ｄは、上面５２３の外方端部、下面５３０の外方端部、ならびに水平方向表面および垂直方向表面５３２ａ、５３２ｂ、５３４ａ、５３４ｂ間の移行部にて、それら互いの隅部および上面５２３、下面５３０に設けられた６つの丸角隅部（例えば、０．０２５インチの半径で丸められた）を有する内方段部および外方段部を示す、図１Ｃの詳細部Ｄの拡大図を示す。
【００１５】
図１Ｅ、図１Ｆ、および図１Ｇは、シャワーヘッド電極の外方周縁部（図１Ｅ）、内方区域（図１Ｆ）、および中央部（図１Ｇ）における、シャワーヘッド電極５０４の断面図を示す。図１Ｅに図示されるように、位置合わせピン凹部５２０は、内方段部５３２に整列される。図１Ｆの位置合わせピン凹部５２０は、図１Ｅのピン凹部よりも深く、第３の列のガス出口と第４の列のガス出口との間に配置される。図１Ｇに図示されるように、環状チャネル５２２は、外方ピン凹部５２０と同一の深さを有し、チャネル５２２は、中心ガス出口５２８の周囲において同心的に位置する。
【００１６】
図２は、受け板３００にシャワーヘッド電極５０４を位置合わせするために使用され得る（図３の詳細部Ｈからの）センタリングリング２００の拡大図である。好ましくは、リング２００は、リング２００の内方壁部がチャネル５２２の内方壁部との間に摩擦嵌めを生じ、リング２００の外方壁部が受け板３００中のチャネル３０２の外方壁部との間に摩擦嵌めを生じるように、構成される。さらに、リングは、電極５０４と受け板３００との間にガスシールを形成することができる。
【００１７】
好ましくは、リング２００は、半導体処理環境における高温および高い純度要件に適合可能な、「ＴＯＲＬＯＮ５０３０」などの誘電性材料からなる。好ましくは、リング２００は、（ａ）アルミニウム受け板３００中の環状チャネル３０２の外方壁部に当接して中心に位置するように、および（ｂ）シリコン電極中の環状チャネル５２２の内方壁部に当接して中心に位置するように構成される。プラズマエッチングなどのウェーハ処理の際に、電極５０４および受け板３００は、加熱し、熱膨張率の差により、リング２００に対して高い負荷が加えられる。熱応力に応じるために、リング２００は、その頂部および底部にてテーパ状になされ、チャネル５２２、３０２は、リング上のテーパ部に対合する同様のテーパ部を備える。周囲温度において、リング２００は、チャネル５２２の内方壁部、およびチャネル３０２の外方壁部に圧接し、チャネル５２２の外方壁部は、リングの外方壁部と必ずしも摩擦係合する必要はなく、チャネル３０２の内方壁部は、リング２００の内方壁部と必ずしも摩擦係合する必要はなくなる。しかし、シリコン電極５０４およびアルミニウム受け板が、加熱すると、リングは、チャネル５２２の内方壁部から係合解除され、代わりに、受け板中のチャネル３０２の内方壁部に圧接する。したがって、シャワーヘッド電極中のガス穴の、受け板中のガス出口との位置合わせを維持することが可能となる。
【００１８】
本考案の特定の実施形態を参照として、本考案を詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変更および修正を行うことが可能であり、均等物を使用することが可能であることが、当業者には明らかであろう。
【符号の説明】
【００１９】
２００  センタリングリング
３００  受け板
３０２  環状チャネル
５０４  シャワーヘッド電極
５２０  位置合わせピン穴、位置合わせピン凹部、
５２２  環状チャネル
５２３  上面
５２６  外方端部
５２８  ガス穴
５３０  プラズマ暴露される表面、下面、
５３２  内方段部
５３４  外方段部
５３２ａ  垂直方向表面
５３２ｂ  水平方向表面
５３４ａ  垂直方向表面
５３４ｂ  水平方向表面
【図１Ａ】
0003162880.tif 000003
【図１Ｂ】
0003162880.tif 000004
【図１Ｃ】
0003162880.tif 000005
【図１Ｄ】
