CN112928007B - 等离子体处理设备及用于等离子体处理设备的下电极组件 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种用于等离子体处理设备的下电极组件,该下电极组件不仅包括静电吸盘、等离子体约束环、中接地环和导电元件,还包括隔热元件,所述隔热元件用于降低所述等离子体约束环传递至所述中接地环的热量,从而在等离子体处理设备刻蚀过程中,能够在利用所述导电元件使得所述等离子体约束环和所述中接地环之间形成一较大电容的同时,还能够利用所述隔热元件降低所述等离子体约束环的热量损失,避免所述等离子体约束环的温度偏低而导致等离子体刻蚀过程中产生的聚合物容易在所述等离子体约束环的通道内凝结的问题,从而使得该等离子体约束环的通道不容易堵塞。
Description
技术领域
本申请涉及等离子体处理技术领域,尤其涉及一种等离子体处理设备及用于等离子体处理设备的下电极组件。
背景技术
随着等离子体处理技术的发展,使得应用该技术的等离子体处理设备也不断的改进,目前的等离子体处理设备包括反应腔、位于所述反应腔内的气体喷淋头,位于所述反应腔内,且与所述气体喷淋头相对设置的静电吸盘,以及环绕在静电吸盘周围的等离子体约束环,其中,所述等离子体约束环用于在刻蚀过程中约束等离子体,使其集中在刻蚀区域,保证该区域内的等离子体的密度,同时还可防止等离子体对其他部件的损伤,而且,该等离子体约束环还包括多个通道,在等离子体处理设备对其腔体抽真空时,可通过该通道将腔室内的气体抽出腔体,但是,目前的等离子体处理设备中的等离子体约束环的通道容易堵塞。
发明内容
为解决上述技术问题,本申请实施例提供了一种用于等离子体处理设备的下电极组件。
为解决上述问题,本申请实施例提供了如下技术方案:
一种用于等离子体处理设备的下电极组件,包括
静电吸盘,用于吸附晶圆;
等离子体约束环,环设在所述静电吸盘周围;
中接地环,用于与所述等离子体约束环之间形成电容;
导电元件,位于所述等离子体约束环和所述中接地环之间部分区域,用于实现所述等离子体约束环和所述中接地环之间的电连接;
隔热元件,用于降低所述等离子体约束环传递至所述中接地环的热量。
可选的,所述隔热元件包括形成于所述等离子体约束环表面的环形槽,所述环形槽在所述中接地环上的正投影与所述导电元件在所述中接地环上的正投影至少部分重叠。
可选的,所述环形槽形成于所述等离子体约束环的侧表面,所述等离子体约束环包括位于所述环形槽和所述导电元件之间的第一部分以及位于所述环形槽背离所述导电元件一侧的第二部分。
可选的,所述下电极组件还包括:
位于所述环形槽内的至少一个支撑元件,所述支撑元件在第一方向上的尺寸小于所述环形槽在第一方向上的尺寸;
其中,所述第一方向平行于所述静电吸盘的上表面,且由所述等离子体约束环的侧面指向所述等离子体约束环的中心。
可选的,所述支撑元件位于所述环形槽中靠近所述等离子体约束环外侧面的一端。
可选的,所述环形槽在所述中接地环上的正投影与所述导电元件在所述中接地环上的正投影重合。
可选的,所述环形槽形成于所述等离子体约束环与所述中接地环相对的下表面,所述环形槽的底部表面组成所述等离子体约束环的部分下表面。
可选的,所述环形槽在所述中接地环上的正投影位于所述导电元件在所述中接地环上的正投影范围内,且所述导电元件在所述中接地环上的正投影面积大于所述环形槽在所述中接地环上的正投影面积。
可选的,所述下电极组件还包括:
位于所述环形槽内的至少一个制热元件,所述制热元件用于对所述等离子体约束环进行加热。
可选的,所述下电极组件还包括:位于所述制热元件与所述等离子体约束环之间的第一导热元件。
可选的,所述下电极组件还包括:
位于所述导电元件朝向所述环形槽一侧表面的第一电连接件;
位于所述中接地环与所述导电元件之间的第二电连接件;
相应的,本申请还提供了一种等离子体处理设备,包括:
腔体;
位于所述腔体内的下电极组件,所述下电极组件为上述任一项所述的下电极组件;
位于所述腔体内的气体喷淋头,所述气体喷淋头与所述下电极组件相对设置。
与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:
本申请实施例所提供的用于等离子体处理设备的下电极组件,不仅包括静电吸盘、等离子体约束环、中接地环和导电元件,还包括隔热元件,所述隔热元件用于降低所述等离子体约束环传递至所述中接地环的热量,从而在等离子体处理设备刻蚀过程中,能够在利用所述导电元件使得所述等离子体约束环和所述中接地环之间形成一较大电容的同时,还能够利用所述隔热元件降低所述等离子体约束环的热量损失,避免所述等离子体约束环的温度偏低而导致等离子体刻蚀过程中产生的聚合物容易在所述等离子体约束环的通道内凝结的问题,从而使得该等离子体约束环的通道不容易堵塞。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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为本申请一个实施例中提供的一种用于等离子体处理设备的下电极组件的剖面结构示意图;
图2为图1中提供的用于等离子体处理设备的下电极组件的A部分的放大图;
图3为等离体子约束环位于所述环形槽和所述导电元件之间的第一部分的示意图;
图4为本申请另一个实施例提供的一种用于等离子体处理设备的下电极组件的局部示意图;
图5为本申请又一个实施例提供的用于等离子体处理设备的下电极组件的剖面结构示意图;
图6为图5中提供的一种用于等离子体处理设备的下电极组件的B部分的放大图;
图7为本申请又一个实施例提供的一种用于等离子体处理设备的下电极组件的局部示意图;
图8为图7中提供的一种用于等离子体处理设备的下电极组件的C部分的放大图;
图9为本申请实施提供的半导体制热片的原理图;
图10为本申请实施例提供的一种用于等离子体处理设备的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所述,目前的等离子体处理设备中的等离子体约束环的通道容易堵塞。
研究发现,为了使得等离子体处理设备中环绕静电吸盘的等离子体约束环与中部接地环之间形成一个很大的电容,会在等离子体约束环与中部接地环之间设置具有良好的导电性能的石墨垫片,然而石墨垫片不仅具有良好的导电性能,还具有很好的导热性能,因此,在等离子体处理设备工作过程中,石墨垫片能够快速的将等离子体约束环上的热量传递到所述中部接地环上,然后再由所述中部接地环将热量传递到腔体上,从而使得整个所述等离子体约束环的温度偏低,造成刻蚀过程中产生的聚合物容易凝结在所述等离子体约束环的通道内,进而导致所述等离子体约束环的通道堵塞。
有鉴于此,本申请实施例中提供了一种用于等离子体处理设备的下电极组件,如图1-图2所示,图1示出了本申请实施例中提供的一种用于等离子体处理设备的下电极组件的剖面图,图2为图1提供的一种用于等离子体处理设备的下电极组件的A部分的放大图,从图1和图2中可以看出,该下电极组件包括:
静电吸盘10,用于吸附晶圆;
等离子体约束环(即Confinement Ring)20,环设在所述静电吸盘10周围;
中接地环30,用于与所述等离子体约束环20之间形成电容;
导电元件40,位于所述等离子体约束环20和所述中接地环30之间部分区域,用于实现所述等离子体约束环20和所述中接地环30之间的电连接;
隔热元件50,用于降低所述等离子体约束环20传递至所述中接地环的热量。
需要说明的是,本申请实施例中所述下电极组件还包括位于所述中接地环上表面的上接地环以及位于所述中接地环背离所述上接地环一侧的下接地环。
本申请实施例所提供的用于等离子体处理设备的下电极组件,不仅包括静电吸盘10、等离子体约束环20、中接地环30和导电元件40,还包括隔热元件50,所述隔热元件50用于降低所述等离子体约束环20传递至所述中接地环30的热量,从而在等离子体处理设备刻蚀过程中,能够在利用所述导电元件40使得所述等离子体约束环20和所述中接地环30之间形成一较大电容的同时,还能够利用所述隔热元件50降低所述等离子体约束环20的热量损失,避免由于所述等离子体约束环20的温度偏低而导致等离子体刻蚀过程中产生的聚合物容易在所述等离子体约束环20的通道内凝结的问题,从而使得该等离子体约束环20的通道不容易堵塞。
