CN112687510A - 一种防止约束环发生电弧损伤的等离子体处理器和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种等离子体处理器，包括一等离子体反应腔，等离子体反应腔内底部设有放置晶圆的基座，环绕基座设置等离子体约束环和接地环。等离子体约束环的外圈设有一支撑部，所述支撑部与接地环之间设置一导电层，改变支撑部与接地环之间原有的点接触方式为面接触方式，增加等离子体约束环与接地环之间的绝缘接触面积。通过若干个螺钉一体化固定连接等离子体约束环、所述导电层、接地环，降低了等离子体约束环与接地环原有点接触之外区域的距离,实现增加等离子体约束环与接地环之间的电容，降低等离子体约束环和所述接地环之间的电压差，防止低频射频电场下约束环被电弧击穿。本发明还揭示了一种防止约束环发生电弧损伤的方法。
Description
技术领域
本发明涉及等离子体刻蚀技术领域，具体涉及一种防止约束环发生电弧损伤的等离子体处理器和方法。
背景技术
用于集成电路制造的等离子体处理工艺中包括等离子体沉积工艺和等离子体刻蚀工艺。在通过等离子体处理工艺加工晶圆的过程中，首先将晶圆固定放置在等离子反应腔内，晶圆上形成有图案化的微电子层。接着通过射频功率发射装置发射射频能量到等离子体反应腔内形成射频场；然后各种反应气体(蚀刻气体或沉积气体)被注入到等离子反应腔中，在射频场的作用下注入的反应气体在晶圆上方被激励成等离子体状态；最后等离子体和晶圆之间发生化学反应和/或物理作用(比如刻蚀、沉积等等)形成各种特征结构，化学反应中形成的挥发性的反应生成物脱离被刻蚀物质表面，并被真空系统抽出腔体。
为避免反应副产物在排出反应腔时携带等离子体至等离子体处理区域以外的区域对该区域造成损伤，通常在承载晶圆的基座与反应腔侧壁170之间设置等离子体约束环，等离子体约束环下方设置一接地环，用于形成反应腔内等离子体与地之间的射频回路。由于等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子。为对等离子体约束环进行保护，现有技术会在约束环表面覆盖喷涂耐等离子体腐蚀的保护涂层。随着刻蚀工艺的不断发展，施加到基座上的射频电源的频率不断减小，在等离子体反应腔中，特别是低频等离子体反应腔中，当约束环与接地环之间的电压差ΔU过大时，等离子约束环上表面的绝缘保护涂层容易被击穿，且约束环与接地环之间的电压差ΔU过大时，约束环与接地环之间易发生电弧放电现象，导致等离子体处理设备存在安全隐患。
因此，本领域亟需一种能够适应低频射频电源的等离子体处理装置，能在保证刻蚀稳定性和刻蚀结果对称性前提下，防止约束环被电弧击穿，同时还要防止约束环热量过高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止约束环发生电弧损伤的等离子体处理器，在等离子体反应腔内具有低频的射频电场时，可以有效的防止约束环发生电弧损伤，并可以兼顾等离子体刻蚀对称性。同时本发明的等离子体处理器还能够快速有效的带走约束环在射频电场中产生的热能，防止约束环上表面涂附的绝缘材料受热破裂。
为达到上述目的，本发明提供一种等离子体处理器，包括一等离子体反应腔，所述等离子体反应腔内底部设有放置晶圆的基座，环绕所述基座设置等离子体约束环和位于所述等离子体约束环下方的接地环,所述等离子体约束环包括等离子体约束区域和支撑所述等离子体约束区域的支撑部，所述支撑部与所述接地环之间设置一导电层，用于降低等离子体约束环和所述接地环之间的电压差。
所述基座连接一偏置射频电源，所述偏置射频电源输出的射频频率小于等于1MHz。
优选的，所述导电层为柔性导电薄片。
所述接地环与所述导电层之间电接触，所述支撑部与所述导电层接触的区域设有一绝缘层。
优选的，所述等离子体约束环的上表面涂覆有耐等离子体腐蚀的保护涂层，下表面涂覆有绝缘材质形成所述绝缘层。
优选的，所述导电层为铝镀石墨材质。
所述支撑部和所述接地环之间设置有若干个固定装置，通过所述固定装置实现所述等离子体约束环、所述导电层和所述接地环的紧密接触。
优选的，所述若干个固定装置均匀分布在所述支撑部与接地环之间。
优选的，所述固定装置为设置在所述等离子体约束环内部的螺钉，所述螺钉与等离子体不发生接触。
优选的，所述螺钉顶部喷涂有耐等离子体腐蚀的保护涂层。
所述等离子体反应腔内设置一上电极，所述上电极与所述基座相对设置，所述上电极接地。
本发明还揭示了一种防止约束环发生电弧损伤的方法，采用一防止约束环发生电弧损伤的等离子体处理器实现的，该等离子体处理器包括一等离子体反应腔，所述等离子体反应腔内底部设有放置晶圆的基座，所述基座连接一射频频率小于等于1MHz的偏置射频电源，环绕所述基座设置等离子体约束环和位于所述等离子体约束环下方的接地环，所述等离子体约束环包括等离子体约束区域和支撑所述等离子体约束区域的支撑部,所述支撑部设置在等离子体约束环的外周。所述防止约束环发生电弧损伤的方法包含步骤：
