用于等离子体处理装置的等离子体挡环及其使用的方法
【专利摘要】本发明涉及用于等离子体处理装置的等离子体挡环及其使用的方法。该等离子体处理装置包括挡环，所述挡环将真空室的内部空间分成等离子体空间和排气空间。等离子体通过利用能量源激发工艺气体而被生成在等离子体空间中。然后，所述工艺气体通过围绕衬底支撑件的外周的所述等离子体挡环被排出等离子体空间。所述等离子体挡环包括内支撑环、外支撑环、以及在内支撑环和外支撑环之间延伸的竖直间隔周向地重叠的矩形叶片。每一个叶片具有主表面，用于阻挡从所述等离子体空间到所述排气空间的视线，其中所述叶片的所述主表面被构造来在诸如等离子体蚀刻副产品之类的不挥发的副产品撤离所述等离子体空间之前捕获该副产品。
【专利说明】用于等离子体处理装置的等离子体挡环及其使用的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体衬底的等离子体处理。更具体地，本发明涉及用于俘获(trap)在等离子体处理过程中释放的不挥发的副产品的挡环和方法。
【背景技术】
[0002]集成电路形成于晶片或半导体衬底，在其上形成图案化微电子层。在衬底的处理过程中，往往采用等离子体来在衬底上沉积膜或者蚀刻膜的预期部分(intendedportion)。收缩的特征尺寸和下一代微电子层中的新材料的实现对等离子体处理设备提出了新的要求。较小的特征、较大的衬底尺寸和新的处理技术要求等离子体处理装置的改进以控制等离子体处理的条件。
【发明内容】
[0003]此处所公开的是一种在半导体衬底上执行等离子体工艺的等离子体处理装置的等离子体挡环。该等离子体处理装置包括真空室，所述半导体衬底被加载到该真空室中以及从该真空室被卸载。所述半导体衬底由位于所述真空室内的衬底支撑件支撑且所述半导体衬底被支撑在所述衬底支撑件的顶表面上。工艺气体被引介到所述真空室中并通过能量源被激发成等离子体且所述工艺气体通过排气口被真空泵排出所述真空室。所述等离子体挡环围绕所述衬底支撑件的外周且作为一个整体被设置在所述半导体衬底的顶表面或者被设置在所述半导体衬底的顶表面下面，将所述真空室的内部空间分割成在所述等离子体挡环上面的等离子体空间和在所述等离子体挡环下面的排气空间。所述等离子体挡环包括内支撑环和外支撑环，其中竖直间隔周向地重叠的矩形叶片(vertically spaced apartcircumferentialIy overlapping rectangular blade)被设置在所述内支撑环和所述外支撑环之间。每一个间隔重叠的叶片具有主表面(major surface)区域且所述间隔重叠的叶片阻挡从所述等离子体空间到所述排气空间的视线，其中所述叶片被构造来在诸如不挥发的蚀刻副产品之类的副产品从所述等离子体空间撤离(evacuate)而进入所述排气空间之前捕获该副产品。
[0004]此处所公开的还有一种用于在半导体衬底上执行等离子体工艺的等离子体处理方法。该方法包括将工艺气体引介到真空室中，其中所述半导体衬底被支撑在衬底支撑件上。等离子体通过利用能量源激发所述真空室中的工艺气体被生成。用所述等离子体处理所述半导体衬底，而所述等离子体处理的副产品通过排气口从所述真空室移除。在退出该室之前，所述工艺气体和副产品通过具有间隔重叠的矩形叶片的等离子体挡环，所述叶片具有被构造来捕获不挥发的副产品的主表面。所述等离子体挡环围绕所述衬底支撑件且将所述真空室的内部空间分割成等离子体工艺空间和排气空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]图1示出了根据本文所讨论的优选实施方式可被使用的电感耦合等离子体处理>J-U ρ?α装直。
[0006]图2A-C示出了具有间隔重叠的叶片的等离子体挡环的实施方式，所述叶片相对于待处理的半导体衬底的顶表面以倾斜的角度排布。
