TWI385725B - A structure that reduces the deposition of polymer on the backside of the substrate - Google Patents

Description

一種可減少基片背面聚合物沉積的結構

本發明涉及等離子體處理裝置領域，尤其涉及一種可減少基片背面聚合物並且保證對基片處理的均一性的結構。

在基片的等離子體蝕刻過程中，如圖1所示，在等離子體蝕刻室內設置有基座1’，位於該基座1’表面上的支撐件3’，該支撐件通常為靜電卡盤3’(ESC)，以及埋設在該靜電卡盤3’中的直流電極4’。在該靜電卡盤3’上安裝待蝕刻的基片2’。該等離子體室內還包含圍繞設置在基座1’的外周側的絕緣環11’，該絕緣環11’可由石英製成；位於絕緣環11’之上、且靠近並圍繞基片2’設置的聚焦環12’，該聚焦環12’同時設置在基片2’的背面周緣部分之下，即該聚焦環12’的上表面與基片2’的背面之間設有間隙；以及圍繞聚焦環12’設置的覆蓋環14’，其用於覆蓋在所述的絕緣環11’之上。

進行蝕刻時，在等離子體處理室內對蝕刻反應氣體(由一種或多種氣體組成)施加能量以將氣體激勵形成等離子體，並且在該等離子體處理室中存在可用於產生和維持中等密度或高密度的等離子體的射頻(RF)能量、微波能量和/或磁場；由於等離子體的加熱使基片邊緣的聚焦環12’具有很高的溫度，而且該溫度高於可使該聚焦環12’上的碳氟化合物或碳氫化合物熱裂解的溫度，由於基片2’是由溫控裝置(如靜電夾盤與基片間流動的氦氣)控溫的，從而它具有比聚焦環12’低的溫度，所以熱解後的碳氟化合物或碳氫化合物會在相對低溫的基片2’的背部邊緣20’沉積並重新形成基片聚合物(而這也是導致基片背面形成聚合物的主要原因)，導致後續工藝步驟中需對這些堆積的聚合物進行進一步處理。這會大大地降低生產效率。

本發明的目的是提供一種可減少基片背面聚合物沉積的結構，同時，該結構可增強對基片蝕刻的均一性。

為了達到上述目的，本發明提供一種可減少基片背面聚合物沉積的結構，其圍繞設置於一等離子體處理室中的基片基座的外周側，所述基片的邊緣突出於所述的基座的上表面的邊緣；所述的減少基片背面聚合物沉積的結構包含：一聚焦環，其圍繞設置於所述基座的外周側；該聚焦環具有一延伸部，其至少部分地延伸至基片背面的邊緣之下；以及一導體環，其設置於基片的背面之下，並且介於所述基座的外周側及所述聚焦環的延伸部之間。

其中，所述的導體環可由矽、碳化矽或者石墨等材料製成。

所述的聚焦環(包括第一聚焦環以及第二聚焦環)可由半導體或導體材料製成，包括矽(例如單晶矽或多晶矽)、矽碳化物(例如通過由化學氣相沉積得到的矽碳化物)、鋁氧化物、鋁氮化物、矽氮化物、或者石英等。由於在基片的等離子體蝕刻過程中，該聚焦環將會直接暴露在等離子體中，因此，可優選高純度材料來製成該聚焦環，例如矽(例如單晶矽或多晶矽)、或者矽碳化物(例如通過由化學氣相沉積得到的矽碳化物)等。

本發明的另一種技術方案中，所述的聚焦環可以沿其延伸部的上表面分隔形成第一聚焦環和第二聚焦環；其中，所述的第一聚焦環圍繞設置於所述基座的外周側；所述的第二聚焦環包含延伸部，其至少部分地延伸至基片背面的邊緣之下。

本發明中，所述的導體環的上表面和所述聚焦環延伸部的上表面是位於同一平面的。

本發明中，所述的等離子體處理室中還包含有圍繞設置於所述基座的外周側的絕緣環；所述的聚焦環和導體環設置於該絕緣環之上，且覆蓋整個絕緣環的頂部表面。

其中，所述的絕緣環可由陶瓷材料(如矽氧化物，也就是石英，或鋁氧化物)，或者聚合物材料(如聚醯亞胺)等製成。優選的，使用石英材料來製成該絕緣環。

進一步，本發明所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，還包含一圍繞聚焦環的外周側設置的覆蓋環，其覆蓋在所述的絕緣環的外徑處上表面之上。或者，該覆蓋環可以是在聚焦環上形成的徑向向外延伸的部分，即覆蓋環與聚焦環是一體形成的。

