專利名稱：等離子體處理裝置及其屏蔽環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于對等離子體進行約 束的屏蔽環(huán)以及包含所述屏蔽環(huán)的等離子處理裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體集成電路的制造工藝中，常用等離子體處理裝置對半導(dǎo)體 襯底或晶片進行加工，例如，在干法刻蝕工藝中，用等離子體在半導(dǎo)體
襯底或晶片上刻蝕出需要的圖形；在化學(xué)氣相沉積工藝中，用等離子體 輔助沉積形成所需要的膜層；刻蝕或離子注入工藝后，用氧氣等離子體 剝除光刻膠層等。等離子體處理裝置在半導(dǎo)體集成電路的制造工藝中有 著廣泛的應(yīng)用。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中 一種常用的等離子體處理裝置的剖面示意圖。請參 考圖l,該等離子處理裝置200包括側(cè)壁202、上電極204和下電極210,其 中，所述側(cè)壁202為圓環(huán)形；所述上電才及204和下電才及分別位于側(cè)壁202的 頂部和底部；所述側(cè)壁202、上電極204和下電極210之間的區(qū)域為反應(yīng)腔室。
所述的等離子處理裝置在工作時，首先將加工件214 (例如，半導(dǎo)體 晶片)置于所述反應(yīng)腔室的下電極210上的靜電卡盤(圖未示)上，通過 真空裝置對所述反應(yīng)腔室抽真空；然后，向所述反應(yīng)腔室中注入反應(yīng)氣 體，并將第一射頻源耦合至上電極204，第二射頻源耦合至下電極210, 其中，所述第二射頻源射頻功率小于所述第一射頻源射頻功率；在第一 射頻源和第二射頻源的作用下，反應(yīng)腔室的氣體被電離，形成等離子體； 等離子體中的帶電離子在上下極板之間的電場作用下，向下電極方向加 速運動，并作用于加工件214,與加工件的物質(zhì)發(fā)生物理和/或化學(xué)反應(yīng)， 對所述加工件214進行加工(例如，刻蝕、沉積等)。
反應(yīng)腔室中的等離子體在對加工件進行加工的同時，也會向其它方 向擴散，例如向反應(yīng)腔室的側(cè)壁202以及下電極210外圍區(qū)域擴散。為防 止等離子對反應(yīng)腔室中的其它部件腐蝕以及向其它區(qū)域擴散，在所述側(cè)壁202的內(nèi)壁還具有絕緣層的內(nèi)襯220;在所述下電才及210的外圍具有屏蔽 環(huán)222,所述屏蔽環(huán)222具有通孔224。所述屏蔽環(huán)222為導(dǎo)電的金屬材泮牛， 且與地線連接。在等離子體處理裝置工作時，向反應(yīng)腔室側(cè)壁202擴散的 帶電離子被具有絕緣層的內(nèi)襯220阻擋，避免了對側(cè)壁202的腐蝕或污染； 向屏蔽環(huán)222擴散的帶電離子，被耦合至所述屏蔽環(huán)222中，無法通過所 述屏蔽環(huán)222,可避免向其它區(qū)域擴散，同時，反應(yīng)后的氣體可以通過所 述通孔224被真空裝置抽出。
然而，由于所述屏蔽環(huán)222由金屬材料制成，在等離子體處理裝置中 的等離子體不可避免的會對屏蔽環(huán)222進行腐蝕，產(chǎn)生金屬粒子，該金屬 離子在反應(yīng)腔室中進行擴散，會造成反應(yīng)腔室其它部件或加工件金屬離 子污染。
此外，由于等離子體對屏蔽環(huán)222的腐蝕，使得屏蔽環(huán)的使用壽命也 大大縮短，需要不斷的更換，使得等離子體處理裝置的使用成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種等離子體屏蔽環(huán)，以解決現(xiàn)有屏蔽環(huán) 造成反應(yīng)腔室其它部件或加工件金屬離子污染的問題；本發(fā)明的另 一 目 的是提供一種等離子處理裝置，以解決現(xiàn)有的等離子體處理裝置使用成 本較大的問題。
