TW202347416A - 等離子體處理裝置、等離子體約束系統及方法 - Google Patents

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范光偉
王洪青
楊寬
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大陸商中微半導體設備(上海)股份有限公司
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Abstract

本發明公開了一種等離子體約束系統,包括:內、外隔離環,分別通過射頻接地裝置接地;支撐組件,設置在內、外隔離環之間;約束環,位於內、外隔離環之間,且位於所述支撐組件的頂部;熱變形釋放部,設置在任意一個射頻接地裝置的下方。同時,本發明還公開了一種等離子體處理裝置,以及一種保持等離子體約束系統的結構及功能穩定的方法。本發明通過採用雙側射頻接地結構和設置熱變形釋放部,解決了現有技術的等離子體約束系統在非處理區域產生有害等離子體,以及因熱變形破壞等離子體約束系統的結構和功能的技術問題。

Description

等離子體處理裝置、等離子體約束系統及方法
本發明涉及等離子體處理領域,具體涉及一種等離子體處理裝置、等離子體約束系統及方法。
電容耦合等離子體蝕刻設備是一種由施加在極板上的射頻電源通過電容耦合的方式在反應腔內產生等離子體並用於蝕刻的設備。其包括真空反應腔,該反應腔內設置有用於固定基片的基座、用於引入反應氣體至反應腔內的噴淋頭,通常噴淋頭處作為上電極,基座處作為下電極,上電極和下電極之間形成一反應區域。至少一射頻電源通過匹配網路施加到上電極或下電極之一,在上電極和下電極之間產生射頻電場,用以將反應氣體解離為等離子體,等離子體中含有大量的電子、離子、激發態的原子、分子和自由基等活性粒子,上述活性粒子可以和待處理基片的表面發生多種物理和化學反應,使得基片表面的形貌發生改變,即完成蝕刻過程。
等離子體是擴散性的,雖然大部分等離子體會停留在上下電極之間的處理區域中,但部分等離子體可能充滿整個反應腔,擴散到處理區域之外的區域,並會對這些區域造成腐蝕、澱積或者侵蝕,導致反應腔內部的顆粒玷污,進而降低等離子處理裝置的重複使用性能,並可能會縮短反應腔或反應腔零部件的工作壽命。同時,如果不將等離子體約束在一定的工作區域內,帶電粒子將撞擊未被保護的區域,進而導致半導體基片表面雜質和污染。目前,通常通過等離子體約束系統來約束等離子體的分佈。
等離子體約束系統需要通過射頻接地裝置射頻接地。現有技術中,通常在等離子體約束系統的靠近基座或靠近反應腔側壁的其中一側進行單側射頻接地,其存在的問題是:一方面,在未接地的另一側容易產生較大的電勢差,從而在該側的非處理區域產生新的等離子體;另一方面,等離子體約束系統因為等離子體的轟擊會產生較高的溫度,但接地側的溫度會相對較低,由於溫度的不均勻分佈會導致等離子體約束系統的部分區域產生熱變形,當熱變形過大時就會破壞等離子體約束系統的結構和功能,進而影響工藝處理。
本發明的目的在於提供一種等離子體處理裝置、等離子體約束系統及方法,從而解決現有技術的等離子體約束系統在非處理區域產生有害等離子體,以及因熱變形破壞等離子體約束系統的結構和功能的技術問題,實現可靠射頻接地。
為了達到上述目的,本發明通過以下技術方案實現:
一種用於等離子體處理裝置的等離子體約束系統,所述等離子體處理裝置包括一反應腔,所述反應腔內設置一用於支撐基片的基座,所述等離子體約束系統位於所述基座和所述反應腔的側壁之間,所述等離子體約束系統包括:內隔離環,環繞於所述基座的外周,底部固定設置有接地的第一射頻接地裝置;外隔離環,環繞於所述反應腔的側壁內周,底部固定設置有接地的第二射頻接地裝置;支撐組件,設置在所述內隔離環和外隔離環之間;
約束環,位於所述內隔離環和外隔離環之間,且其底部與所述支撐組件的頂部連接;熱變形釋放部,設置在任意一個所述射頻接地裝置的下方,其第一端與所述射頻接地裝置的底部固定,第二端接地,所述第一端與第二端之間可以產生形變且保持物理連接及導電。
