用于等离子蚀刻的限定环的制作方法

本技术涉及等离子蚀刻设备，具体涉及一种用于等离子蚀刻的限定环。

背景技术：

1、随着通信从4g向5g发展，智能手机等电子产业越来越发达，人们对芯片的要求也越来越高，半导体制程工艺也从24纳米向7纳米，5纳米发展，以进一步提高芯片的性能及容量。这要求更高的功率及更复杂的工艺，对晶圆的蚀刻制程提出了更高的要求。相应地，为了确保芯片的稳定性，等离子工序所需的部件要求也越来越高。为了提高半导体蚀刻工序中等离子的活性，提高蚀刻效率以达到更高的生产效率及合格率，现有技术可以利用氧气等气体来改善蚀刻效率，然而随着前述制程的提高，该方法已经渐渐无法满足要求，所以需要使用其他方法来改善蚀刻工序。

2、在等离子蚀刻过程中，为了提高蚀刻效率，可以提高等离子体密度。然而在等离子蚀刻过程中，等离子体与晶圆反应所产生的挥发性基团在腔室内保留会污染内部环境，进而影响晶圆蚀刻质量。换言之，在蚀刻过程中，同时需要不断抽出腔室内的反应气体，保证等离子体的密度与纯度。气体抽出的速度会影响腔室负压水平，进而影响蚀刻效果。另一方面，腔室的壁面在等离子体的长期作用下还会发生程度不断加深的腐蚀，导致在晶圆制备循环中，腔室的体积会缓慢扩大，进而导致在相同条件下内部等离子体密度的降低，影响蚀刻效率与蚀刻效果。

3、对此，如图1所示，诸如公告号为“cn1322539c”的名为用于等离子体限定的晶片区域压力控制设备、方法及装置的发明专利等现有技术已经公开了采用多片叠置的限位环，通过改变限位环叠片e1间的出气间隙e2来改变限位环的排气速度的方案。然而由于多片限位环叠片的高度需要分别调节，这一方案会导致间隙调整机构复杂度增加，控制难度也随之增加。

技术实现思路

1、针对现有的限位环排气速度调整机构复杂，控制难度大的技术问题，本实用新型提供一种用于等离子蚀刻的限定环。

2、本实用新型的技术方案提供一种用于等离子蚀刻的限定环，包括

3、约束环，所述约束环包括上壁、侧壁与下壁，所述上壁呈环形，所述侧壁沿上壁的外缘向下垂直延伸，所述下壁设置在侧壁的下缘，呈环形；气槽设置在上壁和/或下壁上；

4、调节环，所述调节环运动设置在所述上壁和/或所述下壁外侧；

5、通过所述调节环与所述约束环的相对位置变化补偿所述约束环所限定的等离子区域的体积变化，从而维持所述等离子区域内的等离子体密度。

6、优选地，所述气槽呈沿约束环周向延伸一定长度的扇形槽、或者径向延伸的腰形槽或者圆形槽孔。

7、优选地，所述气槽为锥形槽，且所述气槽的内表面截面面积小于外表面截面面积。

8、优选地，所述气槽在所述上壁和/或所述下壁上沿周向均匀分布。

9、优选地，所述气槽分别在上壁和/或下壁上的面积占比不小于50％。

10、优选地，所述调节环开设有辅气槽，调节环绕中心受控地转动。

11、优选地，所述调节环设置成相对于上壁和/或下壁做远离或者接近移动以改变气流通道的间隙。

12、优选地，所述约束环与调节环应当选用电阻率介于0-5ohm·cm之间的或大于100ohm·cm的材料。

13、优选地，所述约束环与调节环的材料为硅、碳化碳、石英晶体、氧化铝或者氮化硼。

14、本实用新型的用于等离子蚀刻的限定环通过设置具有气槽的约束环并配合可运动设置的调节环实现了对限定环的有效通气截面的改变，运动部件少，其驱动方式简单，易于控制实现。同时约束环相应的成型有c形的空心区域，使得等离子腔的空间能够向晶圆的边缘以外扩展，从而提升晶圆的蚀刻均匀性。

技术特征：

1.一种用于等离子蚀刻的限定环，其特征在于，包括

2.如权利要求1所述的用于等离子蚀刻的限定环，其特征在于，所述气槽(114)呈沿约束环(11)周向延伸一定长度的扇形槽、或者径向延伸的腰形槽或者圆形槽孔。

3.如权利要求2所述的用于等离子蚀刻的限定环，其特征在于，所述气槽(114)为锥形槽，且所述气槽(114)的内表面截面面积小于外表面截面面积。

4.如权利要求1所述的用于等离子蚀刻的限定环，其特征在于，所述气槽(114)在所述上壁(111)和/或所述下壁(113)上沿周向均匀分布。

5.如权利要求4所述的用于等离子蚀刻的限定环，其特征在于，所述气槽(114)分别在上壁(111)和/或下壁(113)上的面积占比不小于50％。

6.如权利要求1所述的用于等离子蚀刻的限定环，其特征在于，所述调节环(12)开设有辅气槽(115)，调节环(12)绕中心受控地转动。

7.如权利要求1所述的用于等离子蚀刻的限定环，其特征在于，所述调节环(12)设置成相对于上壁(111)和/或下壁(113)做远离或者接近移动以改变气流通道的间隙。

8.如权利要求1-7任一项所述的用于等离子蚀刻的限定环，其特征在于，所述约束环(11)与调节环(12)为电阻率介于0-5ohm·cm之间的或大于100ohm·cm的材料。

9.如权利要求1-7任一项所述的用于等离子蚀刻的限定环，其特征在于，所述约束环(11)与调节环(12)的材料为硅、碳化碳、石英晶体、氧化铝或者氮化硼。

技术总结
本技术提供一种用于等离子蚀刻的限定环，包括约束环，所述约束环包括上壁、侧壁与下壁，所述上壁呈环形，所述侧壁沿上壁的外缘垂直延伸，所述下壁设置在侧壁的下缘，呈环形；气槽设置在上壁和/或下壁上。调节环，所述调节环运动设置在所述上壁和/或所述下壁外侧。该用于等离子蚀刻的限定环通过设置具有气槽的约束环并配合可运动设置的调节环实现了对限定环的有效通气截面的改变，运动部件少，其驱动方式简单，易于控制实现。

技术研发人员：许赞,朴永哲
受保护的技术使用者：安徽四象半导体材料科技有限公司
技术研发日：20230731
技术公布日：2024/2/8