本發(fā)明提供的一種等離子體處理裝置的屏蔽環(huán)，應(yīng)用于等離子處理 裝置的下電極的外圍，包括環(huán)狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電環(huán)；在所述導(dǎo)電環(huán)的厚度 方向具有第一通孔；還包括覆蓋所述導(dǎo)電環(huán)上表面的第一絕緣環(huán)；在 所述第一絕緣環(huán)與所述第一通孔相應(yīng)位置、沿厚度方向具有第二通孔， 所述第 一通孔和與其位置相對應(yīng)的第二通孔連通，形成通道。
可選的，還包括覆蓋所述導(dǎo)電環(huán)下表面的第二絕緣環(huán)，在所述第二 絕緣環(huán)與所述第一通孔相應(yīng)位置。沿厚度方向具有第三通孔；所述第一 通孔和與其位置相對應(yīng)的第三通孔連通，形成通道。
可選的，所述通道橫截面為圓形或橢圓形或多邊形；所述通道軸線 為直線或曲線或折線。
5可選的，所述通道軸線為直線，該直線與所述屏蔽環(huán)表面垂直或斜交。
可選的，所述通道的長度大于所述等離子體處理裝置中等離子體的 帶電離子的平均自由程。
可選的，所述通道的沖黃截面為圓形，其直徑為0.5mm至10mm。 可選的，所述通道的一黃截面的直徑為2mm至6mm。 可選的，所述通道為復(fù)數(shù)個，且于所述屏蔽環(huán)的占空比大于20%。 可選的，所述通道的^f黃截面在所述屏蔽環(huán)相應(yīng)的^f黃截面的分布如
下
所述通道的橫截面為圓形，復(fù)數(shù)個圓形的橫截面直徑相同，并沿所 述屏蔽環(huán)相應(yīng)的橫截面的軸向排列，所述通道橫截面的圓心沿垂直于軸 向的連線形成不同半徑的同心圓；或者
所述通道的橫截面為橢圓形，復(fù)數(shù)個橢圓的長軸和短軸相同，并沿 所述屏蔽環(huán)相應(yīng)的橫截面的軸向排列，所述通道橫截面的中心沿垂直于 軸向的連線形成不同半徑的同心圓；或者
所述通道的橫截面為橢圓形，復(fù)數(shù)個橢圓沿所述屏蔽環(huán)相應(yīng)的橫截 面的軸向排列，并沿軸向遠離所述屏蔽環(huán)的中心時，所述橢圓的長軸增 大。
可選的，所述第一絕緣環(huán)為絕緣材料或半導(dǎo)體材料；所述第二絕緣 環(huán)為絕緣材料或半導(dǎo)體材料。
可選的，所述第一絕緣環(huán)為石英、陶瓷、氧化釔、碳化硅、硅、或 氮化硅中的一種或組合；所述第二絕緣環(huán)為石英、陶瓷、氧化釔、碳化 硅、硅、或氮化硅中的一種或組合。
可選的，在所述導(dǎo)電環(huán)的內(nèi)環(huán)側(cè)壁還具有連接所述第一絕緣環(huán)和第 二絕緣環(huán)的連接部；所述第一絕緣環(huán)、第二絕緣環(huán)和所述的連接部一體 成型。
可選的，所述等離子體處理裝置具有內(nèi)襯，所述內(nèi)村與所述第一絕 緣環(huán)一體成型，或所述內(nèi)襯與所述導(dǎo)電環(huán)一體成型。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種等離子處理裝置，該等離子體處理裝置 包括上述的任一方案所述的屏蔽環(huán)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案的其中 一個具有以下優(yōu)點
通過在導(dǎo)電環(huán)上表面覆蓋具有第二通孔的第 一絕緣環(huán)，既可以保護 所述導(dǎo)電環(huán)不受等離子腐蝕，不會產(chǎn)生污染等離子處理裝置反應(yīng)腔室的
金屬粒子污染；還可以保證等離子體處理裝置中的等離子體的帶電離子 能夠被屏蔽、反應(yīng)后的氣體能夠被抽出；該設(shè)計可延長導(dǎo)電環(huán)的使用壽 命；
