TWI791202B

TWI791202B - 氣體遮擋環、等離子體處理裝置及調控聚合物分佈的方法

Info

Publication number: TWI791202B
Application number: TW110110059A
Authority: TW
Inventors: 圖強倪; 李亞男; 涂樂義; 徐偉娜
Original assignee: 大陸商中微半導體設備（上海）股份有限公司
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2023-02-01
Also published as: TW202147382A; CN113838730B; CN113838730A

Abstract

本發明公開了一種氣體遮擋環、等離子體處理裝置及調控聚合物分佈的方法。所述等離子體處理裝置包括：真空反應腔，真空反應腔內設置用於承載基片的基座。氣體注入裝置，用於向真空反應腔內輸送反應氣體。等離子體約束環，環繞設置在基座周邊，等離子體約束環上設有排氣通道，包括靠近基座的內圈排氣區域和靠近真空反應腔側壁的外圈排氣區域，用於將真空反應腔內的反應氣體排出。氣體遮擋環，位於等離子體約束環的內圈排氣區域上方，用於引導反應氣體向等離子體約束環的外圈排氣區域流動。本發明可以用於平衡腔體中心和邊緣產生的聚合物的差異，從而降低蝕刻樣品的整體形貌和絕對直徑差異。

Description

氣體遮擋環、等離子體處理裝置及調控聚合物分佈的方法

本發明涉及半導體處理設備的技術領域，特別涉及一種氣體遮擋環、等離子體處理裝置及調控聚合物分佈的方法。

隨著晶片製造成本的增加以及其行業的迅速發展，晶圓的有效利用面積顯得尤為重要。

研究發現，在等離子體蝕刻腔體（真空反應腔）中，等離子體、化學反應氣體以及溫度分佈不均勻等情況會導致整個晶圓在蝕刻過程中出現不均勻性，而無法有效利用整個晶圓。這種不均勻性主要是真空反應腔的腔體內的氣體路徑是沿著晶圓或所述基片邊緣方向，這會造成晶圓中心（Center）與邊緣（Edge）區域存在等離子體和聚合物分佈的差異。

本發明的目的是提供一種氣體遮擋環、等離子體處理裝置及調控聚合物分佈的方法，以實現平衡腔體中心和邊緣產生的聚合物的差異，讓晶圓的邊緣仍處於等離子體和聚合物的均勻化的區域，降低蝕刻樣品的整體形貌和絕對直徑的目的。

為了實現以上目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種等離子體處理裝置，包括：真空反應腔，所述真空反應腔內設置用於承載基片的基座。氣體注入裝置，用於向所述真空反應腔內輸送反應氣體。等離子體約束環，環繞設置在所述基座周邊，所述等離子體約束環上設有排氣通道，包括靠近所述基座的內圈排氣區域和靠近真空反應腔側壁的外圈排氣區域，用於將所述真空反應腔內的反應氣體排出。氣體遮擋環，位於所述等離子體約束環的內圈排氣區域上方，用於引導反應氣體向所述等離子體約束環的外圈排氣區域流動。

較佳地，所述氣體遮擋環與所述等離子體約束環的內圈排氣區域之間的距離可調。

較佳地，所述氣體遮擋環的徑向寬度大於0，且小於所述等離子體約束環的徑向寬度。

較佳地，所述氣體遮擋環的徑向寬度大於0，且小於或等於所述等離子體約束環的徑向寬度的三分之二。

較佳地，所述氣體遮擋環包括複數個弧形部，所述複數個弧形部組成所述氣體遮擋環。

較佳地，所述氣體遮擋環的材料為陶瓷或石英。

較佳地，所述複數個弧形部對應採用複數個升降器進行支撐；每一所述升降器的一端對應與一所述弧形部連接，其另一端安裝至所述真空反應腔的底壁上；每一所述升降器用於根據預設升降要求控制所述弧形部在垂直方向上移動。