0003162880.tif 000006
【図１Ｅ】
0003162880.tif 000007
【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
0003162880.tif 000009
【図２】
0003162880.tif 000010
【図３】
0003162880.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月20日(2010.7.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
容量結合プラズマ処理チャンバの上方電極として使用するためのシャワーヘッド電極において、
下面上にプラズマ暴露される表面を有し、上面上に設置表面を有する円形プレートを備え、前記下面は、前記円形プレートの外方周縁部に内方段部および外方段部を含み、
前記内方段部は、前記外方段部よりも小さな直径を有し、前記外方段部は、前記内方段部と前記設置表面との間に配置され、前記外方段部は、クランプリングの内方延在フランジに対合するように構成され、前記内方段部は、外方電極の内方テーパ状表面が前記プラズマ暴露される表面の外方端部から延在するように前記シャワーヘッド電極を囲む前記外方電極の一部分に対合するように構成され、
前記設置表面は、センタリングリングを受容するように構成された環状チャネルと、前記円形プレートが前記クランプリングにより保持される際に当接する受け板中の位置合わせピン穴に合致するパターンで配置された、位置合わせピンを受容するように構成された複数の位置合わせピン凹部とを備え、
前記円形プレートは、前記受け板中のガス供給穴に合致するパターンで配置された処理ガス出口を備え、前記処理ガス出口は、前記上面と前記下面との間に延在するガス通路に連通していることを特徴とするシャワーヘッド電極。
【請求項２】
前記環状チャネルは、前記円形プレートの中心の中心ガス出口と、円周方向に離間されたガス出口の列との間に配置され、前記位置合わせピン凹部は、前記環状チャネルの両側に少なくとも１つの中間部ピン凹部を含み、複数のピン凹部が、前記内方段部および前記外方段部を覆う前記上面の外方区域において円周方向に離間されていることを特徴とする請求項１に記載のシャワーヘッド電極。
【請求項３】
前記円形プレートは単結晶シリコンからなることを特徴とする請求項１に記載のシャワーヘッド電極。
【請求項４】
前記処理ガス出口は、中心ガス出口と前記内方段部との間に１３列の円周方向列からなるパターンを備えることを特徴とする請求項１に記載のシャワーヘッド電極。
【請求項５】
前記１３列の円周方向列は、１０列の内方列が、残りの３列の外方列を離間させる距離よりも大きな距離で均等に離間されていることを特徴とする請求項４に記載のシャワーヘッド電極。
【請求項６】
前記外方段部は、第１の距離だけ前記外方周縁部から内方に延在する水平方向表面を含み、前記内方段部は、第２の距離だけ前記外方段部から内方に延在する水平方向表面を含み、前記第１の距離は、前記第２の距離の少なくとも２倍であることを特徴とする請求項１に記載のシャワーヘッド電極。
【請求項７】
前記円形プレートは、平行な上面および下面を有し、前記上面と前記下面との間の厚さは、１３ｍｍ以下であり、前記外方段部の前記水平方向表面は、第１の垂直方向距離だけ前記上面から離間され、前記内方段部の前記水平方向表面は、第２の垂直方向距離だけ前記下面から離間され、前記外方段部の前記水平方向表面は、第３の垂直方向距離だけ前記内方段部の前記水平方向表面から離間され、前記第１の垂直方向距離は、前記第２の垂直方向距離を上回り、前記第２の垂直方向距離は、前記第３の垂直方向距離を上回ることを特徴とする請求項６に記載のシャワーヘッド電極。
【請求項８】
前記環状チャネルは、６．１ｍｍの内径、１１ｍｍの外径、および２．５ｍｍの深さを有することを特徴とする請求項１に記載のシャワーヘッド電極。
【請求項９】
