CN101419904A - 等离子体约束装置及等离子体处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种等离子体约束装置及等离子体处理装置，等离子体约束装置为空心柱状，侧壁上设有多个通孔，通孔的深度大于等离子体中带电粒子的平均自由程，通孔为圆孔或长条形孔。等离子体约束装置设于等离子体处理装置的上电极与下电极之间，并可以上下移动。当进行传片时，等离子约束装置升起；当传片结束时，等离子体约束装置降到合适位置，准备开始工艺。可以有效地把等离子体约束在上、下电极之间的工艺区域，减少反应室的颗粒污染以及延长非工艺区域部件的使用寿命。

Description

等离子体约束装置及等离子体处理装置
技术领域
本发明涉及一种半导体加工设备，尤其涉及一种等离子体约束装置及等离子体处理装置。
背景技术
在半导体加工设备中，等离子体处理装置是主要的设备之一。
现有技术中的等离子体处理装置，如图1所示，包括反应室1、上电极2、下电极3、内衬4，还包括气体输入装置、真空获得装置(图中未示出)等。
在对硅片5进行加工的过程中，一般在上电极2接入高频RF(射频)电源，在下电极3接入一个或多个RF电源，一般上电极接入的RF频率要高于下电极RF频率。等离子体处理装置的工艺过程一般是：利用真空获得装置给反应室1抽真空，通过气体输入装置通入适当的刻蚀气体或者淀积气体，然后给上、下电极2、3输入适当的射频功率，激活反应气体，产生等离子体，对被刻蚀或者需要淀积的硅片5进行物理化学反应，获得所需要的刻蚀图形或者淀积层。
上述现有技术至少存在以下缺点：
在对硅片5进行加工的过程中，虽然大部分等离子体会在上下电极之间驻留，但是等离子是扩散的，有部分等离子可能扩散到整个反应室内，在等离子体到达的区域，在电场、磁场的作用下，等离子体随时有可能对所在区域内的部件腐蚀、或者淀积等，进而造成腔室内部的颗粒污染，并且有可能缩短反应室部件的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种能有效约束等离子体扩散的等离子体约束装置及等离子体处理装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的等离子体约束装置，该装置为空心柱状，包括侧壁，所述侧壁上设有多个通孔，所述通孔的深度大于等离子体中带电粒子的平均自由程。
本发明的等离子体处理装置，包括反应室、上电极、下电极，所述的上电极与下电极之间设有上述的等离子体约束装置，且所述的等离子体约束装置可以上下移动，所述等离子体约束装置的内部为等离子体处理区；外部为反应室排气区。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的等离子体约束装置及等离子体处理装置，由于等离子体约束装置的侧壁上设有多个通孔，通孔的深度大于等离子体中带电粒子的平均自由程。等离子体处理装置的上电极与下电极之间设有上述的等离子体约束装置，且所述的等离子体约束装置可以上下移动，所述等离子体约束装置的内部为等离子体处理区；外部为反应室排气区。能有效约束等离子体扩散。
附图说明
图1为现有技术中的等离子体处理装置的结构示意图；
图2为本发明的等离子体约束装置的具体实施例一的结构示意图；
图3为本发明的等离子体约束装置的具体实施例二的结构示意图一；
图4为本发明的等离子体约束装置的具体实施例二的结构示意图二；
图5为本发明的等离子体约束装置的具体实施例三的结构示意图一；
图6为本发明的等离子体约束装置的具体实施例三的结构示意图二；
图7a为本发明中通孔的剖面结构示意图一；
图7b为本发明中通孔的剖面结构示意图二；
图7c为本发明中通孔的剖面结构示意图三；
图7d为本发明中通孔的剖面结构示意图四；
图8为本发明的等离子体处理装置的具体实施例一的结构示意图；
图9为本发明的等离子体处理装置的具体实施例二的结构示意图。
具体实施方式
本发明的等离子体约束装置，其较佳的具体实施例一如图1所示，该装置为空心柱状，可以是空心圆柱状，也可以是空心多面体柱状。该装置所用的材料为耐等离子体的绝缘材料，优选石英或Si3N4。也可以用其它的耐等离子体的绝缘材料。
包括侧壁7，侧壁7上设有多个通孔8，通孔8的长度大于等离子体中带电粒子的平均自由程。能有效约束等离子体扩散。
通孔8可以为圆孔，圆孔的直径为0.5—10毫米，可以为0.5、1、3、6、8、10毫米等，也可以是其它需要的尺寸。
具体实施例二，如图3、图4所示，通孔8为长条形孔，长条形孔的方向垂直于等离子体约束装置中轴线。
具体实施例三，如图5、图6所示，通孔8为长条形孔，长条形孔的方向平行于等离子体约束装置中轴线。
长条形孔的方向不限于具体实施例二和具体实施例三中的方向，也可以倾斜于等离子体约束装置中轴线。
长条形孔的宽度为0.5—10毫米，可以为0.5、1、3、6、8、10毫米等，也可以是其它需要的尺寸。
通孔8的形状不限于上述的圆孔和长条形孔，也可以是其它的规则或不规则的形状。
多个通孔8的截面积之和大于等于侧壁7的外表面积的20％。
如图7a、7b、7c、7d所示，通孔8的形状可以是等径直孔，也可以是靠近侧壁7内表面的一端为喇叭口；或者，靠近侧壁7外表面的一端为喇叭口。