上述技術(shù)方案的另外一個具有以下優(yōu)點
通過覆蓋所述第二絕緣環(huán)于導(dǎo)電環(huán)的下表面，可延長貫穿屏蔽環(huán)的 通道的長度，增大等離子體處理裝置中的等離子體的帶電離子與通道側(cè) 壁碰撞的幾率，更有利于屏蔽并限制等離子中的帶電離子不會被排出等 離子處理裝置腔室之外，可減小等離子體處理裝置其它區(qū)域被污染的幾
率；
上述技術(shù)方案的另外一個具有以下優(yōu)點
當(dāng)所述的屏蔽環(huán)應(yīng)用于等離子處理裝置后，可降低等離子體處理裝 置的使用成本；而且，可避免頻繁更換導(dǎo)電環(huán)，延長等離子體處理裝置 的使用時間，提高其利用率；此外，也可避免頻繁開啟等離子體處理裝 置的反應(yīng)腔室，可減少外部環(huán)境對處理腔室的污染，有利于提高生產(chǎn)線 上產(chǎn)品的良率的穩(wěn)定性。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種常用的等離子體處理裝置的剖面示意視圖2為本發(fā)明的等離子體處理裝置的屏蔽環(huán)的第 一 實施例沿軸線剖 開后的軸側(cè)圖3a至圖3d為圖2所示的屏蔽環(huán)的不同通道形狀和分布的俯視圖4a至圖4e為所述的第一實施例的屏蔽環(huán)部分區(qū)域的通道的縱截 面的幾種不同形狀的剖面示意圖5為本發(fā)明的屏蔽環(huán)的第二實施例沿軸線剖開后的軸側(cè)7圖6為本發(fā)明的屏蔽環(huán)的另一實施例沿軸線剖開后的軸側(cè).圖7a至圖7d為圖5或圖6所示屏蔽環(huán)部分區(qū)域的通道的縱截面的 幾種不同形狀的剖面示意圖8至圖11為本發(fā)明的不同實施例的屏蔽環(huán)與等離子體處理腔室 的內(nèi)襯一體成型的結(jié)構(gòu)剖開后的軸側(cè)圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。
在本發(fā)明的其中 一個方面，提供一種等離子體處理裝置的屏蔽環(huán)， 包括具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電環(huán)，所述導(dǎo)電環(huán)在其厚度方向具有第一通孔； 還包括覆蓋于所述導(dǎo)電環(huán)上表面的第 一絕緣環(huán)，在所述第 一絕緣環(huán)與所 述第一通孔相應(yīng)位置、沿厚度方向具有第二通孔，所述第一通孔和與其 位置相對應(yīng)的第二通孔連通，形成通道。所述的等離子處理裝置的屏蔽 環(huán)可應(yīng)用于等離子裝置中的下電極外圍，在等離子處理裝置工作時，所 述第一絕緣環(huán)能夠保護所述導(dǎo)電環(huán)不受等離子體腐蝕，而且所述第一絕 緣環(huán)上的第二通孔一方面可使得所述等離子體中的帶電離子能夠與所 述導(dǎo)電環(huán)耦合，另一方面與所述第一通孔形成氣體通道，保證等離子處 理裝置中的反應(yīng)氣體能夠被抽出或排出到腔室之外。
下面結(jié)合附圖和實施例對所述的屏蔽環(huán)進行詳細的描述。
實施例一
圖2為本發(fā)明的等離子體處理裝置的屏蔽環(huán)的第 一 實施例沿軸線剖 開后的軸側(cè)圖；圖3a至圖3d為圖2所示的屏蔽環(huán)的不同通道形狀和分 布的俯視圖。
