等离子体约束环、半导体制造设备和半导体装置制造方法制造方法及图纸

提供了一种等离子体约束环、包括该等离子体约束环的半导体制造设备以及使用该半导体制造设备制造半导体装置的方法。所述等离子体约束环包括下环、在下环上的上环以及延伸以将下环连接到上环的连接环。下环包括在下环的中心处竖直地穿透下环的下中心孔以及在下中心孔外部的区域中穿透下环的至少一个狭缝。狭缝被构造为在更靠近下环的中心的第一部分处比在更远离下环的中心的第二部分处通过更大量的空气或气体。的空气或气体。的空气或气体。

【技术实现步骤摘要】
等离子体约束环、半导体制造设备和半导体装置制造方法
[0001]本申请要求于2021年4月29日在韩国知识产权局提交的第10
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2021
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0055971号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。


[0002]本公开涉及一种等离子体约束环、包括该等离子体约束环的半导体制造设备以及使用该半导体制造设备制造半导体装置的方法，具体地，涉及一种能够改善等离子体密度的均匀性的等离子体约束环、包括该等离子体约束环的半导体制造设备以及使用该半导体制造设备制造半导体装置的方法。

技术介绍

[0003]制造半导体装置的工艺包括各种工艺。例如，可以通过对硅晶圆执行的光刻工艺、蚀刻工艺和沉积工艺来制造半导体装置。在为制造半导体装置而执行的每个工艺中使用等离子体状态的材料。在使用等离子体的工艺中，需要控制在半导体制造设备中产生的等离子体的位置。例如，需要将等离子体集中在设置于半导体制造设备中的晶圆上。为此，使用等离子体约束环将等离子体约束在晶圆上的区域内或防止在晶圆外部产生等离子体。通过使用等离子体约束环，可以控制等离子体的分布。

