TWI821771B - 限制環及其製作方法、以及等離子體處理裝置 - Google Patents
限制環及其製作方法、以及等離子體處理裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI821771B TWI821771B TW110140337A TW110140337A TWI821771B TW I821771 B TWI821771 B TW I821771B TW 110140337 A TW110140337 A TW 110140337A TW 110140337 A TW110140337 A TW 110140337A TW I821771 B TWI821771 B TW I821771B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- channel
- ring
- gas
- annular body
- main channel
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 31
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 59
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32623—Mechanical discharge control means
- H01J37/32642—Focus rings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/334—Etching
- H01J2237/3343—Problems associated with etching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
本發明提供了一種限制環及其製作方法、以及等離子體處理裝置，通過在氣體通道內設置非縱向彎折部，增大了等離子體與氣體通道碰撞機率，有效的將等離子體限制在處理區域內，大大減小了深寬比，從而降低了氣阻。
Description
本發明涉及等離子體處理裝置的技術領域，尤其涉及一種等離子體處理裝置中的等離子體限制環的技術領域。
等離子體處理裝置是利用真空反應腔的工作原理進行半導體基片的加工。真空反應腔的工作原理是在真空反應腔中通入含有適當蝕刻劑或沉積源氣體的反應氣體，然後再對反應腔進行射頻能量輸入，以啟動反應氣體，來點燃和維持等離子體，以便蝕刻基片表面上的材料層或在基片表面上沉澱材料層，進而對半導體基片進行加工。例如，電容性等離子體反應裝置已經被廣泛應用於加工半導體基片，在電容性等離子體反應裝置中，當射頻功率被施加到上電極或下電極之一時，就在電極之間形成電容性放電。
在等離子體產生後，大部分等離子體會處於上下電極之間的處理區域，但由於等離子體具有擴散性，還是有部分等離子體可能充滿整個反應腔，到達排氣區域，若等離子體到達非處理區域，例如排氣區域，那麼這些區域可能會被等離子體腐蝕、侵蝕，或發生沉積，從而導致反應腔內顆粒污染，降低反應腔內零件工作壽命，影響半導體加工品質。
因此，需要將等離子體限制在處理區域內，現有技術中一般採用限制環將等離子體限制在處理區域內，例如附圖1中，限制環200’設置在處理區域201和排氣區域202之間，具有多個通道，等離子體中的帶電粒子通過通道移動的距離大於該帶電粒子的平均自由程，等離子體P中的帶電粒子在經過通道時，由於碰撞通道側壁而發生湮滅，減少了洩露等
離子體P’的數量，有效的將等離子體限制在處理區域內，但是這樣的設計，為了增加等離子體中帶電粒子碰撞通道側壁的機率，通道的深寬會比較大，即通道的深度D較大，較大的深度D導致氣阻的增加，給排氣泵140(如附圖2中所示)帶來極大的工作負荷，減少了排氣泵140的使用壽命。
為了解決上述技術問題，本發明提供一種限制環，其用於等離子體處理裝置，設置於所述等離子體處理裝置的處理區域和排氣區域之間，其中：包括：環狀本體，所述環狀本體具有上表面和與上表面相對的下表面；所述環狀本體包括至少一個氣體通道，所述氣體通道貫穿所述上表面和下表面；所述氣體通道包括位於上表面和下表面之間的至少一個非縱向彎折部。
較佳的，位於所述非縱向彎折部的氣體通道與上表面或下表面的角度為大於等於0°小於90°。
較佳的，所述角度為0°。
較佳的，所述氣體通道呈環狀沿著環狀本體周向延伸，相鄰的所述氣體通道之間相互隔離。
較佳的，所述氣體通道還包括：主通道、以及至少兩個與同一主通道相通的副通道；其中，所述主通道的氣體入口位於上表面，所述副通道的氣體出口位於下表面，所述非縱向彎折部位於主通道和副通道的連接處。
較佳的，所述氣體通道還包括：主通道、以及至少兩個與同一主通道相通的副通道；其中，所述主通道的氣體出口位於下表面，所述副通道的氣體入口位於上表面，所述非縱向彎折部位於主通道和副通道的連接處。
