TWI771714B

TWI771714B - 電漿處理裝置

Info

Publication number: TWI771714B
Application number: TW109124234A
Authority: TW
Inventors: 王偉娜; 黄允文; 梁潔
Original assignee: 大陸商中微半導體設備（上海）股份有限公司
Priority date: 2019-08-26
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2022-07-21
Also published as: CN112435912A; TW202110281A; CN112435912B

Abstract

本發明提供一種電漿處理裝置，該電漿處理裝置包含真空反應腔室，內部有處理基片的電漿；該反應腔室底部設有承載基片的基座；在基座的外緣環繞設有聚焦環；在聚焦環的下方設置有第一絕緣環，該第一絕緣環環繞基座；在第一絕緣環的內部或下方設置有加熱器；在第一絕緣環的下方設置有屏蔽環，該屏蔽環接地並環繞基座；在屏蔽環的內部設置有電路接線，該電路接線用於向所述加熱器提供電能。本發明對聚焦環的加熱更均勻，實現更準確精細快速靈敏的溫度控制和調節，同時線路設計簡單可靠，可有效隔絕射頻干擾。

Description

電漿處理裝置

本發明涉及半導體裝置的製造領域，特別涉及一種電漿處理裝置。

電漿處理裝置，藉由向真空反應腔室內通入含有適當蝕刻劑或澱積源氣體的反應氣體，然後再對該真空反應腔室施加射頻能量，以激活並解離反應氣體，來點燃和維持電漿，以便藉由電漿來蝕刻基片表面上的材料層或在基片表面上澱積材料層，進而對半導體基片或電漿平板等進行加工。

如圖1所示，在習知的一種電容耦合型電漿（CCP）處理裝置中，包含真空的反應腔室1，其由位於頂端的頂蓋，位於底端的底壁，以及連接在頂蓋和底壁之間的側壁構成，形成氣密性的內部反應空間。在反應腔室1內的頂蓋下方設有氣體噴淋頭2，用於向反應腔室1內引入反應氣體；在頂蓋處設有上電極，使其耦接於大地或者射頻電位。在反應腔室1內的底壁設有基座3，藉由基座3上設置的靜電吸盤在蝕刻製程中對基片4進行吸附；在基座3處設有下電極並對其施加射頻功率RF，從而在反應腔室1內形成射頻電場，並且激發引入的反應氣體以生成電漿，最終利用該生成的電漿對基座上的基片進行蝕刻操作。

進一步，在基片4的外緣環繞設有聚焦環5，其藉由調節反應腔室1內整個射頻電場的分佈，尤其是在基片4邊緣的電場分佈，實現對電漿均一性的控制。除了電學效應，聚焦環5的溫度也會影響到基片4邊緣聚合物的沉積，從而導致微觀關鍵尺寸的差異。並且隨著半導體蝕刻技術對高深寬比的需求，高功率（低頻）蝕刻已經得到廣泛應用。高功率（低頻）蝕刻會使反應腔室1內溫度急劇升高，導致基片4與聚焦環5都將獲得大量熱量。為了保證基片4的蝕刻均勻性，基座3內部設有維持基座3溫度恆定的冷卻系統的冷卻介質管路，使得基片4能夠直接藉由基座3上的靜電吸盤進行快速散熱。與此同時，聚焦環5如無優良的散熱路徑，將會使其與基片4之間的溫差拉大。這將導致基片4的邊緣蝕刻技術失諧。

考慮到上述問題，習知技術中，通常在聚焦環5的下方圍繞基座3的外緣環繞設有絕緣環6等作為導熱層，將聚焦環5的熱量傳遞至基座3進行冷卻散熱。

然而，不同的蝕刻技術製程中對聚焦環5的工作溫度的要求不同，習知技術設置絕緣環6作為導熱層，僅考慮到如何提高聚焦環5的傳熱性能或如何保持其溫度恆定，但缺乏有效的技術手段能夠對聚焦環5的工作溫度做進一步的控制調整。此外，因聚焦環5處在反應腔室1內的射頻區域內，如果考慮直接在聚焦環5上設置加熱器等類似溫度調節裝置，不僅電路線路佈置複雜，而且必須另外設置濾波器過濾高頻，否則會產生射頻干擾，影響整個電漿處理裝置的處理反應效果。

