一种限制环及其制造方法与流程

本发明涉及半导体设备领域，具体涉及一种限制环及其制造方法。

背景技术：

1、等离子体刻蚀技术已经是一种成熟的刻蚀技术，相应地，等离子体刻蚀机被广泛应用。目前，在通过等离子体刻蚀机进行等离子体刻蚀过程中，反应气体被通入反应区域，并在一定条件下生成等离子体，等离子体与待刻蚀对象发生反应；等离子体与待刻蚀对象发生反应后产生副产物，副产物和未发生反应的等离子体需被及时排出。相应地，等离子体刻蚀机通过抽气装置将副产物和未发生反应的等离子体抽离反应区域。

2、值得一提的是，等离子体由于能量较高及活性高，在将等离子体抽离的过程中，需对等离子体进行湮灭，避免其进入抽气系统，对抽气系统中的部件（例如控压阀门，分子泵等）造成伤害。且等离子体是良导体，未与待刻蚀对象发生反应的等离子体会影响晶圆表面电场分布和强度。

3、为了解决上述问题，等离子体刻蚀机中设置有限制环，所述限制环设置有沟槽结构，等离子体通过沟槽结构时气体分子自由程变小，造成电子和离子碰撞，使得等离子体电子和离子电荷中和，从而导致等离子体湮灭，通过这样的方式将等离子体限制在预设的限定区域。

4、然而，现有的限制环存在一些问题。具体地，现有的限制环由铝材一体成型，如说明书附图图1所示，限制环包括底壁p1和从所述底壁p1一体地向上延伸的多个延伸壁p2，多个延伸壁之间形成沟槽；且需要对铝材的表面进行处理，例如，通过阳极氧化或表面喷涂的方式生成抗刻蚀膜，以避免铝材被刻蚀。现有的限制环存在以下问题：（1）金属加工和表面处理工艺较高；（2）限制环一体成型，使得其沟槽的深宽比不可调；（3）刻蚀过程中易生成一些沉积物，附着在限制环表面，需定期清洗，限制环一体成型，且其沟槽的宽度较小，深度较大，内部不易清洗；（4）限制环的制成材料为金属，金属为良导体，会影响等离子体所在区域的电场分布。

5、相应地，需要一种新型的限制环结构设计方案。

技术实现思路

1、本申请的一个优势在于提供了一种限制环及其制造方法，其中，本申请提供了一种新型的限制环结构设计方案，所述限制环的流体通道的深宽比可调。

2、本申请的另一个优势在于提供了一种限制环及其制造方法，其中，在本申请所述的限制环中，用于形成沟槽的隔离板为分体式结构，提高了限制环的流体通道的深宽比的设计灵活度。

3、本申请的又一个优势在于提供了一种限制环及其制造方法，其中，在本申请所述的限制环中，用于形成沟槽的隔离板分别可拆卸地安装于一支架，隔离板和支架为非一体式，隔离板和支架的组装灵活度和选材灵活度较高。

4、本申请的又一个优势在于提供了一种限制环及其制造方法，其中，在本申请所述的限制环中，用于形成沟槽的隔离板分别可拆卸地安装于一支架，使得所述限制环容易被清洗。

5、本申请的又一个优势在于提供了一种限制环及其制造方法，其中，本申请的限制环易加工，可大规模生产制造，制造材料成本较低。

6、为了实现上述至少一优势或其他优势和目的，根据本申请的一个方面，提供了一种限制环，其中，所述限制环适于被安装于等离子蚀刻机内，其中，所述等离子蚀刻机具有反应区域和抽气区域，所述限制环安装于所述反应区域与所述抽气区域之间，限制环包括：支架和多个隔离板；

7、其中，多个所述隔离板分别可拆卸地设置于所述支架，每相邻两个所述隔离板之间存在间隙，形成流体通道；

8、至少部分所述隔离板在结构上相互独立，在结构上没有设置不可拆卸的连接结构。

9、在根据本申请所述的限制环的一实施方式中，所述支架具有多个安装槽，多个所述隔离板通过被插入所述安装槽的方式被安装于所述支架。

10、在根据本申请所述的限制环的一实施方式中，所述支架包括主体骨架和安装于所述主体骨架的多个安装分体，所述主体骨架包括外环壁和位于所述外环壁内的内环壁，所述外环壁和所述内环壁呈环状，多个所述安装分体排布于所述内环壁和外环壁之间，所述安装槽形成于所述安装分体上。

11、在根据本申请所述的限制环的一实施方式中，所述安装分体具有相对的上端面和下端面，以及，延伸于所述安装分体的上端面和所述安装分体的下端面之间的第一侧面和第二侧面，所述第二侧面和所述第一侧面相对，所述安装分体的上端面的局部区域向下凹陷，形成所述安装槽，所述安装槽贯穿所述第一侧面和所述第二侧面。

