[发明专利]气体遮挡环、等离子体处理装置及调控聚合物分布的方法

说明书

本发明公开了一种气体遮挡环、等离子体处理装置及调控聚合物分布的方法，所述设备包括：真空反应腔，真空反应腔内设置用于承载基片的基座。气体注入装置，用于向真空反应腔内输送反应气体。等离子体约束环，环绕设置在基座外围，等离子体约束环上设有排气通道，包括靠近基座的内圈排气区域和靠近真空反应腔侧壁的外圈排气区域，用于将真空反应腔内的反应气体排出。气体遮挡环，位于等离子体约束环的内圈排气区域上方，用于引导反应气体向等离子体约束环的外圈排气区域流动。本发明可以用于平衡腔体中心和边缘产生的聚合物的差异，从而降低刻蚀样品的整体形貌和绝对直径差异。

技术领域

本发明涉及半导体处理设备技术领域，特别涉及一种气体遮挡环、等离子体处理装置及调控聚合物分布的方法。

背景技术

随着芯片制造成本的增加以及其行业的迅速发展，晶圆的有效利用面积显得尤为重要。

研究发现，在等离子体刻蚀腔体(真空反应腔)中，等离子体、化学反应气体以及温度分布不均匀等情况会导致整个晶圆在刻蚀过程中出现不均匀性，而无法有效利用整个晶圆。这种不均匀性主要是真空反应腔的腔体内的气体路径是沿着晶圆或所述基片3边缘方向，这会造成晶圆中心(Center)与边缘(Edge)区域存在等离子体和聚合物分布的差异。

发明内容

本发明的目的是提供一种气体遮挡环、等离子体处理装置及调控聚合物分布的方法，以实现平衡腔体中心和边缘产生的聚合物的差异，让晶圆的边缘仍处于等离子体和聚合物的均匀化的区域，降低刻蚀样品的整体形貌和绝对直径的目的。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种等离子体处理装置，包括：真空反应腔，所述真空反应腔内设置用于承载基片的基座。气体注入装置，用于向所述真空反应腔内输送反应气体。等离子体约束环，环绕设置在所述基座外围，所述等离子体约束环上设有排气通道，包括靠近所述基座的内圈排气区域和靠近真空反应腔侧壁的外圈排气区域，用于将所述真空反应腔内的反应气体排出。气体遮挡环，位于所述等离子体约束环的内圈排气区域上方，用于引导反应气体向所述等离子体约束环的外圈排气区域流动。

优选地，所述气体遮挡环与所述等离子体约束环的内圈排气区域之间的距离可调。

优选地，所述气体遮挡环的径向宽度大于0，且小于所述等离子体约束环的径向宽度。

优选地，所述气体遮挡环的径向宽度大于0，且小于或等于所述等离子体约束环的径向宽度的三分之二。

优选地，所述气体遮挡环包括若干个弧形部，所述若干个弧形部组成所述气体遮挡环。

优选地，所述气体遮挡环的材料为陶瓷或石英。

优选地，所述若干个弧形部对应采用若干个升降器进行支撑；每一所述升降器的一端对应与一所述弧形部连接，其另一端安装至所述真空反应腔的底壁上；

每一所述升降器用于根据预设升降要求控制所述弧形部在竖直方向上移动。

优选地，所述升降器为电动控制或气动控制。

优选地，所述等离子体约束环与所述基座之间设置隔离环，所述隔离环上方设置一覆盖环，所述覆盖环与所述气体遮挡环相连接。

优选地，所述气体遮挡环的下表面不高于所述覆盖环的上表面。

优选地，所述气体遮挡环固定在所述覆盖环的外围。

优选地，所述气体遮挡环与所述覆盖环一体制成。