優選地,所述熱變形釋放部包括:上滑塊,其頂表面為所述第一端;下滑塊,位於上滑塊的下方,其底表面為所述第二端;滑核,為可以產生形變的結構,位於所述上滑塊和下滑塊之間,可以使所述上滑塊與下滑塊之間發生相對位移且保持與所述滑核接觸。
優選地,所述上滑塊的底表面設置有開口向下的第一凹槽;所述下滑塊的頂表面設置有開口向上的第二凹槽;所述滑核容納於所述第一凹槽和第二凹槽所圍合的空間內,且所述上滑塊與下滑塊不抵接。
優選地,所述滑核為導電彈性體。
優選地,所述導電彈性體為包裹導電材料的橡膠體。
優選地,所述導電彈性體為導電彈性環體,環體的軸線水平。
優選地,所述導電彈性環體為包裹導電材料的橡膠圈。
優選地,所述滑核為導電彈簧,所述導電彈簧兩端分別與所述上滑塊和下滑塊固定連接。
優選地,所述滑核為導電彈簧,所述導電彈簧兩端分別與所述第一凹槽和第二凹槽固定連接,且所述導電彈簧壓縮後的最短長度大於所述第一凹槽與第二凹槽的深度之和。
優選地,所述熱變形釋放部有多個,且在所述內隔離環或外隔離環的周向均勻分佈。
優選地,所述第一、第二射頻接地裝置為電容。
優選地,所述電容由陽極氧化層和石墨墊片製成。
優選地,所述等離子體處理裝置的反應腔內還包括一腔內接地裝置,所述熱變形釋放部的第二端通過所述腔內接地裝置接地。
優選地,所述腔內接地裝置是接地環。
一種等離子體處理裝置,包括一反應腔,所述反應腔內設置一用於支撐基片的基座,所述基座上方設置有將反應氣體引入至反應腔內的噴淋頭;所述噴淋頭與基座之間為處理區域,所述處理區域被反應腔的腔壁包圍;等離子體處理裝置在反應腔下部設有排氣區域和腔內接地裝置,所述排氣區域與外部的排氣泵相連接;還包括:上述的等離子體約束系統,設置在所述處理區域與排氣區域之間,且位於所述基座與反應腔的側壁之間。
一種保持等離子體約束系統的結構及功能穩定的方法,基於上述的等離子體處理裝置實現,該方法包含以下過程:待處理基片置於所述等離子體處理裝置的基座頂部,所述基座處作為下電極被施加高頻射頻功率,將所述處理區域內的反應氣體解離為等離子體,所述等離子體對待處理基片進行等離子體蝕刻;在等離子體蝕刻過程中,所述等離子體約束系統的內隔離環和外隔離環分別通過射頻接地裝置接地,所述等離子體約束系統位於內隔離環與外隔離環之間的中間區域受等離子體轟擊產生較兩端更高的溫度,從而使得所述等離子體約束系統的結構發生熱變形;所述熱變形通過所述熱變形釋放部全部或部分釋放,從而所述等離子約束系統保持結構及功能穩定。
本發明與現有技術相比具有以下優點:
1、通過採用雙側射頻接地結構,消除電勢差,從而避免在非處理區域產生等離子體;
2、通過設置熱變形釋放部,可以提供一定的變形餘量,釋放因溫度分佈不均勻造成的熱變形,避免熱變形影響等離子體約束系統的結構和功能,實現可靠射頻接地。
為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合圖式對本發明作進一步地描述,所描述的實施例不應視為對本發明的限制,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬於本發明保護的範圍。
在以下的描述中,涉及到“一些實施例”、“一個或多個實施例”,其描述了所有可能實施例的子集,但是可以理解,“一些實施例”、“一個或多個實施例”可以是所有可能實施例的相同子集或不同子集,並且可以在不衝突的情況下相互組合。
在以下的描述中,所涉及的術語“第一\第二\第三”僅僅用於分別類似的物件,不代表針對物件的特定排序,可以理解地,“第一\第二\第三”在允許的情況下可以互換特定的順序或先後次序,以使這裡描述的本發明實施例能夠以除了在圖示或描述的以外的順序實施。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中所使用的術語只是為了描述本發明實施例的目的,不是旨在限制本發明。