通孔8的轴线可以垂直于侧壁7外表面，也可以倾斜于侧壁7外表面。
通孔8的轴线也可以一段垂直于侧壁7的外表面；另一段倾斜于所述侧壁的外表面。
本发明的等离子体处理装置，其较佳的具体实施例一如图7所示，包括反应室1、上电极2、下电极3。上、下电极2、3之间构成的区域为等离子体处理区，下电极3上放置待处理的硅片5，反应气体从气体输入装置(图中未示出)中进入反应室1，上、下电极2、3上输入一个或多个射频功率，在上、下电极2、3之间产生大的电场，电场激活反应气体，点燃和维持等离子，等离子体中的带电离子在电场作用下向下电极3加速，同等离子体中的中性活性粒子一起和硅片上的物质发生物理和化学反应，产生需要的图像(刻蚀)或膜层(淀积)。
上电极2与下电极3之间设有上述的等离子体约束装置6，等离子体约束装置6的内部为等离子体处理区；外部为反应室排气区。约束等离子体在上、下电极2、3之间的区域，使其不能扩散到反应室1内的其它区域，避免等离子体在其它区域二次放电，撞击区域内部件并和区域内部件反应，引起反应室1内颗粒污染和淀积。
上电极2设于所述反应室的上盖的下方，上电极2的外缘与等离子体约束装置6的内孔的形状相适应，使上电极2恰可套入等离子体约束装置6中。当等离子体约束装置6为圆筒状时，其内径大于等于上电极2的外径。
具体实施例二如图8所示，反应室1的上盖的中部向下突出，突出部位9恰可套入等离子体约束装置6中，突出部位9的上部设有凹槽，上电极2设于所述的凹槽中。
等离子体约束装置6可以上下移动，在移动的过程中，上电极2或突出部位9始终套入等离子体约束装置6中，能有效约束等离子体扩散。等离子约束装置6的材料可以是耐等离子体的绝缘材料，比如石英或Si3N4等；其位置放在上、下电极2、3周围，当等离子体约束装置6在下位时，其下表面在硅片5上表面之下，其上表面在上电极2的下表面之上，能充分保证等离子不能泄漏出上下、电极2、3之间的反应区域。
当进行传片时，等离子约束装置6升起；当传片结束时，等离子体约束装置6降到合适位置，准备开始工艺。等离子体约束装置6上的通孔8方便刻蚀或淀积反应后的气体被真空获得装置(图中未示出)抽走，通孔8的长度大于等离子体中带电粒子的平均自由程，使等离子体不会从通孔8中扩散出。
等离子约束装置6的升降方式可以通过设置升降驱动装置(图中未示出)，驱动其升降，可以对其升降进行自动控制。
本发明可以有效地把等离子体约束在上、下电极2、3之间的工艺区域。可以有效地减少反应室的颗粒污染以及延长非工艺区域部件的使用寿命。提高下电极上表面等离子体的均一性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种等离子体约束装置，其特征在于，该装置为空心柱状，包括侧壁，所述侧壁上设有多个通孔，所述通孔的深度大于等离子体中带电粒子的平均自由程。
2、根据权利要求1所述的等离子体约束装置，其特征在于，所述的通孔为圆孔，所述圆孔的直径为0.5—10毫米，优选2—6毫米；
或者，所述的通孔为长条形孔，所述长条形孔的宽度为0.5—10毫米；优选为2—6毫米。
3、根据权利要求2所述的等离子体约束装置，其特征在于，所述长条形孔平行于该装置的中心轴线；或垂直于该装置的中心轴线；或倾斜于该装置的中心轴线。
4、根据权利要求1所述的等离子体约束装置，其特征在于，该装置所用的材料为耐等离子体的绝缘材料，优选石英或Si3N4。
5、根据权利要求1所述的等离子体约束装置，其特征在于，所述多个通孔的截面积之和大于等于所述侧壁的外表面积的20％。
6、根据权利要求1所述的等离子体约束装置，其特征在于，所述通孔的轴线垂直于所述侧壁外表面；
或者，所述通孔的轴线倾斜于所述侧壁外表面；
或者，所述通孔的轴线的一段垂直于所述侧壁的外表面；另一段倾斜于所述侧壁的外表面。
7、根据权利要求1所述的等离子体约束装置，其特征在于，所述的通孔靠近所述侧壁内表面的一端为喇叭口；或者，靠近所述侧壁外表面的一端为喇叭口。
8、一种等离子体处理装置，包括反应室、上电极、下电极，其特征在于，所述的上电极与下电极之间设有权利要求1至6所述的等离子体约束装置，且所述的等离子体约束装置可以上下移动，所述等离子体约束装置的内部为等离子体处理区；外部为反应室排气区。
9、根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述上电极设于所述反应室的上盖的下方，且所述上电极恰可套入所述等离子体约束装置中。
10、根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述反应室的上盖的中部向下突出，且所述突出部位恰可套入所述等离子体约束装置中，所述突出部位的上部设有凹槽，所述上电极设于所述的凹槽中。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103295867A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 细美事有限公司 等离子体边界限制器单元和用于处理基板的设备
CN103695865A (zh) * 2013-12-13 2014-04-02 北京科技大学 Tm021模式的高功率微波等离子体金刚石膜沉积装置