進一步，本發明所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，還包含若干貫穿設置在絕緣環中的冷卻通道，其傳遞冷卻物體至聚焦環和/或導體環。

根據上述提供的可減少基片背面聚合物沉積的結構，本發明還提供一種包含該結構的等離子體處理室，該等離子體處理室具有：基片，用於放置該基片的基座，以及圍繞設置於該基座的外周側的可減少基片背面聚合物沉積的結構；其中，所述的基片的邊緣突出於所述的基座的上表面的邊緣；所述的減少基片背面聚合物沉積的結構包含：一聚焦環，其圍繞設置於所述基座的外周側；該聚焦環具有一延伸部，其至少部分地延伸至基片背面的邊緣之下；以及一導體環，其設置於基片的背面之下，並且介於所述基座的外周側及所述聚焦環的延伸部之間。

所述的基座還包含一位於其上表面上的、用於安裝基片的基片支撐件，該基片支撐件包含靜電卡盤和埋設在該靜電卡盤內的直流電極。

本發明的另一種技術方案中，所述的聚焦環可以沿其延伸部的上表面分隔形成第一聚焦環和第二聚焦環；其中，所述的第一聚焦環圍繞設置於所述基座的外周側；所述的第二聚焦環包含延伸部，其至少部分地延伸至基片背面的邊緣之下。

本發明中，所述的導體環的上表面和所述聚焦環延伸部的上表面(或者是第二聚焦環的上表面)是位於同一平面的。

進一步，本發明所述的等離子體處理室中還包含有圍繞設置於所述基座的外周側的絕緣環；所述的聚焦環和導體環設置於該絕緣環之上，且覆蓋整個絕緣環的頂部表面。

本發明中，所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，還包含一圍繞聚焦環的外周側設置的覆蓋環，其覆蓋在所述的絕緣環的外徑處上表面之上。或者，該覆蓋環可以是在聚焦環上形成的徑向向外延伸的部分，即覆蓋環與聚焦環是一體形成的。

本發明所述的等離子體處理室中還包含若干貫穿設置在絕緣環和/或基座中的冷卻通道，其傳遞冷卻物體至聚焦環和/或導體環。

上述所提到的技術方案中，由於插入設置的導體環在基片的等離子體蝕刻過程中，具有最小的曝露度，同時由於通過冷卻通道輸入的冷卻氣體的作用，故該導體環的溫度不會達到使得聚焦環上的碳化物熱裂解的高度，所以可以限制因聚焦環上的碳化物熱裂解而沉積在基片背面的聚合物的形成，從而可大大減少形成在基片背面的聚合物。

又由於在一種可選擇到實施方式中，本發明進一步採用了分隔的上、下兩段聚焦環的特殊結構，故上聚焦環(第一聚焦環)可作為更靠近基片背面的下聚焦環(第二聚焦環)的熱屏障，因為在真空環境中熱傳遞將變得較慢，又由於上、下聚焦環之間所存在的間隙，將直接導致兩者間熱傳導中斷，也就是說，基片在蝕刻過程中產生的熱量將在由上聚焦環傳遞至下聚焦環時被限制中斷，所以下聚焦環可保持在較冷卻的溫度。由此，在對基片進行等離子蝕刻過程中，下聚焦環的溫度不會達到使得其上碳化物熱裂解的高度，所以可以限制因下聚焦環上的碳化物熱裂解而蒸發沉積在基片背面的聚合物的形成。由於這個形成基片背面聚合物的主要原因被限制，所以可大大減少形成在基片背面的聚合物。

最後，由於在本發明中導體環的設置可在最小化基片輪廓傾斜的基礎上允許聚焦環和電極之間的RF耦合，故不會導致蝕刻過程中等離子體在基片表面的密度分佈不均，從而保證了蝕刻的均一性。