圖1示出了一種電容耦合式等離子體處理裝置(CCP),其包括一由反應腔壁圍成的可抽真空的反應腔1,反應腔1與反應氣體供應裝置2連接,該反應腔1內設置有用於固定基片4的基座3(通常為鋁製的)、用於引入反應氣體至反應腔內的噴淋頭5,所述噴淋頭5與基座3之間為處理區域;通常噴淋頭5處作為上電極,基座3處作為下電極,至少一射頻電源7通過匹配網路施加到上電極或下電極之一,在上電極和下電極之間產生射頻電場,將處理區域內的反應氣體解離為等離子體,到達基片4上表面的等離子體可對基片4進行蝕刻等處理;反應腔1底部為排氣區域,排氣區域與外部的排氣泵8相連接,將處理過程中蝕刻反應後產生的工藝廢氣抽出反應腔。並且,在處理區域與排氣區域之間,且基座3外周圍與反應腔1的側壁之間,還設置有等離子體約束系統6,用於將等離子體約束在處理區域,防止其擴散出去對未被保護的設備產生腐蝕。
等離子體約束系統6包括:環繞於基座3外周的內隔離環61和環繞於反應腔1的側壁內周的外隔離環62,位於內隔離環61和外隔離環62之間的約束環63,以及在約束環63底部支撐約束環63的支撐組件64,用於在垂直方向將等離子體約束在處理區域,內隔離環61與外隔離環62之間通過支撐組件構成導電連接。
為了避免基座中的射頻電場傳播到約束環63下方,將已經恢復到中性的排氣區域的工藝廢氣再次點燃,形成二次等離子體並污染排氣區域的反應腔1的內壁和排氣管道,同時約束環63上在工藝過程中積累的大量電荷也需要導向接地面的導通管道,等離子體約束系統6需要通過射頻接地裝置射頻接地,這樣就能將射頻能量遮罩在排氣區域上方,避免二次等離子體產生,同時導走約束環63上的積累電荷。
現有技術中,通常內隔離環61和外隔離環62的其中之一通過射頻接地裝置單側射頻接地,該單側射頻接地結構存在兩個問題:一是在未接地的一側相對於接地面容易產生較大的電勢差,從而在等離子體約束系統6靠近的該側底部(排氣區域)產生新的等離子體,達不到理想的等離子體約束效果;二是因為等離子體約束系統作為直接接受等離子體轟擊的結構,其會產生較高的溫度,在非接地側會較接地側產生更高的溫度,從而產生不均勻的熱變形,當熱變形過大時,會導致等離子體約束系統的射頻接地結構被破壞,從而影響工藝處理。
致力於解決上述技術問題,結合圖1~4所示,本發明提供一種用於等離子體處理裝置的等離子體約束系統6,為位於基座3和反應腔1的側壁之間的環體,其包括:
內隔離環61,環繞於基座3的外周,用於將等離子體與基座3的外周隔離,保護基座3的側壁免受等離子體侵蝕,通常採用表面抗腐蝕處理的金屬材質製作;其通過第一射頻接地裝置651(圖2)接地,此接地是指射頻接地,內隔離環61與接地面之間不直接導電;並且第一射頻接地裝置651的底端與反應腔1或其他部件固定;
外隔離環62,環繞於所述反應腔1的側壁的內周,用於將等離子體與反應腔1側壁的內周隔離,保護反應腔1的內壁免受等離子體侵蝕,通常採用表面抗腐蝕處理的金屬材質製作;其通過第二射頻接地裝置652接地,此接地是指射頻接地,外隔離環62與接地面之間不直接導電;並且第二射頻接地裝置652的底端與反應腔1或其他部件固定;
約束環63,為位於所述內隔離環61和外隔離環62之間的一組同心環,各同心環之間的空隙形成了多個環狀通道,各通道均連通處理區域和排氣區域,各通道的相鄰側壁之間在工藝過程中存在電荷形成了電容,用於將等離子體約束在處理區域;
支撐組件64,位於所述內隔離環61和外隔離環62之間,且頂部與約束環63的底部連接,用於內隔離環61和外隔離環62之間的物理連接和電連接,並且支撐約束環63;在一些實施例中,如圖2、3所示,支撐組件64為沿內隔離環61的徑向設置的、呈放射性分佈的一組導電板,每根導電板的一端連接內隔離環61,另一端連接外隔離環62,採用導電材料製作。