技术实现思路

[0004]实施例提供了一种能够改善等离子体分布的均匀性的等离子体约束环，包括该等离子体约束环的半导体制造设备以及使用该半导体制造设备制造半导体装置的方法。
[0005]实施例提供了一种被构造为防止等离子体密度集中在晶圆的边缘区域上的等离子体约束环、包括该等离子体约束环的半导体制造设备以及使用该半导体制造设备制造半导体装置的方法。
[0006]实施例提供了一种等离子体约束环、包括该等离子体约束环的半导体制造设备以及使用该半导体制造设备制造半导体装置的方法，该等离子体约束环被构造为在制造半导体装置的工艺期间通过狭缝将等离子体的一部分排出到下面的区域。
[0007]实施例提供了一种等离子体约束环、包括该等离子体约束环的半导体制造设备以及使用该半导体制造设备制造半导体装置的方法，该等离子体约束环被构造为在需要时不同地控制等离子体的分布。
[0008]根据实施例，一种等离子体约束环可以包括：下环；上环，在下环上；以及连接环，延伸以将下环连接到上环。下环可以包括在下环的中心处竖直地穿透下环的下中心孔以及在下中心孔外部的区域中从下环的顶表面到下环的底表面穿透下环的多个狭缝。下环的厚度可以在更靠近下中心孔的第一区域处比在更远离下中心孔的第二区域处小。
[0009]根据实施例，一种半导体制造设备可以包括等离子体约束环。等离子体约束环可以包括提供下中心孔并具有圆板形状的下环、提供上中心孔并具有圆板形状的上环以及从上环朝向下环向下延伸以将下环连接到上环的连接环。下环可以包括下连接构件和下主
体，下连接构件提供下中心孔，下主体放置在下连接构件外部以提供在从下环的下中心孔到下环的圆周的方向上延伸的至少一个狭缝。狭缝在与下环的中心轴间隔开第一距离的第一位置处的厚度可以小于狭缝在与下环的中心轴间隔开比第一距离大的第二距离的第二位置处的厚度。在第一位置处，狭缝的宽度与狭缝的厚度的比可以在0.37至1.5的范围内。
[0010]根据实施例，一种制造半导体装置的方法可以包括以下步骤：将晶圆设置在半导体制造设备中；将工艺气体供应到半导体制造设备中；在半导体制造设备中通过工艺气体的至少一部分产生等离子体；以及控制等离子体以处理晶圆。半导体制造设备可以包括壳体、放置在壳体中的静电吸盘、在向上方向上与静电吸盘间隔开的上电极以及设置为包围静电吸盘和上电极的等离子体约束环。静电吸盘、上电极和等离子体约束环可以设置为在它们之间限定工艺空间。等离子体约束环可以包括包围静电吸盘的下环、包围上电极的上环以及延伸以将下环连接到上环的连接环。下环可以提供多个狭缝，所述多个狭缝穿透下环并将工艺空间连接到下环下方的空间。所述多个狭缝中的每个可以在下环的径向方向上延伸。下环可以包括其厚度在向外方向或向内方向上变化的可变区域。控制等离子体的步骤可以包括通过所述多个狭缝将在工艺空间中产生的等离子体的一部分排出到下环下方的空间。
[0011]根据实施例，一种等离子体约束环可以包括下环、在下环上的上环以及延伸以将下环连接到上环的连接环。下环可以设置为具有在下环的中心处穿透下环的下中心孔和在下中心孔外部的区域中穿透下环的至少一个狭缝。狭缝可以被构造为在更靠近下环的中心的第一部分处比在更远离下环的中心的第二部分处通过更大量的空气或气体或者更容易地通过空气或气体。
附图说明
[0012]通过以下结合附图的简要描述，将更清楚地理解示例实施例。附图表示如这里描述的非限制性示例实施例。
[0013]图1是示出根据实施例的包括等离子体约束环的半导体制造设备的剖视图。
[0014]图2是示出根据实施例的等离子体约束环的透视图。
[0015]图3是示出根据实施例的等离子体约束环的局部剖切透视图。
[0016]图4是示出根据实施例的等离子体约束环的剖视图。
[0017]图5是示出根据实施例的等离子体约束环的下环的平面图。
[0018]图6A是示出图5的部分“X”的放大平面图。
[0019]图6B是沿着图6A的线I
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I'截取的剖视图。
[0020]图6C是沿着图6A的线II
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II'截取的剖视图。
[0021]图7是示出根据实施例的使用包括等离子体约束环的半导体制造设备制造半导体装置的方法的流程图。
[0022]图8至图10是各自示出用于使用根据图7的流程图的制造方法制造半导体装置的半导体制造设备的剖视图。
[0023]图11是示出图10的部分“Y”的放大剖视图。
[0024]图12是示出根据实施例的等离子体约束环的剖视图。
[0025]图13是示出根据实施例的等离子体约束环的剖视图。
[0026]图14是示出根据实施例的等离子体约束环的剖视图。
[0027]图15是示出根据实施例的等离子体约束环的剖视图。
[0028]图16是示出根据实施例的等离子体约束环的剖视图。
[0029]图17是示出根据实施例的等离子体约束环的剖视图。
[0030]图18是示出根据实施例的等离子体约束环的剖视图。
[0031]图19是示出根据实施例的等离子体约束环的下环的平面图。
[0032]图20是示出根据实施例的等离子体约束环的剖视图。
[0033]图21是示出根据实施例的等离子体约束环的剖视图。
[0034]应该注意的是，这些附图意图说明在某些示例实施例中使用的方法、结构和/或材料的一般特性，并意图对下面提供的书面描述进行补充。然而，这些附图不是按比例绘制的，并且可以不精确地反映任何给出的实施例的精确的结构或性能特性，并且不应被解释为限定或限制由示例实施例涵盖的值或性质的范围。例如，为了清楚，可以减小或夸大分子、层、区域和/或结构元件的相对厚度和位置。在各个附图中使用相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体约束环，所述等离子体约束环包括：下环；上环，在下环上；以及连接环，延伸以将下环连接到上环，其中，下环包括：下中心孔，在下环的中心处竖直地穿透下环；以及多个狭缝，在下中心孔外部的区域中从下环的顶表面到下环的底表面穿透下环，并且其中，下环的厚度在距下中心孔较近的第一区域处比在距下中心孔较远的第二区域处小。2.根据权利要求1所述的等离子体约束环，其中，所述多个狭缝中的每个在从下环的中心到下环的圆周的方向上延伸，并且其中，所述多个狭缝在下环的圆周方向上彼此间隔开。3.根据权利要求1所述的等离子体约束环，其中，下环的顶表面的水平在第一区域中比在第二区域中低。4.根据权利要求3所述的等离子体约束环，其中，在第一区域中，下环的顶表面与上环的底表面之间的竖直距离在0.5mm至5mm的范围内。5.根据权利要求1所述的等离子体约束环，其中，在第一区域中，所述多个狭缝中的每个包括宽度与厚度的比在0.37至1.5的范围内的部分。6.根据权利要求1所述的等离子体约束环，其中，下环的第一区域包括在下环的可变区域中，下环的可变区域的厚度朝向下环的中心减小。7.根据权利要求6所述的等离子体约束环，其中，在可变区域中，下环的厚度朝向下环的中心以逐步的方式减小。8.根据权利要求1所述的等离子体约束环，其中，所述多个狭缝的至少一部分具有朝向下环的中心增加的宽度。9.根据权利要求1所述的等离子体约束环，其中，下环的第一区域包括在下环的可变区域中，下环的可变区域的厚度朝向下环的中心减小，并且下环的第二区域包括在下环的非可变区域中，下环的非可变区域的厚度朝向下环的中心是恒定的，并且其中，所述多个狭缝之中的狭缝在可变区域中的最薄部分的厚度与所述狭缝在非可变区域中的厚度的比在0.20至0.55的范围内。10.一种半导体制造设备，所述半导体制造设备包括等离子体约束环，其中，等离子体约束环包括：下环，提供下中心孔并具有圆板形状；上环，提供上中心孔并具有圆板形状；以及连接环，从上环朝向下环向下延伸以将下环连接到上环，其中，下环包括：下连接构件，提供下中心孔；以及下主体，放置在下连接构件外部以提供在从下环的下中心孔到下环的圆周的方向上延伸的至少一个狭缝，其中，狭缝在与下环的中心轴间隔开第一距离的第一位置处的厚度小于狭缝在与下环的中心轴间隔开不同于第一距离的第二距离的第二位置处的厚度，并且其中，在第一位置处，狭缝的宽度与狭缝的厚度的比在0.37至1.5的范围内。11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹贵玹，南象基，徐权相，张圣虎，高廷旼，金南均，金泰铉，白承翰，安昇彬，梁正模，李昌宪，全康民，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：