S1、在约束环外表面镀耐等离子体腐蚀的绝缘硬氧化层；
S2、在等离子体约束环的支撑部与接地环之间设置一柔性导电薄片作为导电层,改变所述支撑部与接地环之间原有的点接触方式为面接触方式，增加等离子体约束环与接地环之间的绝缘接触面积；
S3、通过若干个螺钉一体化固定连接等离子体约束环、所述导电层、接地环，降低了等离子体约束环与接地环原有点接触之外区域的距离,实现增加等离子体约束环与接地环之间的电容，降低等离子体约束环和所述接地环之间的电压差。
所述步骤S2中，所述螺钉设置在约束环内部，不自约束环伸出；螺钉顶部喷涂有耐等离子体腐蚀的保护涂层。
与现有技术相比，本发明结构简单，易于实现。无需额外的计算和测量，即可实现在等离子体反应腔内具有低频的射频电场时，可以有效的防止约束环发生电弧损伤，并可以兼顾等离子体刻蚀对称性。同时本发明的等离子体处理器还能够快速有效的带走约束环在射频电场中产生的热能，防止约束环上表面涂附的绝缘材料受热破裂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
图1为本发明的实施例一中等离子体处理器的结构示意图；
图2为本发明的实施例一中等离子体约束环、导电层、接地环、螺钉连接关系示意图；
图3为本发明的实施例一中，导电层的剖视图；
图4为本发明的实施例一中导电层、螺钉俯视图；
图5为约束环与接地环之间的电压随射频电场的角频率变化示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种防止约束环发生电弧损伤的等离子体处理器。图1为本发明的实施例一中该等离子体处理器100的结构示意图。该等离子处理器包含有等离子体反应腔，所述等离子体反应腔包括由金属材料制成的大致为圆柱形的反应腔侧壁170。在等离子体反应腔的底部设有用于放置晶圆102的基座120，基座120中设置有用于吸附晶圆102的静电卡盘115。等离子体反应腔内设置一气体喷淋头150，所述气体喷淋头150与一气体供应装置10相连，用于在进行等离子体刻蚀时，向等离子体反应腔提供反应气体。所述气体喷淋头150位于所述基座120上方与基座120相对。在等离子体反应腔中设有对应的上电极和下电极，用于激发反应气体从而产生等离子体160，使工艺过程中等离子体反应腔内部充满有等离子体160(plasma)。等离子体反应腔的下方还设置一排气泵125，用于将反应副产物排出等离子体反应腔内。
在本发明的实施例一中，所述气体喷淋头150作为等离子体反应腔的上电极，所述上电极接地。所述基座120作为等离子体反应腔的下电极。所述基座120连接一源射频电源和一偏置射频电源145。源射频电源可以选择性的施加到所述上电极或所述下电极，在所述上电极和所述下电极之间产生射频电场，用以将反应气体解离为等离子体160；偏置射频电源145通常施加到用于支撑晶圆的下电极。以产生一吸引等离子体中的带电粒子向晶圆轰击的电场，等离子体160作用于待处理晶圆102，实现对晶圆102的处理。
环绕基座设有等离子体约束环105(FEIS ring)，等离子体约束环105位于基座120与等离子体反应腔内侧壁之间，用于将反应副产物气体排出反应区域的同时，将等离子体160限制在等离子体处理区域内，避免等离子体160随排出气体从等离子体反应腔中外溢。
所述等离子体约束环105为铝材质，将其整体进行阳极氧化后，形成绝缘的阳极氧化铝。再在等离子体约束环105上表面涂覆氧化钇，在等离子体约束环105的上表面形成耐等离子体160腐蚀的保护涂层1054。等离子体约束环105下表面的阳极氧化铝形成一绝缘层1055。
等离子体约束环105上设有连通等离子体约束环上下面的槽口1053，通过所述槽口1053形成贯穿等离子体约束环上下表面的气流通道，这些通道的开口大小及深度经过设计可以保证基座120上方形成的等离子体160气体在流经等离子体约束环105时，其中的离子全部熄灭，成为中性气体向下流动。所述槽口1053可以是点状结构、环状结构、放射状结构、齿状结构。可以理解，等离子体约束环105上的槽口1053可以采用任何结构和分布状体，只需要满足对等离子体160的限制作用，以及等离子体反应腔所要进行的工艺要求即可。
为了避免反应腔内的射频电场传播到等离子体约束环105下方，将已经恢复到中性的反应气体再次点燃，形成二次等离子体并污染等离子体反应腔下方的内壁和排气管道，同时等离子体约束环105上积累的大量电荷也需要导向接地端的导通渠道，所以在约束环105下设有接地环106(MGR ring)。接地环106由导体制成并且电接地，这样就能将射频能量屏蔽在接地环上方，避免二次等离子体160产生，同时导走等离子体约束环105上的积累电荷。通过等离子体约束环105下表面涂覆的绝缘材质形成一绝缘层，使得接地环106与约束环105之间的接触方式为绝缘接触。等离子体约束环105处于悬浮电位，接地环106处于零电位，接地环106与等离子体约束环105之间通过电容耦合(无直流导通)的方式实现射频电功率的传输。