較佳地，所述升降器為電動控制或氣動控制。

較佳地，所述等離子體約束環與所述基座之間設置隔離環，所述隔離環上方設置一覆蓋環，所述覆蓋環與所述氣體遮擋環相連接。

較佳地，所述氣體遮擋環的下表面不高於所述覆蓋環的上表面。

較佳地，所述氣體遮擋環固定在所述覆蓋環的周邊。

較佳地，所述氣體遮擋環與所述覆蓋環一體製成。

另一方面，本發明還提供一種氣體遮擋環，用於等離子體處理裝置，所述等離子體處理裝置包括一基座和環繞所述基座設置的聚焦環，所述基座周邊設置一等離子體約束環，包括：內環和外環；所述外環固定於所述內環的外側面，且與所述內環一體製成，所述內環環繞所述聚焦環設置，所述外環位於所述等離子體約束環的上方，至少部分的覆蓋所述等離子體約束環的排氣區域。

其他方面，本發明還提供一種調控聚合物分佈的方法，包括：當對所述基片的蝕刻要求為蝕刻的深寬比大於50%的深孔或者深槽時，調節如上文所述的等離子體處理裝置的氣體遮擋環的位置，所述氣體遮擋環的頂表面與覆蓋環的頂面齊平。

當對所述基片的蝕刻要求為蝕刻的深寬比為大於10%，且小於50%的深孔或溝槽時，調節所述氣體遮擋環的位置，所述氣體遮擋環的頂表面位於所述覆蓋環的側壁的中部。

當對所述基片的蝕刻要求為蝕刻的深寬比小於10%的淺槽時，調節氣體遮擋環的位置，所述氣體遮擋環的頂表面與所述覆蓋環的側壁的底面齊平。

本發明與現有技術相比至少具有以下優點之一：

本發明提供的一種等離子體處理裝置，包括：真空反應腔，所述真空反應腔內設置用於承載基片的基座。氣體注入裝置，用於向所述真空反應腔內輸送反應氣體。等離子體約束環，環繞設置在所述基座周邊，所述等離子體約束環上設有排氣通道，包括靠近所述基座的內圈排氣區域和靠近真空反應腔側壁的外圈排氣區域，用於將所述真空反應腔內的反應氣體排出。氣體遮擋環，位於所述等離子體約束環的內圈排氣區域上方，用於引導反應氣體向所述等離子體約束環的外圈排氣區域流動。所述氣體遮擋環的加入可以用於平衡腔體中心和邊緣產生的聚合物的差異。氣體遮擋環的存在，使得氣體路徑（聚合物路徑）向外延伸的更遠，讓晶圓（基片）的邊緣仍處於等離子體和聚合物的均勻化的區域，這種在所述真空反應腔內產生的聚合物可以存留在溝槽或者深孔的側壁，有利於降低蝕刻樣品的整體形貌和絕對直徑，因此在等離子體反應過程中，聚合物的保護至關重要。

以下結合附圖1~11和具體實施方式對本發明提出的一種氣體遮擋環、等離子體處理裝置及調控聚合物分佈的方法作進一步詳細說明。根據下面說明，本發明的優點和特徵將更清楚。需要說明的是，附圖採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施方式的目的。為了使本發明的目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，請參閱附圖。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士瞭解與閱讀，並非用以限定本發明實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容能涵蓋的範圍內。

實施例一，結合圖1~圖6所示，本實施例提供一種等離子體處理裝置，包括：真空反應腔，所述真空反應腔內設置用於承載基片300的基座100。氣體注入裝置，用於向所述真空反應腔內輸送反應氣體。等離子體約束環800，環繞設置在所述基座100周邊，所述等離子體約束環800上設有排氣通道，包括靠近所述基座100的內圈排氣區域和靠近真空反應腔側壁的外圈排氣區域，用於將所述真空反應腔內的反應氣體排出。氣體遮擋環701，位於所述等離子體約束環800的內圈排氣區域上方，用於引導反應氣體向所述等離子體約束環800的外圈排氣區域流動。

為了便於理解，在此以電容耦合等離子體處理裝置為例，對上述真空反應腔的結構和氣體注入裝置的具體結構進行簡單的說明：

請繼續參考圖1和圖2，上述真空反應腔由多個壁(如側壁110、頂壁111與底壁)圍合而成；該真空反應腔的內部設置有空間。該真空反應腔可被抽真空。除進氣口、排氣口以及基片300進出通道外，反應腔的其它部分在處理過程中保持密閉、與外界隔離。進氣口與外部的氣源相連，用於在處理過程中持續向真空反應腔供應反應氣體。所述氣體注入裝置設置在所述頂壁111上，具體的，所述氣體注入裝置包括：一安裝基板112，其設置所述頂壁111的內表面上；一氣體噴淋頭101，其設置在所述安裝基板112上，並與所述進氣口連通，用於向所述真空反應腔供應反應氣體。

