CN103165368A - 一种温度可调的等离子体约束装置 - Google Patents

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Abstract

本发明通过将所述的等离子约束装置设置为通气区和安装区，将所述通气区通过隔离部件间隔为若干个气体通道，在所述气体通道周围设置有热交换管道，所述热交换管道内部填充热交换液，所述的热交换管道包括至少一个输入口和一个输出口，所述输入口和输出口连接一热交换控制装置，来实现等离子约束装置的温度可调。使得等离子体约束装置不再随着反应时间的进行温度升高，通过热交换控制装置的指令，可以控制等离子体约束装置的温度保持在50°-90°之间的某个恒定数值，使得同一片加工工件不同区域之间，或者不同加工工件之间的均匀性保持良好，满足生产需要。

Description

一种温度可调的等离子体约束装置
技术领域
本发明涉及半导体器件的制造领域，尤其涉及一种等离子体刻蚀室的内部器件。
背景技术
等离子处理装置利用真空反应室的工作原理进行半导体基片和等离子平板的基片的加工。真空反应室的工作原理是在真空反应室中通入含有适当刻蚀剂或淀积源气体的反应气体，然后再对该真空反应室进行射频能量输入，以激活反应气体，来点燃和维持等离子体，以便分别刻蚀基片表面上的材料层或在基片表面上淀积材料层，进而对半导体基片和等离子平板进行加工。举例来说，电容性等离子体反应器已经被广泛地用来加工半导体基片和显示器平板，在电容性等离子体反应器中，当射频功率被施加到二个电极之一或二者时，就在一对平行电极之间形成电容性放电。
等离子体是扩散性的，虽然大部分等离子体会停留在一对电极之间的处理区域中，但部分等离子体可能充满整个工作室。举例来说，等离子体可能充满真空反应室下方的处理区域外面的区域。若等离子体到达这些区域，则这些区域可能随之发生腐蚀、淀积或者侵蚀，这会造成反应室内部的颗粒玷污，进而降低等离子处理装置的重复使用性能，并可能会缩短反应室或反应室零部件的工作寿命。如果不将等离子体约束在一定的工作区域内，带电粒子将撞击未被保护的区域，进而导致半导体基片表面杂质和污染。
目前，解决该问题的一种思路是使用等离子体约束装置来约束等离子体，在等离子体约束装置上设置有若干个通道，以利于所述处理区域里的用过的反应气体及副产品气体通过此通道，所述用过的反应气体及副产品气体内包括带电粒子及中性粒子，所述通道的大小被设置成当等离子体内的带电粒子通过所述通道时可以使带电粒子被中和，同时允许中性粒子通过。由于等离子体约束装置靠近等离子体，随着反应的进行，等离子体约束装置温度会不断升高，导致若干个通道受热变形，影响排气效果，从而导致同一基片之间或者不同基片之间处理的均匀性难以保证。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种温度可调的等离子体约束装置，所述等离子体约束装置设置在等离子体处理装置的处理区域和排气区域之间，包括一通气区和一安装区，所述通气区包括由隔离部件隔开的若干个气体通道，所述气体通道周围设置有热交换管道，所述热交换管道内部填充热交换液，所述的热交换管道包括至少一个输入口和一个输出口，所述输入口和输出口连接一热交换控制装置。
本发明所述的等离子体处理装置的通气区通过隔离部件间隔设置为若干个狭长通道，所述狭长通道通过一连接部件连接固定，所述的热交换管道设置于所述连接部件内部。
本发明所述的等离子体处理装置的安装区环绕设置于所述通气区外围，所述安装区也可设置于所述通气区内圈内侧，所述通气区通过隔离部件间隔为若干个狭长通道，所述狭长通道通过一连接部件连接固定，所述的热交换管道设置于所述安装区内。
本发明所述的通气区也可以通过隔离部件设置为若干个气体通孔，所述的热交换管道设置于所述通气区内。
本发明所述的通气区还可以通过隔离部件隔离为若干个气体通孔，所述的热交换管道设置于所述安装区内。
所述通气区包括一大致水平的上表面，所述的气体通孔大体垂直于所述通气区的上表面，所述气体通孔的横截面积大致为圆形。
所述的温度可调的等离子体约束装置可将等离子体处理装置内的温度控制在50°-90°范围内。特别的所述的温度可调的等离子体约束装置可将等离子体处理装置内的温度控制在60°。
所述的热交换液的电阻值大于15兆欧姆。
本发明通过将所述的等离子约束装置设置为通气区和安装区，将所述通气区通过隔离部件隔为若干个气体通道，在所述气体通道周围设置有热交换管道，所述热交换管道内部填充热交换液，所述的热交换管道包括至少一个输入口和一个输出口，所述输入口和输出口连接一热交换控制装置，来实现等离子约束装置的温度可调。使得等离子体约束装置不再随着反应时间的进行温度升高，通过对热交换控制装置的设定，可以控制等离子体约束装置的温度保持在50°-90°之间的某个恒定数值，使得同一片加工工件不同区域之间，或者不同加工工件之间的均匀性保持良好，满足生产需要。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为运用本发明所述的温度可调等离子体约束装置的等离子体处理装置的结构示意图；
图2为本发明所述的温度可调等离子体约束装置的局部放大结构示意图；
图3为实施例1所述等离子体约束装置的俯视图；
图4为另一实施例所述等离子体约束装置的俯视图；
图5为再一实施例所述等离子体约束装置的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。
图1为运用本发明所述的温度可调等离子体约束装置的等离子体处理装置的结构示意图，如图1所示的等离子体处理装置1具有一个处理腔体11，处理腔体11基本上为柱形，且处理腔体侧壁基本上垂直，处理腔体11内具有相互平行设置的上电极3和下电极4。通常，在上电极3与下电极4之间的区域2为处理区域，该区域将形成高频能量以点燃和维持等离子体。在下电极4上方放置待要加工的工件(未图示)，该工件可以是待要刻蚀或加工的半导体基片或者待要加工成平板显示器的玻璃平板。在等离子体处理装置1的合适的某个位置处设置有排气区域6，排气区域6与外置的排气装置(未图示)相连接，用以在处理过程中将用过的反应气体及副产品气体抽出处理区域2。
根据本发明的发明目的，本发明的温度可调等离子体约束装置的一种实施方式如图1所示，其用于使处理腔体11内的等离子体被基本约束在上电极3和下电极4之间的处理区域2内，尽量减少处理区域2外(例如，排气区域6)产生不希望有的二次等离子体放电。
