本发明专利技术涉及一种具有柔性电介质薄片的等离子体处理装置。柔性电介质薄片的上部与接地环结构导电连接，下部与围成反应腔的腔体外壁导电连接；接地环结构环绕在等离子体处理装置的基座外围，并可随基座一起在反应腔的腔体内上下移动或定位在设定的高度；柔性电介质薄片的最短长度，与接地环结构到腔体之间的最远距离相匹配。本发明专利技术的柔性电介质薄片通过优化，有良好的射频电流通过能力，安装方便，使用寿命长，且不产生金属污染。且不产生金属污染。且不产生金属污染。
【技术实现步骤摘要】
一种具有柔性电介质薄片的等离子体处理装置
[0001]本专利技术涉及一种具有柔性电介质薄片的等离子体处理装置。
技术介绍
[0002]现有的等离子体处理装置中，例如是一种电容耦合式的等离子体蚀刻装置，包含一反应腔，该反应腔内设置有用于承载基片的基座、用于引入反应气体至反应腔内的喷淋头，所述喷淋头作为上电极，所述基座作为下电极，两者之一施加有高频射频功率，将处理区域内的反应气体解离为等离子体，到达基片上表面的等离子体可对基片进行刻蚀等处理；等离子体处理装置在反应腔下部的合适位置设有排气区域，排气区域与外部的排气泵相连接，将处理过程中用过的反应气体及副产品气体等抽出反应腔。为了防止等离子体扩散到处理区域以外的其他位置，对未被保护的设备产生腐蚀，或在基片表面产生杂质和污染，通常在处理区域与排气区域之间还设置有等离子体约束系统。
[0003]基座形成的下电极与喷淋头形成的上电极之间称为等离子体处理区域，该上下电极间的距离大小是影响基片处理的重要参数，不同工艺的基片处理有时需要不同大小的上下电极之间的间距。
[0004]然而，目前现有技术中，上电极和下电极都是固定设置的，上下电极之间的距离难以改变，因此，为了满足同一等离子体处理设备内对不同基片的工艺处理，需要提供一种上下电极距离可调的等离子体处理装置。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种具有柔性电介质薄片的等离子体处理装置，对连接在接地环结构与反应腔腔体之间的柔性电介质薄片进行优化，射频电流通过能力好，安装方便，使用寿命久，且不产生金属污染。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术的一个技术方案是提供一种等离子体处理装置，包括：
[0007]由腔体外壁围成的真空反应腔；位于所述真空反应腔内的基座，所述基座用于承载待处理基片；环绕设置在所述基座外围的接地环结构；
[0008]升降驱动机构，用于驱动所述基座和接地环结构在真空反应腔内上下移动；
[0009]所述接地环结构与所述腔体外壁之间设置一柔性电介质薄片，所述柔性电介质薄片一端与所述接地环结构电连接，另一端与所述腔体外壁电连接，所述升降驱动机构驱动所述基座和接地环结构上下移动时，所述接地环结构、所述柔性电介质薄片和所述腔体外壁保持电连接。
[0010]可选地，所述柔性电介质薄片的上部，通过若干接地固定点与接地环结构连接，柔性电介质薄片的下部通过若干腔体固定点与腔体外壁的横向延伸段连接；
[0011]所述柔性电介质薄片的最短长度，与接地环结构到腔体外壁之间的最远距离b相匹配；所述最远距离b还对应柔性电介质薄片上部到下部之间的纵向距离；
[0012]上部与接地环结构接触部分的宽度为a1，上部的接地固定点到上部边缘的距离为
a2，腔体固定点及接地固定点之间的横向距离为a3，下部的腔体固定点到下部边缘的距离为a4，下部与腔体接触部分的宽度为a5；
[0013]上部到中间部分之间的折弯，以及下部到中间部分之间的折弯，其最小折弯半径均为r；对应于中间部分的斜边长度为z，垂直距离为y，水平距离为x；
[0014]柔性电介质薄片的最短长度L为：
[0015]L＝a1+a5+z+πr
[0016]x＝(a1-a2)+[a3-(a5-a4)][0017]y＝b-2r
[0018][0019]可选地，所述柔性电介质薄片的上部边缘和下部边缘之间的开口朝着腔体外壁一侧，上部与中间部分之间的折弯和下部与中间部分之间的折弯，均朝着基座一侧。
[0020]可选地，所述接地环结构随基座向上移动时，所述柔性电介质薄片拉伸，上部边缘和下部边缘相互分离、开口扩大；所述接地环结构随基座向下移动时，所述柔性电介质薄片的上部边缘和下部边缘相互靠近、开口缩小。
[0021]可选地，所述柔性电介质薄片的上部边缘和下部边缘为圆弧形状，分别配合接地环结构外围形状及腔体外壁的形状；所述中间部分纵向开设有若干槽；
[0022]等离子体处理装置包含多个柔性电介质薄片，其各自的上部连接接地环结构，各自的下部连接腔体外壁。
[0023]可选地，等离子体处理装置包含分布设置的3片、或6片、或12片柔性电介质薄片，各个柔性电介质薄片的上部连接接地环结构，下部连接腔体外壁的横向延伸段。
[0024]可选地，所述柔性电介质薄片由导电金属制成；
[0025]所述柔性电介质薄片的中间部分的表面设有防护层，防止金属暴露在等离子体处理装置的处理区域内，且所述防护层与处理区域内的气体或反应物不产生反应。