排氣口與外部的泵相連，用於將處理過程中產生的廢氣排出真空反應腔，也用於對真空反應腔內的氣壓進行控制。

所真空反應腔內還設有與所述氣體噴淋頭101相對設置的基座100，設置在所述基座100上的靜電吸盤200（如圖2所示），所述氣體噴淋頭101作為真空反應腔的上電極，所述靜電吸盤200同時作為真空反應腔的下電極，所述上電極和所述下電極之間形成一反應區域。至少一射頻電源通過匹配網路施加到所述上電極或下電極之一，在所述上電極和所述下電極之間產生射頻電場，用以將反應氣體解離為等離子體，等離子體中含有大量的電子、離子、激發態的原子、分子和自由基等活性粒子，上述活性粒子可以和待處理基片的表面發生多種物理和化學反應，使得基片表面的形貌發生改變，即完成蝕刻過程。

在本實施例中，所述等離子體約束環800與所述基座100之間設置隔離環600，所述隔離環600上方設置一覆蓋環700，所述覆蓋環700與所述氣體遮擋環701相連接。所述氣體遮擋環701設置在所述覆蓋環700的周邊。

較佳地，在本實施例中，所述氣體遮擋環701的下表面不高於所述覆蓋環700的上表面。具體的，根據不同的製程，當對所述基片300的蝕刻要求為蝕刻的深寬比大於50%的深孔或者深槽時，所述氣體遮擋環701與所述覆蓋環700相齊平，即所述氣體遮擋環701的頂表面與覆蓋環700的頂面齊平（氣體遮擋環701位於高位），使得邊緣區域的聚合物（中性自由基）在經過等離子體約束環800排出反應腔之前，需要先經過氣體遮擋環701，在水平方向上向等離子體約束環800的外圈排氣區域擴散，從而降低了聚合物（中性自由基）排出反應腔的速度，保證邊緣區域參與基片處理的聚合物（中性自由基）的濃度，提高所述基片300邊緣區域與所述基片300中心區域的蝕刻均勻性。

當對所述基片300的蝕刻要求為蝕刻的深寬比為大於10%，且小於50%的深孔或溝槽時，蝕刻製程對聚合物（中性自由基）的濃度需求小於深寬比大於50%的蝕刻製程，此時，所述氣體遮擋環701可以向下調節，使其位於所述覆蓋環700的側邊中部的位置，即所述氣體遮擋環701的頂表面位於所述覆蓋環700的側壁的中部（氣體遮擋環位於中位），在此位置下，氣體遮擋環對聚合物（中性自由基）的遮擋程度略低於氣體遮擋環位於高位時的程度，可以使聚合物稍快地排出反應腔，提高所述基片300邊緣區域與所述基片300中心區域的蝕刻均勻性。

當對所述基片300的蝕刻要求為蝕刻的深寬比小於10%的淺槽時，所述氣體遮擋環701位於所述覆蓋環700的側壁的底部，所述氣體遮擋環701的頂表面與所述覆蓋環700的側壁的底面齊平（氣體遮擋環位於低位），此時，蝕刻製程需要的聚合物的量較高深寬比製程少，氣體遮擋環701處於低位可降低其對聚合物的遮擋效果，提高所述基片300邊緣區域與所述基片300中心區域的蝕刻均勻性。如圖5所示，箭頭O所指向的曲線表示沒有增加所述氣體遮擋環701時的等離子體處理裝置內部的位於基片300中心和基片300邊緣的聚合物厚度分佈；箭頭W所指向的曲線表示含有所述氣體遮擋環701時的等離子體處理裝置的位於基片300中心和基片300標遠的聚合物厚度分佈；由此可以看出採用含有所述氣體遮擋環701的等離子體處理裝置對所述基片300進行處理時，所述基片300邊緣處的聚合物濃度增加了，且反應腔內整體聚合物的濃度有所提升，由此可以實現提高所述基片300邊緣處蝕刻速率，減小所述基片300中心和所述基片300邊緣之間的絕對直徑差異，同時可以整體提高基片蝕刻的速率。優化了基片300中心和基片300邊緣的蝕刻引起的結構或形貌差異。