本發明還提供另一種可減少基片背面聚合物沉積的結構的技術方案，其圍繞設置於一等離子體處理室中的基片基座的外周側，所述基片的邊緣突出於所述的基座的上表面的邊緣；該可減少基片背面聚合物沉積的結構包含：一第一聚焦環，其圍繞設置於所述基座的外周側；以及一第二聚焦環，其位於所述第一聚焦環的下方，該第二聚焦環的一個端部至少部分地延伸至基片背面的邊緣之下；所述的第二聚焦環由導體材料製成。

其中，所述的第二聚焦環由矽、碳化矽或者石墨等導體材料製成。

所述的第一聚焦環可由半導體或導體材料製成，包括矽(例如單晶矽或多晶矽)、矽碳化物(例如通過由化學氣相沉積得到的矽碳化物)、鋁氧化物、鋁氮化物、矽氮化物、或者石英等。由於在基片的等離子體蝕刻過程中，該聚焦環將會直接暴露在等離子體中，因此，可優選高純度材料來製成該上、下聚焦環，例如矽(例如單晶矽或多晶矽)、或者矽碳化物(例如通過由化學氣相沉積得到的矽碳化物)等。

本發明中，所述的等離子體處理室中還包含有圍繞設置於所述基座的外周側的絕緣環；所述的第二聚焦環設置於該絕緣環之上，且覆蓋整個絕緣環的頂部表面。

其中，所述的絕緣環可由陶瓷材料(如矽氧化物，也就是石英，或鋁氧化物)，或者聚合物材料(如聚醯亞胺)等製成；優選的，使用石英材料來製成該絕緣環。

進一步，本發明所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，還包含一圍繞第一聚焦環和第二聚焦環的外周側設置的覆蓋環，其覆蓋在所述的絕緣環的外徑處上表面之上。

更進一步，本發明所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，還包含若干貫穿設置在絕緣環中的冷卻通道，其傳遞冷卻物體至第二聚焦環。

根據上述的另一種可減少基片背面聚合物沉積的結構，本發明還提供一種包含該結構的等離子體處理室，該等離子體處理室具有：基片，用於放置該基片的基座，以及圍繞設置於該基座的外周側的可減少基片背面聚合物沉積的結構；其中，所述的基片的邊緣突出於所述的基座的上表面的邊緣；所述的減少基片背面聚合物的結構包含一第一聚焦環，其圍繞設置於所述基座的外周側；以及一第二聚焦環，其位於所述第一聚焦環的下方，該第二聚焦環的一個端部至少部分地延伸至基片背面的邊緣之下；該第二聚焦環由導體材料製成。

本發明中，所述的基座還包含一位於其上表面上的、用於安裝基片的基片支撐件，該基片支撐件包含靜電卡盤和埋設在該靜電卡盤內的直流電極。

進一步，本發明所述的等離子體處理室中還包含有圍繞設置於所述基座的外周側的絕緣環；所述的第二聚焦環設置於該絕緣環之上，且覆蓋整個絕緣環的頂部表面。

本發明中，所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構還包含一圍繞第一聚焦環和第二聚焦環的外周側設置的覆蓋環，其覆蓋在所述的絕緣環的外徑處上表面之上。

本發明所述的等離子體處理室中還包含若干貫穿設置在絕緣環和/或基座中的冷卻通道，其傳遞冷卻物體至第二聚焦環。

在上述提到的第二種技術方案中，相當於將之前第一種技術方案中的導體環和第二聚焦環形成一體，成為圍繞設置在基片背面的一個導體聚焦環，其結合了上述的插入導體環和分段聚焦環的結構特徵，從而在簡化了整個結構組成的基礎上，達到了上述較為複雜的第一種技術方案所能達到的相同技術效果。即限制因碳化物熱裂解而沉積在基片背面的聚合物的形成，有效減少形成在基片背面的聚合物。並且，該導電聚焦環的設置使得其在最小化基片輪廓傾斜的基礎上允許聚焦環和電極之間的RF耦合，故不會導致蝕刻過程中等離子體在基片表面的密度分佈不均，從而保證了蝕刻的均一性。