CN103811263A (zh) * 2014-02-25 2014-05-21 清华大学 等离子体约束装置及具有其的等离子体处理装置
CN105225914A (zh) * 2015-08-25 2016-01-06 沈阳拓荆科技有限公司 一种改善晶圆表面薄膜形貌的半导体等离子处理装置
CN106920726A (zh) * 2015-12-24 2017-07-04 中微半导体设备(上海)有限公司 等离子体处理装置及其清洗方法
CN109868458A (zh) * 2017-12-05 2019-06-11 北京北方华创微电子装备有限公司 一种半导体设备的清洗系统及清洗方法
CN111211078A (zh) * 2020-01-14 2020-05-29 长江存储科技有限责任公司 一种晶圆校准装置和方法及一种晶圆边缘刻蚀设备和方法
CN115125522A (zh) * 2022-07-29 2022-09-30 龙鳞(深圳)新材料科技有限公司 一种镀膜系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106898534B (zh) * 2015-12-21 2019-08-06 中微半导体设备(上海)股份有限公司 等离子体约束环、等离子体处理装置与基片处理方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5534751A (en) * 1995-07-10 1996-07-09 Lam Research Corporation Plasma etching apparatus utilizing plasma confinement
US6387817B1 (en) * 1999-09-07 2002-05-14 Agere Systems Guardian Corp. Plasma confinement shield
US6984288B2 (en) * 2001-08-08 2006-01-10 Lam Research Corporation Plasma processor in plasma confinement region within a vacuum chamber
CN100516291C (zh) * 2005-10-14 2009-07-22 中微半导体设备(上海)有限公司 等离子体处理装置
CN100416757C (zh) * 2005-12-07 2008-09-03 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 等离子体刻蚀装置排气环

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103295867A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 细美事有限公司 等离子体边界限制器单元和用于处理基板的设备
CN103295867B (zh) * 2012-02-29 2016-12-28 细美事有限公司 等离子体边界限制器单元和用于处理基板的设备
US9597704B2 (en) 2012-02-29 2017-03-21 Semes Co., Ltd. Plasma boundary limiter unit and apparatus for treating substrate
CN103695865A (zh) * 2013-12-13 2014-04-02 北京科技大学 Tm021模式的高功率微波等离子体金刚石膜沉积装置
CN103695865B (zh) * 2013-12-13 2016-06-08 河北普莱斯曼金刚石科技有限公司 Tm021模式的高功率微波等离子体金刚石膜沉积装置
CN103811263A (zh) * 2014-02-25 2014-05-21 清华大学 等离子体约束装置及具有其的等离子体处理装置
CN103811263B (zh) * 2014-02-25 2016-06-01 清华大学 等离子体约束装置及具有其的等离子体处理装置
CN105225914A (zh) * 2015-08-25 2016-01-06 沈阳拓荆科技有限公司 一种改善晶圆表面薄膜形貌的半导体等离子处理装置
CN106920726A (zh) * 2015-12-24 2017-07-04 中微半导体设备(上海)有限公司 等离子体处理装置及其清洗方法
CN109868458A (zh) * 2017-12-05 2019-06-11 北京北方华创微电子装备有限公司 一种半导体设备的清洗系统及清洗方法
CN111211078A (zh) * 2020-01-14 2020-05-29 长江存储科技有限责任公司 一种晶圆校准装置和方法及一种晶圆边缘刻蚀设备和方法
CN115125522A (zh) * 2022-07-29 2022-09-30 龙鳞(深圳)新材料科技有限公司 一种镀膜系统

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