在一些實施例中，所述氣體遮擋環701與所述覆蓋環700一體製成，由此便於更換與安裝。在設有所述氣體遮擋環701的情況下，等離子體和聚合物分佈更為廣泛，由此熱量傳輸更容易，因此，所述氣體遮擋環701的加入使得所述真空反應腔體內的溫度也有所降低。

所述氣體遮擋環701與所述等離子體約束環800的內圈排氣區域之間的距離可調。

所述氣體遮擋環701的徑向寬度大於0，且小於所述等離子體約束環800的徑向寬度。

所述氣體遮擋環701的徑向寬度大於0，且小於或等於所述等離子體約束環800的徑向寬度的三分之二。

當所述氣體遮擋環701與所述覆蓋環700的頂表面在同一高度時，可以通過增加或減少其氣體遮擋環701的徑向寬度，調節所述真空反應腔體內的反應氣體以及等離子體分佈，使得所述聚合物或等離子體的分佈更加均勻。

較佳地，所述氣體遮擋環701的材料為陶瓷或石英。該氣體遮擋環701的材質能夠抗腐蝕提高其使用壽命。

結合圖1~圖2所示，本實施例提供的等離子體處理裝置還包括：環繞所述基座100設置聚焦環500及邊緣環400，所述聚焦環500和邊緣環400用於調節基片300周圍的電場或溫度分佈，提高基片300處理的均勻性。所述隔離環600位於所述邊緣環400上且環繞所述聚焦環500。所述等離子體約束環800環繞所述邊緣環400，環繞所述等離子體約束環800設置有底接地環900。

可以理解的是，本實施例所提供的氣體遮擋環適用於各種類型的等離子體處理裝置，例如電容耦合等離子體處理裝置（CCP）和電感耦合等離子體處理裝置（ICP），本發明不以此為限。

實施例二，結合圖7~11所示，本實施例提供一種等離子體處理裝置，包含如實施例一所述的所有結構，與所述實施例一的不同之處如下：

氣體遮擋環701通過升降器702實現線上位置調節，可實現無需打開反應腔即可根據製程需求調節氣體遮擋環701的高度。可以節省開、關反應腔浪費的時間，提高基片處理的輸送量。

為了調節不同相位角上的基片處理速率，本實施例還可以設置所述氣體遮擋環701包括複數個弧形部7010，所述複數個弧形部7010組成所述氣體遮擋環701，即所述複數個弧形部7010首尾連接構成所述氣體遮擋環701。

所述複數個弧形部7010對應採用複數個升降器702進行支撐；每一所述升降器702的一端對應與一所述弧形部7010的安裝部7011連接，其另一端安裝至所述真空反應腔的底壁上；每一所述升降器702用於根據預設升降要求控制所述弧形部7010在垂直方向上移動。所述升降器702為電動控制或氣動控制。該實施例可以獨立的調節不同弧形部的高度，以滿足對不同相位角區域的基片的蝕刻速率的調節。

當對所述基片300的蝕刻要求為蝕刻的深寬比大於50%的深孔或者深槽時，調節氣體遮擋環701的位置，所述氣體遮擋環701的頂表面與覆蓋環700的頂面齊平，使得聚合物均勻分佈在所述基片300邊緣與所述基片300中心處。

當對所述基片300的蝕刻要求為蝕刻的深寬比為大於10%，且小於50%的深孔或溝槽時，調節所述氣體遮擋環701的位置，所述氣體遮擋環701的頂表面位於所述覆蓋環700的側壁的中部，使得聚合物均勻分佈在所述基片300邊緣與所述基片300中心處。

當對所述基片300的蝕刻要求為蝕刻的深寬比小於10%的淺槽時，調節氣體遮擋環701的位置，所述氣體遮擋環701的頂表面與所述覆蓋環700的側壁的底面齊平，使得聚合物均勻分佈在所述基片300邊緣與所述基片300中心處。

