[发明专利]等离子约束装置及等离子体设备

说明书

本发明公开了一种等离子约束装置，包括相独立的导电元件和接地元件，所述导电元件位于所述接地元件上方，并与所述接地元件单端电连接。本发明导电元件和接地元件的单端电连接，降低了电位，使得等离子体与之碰撞后的残余电荷更容易被接地导走，增加了约束效果；导电元件和接地元件分离，增加了系统的稳定性和维护的方便。

技术领域

本发明涉及半导体及其相关领域内的生产设备技术领域，具体涉及一种等离子约束装置及等离子体设备。

背景技术

等离子处理装置利用真空灵应室的工作原理进钉半导体基片和等离子平板的基片的加工。真空反应室的工作原理是在真空反应室中通入含有适当刻蚀剂或淀积源气体的反应气体，然后再对该真空反应室进行射颜能量输入，以激活反应气体，来点燃和维持等离子体，以便分别刻蚀基片表面上的材料层或在基片表面上淀积材料层，进丽对半导体基片和等离子平板进行如工。举例来说，电容性等离子体反应器已经被广泛地用来加工半导体基片和显示器平板，在电容性等离子体反应器中，当射频功率被施加到二个电极之一或二者时，就在一对平行电极之间形成电容性放电。

等离子体是扩散性的，虽然大部分等离子体会停留在一对电极之间的处理区域中，但部分等离子体可能充满整个工作室。举例来说，等离子体可能充满真空反应室下方的处理区域外围的区域。若等离子体到达这些区域，则这些区域可能随之发生腐锤、淀积或者侵蚀，这会造成反应室内部的颗粒陆污，进而降低等离子处理装置的重复使用性能，并可能会缩短反应室或反应室零部件的工作寿命。如果不将等离子体约束在一定的工作区域内，带电粒子将撞击未被保护的区域，进而导致半导体基片表面杂质和污染。

因此，业界一直不断地致力于产生被约束在处理区域的因而更为稳定的等离子体。现有的一种思路是使用约束环来约束等离子体，但是仍然存在各种问题，例如二次等离子体干扰、射频磁场串扰等等。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种等离子约束装置及等离子体设备，改善二次等离子体干扰，屏蔽射频磁场串扰。

根据本发明的第一方面，提供一种等离子约束装置，包括相独立的导电元件和接地元件，所述导电元件位于所述接地元件上方，并与所述接地元件单端电连接。

可选的，对于所述的等离子约束装置，所述电连接的形式包括凸起金属面直接接触，凸起位置位于外圈或者内圈。

可选的，对于所述的等离子约束装置，所述电连接的形式包括低阻值导电夹层，设置于所述导电元件和所述接地元件之间，电阻率小于等于100Ω*cm。

可选的，对于所述的等离子约束装置，所述导电元件与所述接地元件的非电连接面积大于导电元件面积的1/2。

可选的，对于所述的等离子约束装置，所述导电元件实现减少等离子体密度，所述接地元件实现电场的约束，通过接地回路实现电场屏蔽以避免等离子体的二次激发电离。

可选的，对于所述的等离子约束装置，所述导电元件设置有若干个通道，所述通道能够中和带电粒子，并通过中性粒子。

可选的，对于所述的等离子约束装置，所述导电元件包括多个相连接的同心环。

可选的，对于所述的等离子约束装置，所述导电元件为板状结构，所述通道为开设在所述板状结构上的通孔或通槽。

可选的，对于所述的等离子约束装置，所述导电元件的上表面至少在接触或靠近等离子体处理装置内的等离子体处涂覆有可显著抵抗所述处理区域内产生的等离子体腐蚀的材料。

根据本发明的第二方面，提供一种等离子体设备，包括如第一方面所述的等离子约束装置。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益的技术效果：

1. 导电元件和接地元件的单端电连接，降低了电位，使得等离子体与之碰撞后的残余电荷更容易被接地导走，增加了约束效果。