[0007]图3A-3C示出了具有间隔重叠的叶片的等离子体挡环的替代实施方式，所述叶片在平行于待处理的半导体衬底的顶表面的垂直偏移的平面中具有主表面。
【具体实施方式】
[0008]现在将参考本发明的如附图中所示的一些优选实施方式对等离子体处理装置的等离子体挡环的实施方式进行详细描述。在下面的描述中，许多具体细节被陈述以便提供对本文所公开的实施方式的透彻理解。但显而易见的是，对本领域技术人员而言，本文所公开的实施方式可在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下被实施。另一方面，公知的工艺步骤没有被详细描述以免不必要地模糊本文所公开的等离子体处理装置的等离子体挡环的实施方式。
[0009]此处所公开的是一种用于在半导体衬底上执行等离子体工艺的等离子体处理装置。在一实施方式中，该等离子体处理装置是电感耦合等离子体处理装置。在替代的实施方式中，该等离子体处理装置是电容耦合等离子体处理装置。该等离子体处理装置包括真空室，单个半导体衬底在其中被支撑在衬底支撑件的顶表面上。工艺气体供应源(supply)将工艺气体输送到该真空室中且该气体被能量源激发成等离子体。该工艺气体通过至少一个排气口被真空泵装置(vacuum pumping arrangement)排出真空室。等离子体挡环被设置在真空室中，将该真空室分成等离子体空间和排气空间。
[0010]等离子体处理过程中的新集成方案引介额外的物质以增强器件的性能并提高器件的功能密度(functional density)。不挥发的等离子体反应副产品物质(比如，Co、Fe、Pd、Pt、Ir、Ru、Sr、Ta 、N1、Al、Mg、Mn、Ca、Ti以及前述物质的合金和氧化物)对存储应用(memory app I i cat ion )特别有用并被集成到半导体衬底中。在诸如等离子体蚀刻的等离子体处理过程中，这些不挥发的蚀刻物质从半导体衬底被移除且在它们进入等离子体时可离解以形成副产品气体。该副产品气体可在较冷的温度重新形成不挥发的蚀刻副产品，其中该不挥发的蚀刻副产品具有使它们粘附到真空室的表面的性质。在副产品气体的排放过程中，不挥发的蚀刻副产品或其它等离子体工艺副产品可进入真空泵或真空泵管线，这可导致真空泵的不恰当的运行。
[0011]根据实施方式，等离子体挡环被设定尺寸以允许处理(比如等离子体蚀刻)过程中产生的副产品气体从等离子体空间进入排气空间，与此同时，在不挥发的副产品可从等离子体空间撤离到排气空间之前捕获该副产品。另外，等离子体挡环将等离子体约束在由等离子体空间限定的容积腔(volume)中。通过在等离子体蚀刻工艺期间将等离子体约束在等离子体空间里面，能够获得更均匀的蚀刻，其中衬底的中心和边缘具有大体上相同的蚀刻速率。
[0012]在另一实施方式中，等离子体挡环被置于真空室里面的一定位置，它在该位置能够高效地排放工艺气体和反应副产品而不会引起衬底的污染。所排放的气体和副产品的流的干扰可产生微粒污染，因此，置于不会在气体流中引起紊流的位置能够减少微粒污染。
[0013]图1示出了根据本文所讨论的优选实施方式可被使用的电感耦合等离子体处理装置200。电感耦合等离子体处理装置200包括具有等离子体空间202a和排气空间202b的真空室202。工艺气体从气体分配系统222被供应到等离子体空间202a中。该工艺气体可接着被电离以形成等离子体260，以便处理(例如，蚀刻或沉积)诸如半导体衬底或玻璃板之类的半导体衬底224的暴露区域，半导体衬底224被支撑在衬底支撑件216上，边缘环215位于衬底支撑件216的外周上。示例性气体分配系统的细节可在共同拥有的美国专利第8，133，349号中找到，该专利的公开内容通过参考并入本文。等离子体蚀刻气体可包括C4F8' C4F6' CHF3> CH2F3' CF4、HBr, CH3F、C2F4' N2, 02、Ar、Xe、He、H2、NH3> SF6, BC13、Cl2, NF3> PF3>COF2, NO, SO2及其组合。
