[发明专利]用于等离子体处理装置的等离子体挡环及其使用的方法

权利要求书

1.一种用于在半导体衬底上执行等离子体工艺的等离子体处理装置，其包括：

真空室，单个半导体衬底能够在其中被加载和卸载；

衬底支撑件，其被提供在所述真空室中使得所述半导体衬底能够被置于所述衬底支撑件的顶表面上；

注气构件，其将工艺气体供应到所述真空室中；

能量源，其被用来激发所述真空室中的所述工艺气体以生成等离子体；

至少一个排气口，所述工艺气体通过其排出所述真空室；以及

围绕所述衬底支撑件的外周的等离子体挡环，所述等离子体挡环被设置在所述半导体衬底的顶表面或者被设置在所述半导体衬底的顶表面下面且将所述真空室的内部空间分割成在所述等离子体挡环上面的等离子体空间和在所述等离子体挡环下面的排气空间，所述等离子体挡环包括内支撑环和外支撑环以及在所述内环和所述外环之间延伸的竖直间隔周向地重叠的矩形叶片，每一个叶片具有主表面且所述间隔重叠的叶片阻挡从所述等离子体空间到所述排气空间的视线，所述叶片的所述主表面被构造来在不挥发的副产品撤离所述等离子体空间而进入所述排气空间之前捕获所述副产品。

2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中所述竖直间隔周向地重叠的叶片进一步包括热控制机构，所述热控制机构被构造来加热或冷却所述叶片以提高不挥发的副产品的捕获率。

3.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中所述等离子体挡环是电接地的且所述间隔重叠的叶片是导电的。

4.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中所述等离子体挡环由铝、阳极化铝、或者碳化硅形成。

5.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中所述竖直间隔周向地重叠的叶片是导电的且被连接到电压源，所述电压源将足以维持高于所述等离子体的电压电势的所述间隔重叠的矩形叶片的所述主表面的电压电势的电压施加到所述叶片。

6.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中所述叶片中的每一个具有被构造来增加每一个叶片的所述主表面的表面面积的粗糙化表面涂层。

7.如权利要求6所述的等离子体处理装置，其中所述粗糙化表面涂层是等离子体喷涂的钇氧化物。

8.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中所述叶片是有角度的使得所述间隔重叠的叶片的主表面相对于所述衬底支撑件的所述顶表面各自以倾斜的角度取向，其中每一个叶片的上部与相邻叶片的下部重叠且从所述等离子体空间到所述排气空间的所述视线被所述间隔重叠的叶片阻挡。

9.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中第一组间隔的矩形叶片是共面的且形成面向所述等离子体空间的槽；

第二组间隔的矩形叶片是共面的且形成面向所述排气空间的槽；

其中所述第一组间隔的矩形叶片与所述第二组间隔的矩形叶片重叠且所述第一组和第二组间隔的矩形叶片重叠以阻挡从所述等离子体空间到所述排气空间的所述视线。

10.如权利要求9所述的等离子体处理装置，其中所述第一和第二组间隔的矩形叶片的主表面平行于所述衬底支撑件的所述顶表面。

11.一种等离子体处理装置的等离子体挡环，在所述等离子体处理装置中，工艺气体被引介到真空室中，等离子体通过利用射频能量激发所述真空室中的所述工艺气体被生成，且所述工艺气体通过排气口被排出所述真空室，所述等离子体挡环被配置成围绕支撑待处理的半导体衬底的衬底支撑件的外周装配并将所述真空室的内部空间分割成在所述等离子体挡环上面的等离子体空间和在所述等离子体挡环下面的排气空间，所述等离子体挡环包括：

内支撑环；

外支撑环；以及

在所述内支撑环和所述外支撑环之间延伸的竖直间隔周向地重叠的矩形叶片，每一个叶片具有主表面且所述间隔重叠的矩形叶片阻挡从所述等离子体空间到所述排气空间的视线，所述叶片的所述主表面被构造来在不挥发的副产品撤离所述等离子体空间而进入所述排气空间之前捕获所述副产品。

12.如权利要求11所述的等离子体挡环，其中所述竖直间隔周向地重叠的矩形叶片进一步包括热控制机构，所述热控制机构被构造来加热或冷却所述叶片以提高不挥发的副产品的捕获率。

13.如权利要求11所述的等离子体挡环，其中所述叶片是导电的。