請參考圖2，本發(fā)明的第一實施例提供的屏蔽環(huán)1包括環(huán)狀結(jié)構(gòu)的 導(dǎo)電環(huán)10,所述導(dǎo)電環(huán)IO的內(nèi)徑尺寸與等離子處理裝置的下電極相配 合；若所述的下電極外圍還設(shè)置有聚焦環(huán)，則所述導(dǎo)電環(huán)10的內(nèi)徑尺 寸與所述聚焦環(huán)的外徑相配合；若所述下電極的外圍還設(shè)置有其它部 件，所述導(dǎo)電環(huán)10的內(nèi)徑可與所述的其它部件相配合；所述配合為間 隙配合或過渡配合。所述導(dǎo)電環(huán)10的外徑與等離子處理裝置的側(cè)壁相配合；若在所述 等離子體處理裝置側(cè)壁的內(nèi)壁還設(shè)置有內(nèi)襯，則所述導(dǎo)電環(huán)10的外徑 與所述內(nèi)襯相配合；若在所述等離子體處理裝置側(cè)壁的內(nèi)壁還設(shè)置有其 它部件，所述導(dǎo)電環(huán)10的外徑可以與所述的其它部件相配合；所述的 配合為間隙配合或過渡配合。
在所述導(dǎo)電環(huán)10的厚度方向具有第一通孔12，所述第一通孔12 的橫截面(沿所述導(dǎo)電環(huán)10垂直于厚度方向的截面)為圓形或橢圓形 或多邊形；當(dāng)然，根據(jù)需要，也可以是其它形狀。所述的第一通孔12 的中軸線可以與所述的4黃截面垂直，也可以凍牛交。
所述第一通孔12為復(fù)數(shù)個，可以均勻或不均勻分布于所述導(dǎo)電環(huán) 10中，圖3a至圖3d為所述的導(dǎo)電環(huán)10的第一通孔12其中的四種分布 的俯視圖，如圖3a至圖3d所示，所述通道的橫截面可以為圓形，復(fù)數(shù) 個圓形的橫截面直徑相同，并沿所述屏蔽環(huán)相應(yīng)的橫截面的軸向排列， 所述通道;f黃截面的圓心沿垂直于軸向的連線形成不同半徑的同心圓；或 者所述通道的橫截面為橢圓形，復(fù)數(shù)個橢圓的長軸和短軸相同，并沿所 述屏蔽環(huán)相應(yīng)的橫截面的軸向排列，所述通道橫截面的中心沿垂直于軸 向的連線形成不同半徑的同心圓；或者所述通道的橫截面為橢圓形，復(fù) 數(shù)個橢圓沿所述屏蔽環(huán)相應(yīng)的橫截面的軸向排列，所述橢圓的長軸與所 述屏蔽環(huán)的軸向垂直，沿軸向遠離所述屏蔽環(huán)的中心時，所述橢圓的長 軸增大。根據(jù)需要，所述的第一通孔12還可以具有其它的分布，或可 以具有任意的分布。
所述導(dǎo)電環(huán)10由導(dǎo)電的金屬材料制成，例如可以是鋁、銅或其合 金或其它金屬材質(zhì)。
請繼續(xù)參考圖2,在所述導(dǎo)電環(huán)10的上表面覆蓋有第一絕緣環(huán)20， 所述第一絕緣環(huán)20與所述導(dǎo)電環(huán)10的形狀和尺寸向適應(yīng)，能夠覆蓋所 述導(dǎo)電環(huán)IO上表面除第一通孔12以外的其它區(qū)域。
所述第一絕緣環(huán)20為絕緣材質(zhì)或半導(dǎo)體材質(zhì)，具體的，可以為耐 等離子體腐蝕的絕緣材質(zhì)或半導(dǎo)體材質(zhì)，例如，為石英、陶瓷、氧化釔、 碳化硅、硅或氮化硅中的一種或組合，當(dāng)然，所述第一絕緣環(huán)20并不限于所列舉的材料，其可以是任意的絕緣材質(zhì)或半導(dǎo)體材質(zhì)。所述的第 一絕緣環(huán)20用于保護所述導(dǎo)電環(huán)IO在等離子處理裝置工作時不會受到 等離子腐蝕而消耗，產(chǎn)生金屬粒子污染。
所述第一絕緣環(huán)20與所述的第一通孔12相應(yīng)位置、沿厚度方向具 有第二通孔22,其中，所述第二通孔22的橫截面的形狀可以是圓形或 橢圓形或多邊形；當(dāng)然，根據(jù)需要，也可以是其它形狀。所述的第二通 孔22的中軸線可以與所述的橫截面垂直，也可以斜交。
所述第 一通孔12和與其位置相對應(yīng)的第二通孔22連通，形成通道， 在等離子處理裝置工作時，將所述導(dǎo)電環(huán)10接地，在等離子處理裝置 中擴散至所述屏蔽環(huán)1的等離子體，能夠通過所述第二通孔22與所述 導(dǎo)電環(huán)IO耦合，使得等離子體中的帶電離子無法通過該屏蔽環(huán)1,起到 屏蔽作用，避免帶電離子擴散到等離子處理裝置的其它區(qū)域，發(fā)生二次 放電；此外，所述第一通孔12和第二通孔22形成通道，等離子處理裝 置中的反應(yīng)后的氣體可以通過該通道被抽出。