較佳的，所述限制環還包括間隔部；與同一主通道連通的副通道之間通過間隔部間隔開，所述主通道與副通道均呈環狀沿著環狀本體周向延伸。
較佳的，所述間隔部在朝向上表面一側具有非縱向面。
較佳的，所述間隔部在朝向下表面一側具有非縱向面。
較佳的，同一所述副通道在環狀本體周向上被連接部間隔，所述連接部的一端與所述間隔部一體連接，所述連接部的另一端與環狀本體的側壁一體連接。
較佳的，所述主通道的寬度等於所有副通道的寬度之和。
較佳的，所述環狀本體表面經過陽極化處理。
較佳的，所述環狀本體上接觸或靠近等離子體的表面塗覆有抗等離子體腐蝕的材料。
進一步的，本發明還公開了一種等離子體處理裝置，包括由腔壁圍成的反應腔，所述反應腔具有處理區域和排氣區域，其中：還包括：如上述的限制環，所述限制環設置於處理區域和排氣區域之間。
進一步的，本發明還公開了一種上述限制環的製造方法，所述方法包括：通過機械加工方式一體化加工。
進一步的，本發明還公開了一種上述限制環的製造方法，所述方法包括：分別加工所述環狀本體和所述間隔部，將所述環狀本體和所述間隔部組裝。
較佳的，所述方法包括：通過設置在環狀本體和間隔部下表面的環形架將二者組裝。
本發明的優點在於：本發明提供了一種限制環及其製作方法、以及等離子體處理裝置，通過在氣體通道內設置非縱向彎折部，增大了等離子體與氣體通道碰撞機率，有效的將等離子體限制在處理區域內，大大減小了深寬比，從而降低了氣阻。
100:真空反應腔
101:反應腔腔壁
102:開口
110:基座
112:靜電吸盤
113:靜電電極
114:加熱裝置
120:氣體噴淋頭
125:氣體供應裝置
132:聚焦環
134:邊緣環
136:中接地環
137:下接地環
138:遮罩環
140:排氣泵
150:射頻電源
152:匹配網路
200,200’:限制環
201:處理區域
202:排氣區域
210:環狀本體
220:氣體入口
230:上表面
231:下表面
240:間隔部
241:非縱向面
242:側面
250:側壁
251:側壁非縱向面
252:上側壁
253:下側壁
260:非縱向彎折部
270:連接部
D:通道的深度
G:氣體
P,P’:等離子體
S:氣體通道
S1,S2:主通道
S2a:第一副通道
S2b:第二副通道
W:基片
為了更清楚地說明本發明實施例或習知技術中的技術方案，下面將對實施例或習知技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者來講，在不付出具進步性改變的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1示出了習知技術中的限制環的示意圖；圖2示出了電容耦合等離子體(CCP)處理裝置結構示意圖；圖3示出了限制環的俯視圖；圖4示出了圖3中限制環沿x-x’方向的截面圖；圖5示出了氣體通道S內部氣體分佈圖；圖6示出了副通道局部仰視圖；圖7示出了又一實施例；以及圖8示出了又一實施例。
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附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，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，本發明所屬技術領域中具有通常知識者在沒有做出具進步性改變的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。
圖2示出了電容耦合等離子體(CCP)處理裝置結構示意圖。圖2中，電容耦合等離子體處理裝置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100，真空反應腔包括由金屬材料製成的大致為圓柱形的反應腔
腔壁101，反應腔腔壁101上設置一開口102用於容納基片W進出。真空反應腔100上部設置一氣體噴淋頭120和一與所述氣體噴淋頭120相對設置的基座110，所述氣體噴淋頭120與一氣體供應裝置125相連，用於向真空反應腔100輸送反應氣體，同時作為真空反應腔100的上電極，所述基座110上方設置一靜電吸盤112，同時作為真空反應腔100的下電極，所述上電極和所述下電極之間形成一處理區域201。至少一射頻電源150通過匹配網路152施加到所述上電極或下電極之一，在所述上電極和所述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的基片W的表面發生多種物理和化學反應，使得基片W表面的形貌發生改變，即完成蝕刻過程。真空反應腔100的下方還設置一排氣泵140，用於將反應副產物排出反應腔，維持真空反應腔100的真空環境。