如图1、图2所示，本发明的实施例一中，等离子体约束环105包含有等离子体约束区域1051，等离子体约束区域1051上设有若干与其同心的环状结构槽口1053。在等离子体约束区域1051外周的边缘处设有支承所述等离子体约束区域1051的支撑部1052。作为一种实施方式，支撑部1052的厚度大于等离子体约束区域1051，以使得等离子体约束区域和接地环之间形成一间隙。在等离子体约束环105设置于接地环106上时，支撑部1052与接地环106接触，并将等离子体约束区域1051架起，使等离子体约束区域1051不与接地环106接触。
在等离子体约束环105的支撑部1052与接地环106之间还设置有一导电层109。所述导电层109为柔性导电薄片，其为为铝镀石墨材质。如图3所示，所述导电层109分为上、中、下三层，其中间层1092为铝材质，导电层109的上层1091、导电层109的下层1093均为石墨材质。导电层109的上层1091与等离子体约束环105的支撑部1052相接触，其为绝缘接触；导电层109的下层1093与接地环106相接触，其为电接触。通过所述导电层109降低等离子体约束环105和所述接地环106之间的电压差。所述接地环106与所述导电层109之间电接触，所述支撑部1052与所述导电层109接触的区域为绝缘接触。
所述支撑部1052和所述接地环106之间还设置有若干个固定装置，通过所述固定装置实现所述等离子体约束环105、所述导电层109和所述接地环106的紧密接触，通过压紧等离子体约束环和接地环之间的导电层中的石墨进行良好的热传导。优选的，所述固定装置为设置在所述等离子体约束环105内部的螺钉108。如图4所示，所述螺钉108均匀分布在所述支撑部1052与接地环106之间的导电层109上。所述螺钉108与等离子体160不发生接触。螺钉108的上端位于等离子体约束环105内不自约束环105顶部伸出；螺钉108的下端位于接地环106内不自接地环106伸出。螺钉顶部喷涂有绝缘材质，防止螺钉108被等离子反应腔内的等离子体160轰击。所述螺钉108为金属材质，其具有良好的热传导性，将等离子体约束环105产生的热能传导至接地环106，有效的防止约束环105上表面的涂层因过热而膨胀破裂。
由于机械加工不可能制作出完全平整的表面，接地环106与等离子体约束环105的支撑部的各自表面均存在微小凹凸，现有技术中当等离子体约束环105直接放置在接地环106上时，使得等离子体约束环105与接地环106之间为点接触的方式。接地环106与等离子体约束环105之间点接触以外的区域具有一定的间隔距离。等离子体约束环105与接地环106之间存在一个电压差。当施加到反应腔内的射频功率发射装置产生射频的角频率越小时，该电压差越大。当电压差大于一定值时，对等离子体约束环105发生电弧作用，造成等离子体约束环105电弧损伤。当射频的角频率小于1MHz，尤其是小于等于400KHz时，等离子体约束环105电弧损伤的概率很高。另一方面，当接地环106与等离子体约束环105之间的间隔距离越大时，等离子体约束环105与接地环106之间的电压差越大。
在具有低频射频电场的等离子腔体中，接地环106与等离子体约束环105之间的电压差ΔU＝Z×I＝I/ωC，其中Z为射频电场中等离子体约束环105到接地环106的阻抗，ω是射频的角频率，C是等离子体约束环105与接地环106绝缘接触面间的电容。如图5所示，ΔU的值随着ω的减小而增大，在ω的值较小，即等离子体反应腔内的射频电场为低频时(例如ω小于等于400KHz时)，ΔU会出现陡增。当ΔU达到一个电压值U1时，等离子体约束环105就会发生电弧损伤，造成击穿。在射频的角频率不变的情况下，通过增加C可以降低等离子体约束环105与接地环106之间的电压差ΔU，防止等离子体约束环105发生电弧损伤。已知C＝εS/d，其中ε为等离子体约束环105与接地环106之间介质的介电常数，S为接地环106与等离子体约束环105的相对面积，d为接地环106与等离子体约束环105之间的距离，ε为固定值。接地环106与等离子体约束环105的相对面积S固定，通过减少接地环106与等离子体约束环105之间的距离d，可实现增大等离子体约束环105与接地环106绝缘接触面间的电容C，达到减少接地环106与等离子体约束环105之间的电压差ΔU的目的。
本发明中在等离子体约束环105与接地环106之间设置一导电层109，由于所述导电层109采用铝镀石墨材质，由于石墨材料质地较软，一个较小的外力即可使得石墨形变。所述螺钉108使得接地环106、导电层109、等离子体约束环105之间紧密接触，导电层109涂覆的石墨产生的形变填补接地环106与等离子体约束环105之间的微小凹凸，实现等离子体约束环105的支撑部1052与接地环106之间的绝缘点接触方式为绝缘面接触方式，增加等离子体约束环105与接地环106之间的绝缘接触面积；进一步的，通过所述绝缘面接触方式，降低了等离子体约束环105与接地环106之间原来点接触之外区域的距离。从而实现减少原来点接触之外区域的电压差，防止等离子体约束环105发生电弧损伤，此外，由于石墨具有良好的热传导性，可以实现等离子体约束环与接地环之间良好的热传导。