基於上述，本發明提出一種電漿處理裝置，以解決習知技術中存在的缺點和限制。

本發明的目的在於提供一種用於電漿處理裝置，對聚焦環的加熱更均勻，實現更準確精細快速靈敏的溫度控制和調節，同時線路設計簡單可靠，可有效隔絕射頻干擾。

為了達到上述目的，本發明提供一種電漿處理裝置，包括：真空反應腔室，所述真空反應腔室內部有對基片進行處理的電漿；所述真空反應腔室的底部設有承載基片的基座；在所述基座的外緣環繞設置有聚焦環；其中，在所述聚焦環的下方設置有第一絕緣環，所述第一絕緣環環繞所述基座；在所述第一絕緣環的內部或下方設置有加熱器；在所述第一絕緣環的下方設置有屏蔽環，所述屏蔽環接地並環繞所述基座；在所述屏蔽環的內部設置有電路接線，所述電路接線用於向所述加熱器提供電能。

本發明所述的電漿處理裝置，還包括：在所述屏蔽環與基座之間還環繞設置有第二絕緣環。

在本發明的一個可選實施例中，所述加熱器設置於第一絕緣環的下方，且由所述屏蔽環延伸至部分第二絕緣環的上方。

其中，所述加熱器與第一絕緣環下表面之間的連接方式包括：黏貼或者硫化。

在本發明的一個可選實施例中，所述加熱器的上表面直接塗覆設置於第一絕緣環的下表面，且所述加熱器位於所述屏蔽環以及部分第二絕緣環的上方。

在本發明的一個可選實施例中，所述第一絕緣環包括：中絕緣環、位於所述中絕緣環上方的上絕緣環、位於所述中絕緣環下方的下絕緣環；所述上絕緣環、中絕緣環和下絕緣環側壁均與基座側壁接觸；所述中絕緣環遠離基座的部分上表面未被上絕緣環覆蓋，使所述上絕緣環與中絕緣環之間構成第一凹槽；所述中絕緣環遠離基座的部分下表面未被下絕緣環覆蓋，使所述下絕緣環與中絕緣環之間構成第二凹槽；部分第二絕緣環位於所述第二凹槽內。

所述加熱器設置於所述第二凹槽底部的中絕緣環下表面，且由所述屏蔽環延伸至部分第二絕緣環的上方。

其中，所述加熱器與中絕緣環下表面之間的連接方式包括：黏貼或者硫化。

所述加熱器的上表面直接鍍覆設置於第二凹槽底部的中絕緣環下表面。

本發明所述的電漿處理裝置，所述加熱器的表面設置絕緣膜；所述絕緣膜的材料包括：聚醯亞胺材料或者陶瓷。

本發明所述的電漿處理裝置，在聚焦環與第一絕緣環之間相互接觸的界面設有第一導熱墊；在第一絕緣環與基座之間相互接觸的界面設有第二導熱墊。

其中，所述的第一導熱墊和第二導熱墊的材料包括：彈性矽膠材料。

本發明所述的電漿處理裝置，還包含：溫度探測器，用於對聚焦環的溫度進行即時探測；溫度控制器，用於根據溫度探測器反饋的溫度信號控制加熱器的開啟或關閉。

其中，所述溫度探測器設置在第一絕緣環的下方，其電路接線設置在屏蔽環中，並引出至反應腔室的外部與溫度控制器連接。

本發明所述的電漿處理裝置，還包含：在聚焦環的外緣環繞設有壓緊環，部分壓緊環位於所述第一凹槽內，所述壓緊環與第一凹槽側壁的上絕緣環側壁接觸；在聚焦環和壓緊環的上方、以及第一絕緣環的外緣環繞設置有覆蓋環。

本發明所提供的一種電漿處理裝置，與習知技術相比，具有以下優點和有益效果：

1、藉由將加熱器嵌入設置在第一絕緣環的內部，使得加熱器的設置位置更接近聚焦環，熱量傳遞效果更好，對聚焦環的加熱更均勻，溫度控制更準確更靈活；

或者藉由將加熱器上下表面鍍覆薄膜並設置在第一絕緣環的下方，或者藉由將加熱器直接鍍覆設置在第一絕緣環的底部，使加熱器的熱電阻更小，從而對聚焦環具有更好的導熱效果，對聚焦環的溫度控制更準確更靈活。

