CN113113280B - 等离子体处理系统及其开合法拉第组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有开合法拉第组件的等离子体处理系统及其开合法拉第组件。开合法拉第组件包括法拉第层，法拉第层包括旋钮、射频接入块、升降机构、若干环扇片；各环扇片均在旋钮的带动下能够同步围绕各自扇面上所设置的第一定位件旋转，并通过第二定位件与旋钮上的导向滑槽的导向连接而限制旋转幅度在第一极限位置、第二极限位置之间；当各环扇片处于第一极限位置时法拉第层处于闭合状态；当各环扇片处于第二极限位置时法拉第层处于打开状态，此时旋钮内侧中心区域完全暴露；因此本发明通过控制法拉第层的开、合来配合刻蚀和清洗工艺，实现了耦合窗的彻底清洗，同时刻蚀工艺时开合法拉第层处于打开状态，不会对刻蚀工艺有任何影响。

Description

等离子体处理系统及其开合法拉第组件

技术领域

本发明涉及一种等离子体处理系统，尤其是一种具有开合法拉第清洗组件的等离子体处理系统，属于半导体集成电路制造技术领域。

背景技术

在半导体集成电路制造工艺中，刻蚀是其中最为重要的一道工序，其中等离子体刻蚀是常用的刻蚀方式之一，通常刻蚀发生在真空反应腔室内，通常真空反应腔室内包括静电吸附卡盘，用于承载吸附晶圆、射频负载及冷却晶圆等作用,目前在对半导体器件等的制作过程中，通常将静电吸附卡盘放置在真空的处理腔室中部的基座上，晶圆位于静电吸附卡盘的上表面，在基座顶部的电极中施加射频，使在处理腔室内形成引入的反应气体的等离子体对晶圆进行加工处理。

目前在进行一些非挥发性金属材料的刻蚀过程中，等离子体在偏压的作用下加速达到金属材料表面，从刻蚀材料表面溅射出的金属颗粒会附着在腔体内所有暴露的表面上，包括腔体内壁及腔体顶部的耦合窗，造成污染，为了解决污染，需要在腔室内部通入清洗气体，并在顶部加载射频功率对清洗气体进行电离，带走这些污染颗粒，整个清洗过程中，由于腔体是接地的，且顶部耦合窗为绝缘材质，所以清洗过程中顶部射频加载射频功率激发等离子体，活性的等离子体会清洗接地的腔体，但对耦合窗清洗效果几乎没有，随着时间的推移污染物叠加更加严重，出现沉积物脱落污染晶圆的现象。

为了彻底清洁耦合窗，可以采用法拉第层。法拉第层用于等离子体处理腔室中可以减少等离子体对腔体材料的侵蚀，但仍有部分等离子体可以穿过法拉第层间的狭缝而污染耦合窗。法拉第层置于射频线圈与耦合窗之间可以减少由射频电场诱发的离子对腔壁的侵蚀。这种屏蔽可以是接地的也可以是浮动的。当法拉第屏蔽接地时，由于电容耦合减少使射频电场强度降低，导致引发等离子体放电变得非常困难。当等离子体为浮动设计时，不会过度妨碍等离子体的激发，但对于防止等离子体侵蚀腔体不是十分有效。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种开合法拉第组件，其配装在等离子体处理系统的耦合窗外，清洗时，构成所述开合法拉第组件的各环扇片处于闭合状态，能够覆盖耦合窗正与等离子体接触的区域，此时各环扇片的内圆弧面处于同心圆a上，而各环扇片的外圆弧面则处于同心圆b上；而刻蚀时，构成所述开合法拉第组件的各环扇片处于打开状态，能够将位于开合法拉第组件上的中部线圈完全暴露，此时各环扇片的第一截面均能够与最大打开内切圆相切，最大打开内切圆的直径大于中部线圈的外径。由此可知，本发明所述的开合法拉第组件，可以有效地避免对晶圆刻蚀造成的不良影响，而对耦合窗清洗时，又能够利用法拉第层来实现耦合窗的彻底清洗。