以下結合圖2～圖7，通過優選的具體實施例，詳細說明本發明。

本發明適用於多種等離子體處理裝置，如：等離子體蝕刻或等離子體輔助化學氣相沉積等。下面以等離子體蝕刻的應用為例來說明本發明結構。如圖2所示，為本發明中通過插入導體環13來減少基片背面聚合物的一種實施例。該實施例中，用於對基片進行等離子體蝕刻的等離子體蝕刻室內設置有基片2和基座1，在該基座1的上表面102上還設有用於安裝基片2的基片支撐件3；該基片支撐件3包含通常是由陶瓷材料製成的靜電卡盤3和埋設在該靜電卡盤3內的直流電極4；所述的基片2安裝在該基片支撐件3上之後，其邊緣突出於基座1的上表面102的邊緣或者突出於所述基片支撐件3的邊緣)。該等離子體蝕刻室內還包含設置於該基座1的外周側並且圍繞基座1的絕緣環11，其可由陶瓷材料(如矽氧化物，也就是石英，或鋁氧化物)，或者聚合物材料(如聚醯亞胺)等製成；優選的，使用石英材料來製成該絕緣環；該絕緣環11可以是直接擱置在基座1上部周緣表面101之上，也可通過其他連接方式(如：若干螺釘)固定在基座1上部周緣表面101之上。

在本實施例的等離子體蝕刻室內，還具有一本發明所述的設置在所述絕緣環11之上、且設置於基座1的外周側103的可減少基片背面聚合物的結構；該結構包含：聚焦環12和導體環13；其中，所述的聚焦環12圍繞所述基座1的外周側103；其具有一延伸部123，其延伸至基片2的背面邊緣20之下。聚焦環12可由半導體或導體材料製成，包括矽(例如單晶矽或多晶矽)、矽碳化物(例如通過由化學氣相沉積得到的矽碳化物)、鋁氧化物、鋁氮化物、矽氮化物、或者石英等。由於在基片的等離子體蝕刻過程中，該聚焦環12將會直接暴露在等離子體中，因此，可優選高純度材料來製成該聚焦環，例如矽(例如單晶矽或多晶矽)、或者矽碳化物(例如通過由化學氣相沉積得到的矽碳化物)等。

所述的導體環13插入設置在基片2的背面之下、聚焦環12和基座1之間，並且該導體環13的上表面和所述的聚焦環延伸部123的上表面是基本位於同一平面的，該導體環13還分別與聚焦環延伸部123以及基座1的外周側之間留有一適當的徑向間隙，用於彌補公差和熱脹冷縮的變化。該導體環13可由矽、碳化矽或者石墨等材料製成。

本發明通過設置導體環13，可以一方面減少基片背面聚合物，另一方面也增強對基片處理的均一性。一方面，如圖2所示，為了減少在基片2背面所產生的聚合物，在基片2背面之下的聚焦環12和基座1(包括靜電卡盤3)之間插入一導電環13，使聚焦環12和基座1相互隔離開；該導電環13分別與聚焦環12、基座1之間以及與基片2的背面之間存在適當間隙。在真空處理室的低氣壓環境中，這種間隙之間無空氣存在，因而會隔斷相鄰元件之間的熱傳導，使非常熱的聚焦環12的熱量不會很容易地傳遞至導電環13和基座1，從而大大降低了基片2的背面溫度，並且由於該導電環13對等離子體具有最小的曝露度，故其在蝕刻過程中的溫度比達到熱裂解的溫度低，能有效的防止到達基片邊緣下方的碳化物熱裂解，最終達到減少熱裂解後的分子從新在基片2背面沉積並形成聚合物的目的。該導電環13位於絕緣環11之上，其也可和所述的絕緣環11的上表面結合形成一體；該導電環13可由導體材料或半導體材料製成。