本发明的温度可调等离子体约束装置20被设置位于处理区域2的周围，并位于处理区域2与等离子体处理装置1的排气区域6之间，包括热交换液入口和热交换液出口，用以控制用过的反应气体的排出并且当反应气体中的带电粒子通过该温度可调等离子体约束装置20时将它们电中和，从而将放电基本约束在处理区域以内，以防止等离子处理装置使用过程中可能造成的腔体污染问题。优选的实施是，如图所示，温度可调等离子体约束装置20设置于等离子体处理装置中的处理腔体11的内侧壁与下电极4的外周围之间的间隙内。
图2为本发明所述的温度可调的等离子体约束装置20的局部放大结构示意图，包括安装区22和通气区21，安装区包括环形的安装壁25，通气区21包括由隔离部件23隔开的若干个气体通道24，本实施例所述的气体通道24为若干个狭长的通道，若干个狭长通道24通过一连接部件8连接为一体。为了保证气体通道24排气的均匀性，连接部件8包括一内环18和呈大致对称的发散式分支19，所述分支19和内环18连接为一体。
在传统的等离子体约束装置中，由于等离子体约束装置靠近等离子体，随着反应进行，等离子体约束装置温度会不断升高，使得隔离部件受热膨胀，由隔离部件隔开的气体通道宽窄发生变化，从而导致约束装置在抽气排气时均匀度难以保证，使得在等离子体处理装置中加工处理的同一片工件不同区域之间，或者不同工件之间的均匀度不同，造成产品的不合格。本发明图2所示的温度可控的等离子体约束装置在气体通道24周围设置有有热交换管道7，热交换管道7内部填充热交换液，包括至少一个输入口和一个输出口，所述输入口和输出口连接一热交换控制装置(图中未示出)。通过采用温度可调的等离子体约束装置，等离子体约束装置的隔离部件23不再随着反应时间的延长升温，可以通过热交换控制装置调节控制在相对恒定的温度状态，从而保证等离子体处理装置中待处理工件的加工均匀性。
热交换管道7在等离子体约束装置中的位置可以有多种选择，由于安装壁25的厚度略大于隔离部件23的厚度，故本实施例的热交换管道7可以设置在安装壁25内部，热交换管道7可以在安装壁内部环绕一圈或一圈以上，可以有一个或一个以上的热交换液输入口和输出口，或者热交换管道7也可设置于若干隔离部件23的一个或多个隔离部件中，除此之外，热交换管道7也可以设置于连接部件8的内环18内，或者同时设置于连接部件的分支19内。
图3为本实施例所述等离子体约束装置的俯视图，本实施例所述的安装区22环绕设置于通气区21的外围，当然，安装区22也可设置于通气区21的内圈，安装方法为本领域技术人员常用的技术手段，在此不再赘述。
温度可调等离子体约束装置20可将等离子体处理装置内的温度控制在50°-90°范围内，通过对热交换控制装置的设定，可以控制等离子体约束装置的温度保持在50°-90°之间的某个恒定数值，如60°，使得同一片加工工件不同区域之间，或者不同加工工件之间的均匀性保持良好，满足生产需要。
实施例2：图4示出另一种温度可调的等离子体约束装置20，包括安装区22和通气区21，安装区22包括安装壁25，通气区21包括一大致水平的上表面和由隔离部件27隔开的若干个气体通道，本实施例所述的气体通道为大体上垂直于所述通气区21的上表面，本实施例示出的气体通孔可以是大致为圆形的气体通孔26，气体通孔的直径大致相同；也可以为长条状的气体通孔28，如图5所示，气体通孔28的形状、大小应保持大体一致。
热交换管道7设置于通气区的气体通孔26或气体通孔28周围，热交换管道7在通气区21的隔离部件27内部环绕一圈或一圈以上；当然热交换管道7也可以设置于安装区22内。
本实施例的基本原理和上述实施例相同，不再赘述。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种温度可调的等离子体约束装置，所述等离子体约束装置设置在等离子体处理装置的处理区域和排气区域之间，其特征在于：所述等离子体约束装置包括一通气区和一安装区，所述通气区包括由隔离部件隔开的若干个气体通道，所述气体通道周围设置有热交换管道，所述热交换管道内部填充热交换液，所述的热交换管道包括至少一个输入口和一个输出口，所述输入口和输出口连接一热交换控制装置。
2.根据权利要求1所述的一种温度可调的等离子体约束装置，其特征在于：所述等离子体处理装置的通气区通过隔离部件间隔设置为若干个狭长通道，所述狭长通道通过一连接部件连接固定，所述的热交换管道设置于所述连接部件内部。
3.根据权利要求1所述的一种温度可调的等离子体约束装置，其特征在于：所述等离子体处理装置的安装区环绕设置于所述通气区外围，所述通气区通过隔离部件间隔为若干个狭长通道，所述狭长通道通过一连接部件连接固定，所述的热交换管道设置于所述安装区内。
4.根据权利要求1所述的一种温度可调的等离子体约束装置，其特征在于：所述等离子体处理装置的安装区设置于所述通气区内圈内侧，所述通气区通过隔离部件间隔为若干个狭长通道，所述狭长通道通过一连接部件连接固定，所述的热交换管道设置于所述安装区内。
5.根据权利要求1所述的一种温度可调的等离子体约束装置，其特征在于：所述通气区通过隔离部件设置为若干个气体通孔，所述的热交换管道设置于所述通气区内。
6.根据权利要求1所述的一种温度可调的等离子体约束装置，其特征在于：所述通气区通过隔离部件隔离为若干个气体通孔，所述的热交换管道设置于所述安装区内。
7.根据权利要求5或6所述的一种温度可调的等离子体约束装置，其特征在于：所述通气区包括一大致水平的上表面，所述的气体通孔大体垂直于所述通气区的上表面。
8.根据权利要求1所述的一种温度可调的等离子体约束装置，其特征在于：所述的温度可调的等离子体约束装置可将等离子体处理装置内的温度控制在50°-90°范围内。
9.根据权利要求1所述的一种温度可调的等离子体约束装置，其特征在于：所述的温度可调的等离子体约束装置可将等离子体处理装置内的温度控制在60°。
10.根据权利要求1所述的一种温度可调的等离子体约束装置，其特征在于：所述的热交换液的电阻值大于15兆欧姆。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104299875A (zh) * 2013-07-17 2015-01-21 中微半导体设备(上海)有限公司 一种电感耦合等离子体处理装置
CN106898534A (zh) * 2015-12-21 2017-06-27 中微半导体设备(上海)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