为实现上述的技术方案，本发明将采取如下的技术方案：

一种开合法拉第组件，包括法拉第层，所述的法拉第层包括旋钮、射频接入块、驱动射频接入块移动的升降机构、若干均布在O轴外侧并呈分体设置的环扇片；其中：

所述的旋钮，整体呈圆环状，可旋转地同心设置在O轴外侧，并沿着旋钮的环面等距设置有数量与环扇片数量匹配的导向滑槽；

每一块环扇片均包括内圆弧面、外圆弧面以及将内圆弧面、外圆弧面的同侧分别连接的第一侧型面、第二侧型面；同时，每一块环扇片均在靠近外圆弧面的扇面上分别设置有两根定位件；所述的两根定位件分别为第一、第二定位件；

各环扇片均在旋钮的带动下能够同步围绕各自扇面上所设置的第一定位件旋转，并通过第二定位件与旋钮上的导向滑槽的导向连接而限制旋转幅度在第一极限位置、第二极限位置之间；

当各环扇片处于第一极限位置时，法拉第层处于闭合状态，此时各环扇片的内圆弧面处于O轴外侧的同心圆a的圆周上并等距布置，而各环扇片的外圆弧面则处于O轴外侧的同心圆b的圆周上并等距布置，且同心圆a的内径小于同心圆b的内径；

当各环扇片处于第二极限位置时，法拉第层处于打开状态，此时各环扇片的第一侧型面能够与最大打开内切圆相切，旋钮内侧与最大打开内切圆对应的区域完全暴露；

射频接入块与升降机构的动力输出端连接；

在升降机构的动力驱动下，射频接入块能够朝向法拉第层移动，以与处于闭合状态的法拉第层的各环扇片的内圆弧面导电连接，或者背离法拉第层移动，以与处于打开状态的法拉第层分离。

进一步地，所述的导向滑槽为条形槽。

进一步地，所述条形槽倾斜设置。

进一步地，所述第一、第二侧型面均为平直型面；或者所述第一侧型面为外凸弧形型面、而第二侧型面则为内凹弧形型面。

进一步地，所述的升降机构包括气缸、气缸转接板以及气缸转接绝缘杆；气缸的动力输出端依次通过气缸转接板、气缸转接绝缘杆与射频接入块固定。

进一步地，所述的第一、第二定位件均为销钉。

本发明的另一个技术目的是提供一种具有开合法拉第组件的等离子体处理系统，包括耦合窗，耦合窗外侧设置有如上所述的开合法拉第组件；

各环扇片均通过各自扇面上所设置的第一定位件与耦合窗定位连接；

耦合窗在与旋钮的外缘对应的位置处设置旋转定位面；旋钮能够通过旋转定位面的定位而围绕O轴旋转。

进一步地，开合法拉第组件外侧设置有线圈结构，包括中部线圈；中部线圈正投影在旋钮的内侧区域，且中部线圈的外径不大于最大打开内切圆的直径；

当各环扇片处于第一极限位置时，处于闭合状态的各环扇片的内圆弧面通过射频接入块与法拉第射频电源连接；

当各环扇片处于第二极限位置时，中部线圈完全暴露在耦合窗表面；中部线圈、边缘线圈均与线圈射频电源连接。

进一步地，所述线圈结构还包括相对于中部线圈独立设置的边缘线圈；边缘线圈能够正投影在旋钮的内侧区域；

当各环扇片处于第二极限位置时，中部线圈、边缘线圈均完全暴露在耦合窗表面；中部线圈、边缘线圈均与线圈射频电源连接。

进一步地，所述的第一定位件为第一销钉；耦合窗在与各环扇片上的第一销钉对应的位置处均设置有销孔；各环扇片通过各自扇面上所设置的第一销钉与耦合窗上的各销孔一一对应配合连接；

