[发明专利]等离子体约束装置及等离子体处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体加工设备，尤其涉及一种等离子体约束装置及等离子体处理装 置。

背景技术

在半导体加工设备中，等离子体处理装置是主要的设备之一。

现有技术中的等离子体处理装置，如图1所示，包括反应室1、上电极2、下电极3、内 衬4，还包括气体输入装置、真空获得装置(图中未示出)等。

在对硅片5进行加工的过程中，一般在上电极2接入高频RF(射频)电源，在下电极3 接入一个或多个RF电源，一般上电极接入的RF频率要高于下电极RF频率。等离子体处理装 置的工艺过程一般是：利用真空获得装置给反应室1抽真空，通过气体输入装置通入适当的 刻蚀气体或者淀积气体，然后给上、下电极2、3输入适当的射频功率，激活反应气体，产 生等离子体，对被刻蚀或者需要淀积的硅片5进行物理化学反应，获得所需要的刻蚀图形或 者淀积层。

上述现有技术至少存在以下缺点：

在对硅片5进行加工的过程中，虽然大部分等离子体会在上下电极之间驻留，但是等 离子是扩散的，有部分等离子可能扩散到整个反应室内，在等离子体到达的区域，在电 场、磁场的作用下，等离子体随时有可能对所在区域内的部件腐蚀、或者淀积等，进而造 成腔室内部的颗粒污染，并且有可能缩短反应室部件的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效约束等离子体扩散的等离子体约束装置及等离子体处 理装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的等离子体约束装置，该装置为空心柱状，包括侧壁，所述侧壁上设有多个通 孔，所述通孔的深度大于等离子体中带电粒子的平均自由程。

本发明的等离子体处理装置，包括反应室、上电极、下电极，所述的上电极与下电极 之间设有上述的等离子体约束装置，且所述的等离子体约束装置可以上下移动，所述等离 子体约束装置的内部为等离子体处理区；外部为反应室排气区。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的等离子体约束装置及等离子体 处理装置，由于等离子体约束装置的侧壁上设有多个通孔，通孔的深度大于等离子体中带 电粒子的平均自由程。等离子体处理装置的上电极与下电极之间设有上述的等离子体约束 装置，且所述的等离子体约束装置可以上下移动，所述等离子体约束装置的内部为等离子 体处理区；外部为反应室排气区。能有效约束等离子体扩散。

附图说明

图1为现有技术中的等离子体处理装置的结构示意图；

图2为本发明的等离子体约束装置的具体实施例一的结构示意图；

图3为本发明的等离子体约束装置的具体实施例二的结构示意图一；

图4为本发明的等离子体约束装置的具体实施例二的结构示意图二；

图5为本发明的等离子体约束装置的具体实施例三的结构示意图一；

图6为本发明的等离子体约束装置的具体实施例三的结构示意图二；

图7a为本发明中通孔的剖面结构示意图一；

图7b为本发明中通孔的剖面结构示意图二；

图7c为本发明中通孔的剖面结构示意图三；

图7d为本发明中通孔的剖面结构示意图四；

图8为本发明的等离子体处理装置的具体实施例一的结构示意图；

图9为本发明的等离子体处理装置的具体实施例二的结构示意图。

具体实施方式

本发明的等离子体约束装置，其较佳的具体实施例一如图1所示，该装置为空心柱 状，可以是空心圆柱状，也可以是空心多面体柱状。该装置所用的材料为耐等离子体的绝 缘材料，优选石英或Si₃N₄。也可以用其它的耐等离子体的绝缘材料。

包括侧壁7，侧壁7上设有多个通孔8，通孔8的长度大于等离子体中带电粒子的平均自 由程。能有效约束等离子体扩散。

通孔8可以为圆孔，圆孔的直径为0.5-10毫米，可以为0.5、1、3、6、8、10毫米 等，也可以是其它需要的尺寸。

具体实施例二，如图3、图4所示，通孔8为长条形孔，长条形孔的方向垂直于等离子 体约束装置中轴线。

具体实施例三，如图5、图6所示，通孔8为长条形孔，长条形孔的方向平行于等离子 体约束装置中轴线。