[發明專利]氣體遮擋環、等離子體處理裝置及調控聚合物分布的方法

在審

• 申請號: 202010512729.2
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN113838730A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 倪圖強;李亞男;涂樂義;徐偉娜
• 申請（專利權）人: 中微半導體設備（上海）股份有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01L21/67
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;張妍

本發明公開了一種氣體遮擋環、等離子體處理裝置及調控聚合物分布的方法，所述設備包括：真空反應腔，真空反應腔內設置用于承載基片的基座。氣體注入裝置，用于向真空反應腔內輸送反應氣體。等離子體約束環，環繞設置在基座外圍，等離子體約束環上設有排氣通道，包括靠近基座的內圈排氣區域和靠近真空反應腔側壁的外圈排氣區域，用于將真空反應腔內的反應氣體排出。氣體遮擋環，位于等離子體約束環的內圈排氣區域上方，用于引導反應氣體向等離子體約束環的外圈排氣區域流動。本發明可以用于平衡腔體中心和邊緣產生的聚合物的差異，從而降低刻蝕樣品的整體形貌和絕對直徑差異。

技術領域

本發明涉及半導體處理設備技術領域，特別涉及一種氣體遮擋環、等離子體處理裝置及調控聚合物分布的方法。

背景技術

隨著芯片制造成本的增加以及其行業的迅速發展，晶圓的有效利用面積顯得尤為重要。

研究發現，在等離子體刻蝕腔體(真空反應腔)中，等離子體、化學反應氣體以及溫度分布不均勻等情況會導致整個晶圓在刻蝕過程中出現不均勻性，而無法有效利用整個晶圓。這種不均勻性主要是真空反應腔的腔體內的氣體路徑是沿著晶圓或所述基片3邊緣方向，這會造成晶圓中心(Center)與邊緣(Edge)區域存在等離子體和聚合物分布的差異。

發明內容

本發明的目的是提供一種氣體遮擋環、等離子體處理裝置及調控聚合物分布的方法，以實現平衡腔體中心和邊緣產生的聚合物的差異，讓晶圓的邊緣仍處于等離子體和聚合物的均勻化的區域，降低刻蝕樣品的整體形貌和絕對直徑的目的。

為了實現以上目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種等離子體處理裝置，包括：真空反應腔，所述真空反應腔內設置用于承載基片的基座。氣體注入裝置，用于向所述真空反應腔內輸送反應氣體。等離子體約束環，環繞設置在所述基座外圍，所述等離子體約束環上設有排氣通道，包括靠近所述基座的內圈排氣區域和靠近真空反應腔側壁的外圈排氣區域，用于將所述真空反應腔內的反應氣體排出。氣體遮擋環，位于所述等離子體約束環的內圈排氣區域上方，用于引導反應氣體向所述等離子體約束環的外圈排氣區域流動。

優選地，所述氣體遮擋環與所述等離子體約束環的內圈排氣區域之間的距離可調。

優選地，所述氣體遮擋環的徑向寬度大于0，且小于所述等離子體約束環的徑向寬度。

優選地，所述氣體遮擋環的徑向寬度大于0，且小于或等于所述等離子體約束環的徑向寬度的三分之二。

優選地，所述氣體遮擋環包括若干個弧形部，所述若干個弧形部組成所述氣體遮擋環。

優選地，所述氣體遮擋環的材料為陶瓷或石英。

優選地，所述若干個弧形部對應采用若干個升降器進行支撐；每一所述升降器的一端對應與一所述弧形部連接，其另一端安裝至所述真空反應腔的底壁上；

每一所述升降器用于根據預設升降要求控制所述弧形部在豎直方向上移動。

優選地，所述升降器為電動控制或氣動控制。

優選地，所述等離子體約束環與所述基座之間設置隔離環，所述隔離環上方設置一覆蓋環，所述覆蓋環與所述氣體遮擋環相連接。

優選地，所述氣體遮擋環的下表面不高于所述覆蓋環的上表面。

優選地，所述氣體遮擋環固定在所述覆蓋環的外圍。

優選地，所述氣體遮擋環與所述覆蓋環一體制成。