[0014]电感线圈231通过形成真空室202的上壁的介电窗204与真空室202的等离子体空间202a分隔，且通常感应等离子体处理气体中的时变电流以产生等离子体260。介电窗204保护电感线圈231避免等离子体260的影响，且允许所产生的RF场208在真空室200内产生感应电流211。进一步耦合到电感线圈231的是耦合到RF发生器234的匹配网络232。RF发生器234供应优选地在约IOOkHz-1OOMHz范围内且更优选地在13.56MHz的RF电流。匹配网络232努力匹配RF发生器234的阻抗和等离子体260的阻抗(通常运行在约13.56MHz和约50欧姆)。另外，第二 RF能量源238也可通过匹配网络236被耦合到衬底支撑件216中的下电极(未图示)以便将RF偏置施加到衬底224 (例如，2MHz、13.56MHz、400kHz)。气体和副产品通过排气口 220a被真空泵220从真空室移除。
[0015]等离子体挡环300围绕衬底支撑件216的外周且被设置在衬底支撑件216的外周的外侧。等离子体挡环300作为一个整体被设置在半导体衬底224的顶表面处或者被设置在半导体衬底224的顶表面下面，将真空室202的内部空间分割成等离子体空间202a和排气空间202b。等离子体挡环300被构造来控制等离子体空间202a和排气空间202b之间的气流导率。另外，等离子体挡环被设定尺寸以允许副产品在处理过程中从等离子体空间202a进入到排气空间202b，与此同时，在副产品(比如不挥发的副产品)到达排气空间202b之前捕获该副产品。
[0016]优选地，等离子体挡环300是电接地的且大体上填满真空室202或选装护罩(未图示)的壁的内周和衬底支撑件的外周之间的环形空间以使基本上所有的排出气体穿过等离子体挡环300。选装护罩可被用于界定(line)该室的内部，其中该护罩可被构造为接触等离子体挡环300，形成浮动接地。选装护罩可防止等离子体通过室壁接地且还可将等离子体约束在该室内的特定容积腔(volume)。示例性护罩和穿孔等离子体挡环组件的细节可在共同拥有的美国专利第6，178，919号中找到，该专利的公开内容通过参考并入本文。
[0017]等离子体挡环300优选地由导电材料形成，该导电材料在衬底224的处理过程中还本质上耐真空室内的等离子体的蚀刻。例如，等离子体挡环300可由阳极化铝形成且可优选地包括外涂层(比如钇氧化物)，该外涂层能够增强反应副产品(比如不挥发的蚀刻副产品)的粘附性。衬底支撑件216的外周可任选地包括边缘环215。穿孔等离子体挡环300的内周优选地被设定尺寸以围绕衬底支撑件216装配或者等离子体挡环300可通过窄隙与衬底支撑件216隔开，该窄隙保持等离子体大体上是受约束的。
[0018]在一实施方式中，等离子体挡环300被置于真空室202里面的一定位置，它在该位置能够高效地排放副产品气体而不会引起半导体衬底224的污染。在处理过程中置于衬底224上面的结构往往引起衬底224的污染。这是因为这样的结构存在用于附着吸附材料的位置或表面。随着时间的推移，吸附材料会剥落到衬底224上，引起微粒污染。因此，等离子体挡环300优选地被放置在衬底224的下游。
[0019]等离子体挡环300可选地由热控制机构331进行温度控制。等离子体挡环300可包括加热器320，比如设置在等离子体挡环的内支撑环和/或外支撑环301、302中的电阻加热丝，或者该电阻加热丝可位于等离子体挡环300的竖直间隔周向地重叠的叶片中以及内支撑环和/或外支撑环301、302中。在替代的实施方式中，该加热器可以是设置在真空室202的底部的红外灯。此外，等离子体挡环300可包括设置在内支撑环301中的内部流通道350 (参见图2A)或者在替代实施方式中内部流通道350可被设置在等离子体挡环的内支撑环和外支撑环301、302中，其中冷却器将冷却剂泵送穿过内部流通道以便冷却等离子体挡环300。在进一步的实施方式中，流通道340可位于等离子体挡环300的竖直间隔周向地重叠的叶片中以及内支撑环和/或外支撑环301、302中。
