一种等离子体处理装置制造方法及图纸

一种等离子体处理装置，该装置包含：真空反应腔，其内有可移动下电极组件；设置于可移动下电极组件底部的移动接地环；设置于移动接地环下方的固定接地环；移动接地环和固定接地环之间的可伸缩密封组件；导电连接件，用于在移动接地环和固定接地环之间形成射频路径，可伸缩密封组件的外壁到真空反应腔的中心轴的距离小于移动接地环的外径；射频匹配器，其具有射频回路的射频发射端和射频接收端。其优点是：该装置利用导电连接件分担可伸缩密封组件的射频电流承受压力，且可伸缩密封组件与固定接地环竖直部分的距离较远，减弱了固定接地环向可伸缩密封组件的水平方向射频耦合，使可伸缩密封组件伸缩时，也不会对射频回路造成太大影响。影响。影响。

【技术实现步骤摘要】
一种等离子体处理装置


[0001]本专利技术涉及半导体设备领域，具体涉及一种等离子体处理装置。

技术介绍

[0002]在半导体芯片生产过程中，需要进行大量的微观加工，其中常用的微加工工艺包含等离子刻蚀、物理气相沉积、化学气相沉积等方式。微加工制造的进程中往往伴随着等离子体辅助工艺，这些工艺一般都在真空反应腔内进行。真空反应腔的工作原理一般是在真空反应腔内通入适当的刻蚀剂或淀积源气体的反应气体，然后再对该真空反应腔进行射频能量的输入，以激活反应气体来点燃或维持等离子体，以便对半导体衬底进行加工。
[0003]然而随着半导体器件特征尺寸的日益缩小以及器件集成度的日益提高，对微加工提出了越来越高的要求。为了满足不断提高的加工制程要求，可使上电极组件和下电极组件之间拥有不同的极板间距(Gap)，以完成不同的蚀刻步骤。但是随着极板间距的调节，真空反应腔内复杂的射频环境也会随之发生波动。例如下电极组件可实现上下移动以调节极板间距，其作为射频回路的一部分，当下电极组件上下移动时，其与同作为射频回路一部分的腔体底壁距离也会发生改变，很容易造成射频信号的不稳定性，进而引起真空反应腔内射频环境的不稳定。如何在实现极板间距可调的同时兼顾射频回路的稳定性是一个迫切需要解决的问题。
[0004]需要说明的是，这里的陈述仅提供与本专利技术有关的
技术介绍
，而并不必然地构成现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种等离子体处理装置，该装置将移动接地环、固定接地环、可伸缩密封组件和导电连接件等相结合，消除了射频回路中耦合到可伸缩密封组件的不期望的射频，利用导电连接件分担可伸缩密封组件的射频电流承受压力，同时可伸缩密封组件与固定接地环的竖直部分距离较远，减弱了固定接地环的竖直部分向可伸缩密封组件的水平方向射频耦合，即使可移动下电极组件上下发生位移带动可伸缩密封组件伸缩，也不会对射频回路造成太大影响，从而使该装置在不同的极板间距下仍可保持稳定的刻蚀速率。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种等离子体处理装置，包含：
[0008]真空反应腔，其内设置有可移动下电极组件；
[0009]移动接地环，其环绕设置于可移动下电极组件的底部；
[0010]固定接地环，其环绕设置于所述移动接地环的下方并与所述真空反应腔的底部接触；
[0011]可伸缩密封组件，其环绕设置于移动接地环和固定接地环之间；
[0012]导电连接件，用于在所述移动接地环和固定接地环之间形成射频路径，所述可伸
缩密封组件的外壁到真空反应腔的中心轴的距离小于所述移动接地环的外径；
[0013]固定于所述真空反应腔底部的射频匹配器，其具有射频回路的射频发射端和射频接收端。
[0014]可选的，所述导电连接件电连接所述移动接地环和固定接地环。
[0015]可选的，所述导电连接件设置于所述可伸缩密封组件远离真空反应腔内侧壁的一侧。
[0016]可选的，还包含：与可移动下电极相对设置的上电极组件；
[0017]导电支撑杆，其两端分别与可移动下电极组件和射频匹配器的射频发射端连接；
[0018]所述真空反应腔包含反应腔侧壁和反应腔底壁；所述可伸缩密封组件电连接所述移动接地环和固定接地环；
[0019]所述等离子体处理装置的射频路径为：从射频匹配器的射频发射端输出的射频电流经导电支撑杆进入可移动下电极组件，经上电极组件和可移动下电极组件之间的电浆进入上电极组件，而后依次经反应腔侧壁、固定接地环内侧、可伸缩密封组件外侧、移动接地环外侧、移动接地环内侧、移动接地环底部、导电连接件内侧、固定接地环内侧、反应腔底壁传输至射频匹配器的射频接收端。
[0020]可选的，所述导电连接件的长度大于或等于所述可伸缩密封组件的最大高度。
[0021]可选的，所述导电连接件制备材料的电导率大于所述可伸缩密封组件制备材料的电导率。
[0022]可选的，所述导电连接件为导线或柔性金属片。