[0026]可选地，所述柔性电介质薄片由铍铜、或不锈钢、或铝制成；
[0027]所述柔性电介质薄片的上部和下部分别镀镍，中间部分的表面覆盖有数层聚酰亚胺胶带。
[0028]可选地，所述基座上方设置有将反应气体引入至反应腔内的喷淋头；喷淋头与基座之间为处理区域；喷淋头处作为上电极，基座处作为下电极，所述上电极或所述下电极施加有高频射频功率，将处理区域内的反应气体解离为等离子体对基片进行处理；等离子体处理装置在反应腔下部设有排气区域与外部的排气泵相连接；在处理区域与排气区域之间设置有等离子体约束系统；通过升降驱动机构使基座在反应腔内上下移动或定位在设定的高度，以调整基座与喷淋头的间距。
[0029]可选地，所述等离子体约束系统包含聚焦环、隔绝环结构、电场限制环；聚焦环环绕设置在基座顶部的外围，隔绝环结构包围基座的下方及外围、聚焦环的外围，电场限制环环绕设置在隔绝环结构外围；
[0030]所述接地环结构包含第一接地环和第二接地环；所述第二接地环位于基座下方的隔绝环结构之下并环绕隔绝环结构的下部外围；反应腔的底部延伸到基座下方的隔绝环结构及第二接地环之下，并通过波纹管与第二接地环连接，以承载波纹管、基座、接地环结构及等离子体约束系统；
[0031]所述第一接地环一端位于隔绝环结构外围，另一端朝外侧横向延伸并通过第一固定环连接柔性电介质薄片的上部，柔性电介质薄片的下部通过第二固定环连接至腔体外壁上的横向延伸段。
[0032]本专利技术的柔性电介质薄片，可以根据接地环和腔体之间的最远距离，来设计符合寿命要求的薄片最短长度，适应基座可上下移动的等离子体处理装置；本专利技术通过对柔性电介质薄片的优化设计，使其可以重复拉伸变形以及恢复，且便于安装，射频电流通过能力强，使用寿命更久。柔性电介质薄片的表面覆盖聚酰亚胺胶带，能有效防止腔体内金属污染。
附图说明
[0033]图1是本专利技术等离子体处理装置在基座下移时的结构示意图；
[0034]图2是本专利技术等离子体处理装置在基座上移时的结构示意图；
[0035]图3是本专利技术所述等离子体处理装置的结构示意图；
[0036]图4是本专利技术的等离子体处理装置中基座到腔体之间局部结构的放大图；
[0037]图5、图6是本专利技术中两种柔性电介质薄片的结构示意图；
[0038]图7、图8是本专利技术中两种处于收拢状态的柔性电介质薄片分别与接地环连本文档来自技高网...
【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，包括：由腔体外壁围成的真空反应腔；位于所述真空反应腔内的基座，所述基座用于承载待处理基片；环绕设置在所述基座外围的接地环结构；升降驱动机构，用于驱动所述基座和接地环结构在真空反应腔内上下移动；所述接地环结构与所述腔体外壁之间设置一柔性电介质薄片，所述柔性电介质薄片一端与所述接地环结构电连接，另一端与所述腔体外壁电连接，所述升降驱动机构驱动所述基座和接地环结构上下移动时，所述接地环结构、所述柔性电介质薄片和所述腔体外壁保持电连接。2.如权利要求1所述等离子体处理装置，其特征在于，所述柔性电介质薄片的上部，通过若干接地固定点与接地环结构连接，柔性电介质薄片的下部通过若干腔体固定点与腔体外壁的横向延伸段连接；所述柔性电介质薄片的最短长度，与接地环结构到腔体外壁之间的最远距离b相匹配；所述最远距离b还对应柔性电介质薄片上部到下部之间的纵向距离；上部与接地环结构接触部分的宽度为a1，上部的接地固定点到上部边缘的距离为a2，腔体固定点及接地固定点之间的横向距离为a3，下部的腔体固定点到下部边缘的距离为a4，下部与腔体接触部分的宽度为a5；上部到中间部分之间的折弯，以及下部到中间部分之间的折弯，其最小折弯半径均为r；对应于中间部分的斜边长度为z，垂直距离为y，水平距离为x；柔性电介质薄片的最短长度L为：L＝a1+a5+z+πrx＝(a1-a2)+[a3-(a5-a4)]y＝b-2r3.如权利要求1所述等离子体处理装置，其特征在于，所述柔性电介质薄片的上部边缘和下部边缘之间的开口朝着腔体外壁一侧，上部与中间部分之间的折弯和下部与中间部分之间的折弯，均朝着基座一侧。4.如权利要求1所述等离子体处理装置，其特征在于，所述接地环结构随基座向上移动时，所述柔性电介质薄片拉伸，上部边缘和下部边缘相互分离、开口扩大；所述接地环结构随基座向下移动时，所述柔性电介质薄片的上部边缘和下部边缘相互靠近、开口缩小。5.如权利要求1所述等离子体处理装置，其特征在于，所述柔性电介质薄片的上部边缘和下部边缘为圆弧形状，分别配合接地环结构外围形状及腔体外壁的形状；所述中间部分纵向开设有若干槽...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟娜，涂乐义，梁洁，雷仲礼，叶如彬，
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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