一种介电参数连续可调的等离子处理器的制造方法与工艺

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种一种介电参数连续可调等离子处理器。

背景技术：
如图1所示，传统等离子处理装置包括一个反应腔100，反应腔内包括一个基座102，基座内包括下电极。基座上方包括静电夹盘34，待处理的基片30设置在静电夹盘上。一个射频电源通过一个匹配器连接到基座102内的下电极。基座外侧周围包括排气通道20以维持等离子处理装置内的低气压。反应腔顶部与基座相对的还包括一个气体喷淋头60通过阀门连接到气体源50，气体喷淋头同时还作为上电极与基座内的下电极电容耦合，使得射频电源施到下电极的电场耦合到上电极60，通入上下电极之间的反应气体被射频电场电离形成等离子体对基片30进行等离子处理。反应腔100一般是由导体如铝制成，而且电连接到接地端，所以施加到下电极的射频电场除了会耦合到上电极也会耦合到反应腔侧壁。为了调节射频电场耦合到不同导体之间的能量分布，同时也调节电场方向，需要在待处理基片30的外围设置一个边缘环40，该边缘环也同时围绕静电夹盘。通过边缘环40的材料选择可以改善射频电场的分布，同时该边缘环40还需要能够耐受等离子的长期腐蚀，所以边缘环通常选用SiC、Al2O3等陶瓷材料。但是在同一个等离子反应腔中待处理基片要进行多种不同参数的加工工艺，对应不同的加工工艺需要有不同的等离子或者电场分布状态。现有固定材料制成的边缘环无法应对不同的加工工艺，只能采用其它手段来补偿其电场分布无法最优化带来的问题。为此现有技术US20130008609揭露了在边缘环的位置设置一个环形中空管道，一个容器中存放有电介质液体，通过改变流入中空管道的液体液位的高低来调节环形管道最终体现的介电常数。这样的方法虽然能够一定程度调节边缘环的介电常数，但是还是存在诸多问题：电介质液体都是先填满中空管道下方空间再向上扩展的，所以在需要介电常数较低的状态时管道上方基本是空的，也就是在管道内上下方向上介电常数分布不均匀；在等离子处理中边缘环的温度会升高，中空环中的液体和气体会随着温度变化而体积膨胀，需要高精度的测控系统才能保证对电介质液体的液位精确控制，所以基本无法精确控制介电常数；电介质液只能是单一种类的，多种电介质液会发生混合，一旦混合就很难在下次调控时再分离了，所以单一电介质液所能达到的介电常数调节范围受限。除此之外，对比技术中的结构设计使得电介质液在管道内是静态的，无法流动，所以也就无法带走长期运行中产生的热量。所以等离子处理器需要设计一种新的实现基片边缘介电常数可调的机构或者方法，可以实现大范围的、空间上可调的介电参数控制手段。

技术实现要素：
本发明解决的问题是实现基片边缘区域的介电常数大范围可调节。本发明提供一种介电参数连续可调的等离子处理器，包括：反应腔，位于反应腔顶部的反应气体进气装置，位于反应腔内下方用于固定基片的基座，一个射频电源连接到所述基座内的电极，一个基片固定装置设置于所述基座上，基片固定在所述基片固定装置上方，一个边缘环围绕所述基片固定装置且位于所述电极上方其特征在于：所述边缘环包括一个中空的环形管道，环形管道外壁内部包括多个上下或者内外排布的可伸缩软管；所述多个可伸缩软管通过电介质液输入和输出管道连接到电介质液供应系统，其中电介质液供应系统控制流入不同软管的液压变化时所述不同软管在所述环形管道内所占空间比例发生变化。其中电介质液供应系统供应不同的电介质液到不同的软管。其中多个软管包括内外排布的下部软管和一根上部软管位于所述下部软管上方。也可以是多个软管包括内外排布的下部软管和内外排布的上部软管位于所述下部软管上方。所述软管包括多段弧形软管端，所述多段弧形软管端构成圆环围绕绕所述基片。每个弧形软管两端分别通过各自的电介质也输入和输出管道连接到所述电介质液供应系统。电介质液供应系统向不同的弧形软管端供应不同的电介质液。本发明环形管道由耐等离子腐蚀的陶瓷材料制成，所述陶瓷材料选自SiC、和Al2O3之一。附图说明图1是现有技术等离子处理装置的整...