該通道的橫截面形狀尺寸由所述第一通孔12和第二通孔22決定， 例如，可以是圓形或橢圓形或多邊形，在其為圓形時，其直徑范圍可以 是0.5mm至10mm,優(yōu)選的，可以是2mm至6mm，在其為其它形狀時， 其開口尺寸可以參照所述的圓形的開口的尺寸。根據(jù)需要，所述通道也 可是其它尺寸，但是無論如何，所述通道的開口的尺寸應(yīng)當(dāng)能夠保證等 離子處理裝置工作時的反應(yīng)氣體能夠^皮抽出，而等離子體的帶電離子能 夠被屏蔽。
圖4a至圖4e為所述屏蔽環(huán)部分區(qū)域的通道的縱截面的幾種不同形 狀的剖面示意圖。請參考圖4a至圖4e,所述通道軸線可以是直線或曲 線或折線或其組合。需要說明的是，所述通道的縱截面還可以根據(jù)需要 設(shè)計成其它不同的形狀。
所述通道的長度大于所述等離子體處理裝置中等離子體的帶電離 子的平均自由程。但所述通道的最小長度為所述屏蔽環(huán)的厚度，通過設(shè) 計所述通道為傾斜或彎曲狀，可在不增大所述導(dǎo)電環(huán)IO和第一絕緣環(huán) 20厚度的情況下，增加通道長度，保證帶電離子能夠被屏蔽，且有利于節(jié)省制造屏蔽環(huán)的材料。
所述第二通孔22底部的尺寸小于或等于所述第一通孔12頂部的尺
寸，以保證所述第一絕緣環(huán)20能夠覆蓋所述導(dǎo)電環(huán)10除第一通孔12 以外的上表面區(qū)域，保護所述絕緣環(huán)IO不受等離子腐蝕。
所述第二通孔22為復(fù)數(shù)個；由于所述第二通孔22位于與第 一通孔 相應(yīng)的位置，因而，所述第二通孔22與所述第一通孔12具有相同的分 布。
當(dāng)然，所述第二通孔22也可以具有與所述第 一通孔12不同的分布， 本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)本發(fā)明的實施例的教導(dǎo)進行相應(yīng)的改變或改 進，得到其它分布，也應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，例如，當(dāng)所 述第一通孔12和第二通孔22均為復(fù)數(shù)個時，在第一絕緣環(huán)20與個別 第一通孔12相應(yīng)的位置，可以沒有第二通孔22,也即所述第二通孔22 的數(shù)量小于所述第一通孔12的數(shù)量。
此外，所述第一通孔12和第二通孔22可以是具有不同橫截面形狀 或尺寸的通孔，但是相應(yīng)位置的第一通孔12和第二通孔22只要能夠形 成通道的情形均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
所述第一絕緣環(huán)20可以通過粘結(jié)劑粘結(jié)于所述導(dǎo)電環(huán)10的上表 面，并使的所述第二通孔22和相應(yīng)位置的第一通孔12對準，在加工或 組裝的誤差范圍內(nèi)，所述第二通孔22和相應(yīng)位置的第一通孔12也可以 有一定的錯位；當(dāng)然，也可以根據(jù)需要，有意的使第二通孔22和相應(yīng) 位置的第一通孔12有錯位，但是，無論如何，第二通孔22和相應(yīng)位置 的第一通孔12之間應(yīng)當(dāng)形成通道。
所述第一絕緣環(huán)20可以通過其它方式或手段固定于所述導(dǎo)電環(huán)10 的上表面，也可以無任何固定方式的放置于所述到導(dǎo)電環(huán)10的表面。 無論固定與否，均應(yīng)考慮到所述第一絕緣環(huán)20作為消耗品在更換時的 便利性。
所述第一通孔12和第二通孔22形成的通道于所述屏蔽環(huán)的占空比 大于20% ,也即所述的通道形成的開口區(qū)域占整個屏蔽環(huán)區(qū)域大于百分
