[發(fā)明專利]一種用于等離子體處理裝置的可調(diào)節(jié)約束裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110457216.7
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN103187234A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳紫陽;李菁;邱達燕
• 申請（專利權(quán)）人: 中微半導體設(shè)備（上海）有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種用于等離子體處理裝置的可調(diào)節(jié)約束裝置。

背景技術(shù)

等離子體處理裝置利用真空反應(yīng)室的工作原理進行半導體基片和等離子平板的基片的加工。真空反應(yīng)室的工作原理是在真空反應(yīng)室中通入含有適當刻蝕劑或淀積源氣體的反應(yīng)氣體，然后再對該真空反應(yīng)室進行射頻能量輸入，以激活反應(yīng)氣體，來點燃和維持等離子體，以便分別刻蝕基片表面上的材料層或在基片表面上淀積材料層，進而對半導體基片和等離子體平板進行加工。舉例來說，電容性等離子體反應(yīng)器已經(jīng)被廣泛地用來加工半導體基片和顯示器平板，在電容性等離子體反應(yīng)器中，當射頻功率被施加到二個電極之一或二者時，就在一對平行電極之間形成電容性放電。

等離子體是擴散性的，雖然大部分等離子體會停留在一對電極之間的處理區(qū)域中，但部分等離子體可能充滿整個工作室。舉例來說，等離子體可能充滿真空反應(yīng)室下方的處理區(qū)域外面的區(qū)域。若等離子體到達這些區(qū)域，則這些區(qū)域可能隨之發(fā)生腐蝕、淀積或者侵蝕，這會造成反應(yīng)室內(nèi)部的顆粒玷污，進而降低等離子處理裝置的重復(fù)使用性能，并可能會縮短反應(yīng)室或反應(yīng)室零部件的工作壽命。如果不將等離子體約束在一定的工作區(qū)域內(nèi)，帶電粒子將撞擊未被保護的區(qū)域，進而導致半導體基片表面雜質(zhì)和污染。

由此，業(yè)內(nèi)一般還在等離子體處理裝置中設(shè)置了約束裝置(confinementring)，用以控制用過的反應(yīng)氣體的排出并且當反應(yīng)氣體中的帶電粒子通過該等離子體約束裝置時將它們電中和，從而將放電基本約束在處理區(qū)域以內(nèi)，以防止等離子處理裝置使用過程中可能造成的腔體污染問題。

然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，等離子體處理裝置內(nèi)的等離子體制程區(qū)域會產(chǎn)生不均勻的現(xiàn)象，而制程區(qū)域的不均勻?qū)⑦M一步導致基片的制程不均一性，眾所周知，基片制程的不均一性是本領(lǐng)域需要解決的核心技術(shù)問題，本發(fā)明正是基于此提出的。

發(fā)明內(nèi)容

針對背景技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于等離子體處理裝置的可調(diào)節(jié)等離子約束裝置。

本發(fā)明第一方面提供了一種應(yīng)用于等離子體處理裝置的可調(diào)節(jié)等離子約束裝置，其中，所述等離子處理裝置包括等離子制程區(qū)和排氣區(qū)，所述所述等離子約束裝置位于所述等離子處理裝置的等離子制程區(qū)和排氣區(qū)之間，具有多個氣體通道使來自制程區(qū)的氣體流過所述等離子約束裝置進入排氣區(qū)時被中和，所述等離子約束裝置設(shè)置于所述制程區(qū)和排氣區(qū)之間，其中：所述等離子約束裝置包括：

電氣接地元件；

導電元件，所述導電元件位于所述電氣接地元件上方，且二者相互電絕緣，所述導電元件設(shè)置有若干個排氣通道；

間隔元件，所述間隔元件設(shè)置于所述電氣接地元件和所述導電元件之間，其中，所述間隔元件由絕緣材料制成。

進一步地，在所述導電元件的下表面設(shè)置了一層第一電氣絕緣層，在所述電氣接地元件的上表面上設(shè)置了一層第二電氣絕緣層，其中，所述第一電氣絕緣層位于所述第二電氣絕緣層之上。

其中，所述間隔元件設(shè)置于所述電氣接地元件和所述導電元件之間的安裝點，所述安裝點對應(yīng)于所述約束環(huán)上方的等離子體濃度小于所述約束環(huán)上方其他部分達到大于10％的區(qū)域。

可選地，所述安裝點位于遠離所述接地元件的一側(cè)。

可選地，所述安裝點位于所述等離子體處理裝置的上電極和下電極距離較大的一側(cè)。

可選地，所述安裝點位于所述等離子體處理裝置的腔體凹陷的一側(cè)。

可選地，所述安裝點位于遠離等離子體處理裝置的真空泵的一側(cè)。

進一步地，所述間隔元件的面積達到至少能夠部分覆蓋所述第一電氣絕緣層和第二電氣絕緣層。

進一步地，所述間隔元件的厚度的取值范圍為小于90微米。

本發(fā)明第二方面提供了一種等離子體處理裝置，其中，所述等離子體處理裝置包括本發(fā)明第一方面所述的可調(diào)節(jié)等離子體約束裝置

本發(fā)明提供的可調(diào)節(jié)約束裝置以及包括該可調(diào)節(jié)約束裝置的等離子體裝置能夠改善制程區(qū)域不對稱的問題，并進一步改善基片的制程均一性問題。

附圖說明

圖1是未采用本發(fā)明的等離子體處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的一個具體實施例的應(yīng)用于等離子體處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的一個具體實施例的等離子體處理裝置的可調(diào)節(jié)約束裝置的仰視細節(jié)放大圖；

圖4是本發(fā)明的一個具體實施例的等離子體處理裝置的可調(diào)節(jié)約束裝置的細節(jié)放大圖；

圖5是本發(fā)明的一個具體實施例的等離子體處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；