2、藉由將電路接線設置在金屬制的接地的屏蔽環中，能夠有效地屏蔽反應腔內的射頻信號對加熱器電源的干擾，無需另外匹配設置射頻過濾器，使得線路設計簡單可靠，並且能夠有效節省成本。

3、藉由冷卻路徑和導熱路徑的結合，對聚焦環實現更準確精細快速靈敏的溫度控制，使其在電漿的蝕刻處理過程中實現溫度可調節，從而滿足更高更精的技術要求。

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的圖2～圖5，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整、詳細的描述。顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，所屬技術領域具有通常知識者在沒有做出進步性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬本發明保護的範圍。

如圖2所示，為本發明提供的一種電漿處理裝置，尤其是電容耦合型電漿處理裝置。其中，所述的電漿處理裝置包含反應腔室1，由位於頂端的頂蓋，位於底端的底壁，以及連接在頂蓋和底壁之間的側壁構成，形成氣密性的內部反應空間，在進行電漿蝕刻的過程中，所述反應空間內處於真空狀態。

反應腔室1內的頂蓋下方設有氣體噴淋頭2，與反應氣體源連接，用於引入對基片4進行蝕刻的反應氣體，並維持一定的流量。同時，所述的頂蓋處設置有接地的上電極。

反應腔室1內的底壁上設有基座3，用來對放置在該基座3上的待處理基片4進行承載；該基座3可以是鋁製的，其內部設有維持基座3溫度恆定的冷卻系統，使得基片4在蝕刻過程中能夠直接藉由基座3進行快速散熱。同時，所述的基座3處設置有施加了射頻功率RF的下電極，在反應腔室1內的上電極與下電極之間形成射頻電場，將引入反應腔室1內的反應氣體解離，並在基座3與氣體噴淋頭2之間的區域形成蝕刻反應用的電漿，對放置在反應腔室1內的基座3上的基片4進行表面蝕刻等技術處理。

在基座3外緣環繞設置有聚焦環5，用於控制蝕刻過程中電漿的均一性。進一步，在聚焦環5的下方、以及基座3邊緣的台階301上環繞設置有第一絕緣環6，在蝕刻過程中，藉由該第一絕緣環6將反應腔室1內形成的電漿輻射到聚焦環5上的熱量向下傳遞給基座3，同時也不影響反應腔室1內的電場分佈。在本發明的可選實施例中，所述的第一絕緣環6可由陶瓷材料製成。

本發明中，在第一絕緣環6的下方、以及環繞基座3的台階301的外緣設置有接地的屏蔽環8，用於將反應腔室1內形成的射頻電場主要限定在基片4及其上方，可集中有效的用於蝕刻反應，防止電漿擴散至反應腔室1內的其他位置，進而導致利用率下降。所述的屏蔽環8是採用金屬材料製成的。在所述的屏蔽環8與基座3的台階301的外緣之間，還環繞設置有第二絕緣環7，且該第二絕緣環7可由陶瓷材料製成。在第一絕緣環6的內部或下方設置有加熱器9。所述的加熱器9藉由電路接線連接至為其提供電能的電源10，從而形成加熱源並對聚焦環5的溫度進行調節。其中，所述的電路接線嵌入設置在金屬製成的接地的屏蔽環8的內部，因此能夠有效的隔絕電路接線產生的高頻對射頻耦合的射頻干擾，不用再另外設置高頻過濾器件，使得電路接線設計簡單可靠，且有效的節約成本。

如圖2所示，在本發明的一種可選實施例中，所述的加熱器9嵌入設置在第一絕緣環6的內部，其與電源10之間的電路接線先由第一絕緣環6的底部位置穿出後，再直接從位於第一絕緣環6下方的屏蔽環8的頂部對應位置穿入其內部，並從屏蔽環8的底部引出至反應腔室的外部與電源10連接，從而實現加熱器9與電源10之間的線路連接。由於電路接線在第一絕緣環6的穿出位置與在屏蔽環8的穿入位置是直接相對設置的，從而有效簡化電路接線的佈置設計，並且有效隔絕因電路接線外露而產生的射頻干擾。並且由於本實施例中的加熱器9是直接嵌入設置在第一絕緣環6的內部，相比傳統的直接設置在聚焦環5上的加熱器，不僅更節省反應腔室1內的空間位置，並且有效簡化了線路佈置，進而減小了對於蝕刻反應的影響；同時，由於設置加熱器9的位置與聚焦環5之間的距離較近，熱量傳遞效果較好，使得其對聚焦環5的加熱更均勻，且溫度控制更準確更靈活，反饋更快速靈敏。並且，所述加熱器9的面積較大，使得所述加熱器9對聚焦環5的加熱效果更好。