[0020]一般而言，冷却系统240被耦合到衬底支撑件216以便使半导体衬底224维持在希望的温度。冷却系统本身通常包括将冷却剂泵送穿过衬底支撑件216内的流通道的冷却器，且传热气体(比如氦气)被泵送到衬底支撑件216和半导体衬底224之间以控制半导体衬底224和衬底支撑件216之间的热导率。增加氦气压强会增加传热速率而降低氦气压强会减少热传递。此外，衬底支撑件可包括加热器以在处理过程中调节衬底的温度。
[0021]另外，温度控制装置246可操作来控制等离子体处理装置200的上室部分244(upper chamber section)的温度使得上室部分244的在操作过程中暴露于等离子体的内表面被维持在受控的温度。
[0022]上室部分244可以是铝或硬阳极化铝的机加工件，其能够被移除以进行清洗或更换。上室部分244的内表面优选地是阳极化铝或耐等离子体材料(比如热喷涂的氧化钇涂层)。
[0023]图2A-C示出了等离子体挡环300的实施方式。图2A示出了一段包括内支撑环301和外支撑环302的等离子体挡环300。竖直间隔周向地重叠的平面叶片305被设置在内支撑环301和外支撑环302之间。叶片305是矩形的且按径向模式进行排布，其中每一个叶片在内、外支撑环301、302之间径向延伸且每一个叶片是有角度的使得所述叶片的主表面与平行于支撑表面的平面形成锐角。叶片305被竖直间隔开并重叠使得每一个叶片305的上端部分与每一个相邻叶片305的下端部分重叠。重叠的叶片305相对于衬底支撑件的顶表面各自以I至60°、优选地10至45°的倾斜角度取向。另外，每一个叶片305具有面向等离子体空间202a的主表面且被构造来在不挥发的副产品进入排气空间202b之前捕获该畐O产品(比如不挥发的蚀刻副产品)。
[0024]图2B示出了等离子体挡环300的横截面。叶片305沿着等离子体挡环300的圆周方向各自具有向上的倾斜角306且相邻叶片305通过间隙307被间隔开。通过调整向上倾斜角306和间隙307，可以控制该等离子体处理装置所需的气体导率。在优选的实施方式中，叶片305可按预定的向上倾斜角306进行安装，或者在替代的实施方式中，叶片305可被构造为可旋转的使得向上倾斜角306可被机械调整。
[0025]优选地，叶片305具有粗糙化表面涂层321。粗糙化表面涂层321增加了叶片305的主表面的表面面积，从而提高了副产品(比如不挥发的副产品)的捕获率。该表面涂层优选地是等离子体喷涂的钇氧化物层或者其它合适的涂层材料。[0026]图2C示出了阻挡不挥发的副产品309并允许反应副产品气体308输送通过的等离子体挡环300的示意图。等离子体挡环300被构造为将真空室202的内部空间分割成等离子体空间202a和排气空间202b。叶片305的主表面区域允许副产品气体308在处理过程中从等离子体空间202a进入到排气空间202b，与此同时，在不挥发的副产品309进入排气空间202b之前捕获该副产品。
[0027]图3A-3C示出了等离子体挡环300的替代实施方式。图3A示出了 一段包括内支撑环301和外支撑环302的等离子体挡环300。竖直间隔并重叠的叶片305a、b (本文统称为305)被设置在内环301和外环302之间。叶片305按径向模式进行排布。第一上组(firstupper group)间隔的矩形叶片305a位于竖直地在位于下平面(lower plane)中的第二下组(second lower group)间隔的矩形叶片305b上面的上平面(upper plane)中使得从等离子体空间到排气空间的视线被间隔重叠的叶片305阻挡。另外，每一个叶片305具有被构造来在不挥发的副产品进入排气空间之前捕获该不挥发的副产品的主表面。