ii之二十，以保證等離子體處理裝置中反應(yīng)后的氣體能夠被及時的抽出。 上述的實施例中，通過在導(dǎo)電環(huán)10上表面覆蓋具有第二通孔22的
第一絕緣環(huán)20，既可以保護所述導(dǎo)電環(huán)不受等離子腐蝕，還可以保證等
離子體處理裝置中的等離子體的帶電離子能夠被屏蔽、反應(yīng)后的氣體能
夠被抽出。本實施例的設(shè)計能夠延長導(dǎo)電環(huán)IO的使用壽命。
當(dāng)所述的屏蔽環(huán)l應(yīng)用于等離子處理裝置后，可降低等離子體處理 裝置的使用成本；而且，可避免頻繁更換導(dǎo)電環(huán)10,延長等離子體處理 裝置的使用時間，提高其利用率；此外，也可避免頻繁開啟等離子體處 理裝置的反應(yīng)腔室，可減少外部環(huán)境對反應(yīng)腔室的污染，有利于提高生 產(chǎn)線上產(chǎn)品的良率的穩(wěn)定性。
實施例二
在本發(fā)明的等離子體處理裝置的第二實施例中，在導(dǎo)電環(huán)的下表面 還覆蓋有第二絕緣環(huán)。圖5為本發(fā)明的屏蔽環(huán)的第二實施例沿軸線剖開 后的軸側(cè)圖。
如圖5所示，在導(dǎo)電環(huán)10的下表面還覆蓋有第二絕緣環(huán)30。其中， 所述第二絕緣環(huán)30的形狀和尺寸與所述導(dǎo)電環(huán)IO相適應(yīng)，能夠覆蓋所 述導(dǎo)電環(huán)10下表面除第一通孔12以外的其它區(qū)域。
所述第二絕緣環(huán)30為絕緣材質(zhì)或半導(dǎo)體材質(zhì)，具體的，可以為耐 等離子體腐蝕的絕緣材料或半導(dǎo)體材料，例如，可以是石英、陶瓷、氧 化釔、碳化硅、硅或氮化硅中的一種或組合，當(dāng)然，所述第二絕緣環(huán)30 并不限于所列舉的材料，其可以是任意的絕緣材料或半導(dǎo)體材料。所述 第二絕緣環(huán)30的材質(zhì)可以與第一絕緣環(huán)30相同，也可以與第一絕緣環(huán) 30的材質(zhì)不同。該第二絕緣環(huán)30保護所述導(dǎo)電環(huán)10的下表面不受污染 或其它物質(zhì)的腐蝕。
在所述第二絕緣環(huán)30與所述第一通孔12相應(yīng)位置、沿厚度方向具 有第三通孔32,其中所述第三通孔32的橫截面的形狀可以是圓形或橢 圓形或多邊形；根據(jù)需要，該橫截面還可以是其它形狀。
所述第三通孔32與其位置相對應(yīng)的第一通孔12連通，形成通道，并與與第一通孔12連通的第二通孔22連通，形成貫穿屏蔽環(huán)2的通道。
該通道為等離子處理裝置的反應(yīng)后氣體的排氣通道。通過覆蓋所述第二 絕緣環(huán)30,可延長所述的通道的長度，增大等離子體中的帶電離子與通 道側(cè)壁碰撞的幾率，更有利于屏蔽并限制等離子體中的帶電離子不會被 排出等離子處理裝置腔室之外，減小等離子體處理裝置其它區(qū)域被污染 的幾率。圖7a至圖7d為所述屏蔽環(huán)部分區(qū)域的通道的縱截面的幾種不 同形狀的剖面示意圖，請參考圖7a至圖7d,所述通道軸線可以是直線 或曲線或折線或其組合。需要說明的是，所述通道的縱截面還可以根據(jù) 需要設(shè)計成其它不同的形狀。
該第二絕緣環(huán)的其它方面可以與所述第 一絕緣環(huán)相同，這里不再贅述。
本實施例的屏蔽環(huán)2的其它方面與第一實施例的屏蔽環(huán)可以相同， 這里不再贅述。
此外，所述第二絕緣環(huán)30與所述第一絕緣環(huán)IO可以一體成型，請 參考圖6所示的屏蔽環(huán)3,在所述導(dǎo)電環(huán)30的內(nèi)環(huán)側(cè)壁，具有連接部 31將所述第二絕緣環(huán)30和第一絕緣環(huán)10連為一體，所述連接部31可 保護所述導(dǎo)電環(huán)10的內(nèi)環(huán)側(cè)壁。所述屏蔽環(huán)3的其它方面可以與所述 第二實施例相同，這里不再贅述。