另一方面，導體環13也能夠增強對基片處理的均一性。如圖6所示，其為本發明提供的可減少基片背面聚合物的結構增強對基片處理的均一性的示意圖。導體環13與靜電夾盤3和其上的基片2以及週邊的聚焦環12所用的材料電屬性較近似，都是導體材料(如：Si或SiC)，所以從射頻電極1(射頻電源往往會連接至基座1上，因而基座1同時也作用為射頻電極1)到經過導體環13與聚焦環12能獲得更均勺的電勢分佈。其可使得基片2邊緣附近的等電勢線30b的分佈與基片2的平面更平行，與等電勢線30b相垂直的電場線30a就可以使等離子體內的離子沿30a方向加速沖向基片2的表面從而對基進片2進行等離子體處理。尤其，在基片2的邊緣部分，由於導電環13的存在，使得基片邊緣上方的電場線301也基本上與基片2的表面相垂直，也就減小了基片邊緣的加工的器件(如蝕刻的孔洞)的傾斜(tilting)情況。由此，本發明在最小化基片輪廓傾斜的基礎上也一定程度上加強了等離子密度分佈的均一性。因為採用了導體材料的插入環13，所以更多的射頻能量從下電極1經過導電環13被傳遞到基片2的邊緣，故不會導致蝕刻過程中等離子體在基片表面的等離子密度分佈不均，從而保證了蝕刻的均一性。

作為與圖6的比較，請參閱圖7，圖7為將圖6中的可減少基片背面聚合物的結構中導體環13替換成介電環13’後，該介電環13’對基片處理的均一性的影響示意圖。由圖7所示，由於介電環13’的存在，電勢從射頻電極1到經過介電環13’的地方時會急劇下降，由此，使基片2邊緣的等電勢線30b’在基片2的邊緣位置急劇彎曲，由於電場線301’應當與等電勢線30b’相互垂直，在基片2的邊緣的電場線301’與基片表面成非90度的關係，當等離子體內的離子會斜著(即：呈非90度的角度)入射到基片2表面，使被處理的基片2邊緣的加工的器件(如蝕刻的孔洞)輪廓出現傾斜，同時也會造成入射的離子能量和離子密度分佈不同進而造成蝕刻效果不均一。

在不脫離本發明的精神和實質的前提下，本發明還可以作多種變形。比如，圖2所述結構還可選擇地進一步包括一覆蓋環14，所述覆蓋環14圍繞聚焦環12設置、且覆蓋在所述的絕緣環11的外徑處上表面111上，該覆蓋環是由絕緣材料或導體材料製成。

如圖2所示，所述的導體環13和聚焦環12均是設置在絕緣環11之上的。此時絕緣環11的整個頂部表面是被聚焦環12和導體環13所覆蓋的，在蝕刻過程中，可減小絕緣環11頂部表面對等離子體和/或該等離子體的反應性物質的暴露程度。

所述的絕緣環11和/或基座1中還可以貫穿設置若干冷卻通道，其可將冷卻流體，(如：氦氣或水)傳遞至聚焦環12和/或導體環13的鄰近表面，例如該氦氣被傳遞至導體環13和基座1以及靜電卡盤3之間的間隙，和/或被傳遞至聚焦環12和導體環13之間的間隙，和/或被傳遞至聚焦環12和絕緣環11之間的介面，用以進一步快速降低蝕刻過程中基片背面的溫度，減少熱量，從而進一步減少蝕刻氣體和/或揮發性副產物在基片背面沉積所產生的聚合物。

在本發明的另一種實施方式中，如圖3所示，該等離子體蝕刻室內的結構設置和工作原理是與圖2所示的結構相類似的，區別僅僅在於，圖3中絕緣環11頂部表面僅包括聚焦環12，或者，換言之，圖2所述的覆蓋環14是在聚焦環12上形成的徑向向外延伸的部分，即在圖3中覆蓋環14與聚焦環12是一體形成的。此時，該覆蓋環14和聚焦環12是由相同的材料製成的。

在本發明的另一種實施方式中，如圖4所示，該等離子體蝕刻室內的結構設置和工作原理是與圖2所示的結構相類似的，區別僅僅在於，所述的聚焦環沿著其延伸部123的上表面被分隔形成第一聚焦環121和位於其下方的第二聚焦環122；其中，該第一聚焦環121是圍繞設置於所述基座1的外周側的；所述的第二聚焦環122所包含的延伸部123仍然延伸至基片2背面的邊緣之下，該第二聚焦環122的上表面即為原先聚焦環延伸部123的上表面，也就是說，本實施例中，該第二聚焦環122的上表面與導體環13的上表面是基本位於同一平面的。