[0023]可选的，所述导线为铜导线，所述柔性金属片为柔性铜片。
[0024]可选的，所述柔性金属片为弯折金属片，其弯折方向朝向真空反应腔腔体中心。
[0025]可选的，所述导电连接件设置有多个，各个导电连接件关于可移动下电极组件中心轴对称设置。
[0026]可选的，所述可伸缩密封组件的制备材料为不锈钢。
[0027]可选的，所述可伸缩密封组件包含波纹管。
[0028]可选的，所述导电连接件的顶部和底部分别与所述可伸缩密封组件的顶部和底部电连接。
[0029]可选的，所述可伸缩密封组件的端部采用法兰组件固定于移动接地环和固定接地环上。
[0030]可选的，所述法兰组件与移动接地环或固定接地环接触处设置有若干个密封件。
[0031]可选的，所述导电连接件设置于所述可伸缩密封组件靠近真空反应腔内侧壁的一侧，所述导电连接件采用不与所述真空反应腔内的工艺气体及其副产物发生反应的材料制备。
[0032]可选的，所述射频匹配器的数量为一个或多个，多个射频匹配器具有不同的射频频率及功率。
[0033]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0034]本专利技术的等离子体处理装置中，将移动接地环、固定接地环、可伸缩密封组件和导电连接件等相结合，利用导电连接件分担可伸缩密封组件的射频电流承受压力，同时可伸缩密封组件与固定接地环的竖直部分距离较远，减弱了固定接地环的竖直部分向可伸缩密
封组件的水平方向射频耦合，即使可伸缩密封组件发生伸缩，也不会对射频回路造成太大影响。
[0035]进一步的，该装置中可伸缩密封组件电连接所述移动接地环和固定接地环，消除了移动接地环和固定接地环对可伸缩密封组件造成的竖向射频耦合，同时可伸缩密封组件和导电连接件共同分担射频电流，减小了可伸缩密封组件所需承受的射频压力，减少可伸缩密封组件的损耗，提升其使用寿命。
[0036]进一步的，该装置中导电连接件的顶部和底部分别与可伸缩密封组件的顶部和底部电连接，两者之间没有水平方向的距离差，射频电流传来时，无论可伸缩密封组件如何伸缩，可伸缩密封组件和导电连接件之间阻抗差距都很小，两者之间不会产生额外的射频回路，进一步保证了整体射频回路的稳定性，有助于提高刻蚀速率的稳定性，进而保证晶圆生产的良品率。
附图说明
[0037]图1为本专利技术的一种等离子体处理装置示意图；
[0038]图2为本专利技术的又一种等离子体处理装置示意图；
[0039]图3为本专利技术的另一种等离子体处理装置示意图。
具体实施方式
[0040]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体处理装置，其特征在于，包含：真空反应腔，其内设置有可移动下电极组件；移动接地环，其环绕设置于可移动下电极组件的底部；固定接地环，其环绕设置于所述移动接地环的下方并与所述真空反应腔的底部接触；可伸缩密封组件，其环绕设置于移动接地环和固定接地环之间；导电连接件，用于在所述移动接地环和固定接地环之间形成射频路径，所述可伸缩密封组件的外壁到真空反应腔的中心轴的距离小于所述移动接地环的外径；固定于所述真空反应腔底部的射频匹配器，其具有射频回路的射频发射端和射频接收端。2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述导电连接件电连接所述移动接地环和固定接地环。3.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述导电连接件设置于所述可伸缩密封组件远离真空反应腔内侧壁的一侧。4.如权利要求3所述的等离子体处理装置，其特征在于，还包含：与可移动下电极相对设置的上电极组件；导电支撑杆，其两端分别与可移动下电极组件和射频匹配器的射频发射端连接；所述真空反应腔包含反应腔侧壁和反应腔底壁；所述可伸缩密封组件电连接所述移动接地环和固定接地环；所述等离子体处理装置的射频路径为：从射频匹配器的射频发射端输出的射频电流经导电支撑杆进入可移动下电极组件，经上电极组件和可移动下电极组件之间的电浆进入上电极组件，而后依次经反应腔侧壁、固定接地环内侧、可伸缩密封组件外侧、移动接地环外侧、移动接地环内侧、移动接地环底部、导电连接件内侧、固定接地环内侧、反应腔底壁传输至射频匹配器的射频接收端。5.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述导电连接件的长度大于或等于所述可伸缩密封组件的最大高度。6.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪图强，王智昊，王凯麟，
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：