12、在根据本申请所述的限制环的一实施方式中，所述安装分体具有相对的第一侧面和第二侧面，以及，形成于所述第一侧面和第二侧面之间的中空结构，所述中空结构形成所述安装槽。

13、在根据本申请所述的限制环的一实施方式中，多个所述隔离板通过螺钉被安装于所述支架。

14、在根据本申请所述的限制环的一实施方式中，每一所述隔离板沿所述支架所设定的周向延伸，呈环状，多个所述隔离板沿所述支架所设定的径向排布；或者，每一所述隔离板沿所述支架所设定的径向延伸，多个所述隔离板沿所述支架所设定的周向排布。

15、在根据本申请所述的限制环的一实施方式中，所述支架包括主体骨架和安装于所述主体骨架的多个安装分体，所述主体骨架包括外环壁和位于所述外环壁内的内环壁，所述外环壁和所述内环壁呈环状，多个所述安装分体排布于所述内环壁和外环壁之间。

16、在根据本申请所述的限制环的一实施方式中，所述隔离板的制成材料选自以下材料中的任意一种或者任意多种：陶瓷、石英；所述支架的制成材料选自以下材料中的任意一种或者任意多种：金属、陶瓷、石英。

17、根据本申请的另一方面，本申请提出了一种限制环的制造方法，其包括：

18、在等离子刻蚀机的反应空间和抽气空间之间形成支架；

19、形成多个隔离板，其中，至少部分所述隔离板在结构上相互独立，在结构上没有设置不可拆卸的连接结构；以及

20、将多个所述隔离板分别可拆卸地设置于所述支架，其中，每相邻两个所述隔离板之间存在间隙，形成流体通道。

21、在根据本申请所述的限制环的制造方法的一实施方式中，所述限制环的制造方法进一步包括：形成反应空间和抽气空间。

22、通过对随后的描述和附图的理解，本申请进一步的目的和优势将得以充分体现。

23、本申请的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

技术特征：

1.一种限制环，其中，所述限制环适于被安装于等离子蚀刻机内，其中，所述等离子蚀刻机具有反应区域和抽气区域，所述限制环安装于所述反应区域与所述抽气区域之间，

2.根据权利要求1所述的限制环，其特征在于，所述支架具有多个安装槽，多个所述隔离板通过被插入所述安装槽的方式被安装于所述支架。

3.根据权利要求2所述的限制环，其特征在于，所述支架包括主体骨架和安装于所述主体骨架的多个安装分体，所述主体骨架包括外环壁和位于所述外环壁内的内环壁，所述外环壁和所述内环壁呈环状，多个所述安装分体排布于所述内环壁和外环壁之间，所述安装槽形成于所述安装分体上。

4.根据权利要求3所述的限制环，其特征在于，所述安装分体具有相对的上端面和下端面，以及，延伸于所述安装分体的上端面和所述安装分体的下端面之间的第一侧面和第二侧面，所述第二侧面和所述第一侧面相对，所述安装分体的上端面的局部区域向下凹陷，形成所述安装槽，所述安装槽贯穿所述第一侧面和所述第二侧面。

5.根据权利要求3所述的限制环，其特征在于，所述安装分体具有相对的第一侧面和第二侧面，以及，形成于所述第一侧面和第二侧面之间的中空结构，所述中空结构形成所述安装槽。

6.根据权利要求1所述的限制环，其特征在于，多个所述隔离板通过螺钉被安装于所述支架。

7.根据权利要求1所述的限制环，其特征在于，每一所述隔离板沿所述支架所设定的周向延伸，呈环状，多个所述隔离板沿所述支架所设定的径向排布；或者，每一所述隔离板沿所述支架所设定的径向延伸，多个所述隔离板沿所述支架所设定的周向排布。

8.根据权利要求1所述的限制环，其特征在于，所述支架包括主体骨架和安装于所述主体骨架的多个安装分体，所述主体骨架包括外环壁和位于所述外环壁内的内环壁，所述外环壁和所述内环壁呈环状，多个所述安装分体排布于所述内环壁和外环壁之间。

9.根据权利要求1所述的限制环，其特征在于，所述隔离板的制成材料选自以下材料中的任意一种或者任意多种：陶瓷、石英；所述支架的制成材料选自以下材料中的任意一种或者任意多种：金属、陶瓷、石英。

10.一种限制环的制造方法，所述限制环用于等离子刻蚀机，其特征在于，包括：

技术总结
本申请公开了一种限制环及其制造方法，所述限制环包括支架和多个隔离板；其中，多个所述隔离板分别可拆卸地设置于所述支架，每相邻两个所述隔离板之间存在间隙，形成流体通道；至少部分所述隔离板在结构上相互独立，在结构上没有设置不可拆卸的连接结构。

技术研发人员：邱勇,王兆祥,张朋兵,涂乐义,梁洁
受保护的技术使用者：上海谙邦半导体设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15