靜電吸盤112內部設置一靜電電極113，用於產生靜電吸力，以實現在製程過程中對待處理基片W的支撐固定。靜電吸盤112下方設置加熱裝置114，用於對製程過程中的基片W的溫度進行控制。環繞所述基座110設置有聚焦環132及邊緣環134，所述聚焦環132和邊緣環134用於調節基片W周圍的電場或溫度分佈，提高基片W處理的均勻性。環繞所述邊緣環134設置等離子體的限制環200，限制環200位於處理區域201和排氣區域202之間，將等離子體限制在上下電極之間的處理區域201，避免等離子體洩露到非處理區域，例如排氣區域202，造成非處理區域的部件損傷。等離子體的限制環200下方設置一中接地環136，中接地環136用於為等離子體的約束環200提供電場遮罩；中接地環136下方設置一下接地環137，中接地環136和下接地環137保持電連接，以在真空反應腔100內形成一射頻接地回路。下接地環137與基座110之間設置一遮罩環
138，用於將施加到基座110上的射頻訊號遮罩在基座110內，實現基座110與下接地環137的電隔離。
圖3示出了附圖2中限制環200具體實施例的俯視圖，限制環200包括環狀本體210和間隔部240(示於圖4)，所述環狀本體210包括上表面230和與上表面230相對的下表面231(示於圖4)，所述上表面230面向處理區域201，所述下表面231面向排氣區域202；較佳的，上表面230平行於下表面231；所述環狀本體210包括至少一個氣體通道S(示於圖4)，所述氣體通道S貫穿所述上表面230和下表面231，所述氣體通道S呈環狀沿著環狀本體210周向延伸，相鄰的所述氣體通道S之間相互隔離，所述氣體通道S兩兩之間在周向上相互平行，形成多個同心環。在縱向方向上，即與上、下表面垂直的方向，每個氣體通道S大致與縱向平行。
圖4示出了圖3中限制環沿x-x’方向的截面圖。由圖4所示，所述每個氣體通道S包括：主通道S1、以及與同一主通道S1分別相連通的第一副通道S2a、第二副通道S2b；其中，所述主通道S1的氣體入口220位於上表面230，所述副通道S2a、S2b的氣體出口221位於下表面231；每個氣體通道S還包括兩個非縱向彎折部260。以圖示所在平面的方位區分左右，兩個非縱向彎折部260為左側的非縱向彎折部和右側的非縱向彎折部，所述非縱向彎折部260位於主通道S1和副通道S2a、S2b的連接處；對於其中一個氣體通道S，第一副通道S2a通過左側的非縱向彎折部260與主通道S1相連，第二副通道S2b通過右側的非縱向彎折部260與主通道S1相連，非縱向彎折部260具有大致沿著橫向延伸的趨勢，其中橫向是與上表面230和下表面231平行的方向，位於所述非縱向彎折部260的氣體通道與上表面230或下表面231的角度為大於等於0°小於90°，較佳地，角度為大於等於0°小於等於45°，較佳地，角度為0°，附圖4僅示出了角度為0°的情況。
進一步地，由附圖4可以看出：氣體G經過S1，經由非縱向彎折部260，氣體G被分成兩路，在非縱向彎折部260處，氣體G被迫沿著大致橫向流動。由於等離子體中的帶電粒子在處理區域201的電場中具有方向性和較快的速度，因而包含在用過的反應氣體中的絕大多數的帶電粒子在被排氣泵140抽吸時會由於方向性和速度碰撞在限制環200的上表面230而無法通過，而一小部分沒有撞擊到上表面230的帶電粒子會流向氣體通道S。
附圖5示出了一個氣體通道S內部氣體分佈圖。所述限制環200包括環狀本體210和間隔部240，環狀本體210包括多個側壁250。氣體通道S由兩個相對的側壁250和間隔部240構成，間隔部240設置在相對的兩個側壁250之間，側壁250包括由上到下依次連接的上側壁252、側壁非縱向面251、下側壁253，其中，上側壁252和下側壁253基本上沿著縱向延伸，側壁非縱向面251與上表面230或下表面231成一角度，所述角度為大於等於0°小於90°，較佳地，所述角度為大於等於0°小於45°，較佳地，所述角度為0°；間隔部240包括非縱向面241(示於圖4)和兩個側面242，側面242基本上沿著縱向延伸，非縱向面241可以與上表面230、下表面231上平行(即角度等於0°的情況)，非縱向面241與兩側的側面242連接形成牆體狀；較佳的，非縱向面241成山峰狀，山峰狀的坡面與側壁非縱向面251平行，此時非縱向彎折部260(示於圖4)的角度與上表面230或下表面231(示於圖4)成一角度(即角度為大於0°小於90°的情況)；較佳的，上側壁252向下的延長線與間隔部240的非縱向面241相交。
由於非縱向彎折部260的存在，帶電粒子進入氣體通道S後，大概率撞擊間隔部240的非縱向面241，少量沒有撞擊非縱向面241的帶電粒子會由於氣流的轉向而撞擊下側壁253，這些撞擊將帶電粒子上的電荷中和，使得碰撞後離開氣體通道S的粒子都是中性的。因此，大大減少了處於非處理區域的帶電粒子數，排出的氣體也不會使得等離子體的放電