請求項１に記載のシャワーヘッド電極、受け板、およびセンタリングリングを備えるシャワーヘッド電極アセンブリにおいて、前記受け板は、前記センタリングリングを受容するように構成された環状チャネルを含み、周囲温度において、前記センタリングリングの内方壁部が、前記シャワーヘッド電極における前記環状チャネルの内方壁部に摩擦係合され、前記センタリングリングの外方壁部が、前記受け板中の前記環状チャネルの外方壁部と摩擦係合されることを特徴とするシャワーヘッド電極アセンブリ。
【請求項１０】
前記シャワーヘッド電極は、シリコンであり、前記受け板は、アルミニウムであり、前記シャワーヘッド電極アセンブリは、２０℃から２００℃の温度において動作可能であり、前記センタリングリングは、前記センタリングリングの前記内方壁部の下方部分が、前記シャワーヘッド電極中の前記環状チャネルの前記内方壁部から係合解除されるとともに、前記センタリングリングの前記内方壁部の上方部分が、前記受け板中の前記環状チャネルの前記内方壁部に摩擦係合し、それにより、前記シャワーヘッド電極および前記受け板中のガス穴の位置合わせが維持されるように、前記シリコンよりも膨張する材料からなることを特徴とする請求項９に記載のシャワーヘッド電極アセンブリ。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシャワーヘッド電極に対して受け板を摩擦で保持するように動作可能なセンタリングリングにおいて、７．６ｍｍの高さ、６．１ｍｍの内径、および１１ｍｍの外径を有するポリマー材料からなることを特徴とするセンタリングリング。
【請求項１２】
周囲温度において、前記センタリングリングの内方壁部が、前記シャワーヘッド電極における環状チャネルの内方壁部に摩擦係合するように動作可能であり、前記センタリングリングの外方壁部が、前記受け板中の環状チャネルの外方壁部に摩擦係合するように動作可能であることを特徴とする請求項１１に記載のセンタリングリング。
【請求項１３】
前記センタリングリングは、前記センタリングリングの前記内方壁部の下方部分が、前記シャワーヘッド電極中の前記環状チャネルの前記内方壁部から係合解除されるとともに、前記センタリングリングの前記内方壁部の上方部分が、前記受け板における前記環状チャネルの前記内方壁部に摩擦係合するように、前記シャワーヘッド電極よりも膨張する材料からなることを特徴とする請求項１２に記載のセンタリングリング。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
好ましくは、リング２００は、半導体処理環境における高温および高い純度要件に適合可能な、「ＴＯＲＬＯＮ５０（登録商標）３０」などの誘電性材料からなる。好ましくは、リング２００は、（ａ）アルミニウム受け板３００中の環状チャネル３０２の外方壁部に当接して中心に位置するように、および（ｂ）シリコン電極中の環状チャネル５２２の内方壁部に当接して中心に位置するように構成される。プラズマエッチングなどのウェーハ処理の際に、電極５０４および受け板３００は、加熱し、熱膨張率の差により、リング２００に対して高い負荷が加えられる。熱応力に応じるために、リング２００は、その頂部および底部にてテーパ状になされ、チャネル５２２、３０２は、リング上のテーパ部に対合する同様のテーパ部を備える。周囲温度において、リング２００は、チャネル５２２の内方壁部、およびチャネル３０２の外方壁部に圧接し、チャネル５２２の外方壁部は、リングの外方壁部と必ずしも摩擦係合する必要はなく、チャネル３０２の内方壁部は、リング２００の内方壁部と必ずしも摩擦係合する必要はなくなる。しかし、シリコン電極５０４およびアルミニウム受け板が、加熱すると、リングは、チャネル５２２の内方壁部から係合解除され、代わりに、受け板中のチャネル３０２の内方壁部に圧接する。したがって、シャワーヘッド電極中のガス穴の、受け板中のガス出口との位置合わせを維持することが可能となる。