上述如圖2和圖3所示的實施例，當基片在進行等離子體蝕刻過程中，在等離子體室內對蝕刻反應氣體(由一種或多種氣體組成)施加能量以將氣體激勵形成等離子體，並且在該等離子體室中存在可用於產生和維持中等密度或高密度的等離子體的射頻(RF)能量、微波能量和/或磁場；此時，基片2在蝕刻過程中產生大量的熱，由於導體環13具有最小的曝露度，同時由於通過冷卻通道輸入的氦氣等冷卻氣體的輔助作用，該導體環13的溫度不會達到使得碳化物熱裂解的高度，所以可以使到達基片邊緣的碳化物不會遇到溫度高於熱裂解的部件而蒸發並隨後沉積在基片2的背面的聚合物的形成，從而可大大減少形成在基片背面的聚合物。

進一步，在如圖4所示的實施例中，由於其採用了上、下兩段聚焦環的結構，故位於上方的第一聚焦環121可作為更靠近基片2背面的下方第二聚焦環122的熱屏障，因為在真空環境中熱傳遞將變得較慢，又由於上、下聚焦環之間所存在的間隙，將直接導致熱傳導中斷，所以當原本由上聚焦環121傳遞至下聚焦環122的熱量被限制中斷後，下聚焦環122可保持在較低的溫度。由此，在對基片進行等離子蝕刻過程中，下聚焦環122的溫度不會達到使得其上碳化物熱裂解的高度，所以可以更進一步地限制因下聚焦環122上的碳化物熱裂解而蒸發沉積在基片背面的聚合物的形成，從而更有效的減少形成在基片2背面的聚合物。

如圖5所示，為本發明中通過設置導電聚焦環來減少基片背面聚合物的一種實施例。該實施例其實是對圖2和圖4所示的實施例的一種結合應用，等離子體蝕刻室內的一些部件，包括基座1、基片2、靜電卡盤3和埋設在該靜電卡盤3中的直流電極4，以及絕緣環11、覆蓋環14和圍繞設置於基座1的外周側的上方第一聚焦環121，其設置均與前述如圖2或圖4所示的實施例中的設置方法相同，且所具有的技術特徵和所能達到的技術效果也相當。本實施例中，只是將圖4所示實施例中的導體環13和位於基片背面的第二聚焦環122結合成一體，形成由導體材料製成的導體聚焦環131(如圖5所示)，該導體聚焦環131可由矽、碳化矽或者石墨等材料製成。在所述的上下聚焦環之間也可以插入一薄層的塗層，該薄層具有進一步阻止熱量傳遞的效果。在這2個分段的聚焦環之間設置間隙是為了在真空環境中，達到更好的隔熱降溫的效果。

由於本實施例結合了插入導體環和分段聚焦環的結構特徵，形成了分段後的導體下方聚焦環，從而在簡化了整個結構組成的基礎上，也可達到上述結構較為複雜的實施例(圖2、圖3和圖4)所能達到的相同技術效果。即限制因碳化物熱裂解而蒸發沉積在基片背面的聚合物的形成，有效減少形成在基片背面的聚合物。並且，該導電聚焦環的設置使得其在最小化基片輪廓傾斜的基礎上允許聚焦環和電極之間的RF耦合，故不會導致蝕刻過程中等離子體在基片表面的密度分佈不均，從而保證了蝕刻的均一性。

儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的權利要求來限定。

1．．．基座

1．．．射頻電極

1．．．下電極

101．．．周緣表面

102．．．表面

103．．．外周側

11．．．絕緣環

111．．．表面

12．．．聚焦環

121．．．第一聚焦環

122．．．第二聚焦環

123．．．延伸部

13．．．導體環

13．．．導電環

13．．．插入環

131．．．導體聚焦環

14．．．覆蓋環

2．．．基片

20．．．背面邊緣

3．．．支撐件

3．．．靜電卡盤

4．．．直流電極

30a．．．電場線

30b．．．等電勢線

301．．．電場線

13’．．．介電環

30b’．．．等電勢線

301’．．．電場線

圖1為現有技術中一種會於基片背面產生聚合物的結構示意圖。

圖2為本發明提供的可減少基片背面聚合物沉積的結構的一種實施例的示意圖。

圖3為本發明提供的可減少基片背面聚合物沉積的結構的第二種實施例的示意圖。

圖4為本發明提供的可減少基片背面聚合物沉積的結構的第三種實施例的示意圖。

圖5為本發明提供的可減少基片背面聚合物沉積的結構的第四種實施例的示意圖。

圖6為本發明提供的可減少基片背面聚合物沉積的結構增強對基片處理的均一性的示意圖。

圖7為將圖6中的導體環替換成介電環後，可減少基片背面聚合物的結構對基片處理的均一性的影響示意圖。

1．．．基座

101．．．周緣表面

102．．．上表面

103．．．外周側

2．．．基片

20．．．背面邊緣

3．．．基片支撐件

11．．．絕緣環

12．．．聚焦環

123．．．延伸部

13．．．導體環

3．．．靜電卡盤

4．．．直流電極

Claims (28)