延伸至非處理區域，消除了非處理區域的放電現象，避免了真空反應腔100的腐蝕，另外，排氣區域202的顆粒由於向上湧時會受到側壁非縱向面251的阻隔，因此還可以起到解決排氣區域202中顆粒的上湧而影響半導體製程品質的問題。
附圖6示出了副通道局部仰視圖，第一副通道S2a、第二副通道S2b至少一個在周向上是非連續的，中間由連接部270間隔，連接部270的一端與間隔部240一體地連接，連接部270的另一端與側壁250一體地連接；例如，在一個第二副通道S2b的周向上被連接部270間隔，連接部270數量為至少一個，較佳的，個數為3個或4個，多個連接部270在周向上是均勻間隔的。連接部270的設置，方便了限制環200的一體化成型，具體的，採用機械加工完成，一體化製造的方式便於生產製造，且形成的限制環200強度大。
較佳地，參見附圖5，主通道S1的寬度是均一的，其寬度為W1，第一副通道S2a、第二副通道S2b的寬度同樣也是均一的，且第一副通道S2a的寬度為W2，第二副通道S2b的寬度為W2’；較佳地，W1=W2+W2’，較佳地，W2=W2’，當然W2也可以不等於W2’。這樣的好處在於：由於氣體進入和排除口相同，氣阻會降低。
上述實施例僅例舉出副通道為兩個的情況。當然，副通道也可以僅有一個，那麼主通道通過一個非縱向彎折部與一個副通道連接；較佳地，此時，為了保證氣阻儘量低，主通道和副通道的寬度相同。
不僅如此，還可以有其他實施方式。副通道個數也可以為兩個以上。例如，可以在間隔部240上同樣設置有氣體通道S，氣體通道S貫穿非縱向面241和下表面231，並且氣體通道S包括主通道、以及通過非縱向彎折部260連接的一個或兩個副通道；較佳地，為了保證氣阻儘量低，主通道寬度等於所有副通道寬度之和。
附圖7示出了本發明另一實施例。該圖示出了4個非縱向彎折部的情況，當然也可以有更多的非縱向彎折部。為了描述清楚、簡潔，跟上文相同的零部件採用相同的標號進行描述。在本實施例中，和以上實施例的區別僅在非縱向彎折部有4個。主通道通過兩個非縱向彎折部與其中一個副通道連通，在此實施例中，間隔部240具有三個非縱向面241，這樣大大增加了帶電粒子撞擊的可能性；較佳的，上側壁向下延伸的延長線與非縱向面241相交。在此實施例中，為了保證氣阻儘量低，主通道寬度等於所有副通道寬度之和。另外，副通道也不僅僅局限於兩個，也包括如上文所述的一或更多個副通道的情況。
附圖8示出了本發明另一實施例。該實施例和以上實施例的區別僅在於主通道和副通道是上下顛倒的，即：所述氣體通道的所述主通道的氣體出口位於下表面，所述副通道的氣體入口位於上表面，所述非縱向彎折部位於主通道和副通道的連接處；具體的，參見附圖8，氣體通過第一副通道S1a、第二副通道S1b進入，然後經過非縱向彎折部流向主通道S2’，該實施例中，帶電粒子傾向於撞擊側壁非縱向面和下側壁；較佳地，間隔部240的側面向下延伸的延長線與側壁非縱向面相交。
綜上，由於所述本發明的限制環的深度設計無需考慮等離子體的帶電粒子通過所述氣體通道移動的距離必須大於所述帶電粒子的平均自由程，因此本發明的限制環的深度會比現有技術中限制環的深度小，深度的降低，大大減小了深寬比，從而降低了氣阻，減小了對泵的負荷。
對於上述實施例材料的選擇。限制環選用金屬製成，例如鋁、不銹鋼、鎢等，為了保護限制環，各個面首先需進行陽極化處理，隨後再在面對處理區域的面塗覆一層防止等離子體腐蝕的物質，比如：塗覆一層氧化釔(Y2O3)材料，以進一步防止等離子體腐蝕。
對於限制環的製造方法，上文已經提到一體化加工的方法，即：通過機械加工實現一體化加工。
較佳的，限制環也可以採用分體加工的方法，首先，分別加工所述環狀本體和間隔部，然後將環狀本體和間隔部組裝，所述製造方法步驟包括通過設置在環狀本體和間隔部下表面的環形架將二者組裝；較佳的，製造方法步驟還可以包括採用上文的連接部將環狀本體和間隔部組裝在一起，該方法中的連接部是分立的，不和間隔部、環狀本體一體製造。
本發明公開的限制環不限於應用於上述等離子體處理裝置，在其他等離子體處理裝置中也可以適用，此處不再贅述。
儘管本發明的內容已經通過上述較佳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。在本發明所屬技術領域中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。
200:限制環
210:環狀本體
230:上表面
S1:主通道
Claims (18)
- 一種限制環，其用於一等離子體處理裝置，設置於該等離子體處理裝置的一處理區域和一排氣區域之間，其中：包括：一環狀本體，該環狀本體具有一上表面和與該上表面相對的一下表面；該環狀本體包括至少一個氣體通道，每個氣體通道貫穿該上表面和該下表面；每個氣體通道包括位於該上表面和該下表面之間的至少一個非縱向彎折部。
- 如請求項1所述的限制環，其中：位於每個非縱向彎折部的氣體通道與該上表面或該下表面的一角度為大於等於0°且小於90°。
- 如請求項2所述的限制環，其中：該角度為0°。