刻蚀工艺中，当等离子体约束环105与接地环106之间间隙小于0.2mm时，等离子体约束环105的对地电容高达>5nf，而将接地环106与等离子体约束环105之间间隔距离增加至0.2mm甚至更高，等离子体约束环105的对地电容降至<2nf。而当接地环106与等离子体约束环105之间间隔距离大于0.2mm后，已不会对等离子体约束环105的对地电容造成显著影响。接地环106与等离子体约束环105之间的传输阻抗主要由其绝缘接触面间的电容决定，而距离基座120上待处理晶圆102最近的约束环105的阻抗分布会影响基座120周围的射频电场分布，进而影响等离子体的分布和刻蚀效果的均一性。为了保证等离子体刻蚀效果的均一性，通常会将约束环105与接地环106之间的距离设置为大于0.2mm。因此，为兼顾防止等离子体约束环105发生电弧损伤和保证刻蚀均匀性，优选的，所述导电层109的厚度为0.2mm。
本发明还提供一种防止约束环105发生电弧损伤的方法，采用一防止约束环105发生电弧损伤的等离子体处理器100实现的，该等离子体处理器100包括一等离子体反应腔，所述等离子体反应腔内底部设有放置晶圆102的基座120，所述基座120连接一射频电源145，环绕所述基座120设置等离子体约束环105和位于所述等离子体约束环105下方的接地环106，所述等离子体约束环105的外周设置一支撑部1052，所述防止约束环105发生电弧损伤的方法包含步骤：
S1、在约束环105上表面涂覆耐等离子体腐蚀的保护涂层，在约束环105下表面涂覆绝缘材质形成一绝缘层；
S2、在等离子体约束环105的支撑部1052与接地环106之间设置一柔性导电薄片作为导电层109,改变所述支撑部1052与接地环106之间原有的点接触方式为面接触方式，增加等离子体约束环105与接地环106之间的绝缘接触面积；优选的，所述导电层109为铝镀石墨材质，导电层109的厚度优选为0.2mm。
S3、通过若干个螺钉108一体化固定连接等离子体约束环105、所述导电层109、接地环106，降低了等离子体约束环105与接地环106原有点接触之外区域的距离,实现增加等离子体约束环105与接地环106之间的电容，降低等离子体约束环105和所述接地环106之间的电压差，并且将等离子体约束环105产生的热能传导至接地环106，有效的防止约束环105上表面的涂层因过热而膨胀破裂。所述螺钉108设置在约束环105内部，不自约束环105伸出；螺钉108顶部喷涂有耐等离子体腐蚀的保护涂层。
与现有技术相比，本发明结构简单，易于实现。无需额外的计算和测量，即可实现在等离子体反应腔内具有低频的射频电场时，可以有效的防止约束环105发生电弧损伤，并可以兼顾等离子体刻蚀对称性。同时本发明的等离子体处理器还能够快速有效的带走约束环105在射频电场中产生的热能，防止约束环105上表面的绝缘涂层受热破裂。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种等离子体处理器，包括一等离子体反应腔，所述等离子体反应腔内底部设有放置晶圆的基座，环绕所述基座设置等离子体约束环和位于所述等离子体约束环下方的接地环，其特征在于：所述等离子体约束环包括等离子体约束区域和支撑所述等离子体约束区域的支撑部，所述支撑部与所述接地环之间设置一导电层，用于降低等离子体约束环和所述接地环之间的电压差。
2.如权利要求1所述的等离子体处理器，其特征在于：所述基座连接一偏置射频电源，所述偏置射频电源输出的射频频率小于等于1MHz。
3.如权利要求1所述的等离子体处理器，其特征在于：所述导电层为柔性导电薄片。
4.如权利要求1所述的等离子体处理器，其特征在于：所述接地环与所述导电层之间电接触，所述支撑部与所述导电层接触的区域设有一绝缘层。
5.如权利要求4所述的等离子体处理器，其特征在于：所述等离子体约束环的上表面涂覆有耐等离子体腐蚀的保护涂层，下表面涂覆有绝缘材质形成所述绝缘层。
6.如权利要求1所述的等离子体处理器，其特征在于：所述导电层为铝镀石墨材质。
7.如权利要求1所述的等离子体处理器，其特征在于：所述支撑部和所述接地环之间设置有若干个固定装置，通过所述固定装置实现所述等离子体约束环、所述导电层和所述接地环的紧密接触。
8.如权利要求7所述的等离子体处理器，其特征在于，所述若干个固定装置均匀分布在所述支撑部与接地环之间。
9.如权利要求7所述的等离子体处理器，其特征在于：所述固定装置为设置在所述等离子体约束环内部的螺钉，所述螺钉与等离子体不发生接触。
10.如权利要求7所述的等离子体处理器，其特征在于：所述螺钉顶部喷涂有耐等离子体腐蚀的保护涂层。
11.如权利要求1所述的等离子体处理器，其特征在于：所述等离子体反应腔内设置一上电极，所述上电极与所述基座相对设置，所述上电极接地。
