本发明专利技术提供一种限制环，用于等离子体处理装置，所述等离子体处理装置包括基座，所述限制环围绕所述基座设置于所述等离子体处理装置的等离子体反应区域和排气区域之间，所述限制环包括同心设置的多个环板，多个所述环板沿所述基座的径向排列，相邻两个环板之间的缝隙形成气体通道；至少两个环板具有磁性，相邻两个具有磁性的环板之间形成磁场，所述磁场限制从所述等离子体反应区域排出的带电粒子由所述气体通道流入所述排气区域。相应的，还提供一种包含上述限制环的等离子体处理装置。本发明专利技术既能够提升抽气效率，又能保证足够的电子、离子碰壁率，降低等离子体泄露的风险。降低等离子体泄露的风险。降低等离子体泄露的风险。
【技术实现步骤摘要】
限制环以及等离子体处理装置
[0001]本专利技术涉及等离子体刻蚀
，特别涉及一种限制环以及等离子体处理装置。
技术介绍
[0002]在等离子体刻蚀中，等离子体反应区域内充斥着中性气体分子，解离后的电子、离子、活性自由基，以及与被刻蚀对象反应后产生的副产物(by
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product)。这些副产物需要被及时排除以保证刻蚀反应的顺利进行，因而目前所用的等离子体刻蚀装置均采用流动气体反应腔，即从反应腔的一端不断注入反应气体，从另一端不断抽走反应后的副产物及其他未反应物质。反应腔的结构如图1所示，反应腔上部的喷淋头(Shower Head)与一气体供应装置相连，用于向反应腔输送反应气体，反应腔的下方还设置一排气泵，用于将反应副产物排出反应腔，维持反应腔的真空环境。由于被抽走的气体已被电离为等离子体，因而抽气时需要对等离子体进行猝灭以避免等离子体对抽气的真空泵和管道的侵蚀及可能存在的等离子体导电导致射频外泄。等离子体的猝灭即将等离子体中的电子、离子进行电中和，最高效方法是利用碰壁损耗进行猝灭。
[0003]目前常用的猝灭装置为一多层套叠的环形等离子体限制环(Confinement Ring)，其围绕下电极设置，这样可以既不限制等离子体反应空间，又不阻挡传片口，该限制环依靠窄的环间距和环板高度增加电子和离子的碰壁概率，使得绝大多数电子、离子在环板上发生碰壁损耗，达到猝灭等离子体的目的。然而这一设计的代价是抽气气路被十几个～几十个环板分成了很多窄隙，导致抽气气路的流导大大受限，无法实现大气流量、低气压的工作环境。
[0004]受此所限，对于10nm及以下制程中要求大流量、低气压的工艺，现有的猝灭装置
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限制环无法满足需求，需要提升抽气的流导。基于目前工艺，提升流导仅有2种方式：降低环板高度或增大环板间距，不论哪种都会导致电子、离子碰壁率降低，带来等离子体泄露的风险。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种限制环以及等离子体处理装置，既能够提升抽气流导，又能保证足够的电子、离子碰壁率，降低等离子体泄露的风险。
[0006]为了实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种限制环，用于等离子体处理装置，所述等离子体处理装置包括基座，所述限制环围绕所述基座设置于所述等离子体处理装置的等离子体反应区域和排气区域之间，包括同心设置的多个环板，多个所述环板沿所述基座的径向排列，相邻两个环板之间的缝隙形成气体通道；
[0008]至少两个环板具有磁性，相邻两个具有磁性的环板之间形成磁场，所述磁场限制从所述等离子体反应区域排出的带电粒子由所述气体通道流入所述排气区域。
[0009]进一步的，所述磁场的方向沿所述环板的径向。
[0010]进一步的，相邻两个环板之间的缝隙的宽度相同或不同。
[0011]进一步的，处于所述磁场内的缝隙的宽度大于处于所述磁场外的缝隙的宽度。
[0012]进一步的，位于同心设置的多个环板最内侧的环板与位于同心设置的多个环板最外侧的环板具有磁性。
[0013]进一步的，具有磁性的环板与不具有磁性的环板间隔设置。
[0014]进一步的，所有环板均具有磁性。
[0015]进一步的，具有磁性的环板由永磁体制成。
[0016]进一步的，所述永磁体采用钕铁硼磁体。
[0017]进一步的，所述环板表面具有绝缘镀层。
[0018]进一步的，所述绝缘镀层为稀土元素的氧化物或氟氧化物中的至少一种。
[0019]一种等离子体处理装置，包括由腔壁围成的反应腔，所述反应腔内具有等离子体反应区域和排气区域，所述反应腔内设置有基座，上述的限制环设置在等离子体反应区域和排气区域之间，且位于基座外周围与反应腔内壁之间。