其中,內隔離環61與外隔離環62之間通過支撐組件64導電連接;內隔離環61和外隔離環62底部的射頻接地裝置一般採用幾十nF的大電容,其阻抗足夠小,可以實現隔離環與接地面之間不直接導電但射頻接地;在一些實施例中,反應腔1內還包括一腔內接地裝置,例如接地環,所述接地面是指該腔內接地裝置接地;在一些實施例中,該大電容為表面設置有一層絕緣的陽極氧化膜的石墨墊片,陽極氧化膜充當電容,石墨墊片充當導體用來填充縫隙保持良好接觸,其上端與下端之間形成電容結構,其上端為電容的第一極,下端為第二極;所以,內隔離環61和外隔離環62分別與接地面之間實現射頻接地,二者之間又為導電連接,通過採用這種雙側射頻接地結構(雙側分別指內隔離環61側和外隔離環62側)可有效降低等離子體約束系統6底部與接地面之間的電勢差,從而避免了因電勢差在排氣區域產生新的等離子,解決了上述第一個技術問題;但是對於上述第二個技術問題來說並沒有較好地解決,因為使用雙側射頻接地結構後,一方面,在內隔離環61側和外隔離環62側的熱變形量不同,導致各導電板發生形變;另一方面,在各導電板的中間區域因為遠離兩端的射頻接地點,會產生較兩端更高的溫度產生更大的熱變形而拱起。而當各導電板發生形變時,會改變兩端所連接的隔離環底面與接地面之間的平行面關係,帶動射頻接地裝置的第一極與第二極之間不平行,兩極之間因為改變了平行結構會充入空氣層,而該空氣層會導致射頻接地裝置的電容值迅速減小,進而容抗增大,相應的與形變前相比電勢差提高,導致等離子體約束系統6的功能破壞。
為進一步解決該技術問題,如圖2、4所示,本發明進一步在任意一個射頻接地裝置(指第一射頻接地裝置或第二射頻接地裝置)的下方設置一熱變形釋放部66,其第一端與所述射頻接地裝置的底部固定,第二端接地並與反應腔1或其他部件固定,所述第一端與第二端之間可以產生形變且保持物理連接及導電;需要指出的是,當射頻接地裝置的下方設置熱變形釋放部66時,相對於該射頻接地裝置而言,上述的接地面是指熱變形釋放部66的第一端,即該射頻接地裝置需要維持所連接的隔離環底面與熱變形釋放部66第一端的平行關係;而另一側未設置熱變形釋放部66的射頻接地裝置,則需維持所連接的隔離環底面與接地面之間的平行關係。
優選地,在一些實施例中,所述熱變形釋放部66有多個,且在所述內隔離環61或外隔離環62的周向均勻分佈;優選地,在一些實施例中,熱變形釋放部66設置在第一射頻接地裝置651底部;在一些實施例中,所述熱變形釋放部66包括:上滑塊661,其頂表面為所述第一端;下滑塊662,位於上滑塊661的下方,其底表面為所述第二端;滑核663,為可以產生形變的結構,位於所述上滑塊661和下滑塊662之間,可以使所述上滑塊661與下滑塊662之間發生相對位移且保持與所述滑核663接觸;進一步地,在一些實施例中,所述上滑塊661的底表面還設置有開口向下的第一凹槽;所述下滑塊662的頂表面還設置有開口向上的第二凹槽;所述滑核663容納於所述第一凹槽和第二凹槽所圍合的空間內,且所述上滑塊661與下滑塊662不抵接。
進一步地,在一些實施例中,所述滑核663為導電彈性體,該導電彈性體可以為包裹導電材料的橡膠體,也可以為軸線水平放置的導電彈性環體,例如包裹導電材料的橡膠圈。而在另一些實施例中,所述滑核663為導電彈簧,所述導電彈簧兩端分別與所述上滑塊661和下滑塊662固定連接;進一步地,當上滑塊661和下滑塊662內分別設置有第一凹槽和第二凹槽時,所述導電彈簧兩端分別與所述第一凹槽和第二凹槽固定連接,且所述導電彈簧壓縮後的最短長度大於所述第一凹槽與第二凹槽的深度之和,以免上滑塊661和下滑塊662直接接觸而導致導電彈簧不能發揮彈性連接作用,即上滑塊661與下滑塊662之間不能相對位移以釋放壓力。
其工作原理是,當各導電板產生形變壓力時,由於未設置熱變形釋放部66的一側的隔離環與反應腔1或其他部件固定連接,所以形變壓力通過各導電板傳遞至設置了熱變形釋放部66的一側的隔離環,並同步傳遞到與該隔離環底部連接的射頻接地裝置及與該射頻接地裝置底部連接的熱變形釋放部66上滑塊661,而下滑塊662與反應腔1或其他部件固定,上滑塊661與下滑塊662之間會存在形變壓力,該形變壓力通過滑核663的形變得到釋放,該側的隔離環帶動射頻接地裝置及熱變形釋放部66上滑塊661同步位移,三者之間沒有形變壓力,不會發生形變,該側的隔離環底部與上滑塊661之間保持平行;而未設置熱變形釋放部66的一側的隔離環由於未被傳遞形變壓力,故該側的隔離環底部與接地面之間保持平行。所以第一、第二射頻接地裝置的第一極與第二極之間均始終保持穩定的平行關係,從而使第一、第二射頻接地裝置保持穩定的電容值,實現可靠射頻接地。