12.一种防止约束环发生电弧损伤的方法，采用一防止约束环发生电弧损伤的等离子体处理器实现的，该等离子体处理器包括一等离子体反应腔，所述等离子体反应腔内底部设有放置晶圆的基座，所述基座连接一射频电源，环绕所述基座设置等离子体约束环和位于所述等离子体约束环下方的接地环，所述等离子体约束环的外周设置一支撑部，其特征在于，所述防止约束环发生电弧损伤的方法包含步骤：
S1、在约束环上表面涂覆耐等离子体腐蚀的保护涂层，在约束环下表面涂覆绝缘材质形成一绝缘层；
S2、在等离子体约束环的支撑部与接地环之间设置一柔性导电薄片作为导电层,改变所述支撑部与接地环之间原有的点接触方式为面接触方式，增加等离子体约束环与接地环之间的绝缘接触面积；
S3、通过若干个螺钉一体化固定连接等离子体约束环、所述导电层、接地环，降低了等离子体约束环与接地环原有点接触之外区域的距离,实现增加等离子体约束环与接地环之间的电容，降低等离子体约束环和所述接地环之间的电压差。
13.如权利要求12所述的防止约束环发生电弧损伤的方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述螺钉设置在约束环内部，不自约束环伸出；螺钉顶部喷涂有耐等离子体腐蚀的保护涂层。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115841939A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-03-24 | 深圳市新凯来技术有限公司 | 约束环及半导体刻蚀设备 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1538503A (zh) * | 2003-04-17 | 2004-10-20 | Ӧ�ò��Ϲ�˾ | 在电浆反应器中用以限制电浆以及降低流量阻值的装置与方法 |
| KR20070041379A (ko) * | 2005-10-14 | 2007-04-18 | 어드밴스드 마이크로 패브리케이션 이큅먼트 인코퍼레이티드 아시아 | 플라즈마 구속 장치 및 플라즈마 구속 방법 |
| 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 |
| CN103187234A (zh) * | 2011-12-30 | 2013-07-03 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 一种用于等离子体处理装置的可调节约束装置 |
| US20140090783A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Semes Co., Ltd. | Apparatus for treating substrate |
| US20150044873A1 (en) * | 2013-08-07 | 2015-02-12 | Lam Research Corporation | Silicon containing confinement ring for plasma processing apparatus and method of forming thereof |
| TW201515054A (zh) * | 2013-08-12 | 2015-04-16 | Applied Materials Inc | 用於對稱氣體排出之遞迴泵取以控制電漿反應器中之臨界尺寸一致性 |
| CN106920731A (zh) * | 2015-12-28 | 2017-07-04 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 一种限制等离子体泄露的接地环以及反应腔 |
| CN108206143A (zh) * | 2016-12-16 | 2018-06-26 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 一种等离子处理器、刻蚀均匀性调节系统及方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8360003B2 (en) * | 2009-07-13 | 2013-01-29 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor with uniform process rate distribution by improved RF ground return path |