在本申请的一个实施例中,所述等离子体约束环20为铝材质的等离子体约束环,具体的,所述等离子体约束环20为6061-T6铝材质的等离子体约束环,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
在本申请的一个实施例中,所述中接地环30为铝材质的接地环,具体的,所述中接地环30为6061-T6铝材质的接地环,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
在本申请的一个实施例中,所述导电元件40为石墨片。在本申请的另一个实施例中,所述导电元件40为表面喷涂有石墨层的铝箔,可选的,所述铝箔的两个表面均喷涂有石墨层。在本申请的又一个实施例中,所述导电元件40还可为铝环。在本申请的其他实施例中所述导电元件40还可以为其他材质的导电元件,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述隔热元件50包括形成于所述等离子体约束环20表面的环形槽,所述环形槽在所述中接地环30上的正投影与所述导电元件40在所述中接地环30上的正投影至少部分重叠,以降低所述等离子体约束环20中的热量经所述导电元件40传递到所述中接地环30上的热量,从而降低了所述等离子体约束环20的热量损失。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,如图3所示,所述环形槽形成于所述等离子体约束环20的侧表面,所述等离子体约束环20包括位于所述环形槽和所述导电元件40之间的第一部分21以及位于所述环形槽背离所述导电元件一侧的第二部分22,其中,所述等离子体约束环20位于所述环形槽和所述导电元件40之间的第一部分21的厚度为d。
需要说明的是,所述等离子体约束环20位于所述环形槽与所述导电元件40之间的第一部分21的厚度越薄,所述等离子体约束环20中的热量经该第一部分21传导到所述中接地环30上的能力就越差,所述等离子体约束环20中的热量在单位时间内经该第一部分21传导到所述中接地环30上的热量就越少,相应的,所述等离子体约束环20中的热量损失就越少。
还需要说明的是,如果所述等离子体约束环20位于所述环形槽与所述导电元件40之间的第一部分21的厚度过薄,会使得该第一部分21的等离子体约束环20在外界作用力下容易发生形变,如果所述等离子体约束环20位于所述环形槽与所述导电元件40之间的第一部分21的厚度过厚,使得该第一部分21能够将第二部分22的大部分的热量通过导电元件40传递给所述中接地环30,进而使得隔热元件50的隔热效果变差,因此,在本申请的一个可选实施例中,所述等离子体约束环20位于所述环形槽和所述导电元件40之间的第一部分21的厚度d的取值范围为1mm-2mm,包括端点值,以使得所述等离子体约束环20位于所述环形槽与所述导电元件40之间的第一部分21既能保证其自身不发生变形,又能保证单位时间内传导的热量较少。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,继续如图2所示,所述环形槽是由所述等离子体约束环20的侧表面向内延伸形成的,需要说明的是,所述环形槽沿第一方向X上的尺寸或/和沿第二方向Y上的尺寸越大,其隔热效果越好,但如果所述环形槽沿第一方向X上的尺寸或/和沿第二方向Y太大,都会降低所述等离子体约束环20的强度,使得所述等离子体约束环20在外界作用力下容易变形,其中,所述第一方向X平行于所述静电吸盘10(见图1)的上表面,且由所述等离子体约束环20的侧面指向所述等离子体约束环20的中心,所述第二方向Y垂直于所述静电吸盘10的上表面,且所述第二方向Y与第一方向X垂直。基于此,如图4所示,在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述下电极组件还包括:
位于所述环形槽内的至少一个支撑元件60,所述支撑元件60在所述第一方向X上的尺寸小于所述环形槽在所述第一方向X上的尺寸,以利用所述支撑元件60对所述等离子体约束环20中环形槽的形状进行支撑,从而使得所述等离子体约束环20在外界作用力下不易发生形变,且与所述中接地环接30触良好。