所述耦合窗沿中部位置处设置中部固定孔；中部固定孔配装有陶瓷进气嘴，该陶瓷进气嘴的出气部位配装喷嘴。

进一步地，还包括反应腔室；反应腔室的上端敞口设置；且反应腔室的敞口端密封连接有腔盖；腔盖的中部位置设置有与耦合窗匹配的窗口；

反应腔室内设置基座；所述基座顶部与偏置电极固定连接，偏置电极与喷嘴正对，且偏置电极顶面吸附有晶圆；

所述反应腔室顶部固定有屏蔽盒，所述屏蔽盒截面呈U形结构，所述屏蔽盒与腔盖之间密封连接；

射频接入块、升降机构均设置在屏蔽盒中；升降机构的一端与屏蔽盒的顶部固定，另一端则与射频接入块固定。

本发明的再一个发明目的是提供一种基于具有开合法拉第组件的等离子体处理系统的方法，包括两个工序，分别为耦合窗清洗工序和晶圆刻蚀工序，其中，

所述晶圆刻蚀工序的具体步骤为：

1.1）将晶圆放进反应腔室内偏置电极上方；

1.2）气缸上行，将射频接入块与法拉第层分离；

1.3）旋转旋钮，使得法拉第层打开，直至第二极限位置；此时，构成法拉第层的各环扇片的第一侧型面能够与最大打开内切圆相切，与最大打开内切圆正对的中部线圈直接与耦合窗正对；

1.4）通过陶瓷进气嘴向反应腔室通入工艺气体；给中部线圈通入满足需求的射频电源；

1.5）在晶圆表面作等离子刻蚀；

1.6）刻蚀工艺结束，停止向反应腔室通入工艺气体以及停止向中部线圈通电，并对反应腔室作抽真空处理；

所述的耦合窗清洗工序的具体步骤为：

2.1）将衬底片置于反应腔室内偏置电极上方；

2.2）旋转旋钮，使得法拉第层处于闭合状态，此时各环扇片的内圆弧面处于O轴外侧的同心圆a的圆周上，而各环扇片的外圆弧面则处于O轴外侧的同心圆b的圆周上；

2.3）气缸下行，将射频接入块压紧处于闭合状态的法拉第层的各环扇片紧靠着内圆弧面的部位，使得射频接入块与各环扇片导电连接；

2.4）通过陶瓷进气嘴向反应腔室通入清洗气体；

2.5）通过射频接入块给法拉第层通入满足需求的射频电源；

2.6）清洗完成，停止向反应腔室通入清洗气体以及停止向法拉第层通电，并对反应腔室作抽真空处理。

根据上述的技术方案，相对于现有技术，本发明具有如下的有益效果：

本发明所述开合法拉第组件，配装在等离子体处理系统的耦合窗外，清洗时，构成所述开合法拉第组件的各环扇片处于闭合状态，能够覆盖耦合窗正与等离子体接触的区域，此时各环扇片的内圆弧面处于同心圆a上，而各环扇片的外圆弧面则处于同心圆b上；而刻蚀时，构成所述开合法拉第组件的各环扇片处于打开状态，能够将位于开合法拉第组件上的中部线圈完全暴露，此时各环扇片的第一截面均能够与最大打开内切圆相切，最大打开内切圆的直径大于中部线圈的外径。由此可知，本发明所述的开合法拉第组件，可以有效地避免对晶圆刻蚀造成的不良影响，而对耦合窗清洗时，又能够利用法拉第层来实现耦合窗的彻底清洗。即本发明有利于解决传统的法拉第屏蔽单元导致的射频电场强度降低的问题，有利于对耦合窗进行清洁，也不会影响射频电场的强度，方便进行操作。

附图说明

图1公开了一种具有开合法拉第组件的等离子体处理系统；

图2是图1中耦合窗的结构示意图；

图3是图1中开合法拉第组件处于闭合状态时的一种结构示意图；

图4是图3中开合法拉第组件处于打开状态时的结构示意图；

图5是图3中扇形片的结构示意图；

图6是基于本发明图1所述等离子体处理系统的耦合窗清洗工序、晶圆刻蚀工序的流程图；

1、反应腔室；2、支撑臂；3、基座；4、偏置电极；5、晶圆，6、腔盖；7、耦合窗；7-1、耦合窗的中部固定孔；8、旋转定位面；9、进气喷嘴；10、旋钮；11、导向滑槽；12、第一销钉；13、第二销钉；14、开合法拉第；14-1、环扇片；14-1a、环扇片的第一侧型面；14-1b、环扇片的内圆弧面；14-1c、环扇片的第二侧型面；14-1d、环扇片的外圆弧面；15、销孔；16、陶瓷进气嘴；17、立体式线圈；18、屏蔽盒；19、气缸；20、气缸转接板；21、气缸转接绝缘杆；22、射频接入块；23、切换盒；24、功率分配盒。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)。