- 如請求項1所述的限制環，其中：每個氣體通道呈環狀沿著該環狀本體周向延伸，相鄰的氣體通道之間相互隔離。
- 如請求項1所述的限制環，其中：每個氣體通道還包括：一主通道、以及至少兩個與同一該主通道相通的副通道；其中，該主通道的氣體入口位於該上表面，每個副通道的氣體出口位於該下表面，每個非縱向彎折部位於該主通道和各副通道的連接處。
- 如請求項1所述的限制環，其中：每個氣體通道還包括：一主通道、以及至少兩個與同一該主通道相通的副通道；其中，該主通道的氣體出口位於該下表面，每個副通道的氣體入口位於該上表面，每個非縱向彎折部位於該主通道和各副通道的連接處。
- 如請求項5所述的限制環，其中：該限制環還包括一間隔部；與同一該主通道連通的各副通道之間通過該間隔部間隔開，該主通道與各副通道均呈環狀沿著該環狀本體周向延伸。
- 如請求項6所述的限制環，其中：該限制環還包括一間隔部；與同一該主通道連通的各副通道之間通過該間隔部間隔開，該主通道與各副通道均呈環狀沿著該環狀本體周向延伸。
- 如請求項7所述的限制環，其中：該間隔部在朝向該上表面一側具有一非縱向面。
- 如請求項8所述的限制環，其中：該間隔部在朝向該下表面一側具有一非縱向面。
- 如請求項7-10中任一項所述的限制環，其中：同一該副通道在該環狀本體的周向上被一連接部間隔，該連接部的一端與該間隔部一體連接，該連接部的另一端與該環狀本體的側壁一體連接。
- 如請求項5-10中任一項所述的限制環，其中：該主通道的寬度等於所有該副通道的寬度之和。
- 如請求項1-10中任一項所述的限制環，其中：該環狀本體的表面經過陽極化處理。
- 如請求項1-10中任一項所述的限制環，其中：該環狀本體上接觸或靠近等離子體的表面塗覆有抗等離子體腐蝕的材料。
- 一種等離子體處理裝置，包括由腔壁圍成的一反應腔，該反應腔具有一處理區域和一排氣區域，其中：還包括：一如請求項1-14中任一項所述的限制環，該限制環設置於該處理區域和該排氣區域之間。
- 一種如請求項1-14任一項所述的限制環的製造方法，該限制環的製造方法包括下列步驟：通過機械加工方式一體化加工。
- 一種如請求項7-11中任一項所述的限制環的製造方法，該限制環的製造方法包括下列步驟：分別加工該環狀本體和該間隔部；以及將該環狀本體和該間隔部組裝。
- 如請求項17所述的限制環的製造方法，該限制環的製造方法包括下列步驟：通過連接部將該環狀本體和該間隔部組裝在一起，該連接部是分立的，不和該間隔部、該環狀本體一體製造。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011302303.0 | 2020-11-19 | ||
| CN202011302303.0A CN114551199A (zh) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | 一种限制环及其制作方法、以及等离子体处理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202236352A TW202236352A (zh) | 2022-09-16 |
| TWI821771B true TWI821771B (zh) | 2023-11-11 |
Family
ID=81659167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW110140337A TWI821771B (zh) | 2020-11-19 | 2021-10-29 | 限制環及其製作方法、以及等離子體處理裝置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114551199A (zh) |
| TW (1) | TWI821771B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117293010B (zh) * | 2023-11-24 | 2024-02-13 | 上海谙邦半导体设备有限公司 | 一种限制环及其制造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201701318A (zh) * | 2015-03-31 | 2017-01-01 | 蘭姆研究公司 | 具有傾斜的限制環之電漿處理系統與結構 |
| TW201810344A (zh) * | 2016-06-22 | 2018-03-16 | 美商蘭姆研究公司 | 使用耦合環中之電極以控制邊緣區域中之離子的方向性之系統及方法 |
| TW201816831A (zh) * | 2016-07-25 | 2018-05-01 | 美商蘭姆研究公司 | 藉由使主射頻產生器與邊緣射頻產生器同步以達成與電漿腔室內之邊緣區域有關的預定因子之系統及方法 |