在一种实施例中,所述支撑元件60的个数为3个,所述支撑元件60沿环形槽的周向均匀排布,本申请对支撑元件60的个数以及排布情况不做限定,具体视情况而定。需要说明的是,所述支撑元件60在所述第二方向Y上的尺寸与所述环形槽在所述第二方向Y上的尺寸相同,以给所述等离子体约束环20提供良好的支撑。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述支撑元件60位于所述环形槽中靠近所述等离子体约束环20外侧面的一端,在本申请的其他实施例中,所述支撑元件60还可以位于所述环形槽中间的位置或其他位置,本申请对此不做限定,只要其能为等离子体约束环20起到良好的支撑作用即可。
需要说明的是,由于不锈钢(即stainless steel,简称SST)材料不仅耐腐蚀,硬度较大,而且与等离子体约束环20的材质相比,其热传导性能较差,因此,在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述支撑元件60为不锈钢支撑元件,以延长该支撑元件60的使用寿命,同时还能保证所述隔热元件50对所述等离子体约束环20的隔热效果。具体的,所述不锈钢支撑元件为304不锈钢支撑元件,但本申请对此不做限定,只要保证所述支撑元件60具有耐腐蚀性、硬度大以及其热传导性能比等离子体约束环20的热传导性能差即可。
为了进一步防止所述等离子体约束环20变形,在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述环形槽沿第一方向X上的尺寸不大于18mm,所述环形槽沿所述第二方向Y上的尺寸的取值范围为3mm-5mm,包括端点值,但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
需要说明的是,由于石墨片和表面喷涂有石墨层的铝箔均具有一定的可压缩性,因此,如果将其作为导电元件40能够填充所述中接地环30和所述等离子体约束环20之间的缝隙,从而可以对中接地环30和所述等离子体约束环20之间的加工误差及装配误差进行补偿,进而提高所述中接地环30和所述等离子体约束环20之间的导电效果,因此,在本申请的一个实施例中,所述导电元件40优选为石墨片或表面喷涂有石墨层的铝箔。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,继续如图2和3所示,所述环形槽在所述中接地环30上的正投影与所述导电元件40在所述中接地环30上的正投影重合,以使得所述等离子体约束环20的热量均需要通过等离子体约束环20位于所述环形槽与所述中接地环30之间的第一部分21的侧壁D进入到所述等离子体约束环20位于所述环形槽与所述中接地环30之间的第一部分21后才能传递给中接地环30,从而大大减小了所述等离子体约束环20的热量传递给中接地环30的速度,即在相同时间内减少了所述等离子体约束环20传递到所述中接地环30的热量,进而有效避免了所述等离子体约束环20的温度偏低而导致等离子体刻蚀过程中产生的聚合物容易在所述等离子体约束环20的通道内凝结的问题。
在本申请的又一个实施例中,所述导电元件40在所述中接地环30上的正投影位于所述环形槽在所述中接地环30上的正投影范围内,且所述环形槽在所述中接地环30上的正投影的面积大于所述导电元件40在所述中接地环30上的正投影的面积,以进一步降低所述等离子体约束环中的热量经所述导电元件40传递到所述中接地环30上的概率,从而进一步降低所述等离子体约束环20上的热量损失。
在本申请的另一个实施例中,所述环形槽在所述中接地环30上的正投影位于所述导电元件40在所述中接地环30上的正投影范围内,所述环形槽在所述中接地环30上的正投影的面积小于所述导电元件40在所述中接地环30上的正投影的面积,以使得除了所述等离子体约束环20位于所述环形槽与所述中接地环30之间的第一部分21通过所述导电元件40与所述中接地环30电连接之外,还有等离子体约束环20的其他部分通过导电元件40与所述中接地环30电连接,进而提高所述等离子体约束环20和所述中接地环30的电连接效果,可选的,所述导电元件40未与所述环形槽重合的部分在所述中接地环30上的投影沿第一方向X的尺寸为2.5mm,本申请对此不限定,具体视情况而定。
