[发明专利]一种等离子体处理装置

说明书

本发明公开了一种等离子体处理装置，该装置包含：真空反应腔，所述真空反应腔内具有上电极和下电极，上电极和下电极相对设置；隔离环，包围所述上电极；射频屏蔽件，环绕设置于隔离环的外侧，并与所述隔离环连接；若干个发热体，位于所述射频屏蔽件内；若干个真空电极，分别与所述发热体连接；若干个波纹管，一端与所述射频屏蔽件连接，另一端与反应腔的顶部连接。其优点是：将隔离环、射频屏蔽件和发热体等部件相结合，保证了在工艺过程中隔离环始终处于高温状态，防止了隔离环本身被聚合物所污染，同时，高温的隔离环依靠高温辐射也可提高晶圆片外边缘区域的刻蚀速率，不会因为隔离环的温度而影响晶圆的刻蚀速率，从而保证了晶圆刻蚀的均一性。

技术领域

本发明涉及等离子体刻蚀领域，具体涉及一种等离子体处理装置。

背景技术

在半导体制造领域，通常采用等离子体刻蚀技术对晶圆(基片)进行蚀刻、沉积、溅射等处理操作。一般地，对于等离子体处理装置来说，以高频放电方式进行工作的主要有电容耦合型等离子体处理装置以及电感耦合型等离子体处理装置。电容耦合型等离子体处理装置一般相对设置有上电极和下电极，通常情况下这两个电极平行设置。工作过程中，在下电极上放置待处理晶圆，经由整合器将用于生成等离子体的高频电源施加于上电极或下电极上，通过由该高频电源所生成的高频电场来使反应气体的外部电子加速，在上电极和下电极之间形成等离子体环境，从而对晶圆进行等离子体刻蚀或沉积处理。

在电容耦合型等离子体处理装置中，通常设置有一隔离环，其环绕包围着上电极，暴露于等离子体环境中。所述隔离环在晶圆处理环境的外围，用于隔离等离子体，以防等离子体对真空反应腔的腔体造成污染和损害。目前等离子体处理装置中使用的隔离环普遍采用石英材料制作，它与反应腔中的高温零部件没有接触，且所处的位置在晶圆片的外围。在半导体基片进行等离子体处理的工艺过程中，因隔离环本身温度较低，在工艺过程中产生的气体副产物(多为聚合物)遇到低温的隔离环容易堆积在隔离环上，可能会使隔离环发生腐蚀、淀积或者侵蚀，进而降低隔离环的工作寿命；另外，隔离环处的低温也会对晶圆靠近外边缘区域的刻蚀速率产生影响，影响晶圆刻蚀的均一性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等离子体处理装置，其将隔离环、射频屏蔽件和发热体等部件相结合，保证了在晶圆处理过程中隔离环可始终处于高温状态，防止了隔离环本身被聚合物沉积所污染，同时，高温的隔离环也可保证晶圆片外边缘区域的刻蚀速率，不会因为隔离环的温度而影响晶圆的刻蚀速率，保证了晶圆刻蚀的均一性。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种等离子体处理装置，该装置包含：

真空反应腔，所述真空反应腔内具有上电极和下电极，所述上电极和下电极相对设置，所述上电极和下电极之间为等离子体环境；

隔离环，包围所述上电极，暴露于等离子体环境中；

射频屏蔽件，环绕设置于所述隔离环的外侧，并与所述隔离环连接；

若干个发热体，位于所述射频屏蔽件内，用于对隔离环进行加热；

若干个真空电极，分别与对应的所述发热体连接，为所述发热体供电；

若干个波纹管，一端与所述射频屏蔽件连接，另一端与反应腔的顶部连接。

可选的，所述隔离环远离所述上电极一侧为台阶状结构，其包含：

上端部，环绕设置在所述上电极的外侧；

下端部，位于所述上端部的下方，由所述上端部自上而下向外扩散而得，两者之间为过渡部分。

可选的，所述射频屏蔽件包括：

第一射频屏蔽件，与所述隔离环外侧的台阶状结构相匹配，所述第一射频屏蔽件内环绕开设有若干个凹槽，所述凹槽用于容纳所述发热体；