[0028]图3B示出了等离子体挡环300的横截面。矩形叶片305a、b优选地具有主表面且平行于衬底支撑件(未图示)的顶表面。第一组间隔的矩形叶片305a面向等离子体空间202a而第二组间隔的矩形叶片305b面向排气空间202b且相邻叶片305a、b通过水平间隙307a、b间隔开。通过调整叶片305a和305b之间的垂直距离310以及间隙307a、b的间距，该等离子体处理装置的气体导率可被控制。
[0029]优选地，叶片305a、b具有粗糙化表面涂层321。粗糙化表面涂层321增加了叶片305a、b的主表面的表面面积，从而提高了不挥发的副产品的捕获率。表面涂层321优选地是等离子体喷涂的钇氧化物层或者其它合适的涂层材料。
[0030]图3C示出了阻挡不挥发的副产品309并允许副产品气体308输送通过的等离子体挡环300的示意图。等离子体挡环300被构造为将真空室202的内部空间分割成等离子体空间202a和排气空间202b。另外，等离子体挡环300被构造来阻挡从等离子体空间202a到排气空间202b的视线。等离子体挡环300被设定尺寸以允许副产品气体308在处理过程中从等离子体空间202a进入到排气空间202b，与此同时，在不挥发的副产品309进入排气空间202b之前捕获该副产品。
[0031]参考图2A-C和3A-C，等离子体挡环300优选地由导电材料形成。更优选地，等离子体挡环300由铝、阳极化铝、或者碳化硅形成。间隔重叠的叶片305能够被焊接到内环301或外环302。替代地，等离子体挡环300可从单件铝机加工而成。
[0032]优选地，间隙307应在间隔重叠的叶片305之间形成槽(slot)且间隙307应优选地被设定尺寸以使等离子体挡环300具有高的工艺气体导率。虽然不希望被理论束缚，但是相信槽的构造对比替代构造(例如，孔)会提高等离子体挡环300的工艺气体导率。
[0033]在优选的实施方式中，等离子体挡环300的间隔重叠的叶片305进一步包括热控制机构331。热控制机构331可控制间隔重叠的叶片的温度以使温度升高或降低，从而增强不挥发的副产品的粘附性。该温度可以变化以针对(target)特定的副产品物质，比如不挥发的蚀刻副产品物质Co、Fe、Pd、Pt、Ru、Sr、Ta、Ir、N1、Al、Mg、Mn、Ca、T1、F以及前述物质的化合物(比如AlF)。
[0034]在优选的实施方式中，预定电压从电压源322被施加到等离子体挡环300的间隔重叠的叶片305。该电压被设置使得间隔重叠的矩形叶片305的主表面的电压电势高于等离子体的电压电势。预定电压可增强副产品(比如不挥发的蚀刻副产品)的粘附性，并排斥(repel)在等离子体工艺中使用的带电粒子。结果，等离子体空间202a中的工艺气体的排放效率可被增强且等离子体泄漏可被抑制。
[0035]根据该等离子体处理装置的等离子体挡环的实施方式，提供了一种用于等离子体处理半导体衬底的方法。该方法包括将半导体衬底置于真空室内并将工艺气体引介到该真空室中。接着，通过利用射频能量激发真空室中的工艺气体而生成等离子体，且工艺气体在穿过等离子体挡环之后通过排气口被排出该真空室。该等离子体挡环包括内支撑环和外支撑环，其中在该内支撑环和该外支撑环之间设置竖直间隔周向地重叠的矩形叶片。每一个间隔重叠的叶片具有主表面区域且所述间隔重叠的叶片阻挡从等离子体空间到排气空间的视线，其中所述叶片被构造来在副产品从等离子体空间撤离而进入排气空间之前捕获该畐IJ产品(比如不挥发的蚀刻副产品)。