本发明公开了一种开合法拉第组件，包括法拉第层，如图1-5所示，所述的法拉第层包括旋钮、射频接入块、驱动射频接入块移动的升降机构、若干均布在O轴外侧并呈分体设置的环扇片；扇形片材料优选为铜或铝，其中：所述的旋钮，整体呈圆环状，可旋转地同心设置在O轴外侧，并沿着旋钮的环面等距设置有数量与环扇片数量匹配的导向滑槽；附图中，导向滑槽在旋钮的环面围绕o轴呈中心对称均匀分布，其中心线与法拉第层打开的最大打开内切圆相切。旋钮的材料优选为绝缘材料ULTEM-1000,旋钮的旋转中心为耦合窗的中心轴o轴，其旋转定位面为耦合窗边缘所设置的旋转定位面，旋钮的动力来源可以使手动，也可以是外加电极驱动或者外加旋转气缸驱动，本发明不做描述

每一块环扇片均包括内圆弧面、外圆弧面以及将内圆弧面、外圆弧面的同侧分别连接的第一侧型面、第二侧型面；为构成不同形状的法拉第层，可以采用不同形状的环扇片，即本发明所述第一、第二侧型面可以如附图5所示的形状，即第一侧型面为外凸弧形型面、而第二侧型面则为内凹弧形型面，也可以均为平直型面。同时，每一块环扇片均在靠近外圆弧面的扇面上分别设置有两根定位件；所述的两根定位件分别为第一、第二定位件；所述的第一、第二定位件均为销钉，则第一、第二定位件对应为第一、第二销钉。

各环扇片均在旋钮的带动下能够同步围绕各自扇面上所设置的第一定位件旋转，并通过第二定位件与旋钮上的导向滑槽的导向连接而限制旋转幅度在第一极限位置、第二极限位置之间；本发明中，所述的导向滑槽为条形槽，且所述条形槽倾斜设置。

当各环扇片处于第一极限位置时，法拉第层处于闭合状态，此时各环扇片的内圆弧面处于O轴外侧的同心圆a的圆周上并等距布置，而各环扇片的外圆弧面则处于O轴外侧的同心圆b的圆周上并等距布置，且同心圆a的内径小于同心圆b的内径；

当各环扇片处于第二极限位置时，法拉第层处于打开状态，此时各环扇片的第一侧型面能够与最大打开内切圆相切，旋钮内侧与最大打开内切圆对应的区域完全暴露；

射频接入块与升降机构的动力输出端连接；本发明中，所述的升降机构包括气缸、气缸转接板以及气缸转接绝缘杆；气缸的动力输出端依次通过气缸转接板、气缸转接绝缘杆与射频接入块固定。

在升降机构的动力驱动下，射频接入块能够朝向法拉第层移动，以与处于闭合状态的法拉第层的各环扇片的内圆弧面导电连接，或者背离法拉第层移动，以与处于打开状态的法拉第层分离。

将上述的开合法拉第组件应用于等离子体处理系统，则所得的具有开合法拉第组件的等离子体处理系统，包括耦合窗，本发明中，耦合窗的材质一般为陶瓷，位于反应腔室和腔盖的正上方，中部通过所设置的中部固定孔安装有进气喷嘴，该陶瓷进气嘴的出气部位配装喷嘴，为腔室中的工艺过程提供工艺气体/清洗气体，反应腔室内有偏置电极及位于偏置电极正上方的晶圆；耦合窗上方安装有线圈结构，该线圈为立体式线圈，立体式线圈包括中心线圈和边缘线圈两个相互独立的部分，中心线圈和边缘线圈均为两个单立体线圈耦合而成，每个单立体线圈高度上2层、3层甚至是更多层，在平面上为2圈、3圈甚至是更多圈，两个单立体线圈的一端连接到一起与外部射频装置相连，另外一端也连接到一起接地；上述的开合法拉第组件位于耦合窗与立体式线圈的中间层。此时，各环扇片均通过各自扇面上所设置的第一定位件与耦合窗定位连接；耦合窗在与旋钮的外缘对应的位置处设置旋转定位面；旋钮能够通过旋转定位面的定位而围绕O轴旋转。立体式线圈正投影在旋钮的内侧区域，且立体式线圈的外径不大于最大打开内切圆的直径；即：中部线圈、边缘线圈均能够正投影在旋钮的外侧区域，且边缘线圈的外径不大于最大打开内切圆的直径。