需要说明的是,上述实施例中所提到的环形槽是形成于所述等离子体约束环20的侧表面的,在本申请的其他实施例中,如图5-图6所示,图5示出了本申请又一个实施提供的一种用于等离子体处理设备的下电极组件的剖面结构示意图,图6示出了图5中提供的一种用于等离子体处理设备的下电极组件的B部分的放大图,从图5-图6可以看出,所述环形槽还可以形成于所述等离子体约束环20与所述中接地环30相对的下表面,所述环形槽的底部表面组成所述等离子体约束环20的部分下表面。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述环形槽在所述中接地环30上的正投影位于所述导电元件40在所述中接地环30上的正投影范围内,且所述导电元件40在所述中接地环30上的正投影面积大于所述环形槽在所述中接地环30上的正投影面积,以使得所述导电元件40未被所述环形槽覆盖的部分,能够确保所述导电元件40与所述等离子体约束环20具有良好的电接触,进而保证所述等离子体约束环20与所述中接地环30之间具有良好的电接触。
需要说明的是,导电元件40在所述中接地环30上的正投影未与所述环形槽在所述中接地环30上的正投影相重合的部分的投影面积越小,使得所述等离子体约束环20与所述中接地环30之间的散热量就越少,因此,在本申请的一个实施例中,在确保所述中接地环30与所述等离子体约束环20具有良好的电接触的基础上,所述导电元件40在所述中接地环30上的正投影未与所述环形槽在所述中接地环30上的正投影相重合的部分的投影沿第一方向X的尺寸的取值范围为1mm-2mm,包括端点值。但本申请对此并不做限定,在本申请的其他实施例中,所述环形槽在所述中接地环30上的正投影面积也可以等于或大于所述导电元件40在所述中接地环30上的正投影面积,具体视情况而定。
需要说明的是,在本申请一个实施例中,所述导电元件40靠近所述等离子体约束环20外侧面的一端在所述中接地环30上的投影位于所述等离子体约束环20在所述中接地环30上的投影内,优选的,在本申请中的一个实施例中,所述导电元件40靠近所述等离子体约束环20外侧面的一端与所述等离子体约束环20外侧面齐平。
由上可知,在上述实施例中,所述下电极组件是利用所述隔热元件通过降低所述等离子体约束环20和所述中接地环30之间的热量传递来降低所述等离子体约束环20上的热量损失,结构十分简单,易于实现,但是这种降低等离子体约束环20上热量损失的方式较为被动,无法精确控制等离子体约束环20上的温度。
鉴于此,如图7所示,在本申请的一个实施例中,所述环形槽形成于所述等离子体约束环20与所述中接地环30相对的下表面,所述环形槽的底部表面组成所述等离子体约束环的部分下表面时,所述下电极组件还可以包括:
位于所述环形槽内的至少一个制热元件70,所述制热元件70用于对所述等离子体约束环20进行加热,从而精确控制所述等离子体约束环20的温度,进而能够有效防止等离子体刻蚀过程中产生的聚合物在所述等离子体约束环20的通道内凝结,进而使得该等离子体约束环20的通道不容易堵塞。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述制热元件70的个数为1个或者多个,当所述制热元件70的个数为多个时,所述多个制热元件70沿所述环形槽的周向均匀分布,以使得所述等离子体约束环20的温度更加均匀。在本实施例中,所述制热元件70沿所述第二方向Y的尺寸的取值范围为3mm-5mm,包括端点值,本申请对此不做限定,具体视情况而定,需要说明的是,本申请实施例中的多个为至少2个。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述制热元件70沿所述第一方向X的尺寸不大于所述环形槽沿所述第一方向X的尺寸,以保证所述制热元件70位于所述环形槽内,而不外露,具体的,在本申请的一个实施例中,所述制热元件70靠近所述等离子体约束环20外侧面的一端与所述等离子体约束环20外侧面齐平。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,继续如图7所示,所述制热元件70为半导体制热片,具体的,所述半导体制热片对所述等离子体约束环20背离所述中接地环30的一侧进行制热,从而使得等离子体约束环20的温度上升,以避免所述等离子体约束环20的温度偏低而导致等离子体刻蚀过程中产生的聚合物容易在所述等离子体约束环20的通道内凝结的问题。