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111383884B (zh) * 2018-12-27 2023-03-10 中微半导体设备(上海)股份有限公司 等离子体约束系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6277237B1 (en) * 1998-09-30 2001-08-21 Lam Research Corporation Chamber liner for semiconductor process chambers
CN101150909A (zh) * 2006-09-22 2008-03-26 中微半导体设备(上海)有限公司 等离子体约束装置
CN101196750A (zh) * 2006-12-07 2008-06-11 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 反应腔室
CN101627454A (zh) * 2007-01-16 2010-01-13 瓦里安半导体设备公司 具有减少金属污染的衬套的等离子源
CN102165567A (zh) * 2008-09-30 2011-08-24 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07249586A (ja) * 1993-12-22 1995-09-26 Tokyo Electron Ltd 処理装置及びその製造方法並びに被処理体の処理方法
TW297135B (zh) * 1995-03-20 1997-02-01 Hitachi Ltd
US7845309B2 (en) * 2004-07-13 2010-12-07 Nordson Corporation Ultra high speed uniform plasma processing system
TWI308776B (en) * 2006-12-27 2009-04-11 Advanced Micro Fab Equip Inc A plasma confinement apparatus
JP4887440B2 (ja) * 2010-04-20 2012-02-29 シャープ株式会社 プラズマ処理装置、プラズマ処理方法および半導体素子の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6277237B1 (en) * 1998-09-30 2001-08-21 Lam Research Corporation Chamber liner for semiconductor process chambers
CN101150909A (zh) * 2006-09-22 2008-03-26 中微半导体设备(上海)有限公司 等离子体约束装置
CN101196750A (zh) * 2006-12-07 2008-06-11 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 反应腔室
CN101627454A (zh) * 2007-01-16 2010-01-13 瓦里安半导体设备公司 具有减少金属污染的衬套的等离子源
CN102165567A (zh) * 2008-09-30 2011-08-24 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104299875A (zh) * 2013-07-17 2015-01-21 中微半导体设备(上海)有限公司 一种电感耦合等离子体处理装置
CN106898534A (zh) * 2015-12-21 2017-06-27 中微半导体设备(上海)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
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

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