| US20140315392A1 (en) * | 2013-04-22 | 2014-10-23 | Lam Research Corporation | Cold spray barrier coated component of a plasma processing chamber and method of manufacture thereof |
| 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 |
| US9852889B1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-26 | Lam Research Corporation | Systems and methods for controlling directionality of ions in an edge region by using an electrode within a coupling ring |
| KR102383784B1 (ko) * | 2017-12-15 | 2022-04-08 | 램 리써치 코포레이션 | 플라즈마 챔버에서 사용하기 위한 링 구조체들 및 시스템들 |
-
2019
- 2019-10-18 CN CN201910994552.1A patent/CN112687510B/zh active Active
-
2020
- 2020-10-08 TW TW109135058A patent/TWI771770B/zh active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1538503A (zh) * | 2003-04-17 | 2004-10-20 | Ӧ�ò��Ϲ�˾ | 在电浆反应器中用以限制电浆以及降低流量阻值的装置与方法 |
| KR20070041379A (ko) * | 2005-10-14 | 2007-04-18 | 어드밴스드 마이크로 패브리케이션 이큅먼트 인코퍼레이티드 아시아 | 플라즈마 구속 장치 및 플라즈마 구속 방법 |
| 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 |
| CN103187234A (zh) * | 2011-12-30 | 2013-07-03 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 一种用于等离子体处理装置的可调节约束装置 |
| US20140090783A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Semes Co., Ltd. | Apparatus for treating substrate |
| US20150044873A1 (en) * | 2013-08-07 | 2015-02-12 | Lam Research Corporation | Silicon containing confinement ring for plasma processing apparatus and method of forming thereof |
| TW201515054A (zh) * | 2013-08-12 | 2015-04-16 | Applied Materials Inc | 用於對稱氣體排出之遞迴泵取以控制電漿反應器中之臨界尺寸一致性 |
| CN106920731A (zh) * | 2015-12-28 | 2017-07-04 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 一种限制等离子体泄露的接地环以及反应腔 |
| CN108206143A (zh) * | 2016-12-16 | 2018-06-26 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 一种等离子处理器、刻蚀均匀性调节系统及方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115841939A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-03-24 | 深圳市新凯来技术有限公司 | 约束环及半导体刻蚀设备 |
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| Publication number | Publication date |
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| TWI771770B (zh) | 2022-07-21 |
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