[0036]在优选的实施方式中，该方法进一步包括调整间隔重叠的叶片的温度以提高所针对的不挥发的蚀刻副产品的捕获率。
[0037]在优选的实施方式中，该方法进一步包括将预定电压施加到间隔重叠的矩形叶片，其中该电压被设置使得间隔重叠的矩形叶片的主表面的电压电势高于等离子体的电压电势。
[0038]对于已公开的示例性实施方式和最佳模式，可对所公开的实施方式进行修改和变化但却仍在所公开的实施方式的由下面的权利要求所限定的主题和精神之内。
【权利要求】
1.一种用于在半导体衬底上执行等离子体工艺的等离子体处理装置，其包括: 真空室，单个半导体衬底能够在其中被加载和卸载； 衬底支撑件，其被提供在所述真空室中使得所述半导体衬底能够被置于所述衬底支撑件的顶表面上； 注气构件，其将工艺气体供应到所述真空室中； 能量源，其被用来激发所述真空室中的所述工艺气体以生成等离子体； 至少一个排气口，所述工艺气体通过其排出所述真空室；以及 围绕所述衬底支撑件的外周的等离子体挡环，所述等离子体挡环被设置在所述半导体衬底的顶表面或者被设置在所述半导体衬底的顶表面下面且将所述真空室的内部空间分割成在所述等离子体挡环上面的等离子体空间和在所述等离子体挡环下面的排气空间，所述等离子体挡环包括内支撑环和外支撑环以及在所述内环和所述外环之间延伸的竖直间隔周向地重叠的矩形叶片，每一个叶片具有主表面且所述间隔重叠的叶片阻挡从所述等离子体空间到所述排气空间的视线，所述叶片的所述主表面被构造来在不挥发的副产品撤离所述等离子体空间而进入所述排气空间之前捕获所述副产品。
2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中所述竖直间隔周向地重叠的叶片进一步包括热控制机构，所述热控制机构被构造来加热或冷却所述叶片以提高不挥发的副产品的捕获率。
3.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中所述等离子体挡环是电接地的且所述间隔重叠的叶片是导电的。
4.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中所述等离子体挡环由铝、阳极化铝、或者碳化娃形成。
5.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中所述竖直间隔周向地重叠的叶片是导电的且被连接到电压源，所述电压源将足以维持高于所述等离子体的电压电势的所述间隔重叠的矩形叶片的所述主表面的电压电势的电压施加到所述叶片。
6.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中所述叶片中的每一个具有被构造来增加每一个叶片的所述主表面的表面面积的粗糙化表面涂层。
7.如权利要求6所述的等离子体处理装置，其中所述粗糙化表面涂层是等离子体喷涂的钇氧化物。
8.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中所述叶片是有角度的使得所述间隔重叠的叶片的主表面相对于所述衬底支撑件的所述顶表面各自以倾斜的角度取向，其中每一个叶片的上部与相邻叶片的下部重叠且从所述等离子体空间到所述排气空间的所述视线被所述间隔重叠的叶片阻挡。
9.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其中第一组间隔的矩形叶片是共面的且形成面向所述等离子体空间的槽； 第二组间隔的矩形叶片是共面的且形成面向所述排气空间的槽； 其中所述第一组间隔的矩形叶片与所述第二组间隔的矩形叶片重叠且所述第一组和第二组间隔的矩形叶片重叠以阻挡从所述等离子体空间到所述排气空间的所述视线。
10.如权利要求9所述的等离子体处理装置，其中所述第一和第二组间隔的矩形叶片的主表面平行于所述衬底支撑件的所述顶表面。