可選的，所述的加熱器9採用由金屬材料製成的發熱體（電阻），或者採用由非金屬材料製成的發熱體（電阻）。

如圖3所示，在本發明的另一種可選實施例中，所述的加熱器9設置在第一絕緣環6的下方，並且由所述屏蔽環8延伸至部分第二絕緣環7的上方，其與電源10之間的電路接線直接從位於其下方的屏蔽環8的頂部穿入其內部，並從屏蔽環8的底部引出至反應腔室的外部與電源10連接，從而實現加熱器9與電源10之間的線路連接。由於從加熱器9引出電路接線的位置與在屏蔽環8的穿入位置是直接相對設置的，從而有效簡化電路接線的佈置設計，並且有效隔絕因電路接線外露而產生的射頻干擾。而第二絕緣環7則可避免加熱器9與基座3之間的接觸，使得加熱器9產生的加熱源能夠有效的傳遞至聚焦環5，而不會因與基座3接觸，從而使得部分加熱源直接被基座3內的冷卻系統帶走，導致加熱效率的下降。

進一步，在所述的加熱器9的上表面鍍覆一層薄膜，使得加熱器9與第一絕緣環6之間能夠有效隔離絕緣；在所述的加熱器9的下表面同樣鍍覆一層薄膜，使得加熱器9與第二絕緣環7以及屏蔽環8之間也能夠有效隔離絕緣。本實施例中，藉由在加熱器9的上下表面分別鍍覆薄膜而形成薄膜鍍層的加熱結構，即不會影響其本身產生的加熱源向聚焦環5的傳遞，又能夠有效隔絕與其接觸的上下部件。並且，由於本實施例中的加熱器9是設置在第一絕緣環6的下方，相比傳統的直接設置在聚焦環5上的加熱器，不僅更節省反應腔室1內的空間位置，並且有效簡化了線路佈置，進而減小了對於蝕刻反應的影響；同時，由於設置加熱器的位置仍然較為接近聚焦環5，使得其對聚焦環5的加熱更均勻，且溫度控制更準確，反饋更快速靈敏。另外，所述加熱器9設置於第一絕緣環6的下方，因熱阻較小，從而使得導熱效果更好。

進一步，所述加熱器9與第一絕緣環6下表面之間的連接方式包括：黏貼或者硫化。當採用黏貼方式使所述加熱器9與第一絕緣環6連接時，若所述加熱器9發生損傷需要更換時，只需揭掉已損傷的加熱器，並更換新加熱器即可，而無需更換第一絕緣環6。

所述的加熱器9採用由金屬材料製成的發熱體（電阻），或者採用由非金屬材料製成的發熱體（電阻）。

所述的薄膜採用聚醯亞胺（polyimide）材料製成，或者採用陶瓷材料製成。

如圖4所示，在本發明的又一種可選實施例中，所述第一絕緣環6包括：中絕緣環6b、位於所述中絕緣環6b上方的上絕緣環6a和位於所述中絕緣環6b下方的下絕緣環6c，所述上絕緣環6a、中絕緣環6b和下絕緣環6c的側壁均與基座3側壁接觸。其中，所述中絕緣環6b遠離基座3的部分上表面未被上絕緣環6a覆蓋，即該部分中絕緣環6b的上表面被暴露在外，使所述上絕緣環6a與中絕緣環6b之間構成第一凹槽；所述中絕緣環6b遠離基座3的部分下表面未被下絕緣環6c覆蓋，即該部分中絕緣環6b的下表面被暴露在外，使所述下絕緣環6c與中絕緣環6b之間構成第二凹槽。並且，部分第二絕緣環7設置在所述第二凹槽內。

其中，所述加熱器9設置在第二凹槽底部的中絕緣環6b下表面，且由所述屏蔽環8延伸至部分第二絕緣環7的上方，其與電源10之間的電路接線直接從位於其下方的屏蔽環8的頂部穿入其內部，並從屏蔽環8的底部引出至反應腔室的外部與電源10連接，從而實現加熱器9與電源10之間的線路連接。與之前所述的兩個實施例相同，由於從加熱器9引出電路接線的位置與在屏蔽環8的穿入位置是直接相對設置的，從而有效簡化電路接線的佈置設計，並且有效隔絕因電路接線外露而產生的射頻干擾。