在其它的實施例中，等離子體處理裝置具有保護側(cè)壁內(nèi)表面的內(nèi) 襯，本發(fā)明的上述實施例的屏蔽環(huán)中的導(dǎo)電環(huán)10可以與所述內(nèi)襯40 — 體成型，在這種情況下，所述內(nèi)襯的材質(zhì)可以與所述導(dǎo)電環(huán)相同，在內(nèi) 襯的內(nèi)表面(朝向反應(yīng)腔室的表面)可以涂布有絕緣層，例如碳化硅或 氧化^t乙，如圖8、圖9以及圖IO所示的沿軸線剖開后的軸側(cè)圖；此外， 也可以是所述第一絕緣環(huán)20與所述內(nèi)襯40 —體成型，如圖11所示的 沿軸線剖開后的軸側(cè)圖；所述內(nèi)襯40還可以具有上側(cè)蓋50,用于保護 所述等離子體處理裝置反應(yīng)腔室上電極外圍區(qū)域的部件；其它方面與上 述實施例的屏蔽環(huán)相同，這里不再贅述。
上述任一實施例所描述的屏蔽環(huán)均可應(yīng)用于等離子體處理裝置，設(shè) 置于等離子體處理裝置的下電極的外圍，用于約束等離子處理裝置的反
13應(yīng)腔室中的等離子體，并使得反應(yīng)后的氣體能夠通過屏蔽環(huán)被抽出反應(yīng) 腔室之外，等離子體處理裝置的結(jié)構(gòu)其它方面可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員所 公知的任何結(jié)構(gòu)，這里不再贅述。
本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明， 任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能 的變動和修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的 范圍為準。
權(quán)利要求
1、一種等離子體處理裝置的屏蔽環(huán)，應(yīng)用于等離子處理裝置的下電極的外圍，包括環(huán)狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電環(huán)；在所述導(dǎo)電環(huán)的厚度方向具有第一通孔；其特征在于，還包括覆蓋所述導(dǎo)電環(huán)上表面的第一絕緣環(huán)；在所述第一絕緣環(huán)與所述第一通孔相應(yīng)位置、沿厚度方向具有第二通孔，所述第一通孔和與其位置相對應(yīng)的第二通孔連通，形成通道。
2、 如權(quán)利要求1所述的等離子處理裝置的屏蔽環(huán)，其特征在于 還包括覆蓋所述導(dǎo)電環(huán)下表面的第二絕緣環(huán)，在所述第二絕緣環(huán)與所述 第一通孔相應(yīng)位置。沿厚度方向具有第三通孔；所述第一通孔和與其位 置相對應(yīng)的第三通孔連通，形成通道。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的等離子處理裝置的屏蔽環(huán)，其特征在 于所述通道橫截面為圓形或橢圓形或多邊形；所述通道軸線為直線或 曲線或折線。
4、 如權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置的屏蔽環(huán)，其特征在于 所述通道軸線為直線，該直線與所述屏蔽環(huán)表面垂直或斜交。
5、 如權(quán)利要求1或2或4所述的等離子體處理裝置的屏蔽環(huán)，其 特征在于所述通道的長度大于所述等離子體處理裝置中等離子體的帶 電離子的平均自由程。
6、 如權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置的屏蔽環(huán)，其特征在于 所述通道的橫截面為圓形，其直徑為0.5mm至10mm。