当各环扇片处于第一极限位置时，处于闭合状态的各环扇片的内圆弧面通过射频接入块与法拉第射频电源连接；

当各环扇片处于第二极限位置时，立体式线圈完全暴露在耦合窗表面；中部线圈、边缘线圈均与线圈射频电源连接。

所述的第一定位件为第一销钉；耦合窗在与各环扇片上的第一销钉对应的位置处均设置有销孔；各环扇片通过各自扇面上所设置的第一销钉与耦合窗上的各销孔一一对应配合连接；

进一步地，还包括反应腔室；反应腔室的上端敞口设置；且反应腔室的敞口端密封连接有腔盖；腔盖的中部位置设置有与耦合窗匹配的窗口；

反应腔室内设置基座；所述基座顶部与偏置电极固定连接，偏置电极与喷嘴正对，且偏置电极顶面吸附有晶圆；

耦合窗上部的开合法拉第组件与中部线圈之间采用绝缘件绝缘，整个上射频屏蔽由屏蔽盒屏蔽，同时开合法拉第组件射频接入的射频接入块、升降机构也分别固定于屏蔽盒之内，升降机构的一端与屏蔽盒的顶部固定，另一端则与射频接入块固定。升降机构包括气缸、气缸转接板、气缸转接绝缘杆，气缸转接板材料优选316L不锈钢，气缸转接绝缘杆材料优选ULTEM-1000,其提供气缸转接板与射频接入块之间的绝缘支撑的同时为中部陶瓷进气留有足够空间，射频接入块材料优选为铜或铝，射频接入块与射频相连接。

本发明的再一个发明目的是提供一种基于具有开合法拉第组件的等离子体处理系统的方法，包括两个工序，如图6所示，分别为耦合窗清洗工序和晶圆刻蚀工序，其中，

所述晶圆刻蚀工序的具体步骤为：

1.1）将晶圆放进反应腔室内偏置电极上方；

1.2）气缸上行，将射频接入块与法拉第层分离；

1.3）旋转旋钮，使得法拉第层打开，直至第二极限位置；此时，构成法拉第层的各环扇片的第一侧型面能够与最大打开内切圆相切，与最大打开内切圆正对的中部线圈直接与耦合窗正对；

1.4）通过陶瓷进气嘴向反应腔室通入工艺气体；给中部线圈通入满足需求的射频电源；

1.5）在晶圆表面作等离子刻蚀；

1.6）刻蚀工艺结束，停止向反应腔室通入工艺气体以及停止向中部线圈通电，并对反应腔室作抽真空处理；

晶圆刻蚀工序结束时，法拉第层处于打开状态。

晶圆刻蚀工序后，需要进行耦合窗清洗工序时，所述的耦合窗清洗工序的具体步骤为：

2.1）将衬底片置于反应腔室内偏置电极上方；

2.2）旋钮通过耦合窗上的旋转定位面的定位，围绕O轴顺时针旋转，旋钮上的导向滑槽带动环扇片的第二销钉旋转，第二销钉控制着环扇片围绕第一销钉旋转，第一销钉与耦合窗上的销孔配合转动，最终实现法拉第层处于闭合状态，此时各环扇片的内圆弧面处于O轴外侧的同心圆a的圆周上，而各环扇片的外圆弧面则处于O轴外侧的同心圆b的圆周上；

2.3）气缸下行，通过气缸转接板和气缸转接绝缘杆带动着射频接入块下行，并最终使得射频接入块压紧每个环扇片，即可将射频接入块压紧处于闭合状态的法拉第层的各环扇片紧靠着内圆弧面的部位，使得射频接入块与各环扇片导电连接；

2.4）通过陶瓷进气嘴向反应腔室通入清洗气体；

2.5）通过射频接入块给法拉第层通入满足需求的射频电源；

2.6）清洗一段时间后，当相邻两环扇片之间存在间隙时，需要推动法拉第层旋转，旋转角度至少能够使得旋转后的环扇片能够覆盖旋转前相邻两片环扇片之间的狭缝，然后维持这一状态继续进行清洗一段时间，通过这一步骤，可以较好地完成耦合窗清洗；反之，当相邻两环扇片之间无间隙，完全覆盖耦合窗与等离子体接触的区域，则无需推动法拉第层旋转。