如图9所示,本申请实施例中,所述半导体制热片包括半导体层701,所述半导体层701包括多个半导体单元7011,每个所述半导体单元7011包括一个N型半导体单元和一个P型半导体单元,所述半导体制热片还包括第一电极层702和第二电极层703,所述第一电极层702包括多个第一电极单元,所述第一电极单元用于电连接所述半导体单元7011内部的N型半导体单元和P型半导体单元,所述第二电极层703包括多个第二电极单元,所述第二电极单元用于电连接相邻的半导体单元7011,以使得所述多个半导体单元7011实现串联连接,所述半导体制热片还包括位于所述第一电极层702背离所述半导体层701一侧的第一绝缘陶瓷片704,以及位于所述第二电极层703背离所述半导体层701一侧的第二绝缘陶瓷片705,当所述第二电极层703的两端外界直流电源时,所述第一绝缘陶瓷片704作为制冷端,所述第二绝缘陶瓷片705作为制热端,其中,所述制热端用于给所述等离子体约束环20背离所述中接地环30的一侧进行加热。在本申请实施例中,可通过控制输入到所述半导体制热片的电流来实现控制所述半导体制热片的制热温度,从而控制所述等离子体约束环20中的温度,实现所述等离子体约束环20温度的高精度的控制。本申请对此不做限定,在本申请的其他实施例中,所述制热元件70还可以为其他结构的制热片,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,继续如图7所示,所述导电元件40为铝环,具体的,所述导电元件40在所述第二方向Y上的尺寸的取值范围为1mm-2mm,包括端点值,以在装配时,使得所述制热元件70、所述等离子体约束环20和所述中接地环30都能接触良好。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,继续如图7和图8所示,所述下电极组件还包括:位于所述制热元件70与所述等离子体约束环20之间的第一导热元件80,以使得所述制热元件70产生的热量能够快速传递到所述等离子体约束环20上,从而提高所述制热元件70的热量传导到所述等离子体约束环20的速率。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述下电极组件还包括:位于所述导电元件40朝向所述环形槽一侧表面的第一电连接件90,以提高所述等离子体约束环20与所述导电元件40的电连接效果。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述下电极组件还包括:位于所述中接地环30与所述导电元件40之间的第二电连接件100,以提高所述中接地环30与所述导电元件40之间的电连接效果。
在本申请的一个实施例中,所述第一导热元件80、所述第一电连接件90和所述第二电连接件100的材质相同,具体的,所述第一导热元件80、所述第一电连接件90和所述第二电连接件100的材质均为表面喷涂有石墨层的铝片或表面喷涂有石墨层的铝箔,从而可以补偿等离子体约束环20、导电元件40和所述中接地环30之间的加工误差及装配误差,进而提高所述中接地环30和所述等离子体约束环20之间的导电效果。在本申请的其他实施例中,所述第一导热元件80、所述第一电连接件90和所述第二电连接件100的材质也可以不同,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
相应的,本申请实施例中还提供了一种等离子体处理设备,如图10所示,该等离子体处理设备包括:
腔体1;
位于腔体1内的下电极组件2,所述下电极组件2为上述任一实施例中提供的下电极组件2;
位于所述腔体1内的气体喷淋头3,所述气体喷淋头3与所述下电极组件2相对设置。