-
2020
- 2020-11-19 CN CN202011302303.0A patent/CN114551199A/zh active Pending
-
2021
- 2021-10-29 TW TW110140337A patent/TWI821771B/zh active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201701318A (zh) * | 2015-03-31 | 2017-01-01 | 蘭姆研究公司 | 具有傾斜的限制環之電漿處理系統與結構 |
| TW201810344A (zh) * | 2016-06-22 | 2018-03-16 | 美商蘭姆研究公司 | 使用耦合環中之電極以控制邊緣區域中之離子的方向性之系統及方法 |
| US10115568B2 (en) * | 2016-06-22 | 2018-10-30 | Lam Research Corporation | Systems and methods for controlling directionality of ions in an edge region by using an electrode within a coupling ring |
| TW201816831A (zh) * | 2016-07-25 | 2018-05-01 | 美商蘭姆研究公司 | 藉由使主射頻產生器與邊緣射頻產生器同步以達成與電漿腔室內之邊緣區域有關的預定因子之系統及方法 |
| US10283330B2 (en) * | 2016-07-25 | 2019-05-07 | Lam Research Corporation | Systems and methods for achieving a pre-determined factor associated with an edge region within a plasma chamber by synchronizing main and edge RF generators |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202236352A (zh) | 2022-09-16 |
| CN114551199A (zh) | 2022-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102589536B1 (ko) | 개선된 프로파일을 갖는 듀얼 채널 샤워헤드 | |
| JP7425160B2 (ja) | 周期的かつ選択的な材料の除去及びエッチングのための処理チャンバ | |
| JP2018082149A (ja) | 酸素適合性プラズマ源 | |
| US9196460B2 (en) | Plasma processing apparatus and plasma processing method | |
| TWI805367B (zh) | 半導體製程設備中的承載裝置和半導體製程設備 | |
| KR20180076325A (ko) | 가스 공급 장치, 플라스마 처리 장치 및 가스 공급 장치의 제조 방법 | |
| TWI821771B (zh) | 限制環及其製作方法、以及等離子體處理裝置 | |
| JPH0359573B2 (zh) | ||
| US20120231631A1 (en) | Plasma generating apparatus and plasma etching method using the same | |
| KR102459959B1 (ko) | 플라즈마 시스템 및 필터 장치 | |
| CN213845214U (zh) | 一种限制环、以及等离子体处理装置 | |
| US11035040B2 (en) | Showerhead and substrate processing apparatus | |
| TW202343534A (zh) | 半導體處理腔室適配器 | |
| TWI834306B (zh) | 電漿約束系統及方法、電漿處理裝置 | |
| TWI387400B (zh) | 電漿系統 | |
| TW202333187A (zh) | 電漿約束系統及方法、電漿處理裝置 | |
| US20230402262A1 (en) | Apparatus for generating etchants for remote plasma processes | |
| JP2024012061A (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法 | |
| CN115692152A (zh) | 基片处理装置和基片处理方法 |