2.7）清洗完成，停止向反应腔室通入清洗气体以及停止向法拉第层通电，并对反应腔室作抽真空处理。

当清洗工艺结束时，气缸上行，通过气缸转接板和气缸转接绝缘杆带动着射频接入块上行，射频接入块与每个环扇片分离，旋钮通过耦合窗上的旋转定位面的定位围绕O轴逆时针旋转，旋钮上的导向滑槽带动环扇片的第二销钉旋转，第二销钉控制着环扇片围绕第一销钉旋转，第一销钉与耦合窗的销孔的配合转动，最终实现法拉第层处于打开状态，对中部线圈没有任何遮挡，即中部线圈完全暴露至耦合窗，可以开始刻蚀工艺。

本发明所述的开合法拉第组件可以全覆盖，或者部分覆盖耦合窗与等离子体接触的区域，保证了清洗的全覆盖，通过控制法拉第层的开、合分别配合刻蚀和清洗工艺，实现了腔室尤其是耦合窗的彻底清洗，同时开合法拉第层在打开状态时，对激励射频线圈没有任何遮挡，即开合法拉第层的存在不会对线圈的激励有任何影响，不会削弱线圈耦合的电场强度，从而不会对刻蚀工艺有任何影响。

Claims (12)

1.一种开合法拉第组件，包括法拉第层，其特征在于，所述的法拉第层包括旋钮、射频接入块、驱动射频接入块移动的升降机构、若干均布在O轴外侧并呈分体设置的环扇片；其中：所述的旋钮，整体呈圆环状，可旋转地同心设置在O轴外侧，并沿着旋钮的环面等距设置有数量与环扇片数量匹配的导向滑槽；

每一块环扇片均包括内圆弧面、外圆弧面以及将内圆弧面、外圆弧面的同侧分别连接的第一侧型面、第二侧型面；同时，每一块环扇片均在靠近外圆弧面的扇面上分别设置有两根定位件；所述的两根定位件分别为第一、第二定位件；

各环扇片均在旋钮的带动下能够同步围绕各自扇面上所设置的第一定位件旋转，并通过第二定位件与旋钮上的导向滑槽的导向连接而限制旋转幅度在第一极限位置、第二极限位置之间；

当各环扇片处于第一极限位置时，法拉第层处于闭合状态，此时各环扇片的内圆弧面处于O轴外侧的同心圆a的圆周上并等距布置，而各环扇片的外圆弧面则处于O轴外侧的同心圆b的圆周上并等距布置，且同心圆a的内径小于同心圆b的内径；

当各环扇片处于第二极限位置时，法拉第层处于打开状态，此时各环扇片的第一侧型面能够与最大打开内切圆相切，旋钮内侧与最大打开内切圆对应的区域完全暴露；

射频接入块与升降机构的动力输出端连接；

在升降机构的动力驱动下，射频接入块能够朝向法拉第层移动，以与处于闭合状态的法拉第层的各环扇片的内圆弧面导电连接，或者背离法拉第层移动，以与处于打开状态的法拉第层分离。

2.根据权利要求1所述的开合法拉第组件，其特征在于，所述的导向滑槽为条形槽。

3.根据权利要求2所述的开合法拉第组件，其特征在于，所述条形槽倾斜设置。

4.根据权利要求1所述的开合法拉第组件，其特征在于，所述第一、第二侧型面均为平直型面；或者所述第一侧型面为外凸弧形型面、而第二侧型面则为内凹弧形型面。

5.根据权利要求1所述的开合法拉第组件，其特征在于，所述的升降机构包括气缸、气缸转接板以及气缸转接绝缘杆；气缸的动力输出端依次通过气缸转接板、气缸转接绝缘杆与射频接入块固定。