需要说明的是,在本申请的一个实施例中,所述等离子体约束环20和所述中接地环30是通过螺钉固定在所述腔体1上的,本申请对此不做限定,具体视情况而定。
综上,本申请实施例所提供的等离子体处理设备及其下电极组件中,不仅包括静电吸盘、等离子体约束环、中接地环和导电元件,还包括隔热元件,所述隔热元件用于降低等离子体约束环传递至所述中接地环的热量,从而在等离子体处理设备刻蚀过程中,能够在利用所述导电元件使得所述等离子体约束环和所述中接地环之间形成一较大电容的同时,还能够利用所述隔热元件降低所述等离子体约束环的热量损失,避免所述等离子体约束环的温度偏低,而导致等离子体刻蚀过程中产生的聚合物容易在所述等离子体约束环的通道内凝结的问题,从而使得该屏蔽的通道不容易堵塞。
本说明书中各个部分采用并列和递进的方式描述,每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处,各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (12)
1.一种用于等离子体处理设备的下电极组件,其特征在于,包括
静电吸盘,用于吸附晶圆;
等离子体约束环,环设在所述静电吸盘周围;
中接地环,用于与所述等离子体约束环之间形成电容;
导电元件,位于所述等离子体约束环和所述中接地环之间部分区域,用于实现所述等离子体约束环和所述中接地环之间的电连接;
隔热元件,用于降低所述等离子体约束环传递至所述中接地环的热量,所述隔热元件包括形成于所述等离子体约束环表面的环形槽,所述环形槽在所述中接地环上的正投影与所述导电元件在所述中接地环上的正投影至少部分重叠。
2.根据权利要求1所述的下电极组件,其特征在于,所述隔热元件包括形成于所述等离子体约束环表面的环形槽,所述环形槽在所述中接地环上的正投影与所述导电元件在所述中接地环上的正投影至少部分重叠。
3.根据权利要求2所述的下电极组件,其特征在于,所述环形槽形成于所述等离子体约束环的侧表面,所述等离子体约束环包括位于所述环形槽和所述导电元件之间的第一部分以及位于所述环形槽背离所述导电元件一侧的第二部分。
4.根据权利要求3所述的下电极组件,其特征在于,所述下电极组件还包括:
位于所述环形槽内的至少一个支撑元件,所述支撑元件在第一方向上的尺寸小于所述环形槽在第一方向上的尺寸;
其中,所述第一方向平行于所述静电吸盘的上表面,且由所述等离子体约束环的侧面指向所述等离子体约束环的中心。
5.根据权利要求4所述的下电极组件,其特征在于,所述支撑元件位于所述环形槽中靠近所述等离子体约束环外侧面的一端。
6.根据权利要求3所述的下电极组件,其特征在于,所述环形槽在所述中接地环上的正投影与所述导电元件在所述中接地环上的正投影重合。
7.根据权利要求2所述的下电极组件,其特征在于,所述环形槽形成于所述等离子体约束环与所述中接地环相对的下表面,所述环形槽的底部表面组成所述等离子体约束环的部分下表面。
8.根据权利要求7所述的下电极组件,其特征在于,所述环形槽在所述中接地环上的正投影位于所述导电元件在所述中接地环上的正投影范围内,且所述导电元件在所述中接地环上的正投影面积大于所述环形槽在所述中接地环上的正投影面积。
9.根据权利要求7所述的下电极组件,其特征在于,所述下电极组件还包括:
位于所述环形槽内的至少一个制热元件,所述制热元件用于对所述等离子体约束环进行加热。
10.根据权利要求9所述的下电极组件,其特征在于,所述下电极组件还包括:位于所述制热元件与所述等离子体约束环之间的第一导热元件。
11.根据权利要求9所述的下电极组件,其特征在于,所述下电极组件还包括:
位于所述导电元件朝向所述环形槽一侧表面的第一电连接件;
位于所述中接地环与所述导电元件之间的第二电连接件。
12.一种等离子体处理设备,其特征在于,包括:
腔体;
位于所述腔体内的下电极组件,所述下电极组件为权利要求1-11任一项所述的下电极组件;
位于所述腔体内的气体喷淋头,所述气体喷淋头与所述下电极组件相对设置。
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