[0020]进一步的，所述反应腔内具有射频屏蔽区，所述限制环设置于所述射频屏蔽区内。
[0021]进一步的，所述基座外围设有沿所述基座的轴向延伸的第一接地环和沿所述基座的径向延伸的第二接地环，所述第一接地环连接所述第二接地环，所述第一接地环的底部连接所述反应腔的底壁，所述第二接地环连接所述反应腔的侧壁。
[0022]进一步的，所述射频屏蔽区是位于所述第二接地环下方的区域。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0024]本专利技术提供的限制环，通过采用具有磁性的环板，在气体通道内形成磁场，磁场限制等离子体通过气体通道排入排气区域，在保证等离子体约束效果的前提下，能够增大环板间距，提高抽气效率，满足10nm及以下制程中要求大流量、低气压的工艺。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
[0026]图1为等离子体处理装置的反应腔的结构图；
[0027]图2为本专利技术一实施例提供的限制环的结构图；
[0028]图3为本专利技术另一实施例提供的限制环的结构图；
[0029]图4为现有技术中无磁性的限制环在反应腔内的放置环境示意图；
[0030]图5为本专利技术的限制环在反应腔内的放置环境示意图。
具体实施方式
[0031]以下结合附图和具体实施方式对本专利技术提出的方案作进一步详细说明。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施方式的目的。为了使本专利技术的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、
大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。
[0032]如图1所示，等离子体处理装置的反应腔100内设有气体喷淋头110和基座120，气体喷淋头110和基座120之间的区域为等离子体反应区域A，在该区域内，从气体喷淋头110注入的反应气体被解离为等离子体，等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子，上述活性粒子可以和基座120上方的待处理晶圆的表面发生多种物理和化学反应，使得晶圆表面的形貌发生改变，即完成刻蚀过程。限制环130围绕所述基座120设于等离子体处理装置的等离子体反应区域A和排气区域B之间，等离子体反应区域A内的反应副产物需要抽出反应腔，抽气时，反应副产物通过限制环130进入排气区域B，而等离子体进入所述限制环130以后，带电粒子会与限制环130的内侧壁碰撞被猝灭，从而等离子体被阻止进入排气区域B。
[0033]如
技术介绍
所述，图1所示的现有技术的限制环，受等离子体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种限制环，用于等离子体处理装置，所述等离子体处理装置包括基座，所述限制环围绕所述基座设置于所述等离子体处理装置的等离子体反应区域和排气区域之间，其特征在于，包括同心设置的多个环板，多个所述环板沿所述基座的径向排列，相邻两个环板之间的缝隙形成气体通道；至少两个环板具有磁性，相邻两个具有磁性的环板之间形成磁场，所述磁场限制从所述等离子体反应区域排出的带电粒子由所述气体通道流入所述排气区域。2.如权利要求1所述的限制环，其特征在于，所述磁场的方向沿所述环板的径向。3.如权利要求1所述的限制环，其特征在于，相邻两个环板之间的缝隙的宽度相同或不同。4.如权利要求3所述的限制环，其特征在于，处于所述磁场内的缝隙的宽度大于处于所述磁场外的缝隙的宽度。5.如权利要求1所述的限制环，其特征在于，位于同心设置的多个环板最内侧的环板与位于同心设置的多个环板最外侧的环板具有磁性。6.如权利要求1所述的限制环，其特征在于，具有磁性的环板与不具有磁性的环板间隔设置。7.如权利要求1所述的限制环，其特征在于，所有环板均具有磁性。8.如权利要求1所述的限制环，其特征在于，具有磁性的环板由永磁体制...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，王乔慈，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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