並且，由於所述下絕緣環6c與中絕緣環6b之間構成第二凹槽，所述加熱器9位於所述第二凹槽底部的中絕緣環6b下表面，使得所述加熱器9與基座3之間的距離較遠，因此所述加熱器9與基座3之間不易產生電弧損傷。

進一步，所述加熱器9與第二凹槽底部的中絕緣環6b下表面之間的連接方式包括：黏貼或者硫化。當採用黏貼方式使所述加熱器9與中絕緣環6b連接時，若所述加熱器9發生損傷需要更換時，只需揭掉已損傷的加熱器9，並更換新加熱器9即可，而無需更換第一絕緣環6。

當然，在本實施例中，所述的加熱器9也可選擇藉由直接鍍覆設置於第二凹槽底部的中絕緣環6b下表面，並且由於中絕緣環6b本身即採用絕緣材料製成，因此僅在該加熱器9的下表面鍍覆一層薄膜，使得加熱器9與第二絕緣環7以及屏蔽環8之間能夠有效隔離絕緣。由於所述加熱器9直接鍍覆設置於中絕緣環6b的下表面，當所述加熱器9不滿足技術要求或損壞時，可藉由化學腐蝕方式去除所述加熱器9，而無需更換第一絕緣環6。

如圖5所示，在本發明的又一種可選實施例中，所述的加熱器9仍然與圖3或圖4實施例中所描述的一樣，是設置在第一絕緣環6的下方，且由所述屏蔽環8延伸至部分第二絕緣環7的上方。其中，所述加熱器9沿第一絕緣環6的圓周方向呈環狀佈置。對於與電源10之間的電路接線佈置也是同樣的設置方式，即設置在屏蔽環8中。由於第一絕緣環6本身即採用絕緣材料製成，因此可在圖3或者圖4加熱器9的上表面直接鍍覆設置在第一絕緣環6的底部，並且在該加熱器9的下表面另外鍍覆一層薄膜，使得加熱器9與第二絕緣環7以及屏蔽環8之間能夠有效隔離絕緣。同樣，本實施例中對於加熱器9的結構設置即不會影響其本身產生的加熱源向聚焦環5的傳遞，又能夠有效隔絕與其接觸的上下部件，並且因為熱阻更小，導熱效果更好，使得對聚焦環5的加熱更均勻，溫度控制更準確，反饋更快速靈敏。

由於所述加熱器9直接鍍覆設置於第一絕緣環6的下表面，當所述加熱器9不滿足技術要求或損壞時，可藉由化學腐蝕方式去除所述加熱器9，而無需更換第一絕緣環6。

對於上述不同實施例中的加熱器的結構以及位置設置，在實際應用中，可根據不同電漿處理裝置在反應腔室1的內部結構上的微調，以及不同蝕刻製程的要求，而選擇能夠達到最佳使用效果的其中一種。

本發明中，在聚焦環5與第一絕緣環6之間相互接觸的界面設置有第一導熱墊11；且該第一導熱墊11由彈性的矽膠材料製成，使其分別與上下方部件的接觸面能夠可靠的緊密貼合，即第一導熱墊11的上表面與聚焦環5緊密貼合，下表面與第一絕緣環6緊密貼合。在蝕刻過程中，當電源10控制加熱器9開啟時，所形成的加熱源經由第一絕緣環6、第一導熱墊11傳遞至聚焦環5，對聚焦環5的溫度進行調節。

本發明中，在第一絕緣環6與基座3之間相互接觸的界面設置有第二導熱墊12；且該第二導熱墊12由彈性的矽膠材料製成，使其分別與上下方部件的接觸面能夠可靠的緊密貼合，即第二導熱墊12的上表面與第一絕緣環6緊密貼合，下表面與基座3緊密貼合。在蝕刻過程中，反應腔室1內形成的電漿輻射到聚焦環5上的熱量向下依次藉由第一導熱墊11、第一絕緣環6、第二導熱墊12傳遞至基座3，並最終藉由基座3內設置的冷卻系統將熱量帶走。