同時,結合圖1所示,本發明還提供一種等離子體處理裝置,包括一反應腔1,所述反應腔1內設置一用於支撐基片4的基座3,所述基座3上方設置有將反應氣體引入至反應腔1內的噴淋頭5;所述噴淋頭5與基座3之間為處理區域,所述處理區域被反應腔1的腔壁包圍;等離子體處理裝置在反應腔1下部設有排氣區域,所述排氣區域與外部的排氣泵8相連接;該等離子體處理裝置還包括:本實施例所提供的等離子體約束系統6,設置在所述處理區域與排氣區域之間,且位於所述基座3與反應腔1的側壁之間。對於該等離子體處理裝置而言,在採用了本實施例所提供的等離子體約束系統6之後,一方面,由於本實施例的等離子體約束系統6的雙側可靠射頻接地結構避免了底部與接地面產生過大的電勢差,進而避免在排氣區域產生新的等離子體,而對排氣區域的部件造成腐蝕破壞;另一方面,由於本實施例的等離子體約束系統6的可以在發生熱變形時有效釋放,不會破壞自身結構,從而始終保持穩定的等離子體隔離能力及氣導率,避免影響工藝處理效果。
另外,結合圖1~4所示,本發明還提供一種保持等離子體約束系統6的結構及功能穩定的方法,基於本發明的等離子體處理裝置實現,該方法包含以下過程:
待處理基片4置於所述等離子體處理裝置的基座3頂部,所述基座3處作為下電極通過射頻電源7被施加高頻射頻功率,將所述處理區域內的反應氣體解離為等離子體,所述等離子體對待處理基片4進行等離子體蝕刻;
在等離子體蝕刻過程中,所述等離子體約束系統6的內隔離環61和外隔離環62分別通過射頻接地裝置65接地,所述等離子體約束系統6位於內隔離環61與外隔離環62之間的中間區域受等離子體轟擊產生較兩端更高的溫度,從而使得所述等離子體約束系統6的結構發生熱變形;
所述熱變形通過所述熱變形釋放部66全部或部分釋放,從而所述等離子體約束系統6保持結構及功能穩定,實現可靠射頻接地。
以上所述,僅為本發明的實施例而已,並非用於限定本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和範圍之內做出的任何修改、等同替換和改進等,均包含在本發明的保護範圍之內。
1:反應腔 2:反應氣體供應裝置 3:基座 4:基片 5:噴淋頭 6:等離子體約束系統 61:內隔離環 62:外隔離環 63:約束環 64:支撐組件 651:第一射頻接地裝置 652:第二射頻接地裝置 66:變形釋放部 661:上滑塊 662:下滑塊 663:滑核 7:射頻電源 8:排氣泵
為了更清楚地說明本發明專利實施例的技術方案,下面將對實施例描述所需要使用的圖式作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的圖式僅僅是本發明專利的一些實施例,對於本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些圖式獲得其他的圖式。
圖1為安裝有本發明的等離子體約束系統的等離子處理裝置的結構示意圖; 圖2為本發明的等離子體約束系統其中一個實施例的部分結構正視圖; 圖3為本發明的等離子體約束系統其中一個實施例的俯視圖; 圖4為本發明的熱變形釋放部其中一個實施例的正視圖。
1:反應腔
2:反應氣體供應裝置
3:基座
4:基片
5:噴淋頭
6:等離子體約束系統
61:內隔離環
62:外隔離環
63:約束環
64:支撐組件
7:射頻電源
8:排氣泵

Claims (16)