7、 如權(quán)利要求6所述的等離子體處理裝置的屏蔽環(huán)，其特征在于 所述通道的^黃截面的直徑為2mm至6mm。
8、 如權(quán)利要求l或2或4或6或7所述的等離子體處理裝置的屏 蔽環(huán)，其特征在于所述通道為復(fù)數(shù)個，且于所述屏蔽環(huán)的占空比大于 20%。
9、 如權(quán)利要求8所述的等離子體處理裝置的屏蔽環(huán)，其特征在于， 所述通道的橫截面在所述屏蔽環(huán)相應(yīng)的橫截面的分布如下所述通道的橫截面為圓形，復(fù)數(shù)個圓形的橫截面直徑相同，并沿所 述屏蔽環(huán)相應(yīng)的^t截面的軸向排列，所述通道^f黃截面的圓心沿垂直于軸向的連線形成不同半徑的同心圓；或者所述通道的橫截面為橢圓艱，復(fù)數(shù)個橢圓的長軸和短軸相同，并沿 所述屏蔽環(huán)相應(yīng)的橫截面的軸向排列，所述通道橫截面的中心沿垂直于軸向的連線形成不同半徑的同心圓；或者所述通道的橫截面為橢圓形，復(fù)數(shù)個橢圓沿所述屏蔽環(huán)相應(yīng)的橫截 面的軸向排列，所述橢圓的長軸與所述屏蔽環(huán)的軸向垂直；沿軸向遠離 所述屏蔽環(huán)的中心時，所述橢圓的長軸增大。
10、 如權(quán)利要求2所述的等離子體處理裝置的屏蔽環(huán)，其特征在于 所述第一絕緣環(huán)為絕緣材料或半導(dǎo)體材料；所述第二絕緣環(huán)為絕緣材料 或半導(dǎo)體材料。
11、 如權(quán)利要求2所述的等離子處理裝置的屏蔽環(huán)，其特征在于 所述第一絕緣環(huán)為石英、陶瓷、氧化釔、碳化硅、硅、或氮化硅中的一 種或組合；所述第二絕緣環(huán)為石英、陶瓷、氧化釔、碳化硅、硅、或氮 化硅中的一種或組合。
12、 如權(quán)利要求2或9或10或11所述的等離子體處理裝置的屏蔽 環(huán)，其特征在于在所述導(dǎo)電環(huán)的內(nèi)環(huán)側(cè)壁還具有連接所述第一絕緣環(huán) 和第二絕緣環(huán)的連接部；所述第一絕緣環(huán)、第二絕緣環(huán)和所述的連接部 一體成型。
13、 如權(quán)利要求1所述的等離子處理裝置的屏蔽環(huán)，其特征在于 所述等離子體處理裝置具有內(nèi)襯，所述內(nèi)襯與所述第 一絕緣環(huán)一體成 型，或所述內(nèi)襯與所述導(dǎo)電環(huán)一體成型。
14、 一種等離子處理裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1至13任 一權(quán)利要求所述的屏蔽環(huán)。
全文摘要
一種等離子體處理裝置的屏蔽環(huán)，應(yīng)用于等離子處理裝置的下電極的外圍，包括環(huán)狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電環(huán)；在所述導(dǎo)電環(huán)的厚度方向具有第一通孔；還包括覆蓋所述導(dǎo)電環(huán)上表面的第一絕緣環(huán)；在所述第一絕緣環(huán)與所述第一通孔相應(yīng)位置、沿厚度方向具有第二通孔，所述第一通孔和與其位置相對應(yīng)的第二通孔連通，形成通道。本發(fā)明還提供一種具有所述屏蔽環(huán)的等離子體處理裝置。本發(fā)明的屏蔽環(huán)不會造成反應(yīng)腔室其它部件或加工件金屬離子污染；本發(fā)明的一種等離子處理裝置使用成本較低。
文檔編號H01J37/32GK101541140SQ20081010209
公開日2009年9月23日 申請日期2008年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月17日
發(fā)明者南建輝, 宋巧麗 申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司