1. 一種可減少基片背面聚合物沉積的結構，其圍繞設置於一等離子體處理室中的基片的基座的外周側，所述基片的邊緣突出於所述的基座的上表面的邊緣，特徵在於，所述的減少基片背面聚合物沉積的結構包含：一聚焦環，其圍繞設置於所述基座的外周側；該聚焦環具有一延伸部，其至少部分地延伸至基片背面的邊緣之下；以及一導體環，其設置於基片的背面之下，並且介於所述基座的外周側及所述聚焦環的延伸部之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，其特徵在於，所述的導體環由矽、碳化矽或者石墨製成。
3. 如申請專利範圍第1項所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，其特徵在於，所述的聚焦環由矽、矽碳化物、鋁氧化物、鋁氮化物、矽氮化物、或者石英製成。
4. 如申請專利範圍第3項所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，其特徵在於，所述的聚焦環沿其延伸部的上表面分隔形成第一聚焦環和第二聚焦環；其中，所述的第一聚焦環圍繞設置於所述基座的外周側；所述的第二聚焦環包含延伸部，其至少部分地延伸至基片背面的邊緣之下。
5. 如申請專利範圍第1項所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，其特徵在於，所述的導體環的上表面和所述聚焦環延伸部的上表面是位於同一平面的。
6. 如申請專利範圍第1項所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，其特徵在於，所述的等離子體處理室中還包含有圍繞設置於所述基座的外周側的絕緣環；所述的聚焦環和導體環設置於該絕緣環之上，且覆蓋整個絕緣環的頂部表面。
7. 如申請專利範圍第6項所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，其特徵在於，還包含一圍繞聚焦環的外周側設置的覆蓋環，其覆蓋在所述的絕緣環的外徑處上表面之上。
8. 如申請專利範圍第7項所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，其特徵在於，所述的覆蓋環是在聚焦環上形成的徑向向外延伸的部分，即覆蓋環與聚焦環是一體形成的。
9. 如申請專利範圍第6項所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，其特徵在於，還包含若干貫穿設置在絕緣環中的冷卻通道，其傳遞冷卻物體至聚焦環和/或導體環。
10. 一種等離子體處理室，其特徵在於，包含基片，用於放置該基片的基座，以及圍繞設置於該基座的外周側的可減少基片背面聚合物沉積的結構；其中，所述的基片的邊緣突出於所述的基座的上表面的邊緣；所述的減少基片背面聚合物的結構包含：一聚焦環，其圍繞設置於所述基座的外周側；該聚焦環具有一延伸部，其至少部分地延伸至基片背面的邊緣之下；以及一導體環，其設置於基片的背面之下，並且介於所述基座的外周側及所述聚焦環的延伸部之間。
11. 如申請專利範圍第10項所述的等離子體處理室，其特徵在於，所述的基座還包含一位於其上表面上的、用於安裝基片的基片支撐件，該基片支撐件包含靜電卡盤和埋設在該靜電卡盤內的直流電極。
12. 如申請專利範圍第10項所述的等離子體處理室，其特徵在於，所述的聚焦環沿其延伸部的上表面分隔形成第一聚焦環和第二聚焦環；其中，所述的第一聚焦環圍繞設置於所述基座的外周側；所述的第二聚焦環包含延伸部，其至少部分地延伸至基片背面的邊緣之下。
13. 如申請專利範圍第10項所述的等離子體處理室，其特徵在於，所述的導體環的上表面和所述聚焦環延伸部的上表面是位於同一平面的。
14. 如申請專利範圍第10項所述的等離子體處理室，其特徵在於，該等離子體處理室中還包含有圍繞設置於所述基座的外周側的絕緣環；所述的聚焦環和導體環設置於該絕緣環之上，且覆蓋整個絕緣環的頂部表面。
15. 如申請專利範圍第14項所述的等離子體處理室，其特徵在於，所述的可減少基片背面聚合物的結構還包含一圍繞聚焦環的外周側設置的覆蓋環，其覆蓋在所述的絕緣環的外徑處上表面之上。
16. 如申請專利範圍第15項所述的等離子體處理室，其特徵在於，所述的覆蓋環是在聚焦環上形成的徑向向外延伸的部分，即覆蓋環與聚焦環是一體形成的。
17. 如申請專利範圍第14項所述的等離子體處理室，其特徵在於，該等離子體處理室中還包含若干貫穿設置在絕緣環和/或基座中的冷卻通道，其傳遞冷卻物體至聚焦環和/或導體環。
18. 一種可減少基片背面聚合物沉積的結構，其圍繞設置於一等離子體處理室中的基片的基座的外周側，所述基片的邊緣突出於所述的基座的上表面的邊緣；該可減少基片背面聚合物的結構包含：一第一聚焦環，其圍繞設置於所述基座的外周側；以及一第二聚焦環，其位於所述第一聚焦環的下方，該第二聚焦環的一個端部至少部分地延伸至基片背面的邊緣之下；所述的第二聚焦環由導體材料製成。
19. 如申請專利範圍第18項所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，其特徵在於，所述的第二聚焦環由矽、碳化矽或石墨製成。
20. 如申請專利範圍第18項所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，其特徵在於，所述的第一聚焦環由矽、矽碳化物、鋁氧化物、鋁氮化物、矽氮化物、或者石英製成。
21. 如申請專利範圍第18項所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，其特徵在於，所述的等離子體處理室中還包含有圍繞設置於所述基座的外周側的絕緣環；所述的第二聚焦環設置於該絕緣環之上，且覆蓋整個絕緣環的頂部表面。
22. 如申請專利範圍第21項所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，其特徵在於，還包含一圍繞第一聚焦環和第二聚焦環的外周側設置的覆蓋環，其覆蓋在所述的絕緣環的外徑處上表面之上。
23. 如申請專利範圍第21項所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構，其特徵在於，還包含若干貫穿設置在絕緣環中的冷卻通道，其傳遞冷卻物體至第二聚焦環。
24. 一種等離子體處理室，其特徵在於，包含基片，用於放置該基片的基座，以及圍繞設置於該基座的外周側的可減少基片背面聚合物沉積的結構；其中，所述的基片的邊緣突出於所述的基座的上表面的邊緣；所述的減少基片背面聚合物的結構包含：一第一聚焦環，其圍繞設置於所述基座的外周側；以及一第二聚焦環，其位於所述第一聚焦環的下方，該第二聚焦環的一個端部至少部分地延伸至基片背面的邊緣之下；所述的第二聚焦環由導體材料製成。
25. 如申請專利範圍第24項所述的等離子體處理室，其特徵在於，所述的基座還包含一位於其上表面上的、用於安裝基片的基片支撐件，該基片支撐件包含靜電卡盤和埋設在該靜電卡盤內的直流電極。
26. 如申請專利範圍第24項所述的等離子體處理室，其特徵在於，所述的等離子體處理室中還包含有圍繞設置於所述基座的外周側的絕緣環；所述的第二聚焦環設置於該絕緣環之上，且覆蓋整個絕緣環的頂部表面。
27. 如申請專利範圍第26項所述的等離子體處理室，其特徵在於，所述的可減少基片背面聚合物沉積的結構還包含一圍繞第一聚焦環和第二聚焦環的外周側設置的覆蓋環，其覆蓋在所述的絕緣環的外徑處上表面之上。
28. 如申請專利範圍第26項所述的等離子體處理室，其特徵在於，該等離子體處理室中還包含若干貫穿設置在絕緣環和/或基座中的冷卻通道，其傳遞冷卻物體至第二聚焦環。