  1. 一種用於等離子體處理裝置的等離子體約束系統,所述等離子體處理裝置包括一反應腔,所述反應腔內設置一用於支撐基片的基座,其特徵在於, 所述等離子體約束系統位於所述基座和所述反應腔的側壁之間,所述等離子體約束系統包括: 內隔離環,環繞於所述基座的外周,底部固定設置有接地的第一射頻接地裝置; 外隔離環,環繞於所述反應腔的側壁內周,底部固定設置有接地的第二射頻接地裝置; 支撐組件,設置在所述內隔離環和所述外隔離環之間; 約束環,位於所述內隔離環和所述外隔離環之間,且其底部與所述支撐組件的頂部連接;以及 熱變形釋放部,設置在所述第一射頻接地裝置和所述射頻接地裝置中任意一個射頻接地裝置的下方,且其第一端與所述射頻接地裝置的底部固定,第二端接地,所述第一端與所述第二端之間可以產生形變且保持物理連接及導電。
  2. 如請求項1所述的等離子體約束系統,其中,所述熱變形釋放部包括: 上滑塊,其頂表面為所述第一端; 下滑塊,位於上滑塊的下方,其底表面為所述第二端;以及 滑核,為可以產生形變的結構,位於所述上滑塊和所述下滑塊之間,可以使所述上滑塊與所述下滑塊之間發生相對位移且保持與所述滑核接觸。
  3. 如請求項2所述的等離子體約束系統,其中, 所述上滑塊的底表面設置有開口向下的第一凹槽; 所述下滑塊的頂表面設置有開口向上的第二凹槽;以及 所述滑核容納於所述第一凹槽和第二凹槽所圍合的空間內,且所述上滑塊與所述下滑塊不抵接。
  4. 如請求項3所述的等離子體約束系統,其中,所述滑核為導電彈性體。
  5. 如請求項4所述的等離子體約束系統,其中,所述導電彈性體為包裹導電材料的橡膠體。
  6. 如請求項4所述的等離子體約束系統,其中,所述導電彈性體為導電彈性環體,所述導電彈性環體的軸線水平。
  7. 如請求項6所述的等離子體約束系統,其中,所述導電彈性環體為包裹導電材料的橡膠圈。
  8. 如請求項2所述的等離子體約束系統,其中,所述滑核為導電彈簧,所述導電彈簧兩端分別與所述上滑塊和所述下滑塊固定連接。
  9. 如請求項3所述的等離子體約束系統,其中,所述滑核為導電彈簧,所述導電彈簧兩端分別與所述第一凹槽和所述第二凹槽固定連接,且所述導電彈簧壓縮後的最短長度大於所述第一凹槽與所述第二凹槽的深度之和。
  10. 如請求項1所述的等離子體約束系統,其中,所述熱變形釋放部有多個,且在所述內隔離環或外隔離環的周向均勻分佈。
  11. 如請求項1所述的等離子體約束系統,其中,所述第一射頻接地裝置、第二射頻接地裝置為電容。
  12. 如請求項11所述的等離子體約束系統,其中,所述電容由陽極氧化層和石墨墊片製成。
  13. 如請求項1所述的等離子體約束系統,其中,所述等離子體處理裝置的反應腔內還包括一腔內接地裝置,所述熱變形釋放部的所述第二端通過所述腔內接地裝置接地。
  14. 如請求項13所述的等離子體約束系統,其中,所述腔內接地裝置是接地環。
  15. 一種等離子體處理裝置,包括一反應腔,所述反應腔內設置一用於支撐基片的基座,所述基座上方設置有將反應氣體引入至反應腔內的噴淋頭;所述噴淋頭與基座之間為處理區域,所述處理區域被反應腔的腔壁包圍;等離子體處理裝置在反應腔下部設有排氣區域和腔內接地裝置,所述排氣區域與外部的排氣泵相連接;其特徵在於,還包括: 如請求項1-14中任意一項所述的等離子體約束系統,設置在所述處理區域與排氣區域之間,且位於所述基座與反應腔的側壁之間。
  16. 一種保持等離子體約束系統的結構及功能穩定的方法,其係基於如請求項15所述的等離子體處理裝置實現,該方法包含以下過程: 待處理基片置於所述等離子體處理裝置的基座頂部,所述基座處作為下電極被施加高頻射頻功率,將所述處理區域內的反應氣體解離為等離子體,所述等離子體對待處理基片進行等離子體蝕刻; 在等離子體蝕刻過程中,所述等離子體約束系統的內隔離環和外隔離環分別通過射頻接地裝置接地,所述等離子體約束系統位於內隔離環與外隔離環之間的中間區域受等離子體轟擊產生較兩端更高的溫度,從而使得所述等離子體約束系統的結構發生熱變形;以及 所述熱變形通過所述熱變形釋放部全部或部分釋放,從而所述等離子約束系統保持結構及功能穩定。
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