11.一种等离子体处理装置的等离子体挡环，在所述等离子体处理装置中，工艺气体被引介到真空室中，等离子体通过利用射频能量激发所述真空室中的所述工艺气体被生成，且所述工艺气体通过排气口被排出所述真空室，所述等离子体挡环被配置成围绕支撑待处理的半导体衬底的衬底支撑件的外周装配并将所述真空室的内部空间分割成在所述等离子体挡环上面的等离子体空间和在所述等离子体挡环下面的排气空间，所述等离子体挡环包括: 内支撑环； 外支撑环；以及 在所述内支撑环和所述外支撑环之间延伸的竖直间隔周向地重叠的矩形叶片，每一个叶片具有主表面且所述间隔重叠的矩形叶片阻挡从所述等离子体空间到所述排气空间的视线，所述叶片的所述主表面被构造来在不挥发的副产品撤离所述等离子体空间而进入所述排气空间之前捕获所述副产品。
12.如权利要求11所述的等离子体挡环，其中所述竖直间隔周向地重叠的矩形叶片进一步包括热控制机构，所述热控制机构被构造来加热或冷却所述叶片以提高不挥发的副产品的捕获率。
13.如权利要求11所述的等离子体挡环，其中所述叶片是导电的。
14.如权利要求11所述的等离子体挡环，其中所述等离子体挡环由铝、阳极化铝或者碳化娃形成。
15.如权利要求11所 述的等离子体挡环，其中所述等离子体挡环的每一个叶片具有被构造来增加每一个叶片的所述主表面的表面面积的粗糙化表面涂层。
16.如权利要求15所述的等离子体挡环，其中所述粗糙化表面涂层是等离子体喷涂的钇氧化物。
17.如权利要求11所述的等离子体挡环，其中所述间隔重叠的矩形叶片是有角度的使得每一个叶片相对于所述衬底支撑件的所述顶表面以倾斜的角度取向，其中每一个叶片的上部与相邻叶片的下部重叠且从所述等离子体空间到所述排气空间的所述视线被所述间隔重叠的叶片阻挡。
18.如权利要求11所述的等离子体挡环，其中第一组间隔的矩形叶片是共面的且在所述等离子体空间中形成槽； 第二组间隔的矩形叶片是共面的且在所述排气空间中形成槽； 其中所述第一组间隔的矩形叶片与所述第二组间隔的矩形叶片重叠且所述第一组和第二组间隔的矩形叶片重叠以阻挡从所述等离子体空间到所述排气空间的所述视线。
19.如权利要求18所述的等离子体挡环，其中所述第一组和第二组间隔重叠的矩形叶片的主表面平行于所述衬底支撑件的所述顶表面。
20.一种用于在半导体衬底上执行等离子体工艺的等离子体处理方法，其包括: 将半导体衬底支撑在真空室中的衬底支撑件上； 将工艺气体引介到所述真空室中； 通过利用射频能量激发所述真空室中的所述工艺气体而生成等离子体； 经由具有内支撑环、外支撑环、以及在所述内支撑环和所述外支撑环之间延伸的竖直间隔周向地重叠的矩形叶片的等离子体挡环通过排气口将所述工艺气体排出所述真空室，每一个叶片具有主表面且所述间隔重叠的叶片阻挡从所述等离子体空间到所述排气空间的视线，所述叶片的所述主表面被构造来在不挥发的副产品撤离所述等离子体空间而进入所述排气空间之前捕获所述副产品；以及 当所述工艺气体通过等离子体挡环排出时在所述等离子体挡环的所述叶片的所述主表面上捕获不挥发的副产品。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述工艺气体是等离子体蚀刻气体，所述方法进一步包括调整所述竖直间隔周向地重叠的叶片的温度以提高不挥发的蚀刻副产品的捕获率。
22.如权利要求20所述的方法，其中预定电压被施加到所述间隔重叠的矩形叶片且所述电压被设置使得所述间隔重叠的矩形叶片的所述主表面的电压电势高于所述等离子体的电压电势。·
【文档编号】H01J37/32GK103594316SQ201310351440
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月13日 优先权日:2012年8月14日
【发明者】乔迪普·古哈 申请人:朗姆研究公司