6.根据权利要求1所述的开合法拉第组件，其特征在于，所述的第一、第二定位件均为销钉。

7.一种具有开合法拉第组件的等离子体处理系统，包括耦合窗，其特征在于，耦合窗外侧设置有如权利要求1所述的开合法拉第组件；

各环扇片均通过各自扇面上所设置的第一定位件与耦合窗定位连接；

耦合窗在与旋钮的外缘对应的位置处设置旋转定位面；旋钮能够通过旋转定位面的定位而围绕O轴旋转。

8.根据权利要求7所述的具有开合法拉第组件的等离子体处理系统，其特征在于，开合法拉第组件外侧设置有线圈结构，包括中部线圈；中部线圈正投影在旋钮的内侧区域，且中部线圈的外径不大于最大打开内切圆的直径；

当各环扇片处于第一极限位置时，处于闭合状态的各环扇片的内圆弧面通过射频接入块与法拉第射频电源连接；

当各环扇片处于第二极限位置时，中部线圈完全暴露在耦合窗表面；中部线圈、边缘线圈均与线圈射频电源连接。

9.根据权利要求8所述的具有开合法拉第组件的等离子体处理系统，其特征在于，所述线圈结构还包括相对于中部线圈独立设置的边缘线圈；边缘线圈能够正投影在旋钮的内侧区域；

当各环扇片处于第二极限位置时，中部线圈、边缘线圈均完全暴露在耦合窗表面；中部线圈、边缘线圈均与线圈射频电源连接。

10.根据权利要求7所述的具有开合法拉第组件的等离子体处理系统，其特征在于，所述的第一定位件为第一销钉；耦合窗在与各环扇片上的第一销钉对应的位置处均设置有销孔；各环扇片通过各自扇面上所设置的第一销钉与耦合窗上的各销孔一一对应配合连接；

所述耦合窗沿中部位置处设置中部固定孔；中部固定孔配装有陶瓷进气嘴，该陶瓷进气嘴的出气部位配装喷嘴。

11.根据权利要求7所述的具有开合法拉第组件的等离子体处理系统，其特征在于，还包括反应腔室；反应腔室的上端敞口设置；且反应腔室的敞口端密封连接有腔盖；腔盖的中部位置设置有与耦合窗匹配的窗口；

反应腔室内设置基座；所述基座顶部与偏置电极固定连接，偏置电极与喷嘴正对，且偏置电极顶面吸附有晶圆；

所述反应腔室顶部固定有屏蔽盒，所述屏蔽盒截面呈U形结构，所述屏蔽盒与腔盖之间密封连接；

射频接入块、升降机构均设置在屏蔽盒中；升降机构的一端与屏蔽盒的顶部固定，另一端则与射频接入块固定。

12.一种基于权利要求7-11任一项所述的具有开合法拉第组件的等离子体处理系统的方法，其特征在于，包括两个工序，分别为耦合窗清洗工序和晶圆刻蚀工序，其中，所述晶圆刻蚀工序的具体步骤为：

1.1）将晶圆放进反应腔室内偏置电极上方；

1.2）气缸上行，将射频接入块与法拉第层分离；

1.3）旋转旋钮，使得法拉第层打开，直至第二极限位置；此时，构成法拉第层的各环扇片的第一侧型面能够与最大打开内切圆相切，与最大打开内切圆正对的中部线圈直接与耦合窗正对；

1.4）通过陶瓷进气嘴向反应腔室通入工艺气体；给中部线圈通入满足需求的射频电源；

1.5）在晶圆表面作等离子刻蚀；

1.6）刻蚀工艺结束，停止向反应腔室通入工艺气体以及停止向中部线圈通电，并对反应腔室作抽真空处理；

所述的耦合窗清洗工序的具体步骤为：

2.1）将衬底片置于反应腔室内偏置电极上方；

2.2）旋转旋钮，使得法拉第层处于闭合状态，此时各环扇片的内圆弧面处于O轴外侧的同心圆a的圆周上，而各环扇片的外圆弧面则处于O轴外侧的同心圆b的圆周上；

2.3）气缸下行，将射频接入块压紧处于闭合状态的法拉第层的各环扇片紧靠着内圆弧面的部位，使得射频接入块与各环扇片导电连接；

2.4）通过陶瓷进气嘴向反应腔室通入清洗气体；

2.5）通过射频接入块给法拉第层通入满足需求的射频电源；

2.6）清洗完成，停止向反应腔室通入清洗气体以及停止向法拉第层通电，并对反应腔室作抽真空处理。

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