本發明中，為了更精確控制聚焦環5的溫度，所述的聚焦環溫度調節裝置還包含溫度探測器（圖中未示），用於對聚焦環5的溫度進行即時探測。由於需要同時考慮到溫度探測器的電路接線的佈置（包括如何隔離射頻干擾）以及確保對於聚焦環5的溫度探測的精確度，因此將溫度探測器設置在第一絕緣環6的下方，且其電路接線設置在屏蔽環8中，並引出至反應腔室1的外部與溫度控制器連接。進一步，該溫度控制器還需要與屏蔽環8中的電源10藉由電路接線連接。藉由將即時探測到的聚焦環5的溫度信號反饋至溫度控制器，由其控制屏蔽環8中的電源10是否打開，從而控制加熱器9是否需要向聚焦環5補充輻射熱量從而達到溫度調節的功能。具體的，當溫度控制器判斷到當前探測到的溫度信號高於預設值時，藉由控制電源10來關閉加熱器9；當溫度控制器判斷到當前探測到的溫度信號低於預設值時藉由控制電源10來開啟加熱器9。

所述的溫度探測器可採用探測後產生電信號的感溫探頭，利用設置在屏蔽環8中的電路接線將電信號引出至溫度控制器；因其電路接線設置在屏蔽環8中，因此無需另外設置濾波器等進行射頻屏蔽。或者，所述的溫度探測器也可採用基於光學信號的感溫探頭，其對所探測到的不同溫度發射不同頻譜或波長的光信號，利用設置在屏蔽環8中的光纖將探測後產生的光信號引出至溫度控制器。

本發明中，在聚焦環5的外緣環繞設置有壓緊環13，並覆蓋在第一絕緣環6未被聚焦環5遮蔽的位置上，用於將聚焦環5的設置位置限定在基片4的外緣。尤其在圖4所示的可選實施例中，部分壓緊環13設置在所述第一凹槽內，使得壓緊環13與上絕緣環6a的外側壁接觸。所述第一凹槽用於使壓緊環13壓緊第一絕緣環6。在聚焦環5和壓緊環13的上方、以及第一絕緣環6的外緣，環繞設置有覆蓋環14，用於防止反應腔室1內的電漿對所述覆蓋環14下方各部件的侵蝕。

基於本發明所述的電漿處理裝置，其對聚焦環的溫度調節方法具體為：在蝕刻過程中，反應腔室1內的電漿輻射到聚焦環5上的熱量，藉由第一導熱墊11、第一絕緣環6、第二導熱墊12傳遞至基座3處進行冷卻；基於上述的冷卻路徑，聚焦環5的溫度將逐漸降低至第一溫度。在此過程中，溫度探測器不間斷對聚焦環5進行溫度探測，並將即時探測到的溫度信號傳輸至溫度控制器。

若溫度控制器判斷所述的第一溫度低於某項蝕刻製程中設定的聚焦環5必須達到的溫度閾值時，就可藉由本發明繼續對聚焦環5的溫度進行調節，具體為：由溫度控制器控制電源10打開以開啟加熱器9，向聚焦環5提供加熱源，該加熱源的熱量藉由第一絕緣環6、第一導熱墊11傳遞到聚焦環5；基於上述的導熱路徑，聚焦環5的溫度降逐漸上升直至達到所要求的溫度閾值。在此過程中，溫度探測器不間斷對聚焦環5進行溫度探測，並將即時探測到的溫度信號傳輸至溫度控制器。並在溫度控制器判斷聚焦環5的當前溫度達到所要求的溫度閾值時，控制電源10關閉以停止加熱器9繼續向聚焦環5提供加熱源。

在整個蝕刻過程中，藉由不斷反復執行上述的降溫及升溫步驟，有效實現對聚焦環5工作溫度的準確精細的控制及調節，從而滿足並達到更高的技術需求。

儘管本發明的內容已經藉由上述可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。在所屬技術領域具有通常知識者閱讀了上述內容後，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申請專利範圍來限定。

1:反應腔室 2:氣體噴淋頭 3:基座 4:基片 5:聚焦環 6、6a、6b、6c:絕緣環 7:第二絕緣環 8:屏蔽環 9:加熱器 10:電源 11:第一導熱墊 12:第二導熱墊 13:壓緊環 14:覆蓋環 301:台階 RF:射頻功率

