[实用新型]一种下电极组件及等离子体处理装置

说明书

本实用新型提供了一种下电极组件及所处的等离子体处理装置，通过介电环与基座配合，将介电环与基座之间的缝隙分隔成两个或两个以上间隙，以及在介电环与基座之间设置保护环，并在基座外侧设置保护层，避免了基片和聚焦环上方的等离子体泄漏到基座与边缘环组件之间的间隙内，防止了等离子体腐蚀基座，降低了下电极组件出现电弧放电的可能性，有效的保证了下电极组件的使用安全。

技术领域

本实用新型涉及等离子体刻蚀技术领域，尤其涉及一种在高射频功率下防止下电极组件产生电弧的等离子体处理技术领域。

背景技术

对半导体基片或衬底的微加工是一种众所周知的技术，可以用来制造例如，半导体、平板显示器、发光二极管(LED)、太阳能电池等。微加工制造的一个重要步骤为等离子体处理工艺步骤，该工艺步骤在一反应室内部进行，工艺气体被输入至该反应室内。射频源被电感和/或电容耦合至反应室内部来激励工艺气体，以形成和保持等离子体。在反应室内部，暴露的基片被下电极组件支撑，并通过某种夹持力被固定在一固定的位置，以保证工艺制程中基片的安全性及加工的高合格率。

下电极组件不仅包括固定基片的静电夹盘和支撑静电夹盘的基座，还包括环绕设置在基座周围的边缘环组件，在对基片进行制程工艺过程中，下电极组件除了用于支撑固定基片，还用于对基片的温度、电场分布等进行控制。

现有技术中，基座常用的材料为铝，而环绕基座外围的插入环材料通常为陶瓷材料，由于二者的热膨胀系数相差较大，为了保证基座在较大温度范围内工作，插入环与基座之间要设置一定空间以容纳基座的热胀冷缩。

随着基片的加工精度越来越高，施加到反应腔内的射频功率越来越大。高射频功率很容易在反应腔内的狭小空间内产生电弧放电，损害基座及其外围组件，严重威胁下电极组件工作的稳定性和安全性，因此，亟需一种解决方案以适应不断提高的射频施加功率和基片的处理均匀性要求。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种下电极组件，用于承载待处理基片，包括

基座,所述基座包括基座本体及自基座本体向外延伸的台阶部；

静电夹盘，其位于所述基座的上方；及

边缘环组件，其环绕所述基座及静电夹盘设置，所述边缘环组件包括：

聚焦环，其环绕所述基座和/或静电夹盘设置，及

介电环，其位于聚焦环下方环绕所述基座设置，所述介电环包括介电环本体及自介电环本体向基座方向延伸的延伸部，所述介电环与所述基座之间设有间隙，所述台阶部与所述延伸部配合将所述间隙至少分隔成第一间隙和第二间隙。

可选的，所述基座的外侧设有保护层。

可选的，所述保护层为氧化铝聚苯乙烯复合材料。

可选的，所述边缘环组件与所述基座和/或静电夹盘之间进一步环绕设有保护环，所述保护环的至少一部分与所述介电环和基座相互抵靠。

可选的，所述保护环至少一部分与所述基座及所述静电夹盘相互抵靠。可选的，所述保护环为耐等离子体腐蚀材料。

可选的，所述保护环为高分子材料。

可选的，所述保护环为氟橡胶或全氟橡胶系列。

可选的，所述保护环设置在所述台阶部的上方。

可选的，所述介电环为高导热陶瓷材料或氧化铝材料。

进一步的，本实用新型还公开了一种等离子体处理装置，包括一真空反应腔，所述真空反应腔内设置一下电极组件，所述下电极组件包括上文所述的特征。

进一步的，本实用新型还公开了一种下电极组件的安装方法，包括下列步骤：