圖1是習知技術中的電漿處理裝置的結構示意圖；圖2是本發明中的一種電漿處理裝置的結構示意圖；圖3是本發明中的另一種電漿處理裝置的結構示意圖；圖4是本發明中的又一種電漿處理裝置的結構示意圖；圖5是本發明中的再一種電漿處理裝置中的加熱器和第一絕緣環的結構示意圖。

1:反應腔室

2:氣體噴淋頭

3:基座

4:基片

5:聚焦環

6、6a、6b、6c:絕緣環

7:第二絕緣環

8:屏蔽環

9:加熱器

10:電源

11:第一導熱墊

12:第二導熱墊

13:壓緊環

14:覆蓋環

301:台階

RF:射頻功率

Claims

一種電漿處理裝置，包括：一真空反應腔室，該真空反應腔室內部有對一基片進行處理的電漿；該真空反應腔室的底部設有承載該基片的一基座；在該基座的外緣環繞設置有一聚焦環；其中，在該聚焦環的下方設置有一第一絕緣環，該第一絕緣環環繞該基座；在該第一絕緣環的內部或下方設置有一加熱器；在該第一絕緣環的下方設置有一屏蔽環，該屏蔽環接地並環繞該基座；在該屏蔽環的內部設置有一電路接線，該電路接線用於向該加熱器提供電能；在該屏蔽環與該基座之間還環繞設置有一第二絕緣環。
如請求項1所述的電漿處理裝置，其中該加熱器設置於該第一絕緣環的下方，且由該屏蔽環延伸至部分的該第二絕緣環的上方。
如請求項2所述的電漿處理裝置，其中該加熱器與該第一絕緣環下表面之間的連接方式包括：黏貼或者硫化。
如請求項2所述的電漿處理裝置，其中該加熱器的上表面直接塗覆設置於該第一絕緣環的下表面，且該加熱器位於該屏蔽環以及部分的該第二絕緣環的上方。
如請求項1所述的電漿處理裝置，其中該第一絕緣環包括：一中絕緣環、位於該中絕緣環上方的一上絕緣環、位於該中絕緣環下方的一下絕緣環；該上絕緣環、該中絕緣環和該下絕緣環側壁均與該基座的側壁接觸；該中絕緣環遠離該基座的部分上表面未被該上絕緣環覆蓋，使該上絕緣環與該中絕緣環之間構成一第一凹槽；該中絕緣環遠離該基座的部分下表面未被該下絕緣環覆蓋，使該下絕緣環與該中絕緣環之間構成一第二凹槽；部分的該第二絕緣環位於該第二凹槽內。
如請求項5所述的電漿處理裝置，其中該加熱器設置於該第二凹槽底部的該中絕緣環之下表面，且由該屏蔽環延伸至部分的該第二絕緣環的上方。
如請求項6所述的電漿處理裝置，其中該加熱器與該中絕緣環下表面之間的連接方式包括：黏貼或者硫化。
如請求項6所述的電漿處理裝置，其中該加熱器的上表面直接鍍覆設置於該第二凹槽底部的該中絕緣環下表面。
如請求項2或6所述的電漿處理裝置，其中該加熱器的表面設置一絕緣膜；該絕緣膜的材料包括：聚醯亞胺材料或者陶瓷。
如請求項1所述的電漿處理裝置，其中，在該聚焦環與該第一絕緣環之間相互接觸的界面設有一第一導熱墊；在該第一絕緣環與該基座之間相互接觸的界面設有一第二導熱墊。
如請求項10所述的電漿處理裝置，其中該第一導熱墊和該第二導熱墊的材料包括：彈性矽膠材料。
如請求項1所述的電漿處理裝置，其進一步包含：一溫度探測器，用於對該聚焦環的溫度進行即時探測；一溫度控制器，用於根據該溫度探測器反饋的溫度信號控制該加熱器的開啟或關閉。
如請求項12所述的電漿處理裝置，其中該溫度探測器設置在該第一絕緣環的下方，其電路接線設置在該屏蔽環中，並引出至該真空反應腔室的外部與該溫度控制器連接。
如請求項5所述的電漿處理裝置，其進一步包含：在該聚焦環的外緣環繞設有一壓緊環，部分的該壓緊環位於該第一凹槽內，該壓緊環與該第一凹槽側壁的該上絕緣環之側壁接觸；在該聚焦環和該壓緊環的上方、以及該第一絕緣環的外緣環繞設置有覆蓋環。