可以理解的是，根據所述基片300的不同部位的蝕刻要求，可以動態的調節所述弧形部7010的高度，調節與該弧形部7010對應的所述基片300邊緣處的等離子體的濃度。由此可以更方便的調節所述氣體遮擋環701的高度從而觀察其對所述真空反應腔體內部的反應氣體或等離子體分佈的影響。由此可以實現提高所述基片300邊緣處蝕刻速率，減小了所述基片300中心和所述基片300邊緣之間的絕對直徑或關鍵尺寸（critical dimension， CD）差異。優化了基片300中心和基片300邊緣的蝕刻引起的結構或形貌差異。

如圖11所示，當沒有所述氣體遮擋環701的時候，所述基片邊緣和基片中心的絕對直徑（差異最大，基片邊緣的側壁聚合物的保護能力較差；所述基片邊緣和基片中心的蝕刻速率（Etching rate， ER）基本一致。

隨著氣體遮擋環701的位置的變化，CD的差異逐漸降低，當氣體遮擋環701的頂表面與覆蓋環700的頂表面高度一致（氣體遮擋環701位於高位）時，基片中心和基片邊緣的CD差異基本消失，說明氣體遮擋環701具有控制真空反應腔體內聚合物的分佈，保護基片邊緣結構的形貌，同時蝕刻速率無明顯變化的優點。

同時對於不同位置的氣體遮擋環701（例如氣體遮擋環701位於中位，和低位）可以在不同程度上控制聚合物的分佈，可以用於不同的製程。

由此可知，在不影響基片中心和基片邊緣的蝕刻速率的情況下，能夠通過改變所述氣體遮擋環調控環的位置來消除基片中心和基片邊緣兩者的聚合物的分佈差異而產生的CD 差異。

另一方面，基於同一發明構思，本發明還提供一種氣體遮擋環，用於等離子體處理裝置，包括：內環和外環；所述外環固定於所述內環的外側面，且與所述內環一體製成。所述內環可以為上述實施例一所提到的覆蓋環700。

其他方面，基於同一發明構思，本發明還提供一種調控聚合物分佈的方法，包括：當對所述基片的蝕刻要求為蝕刻的深寬比大於50%的深孔或者深槽時，調節如上文所述的等離子體處理裝置的氣體遮擋環的位置，所述氣體遮擋環的頂表面與覆蓋環的頂面齊平，使得聚合物均勻分佈在所述基片邊緣與所述基片中心處。

當對所述基片的蝕刻要求為蝕刻的深寬比為大於10%，且小於50%的深孔或溝槽時，調節所述氣體遮擋環的位置，所述氣體遮擋環的頂表面位於所述覆蓋環的側壁的中部，使得聚合物均勻分佈在所述基片邊緣與所述基片中心處。

當對所述基片的蝕刻要求為蝕刻的深寬比小於10%的淺槽時，調節氣體遮擋環的位置，所述氣體遮擋環的頂表面與所述覆蓋環的側壁的底面齊平，使得聚合物均勻分佈在所述基片邊緣與所述基片中心處。

綜上所述，本發明提供的一種等離子體處理裝置，包括：真空反應腔，所述真空反應腔內設置用於承載基片的基座。氣體注入裝置，用於向所述真空反應腔內輸送反應氣體。等離子體約束環，環繞設置在所述基座周邊，所述等離子體約束環上設有排氣通道，包括靠近所述基座的內圈排氣區域和靠近真空反應腔側壁的外圈排氣區域，用於將所述真空反應腔內的反應氣體排出。氣體遮擋環，位於所述等離子體約束環的內圈排氣區域上方，用於引導反應氣體向所述等離子體約束環的外圈排氣區域流動。所述氣體遮擋環的加入可以用於平衡腔體中心和邊緣產生的聚合物的差異。氣體遮擋環的存在，使得氣體路徑（聚合物路徑）向外延伸的更遠，讓晶圓（基片）的邊緣仍處於等離子體和聚合物的均勻化的區域，這種在所述真空反應腔內產生的聚合物可以存留在溝槽或者深孔的側壁，有利於降低蝕刻樣品的整體形貌和絕對直徑，因此在等離子體反應過程中，聚合物的保護至關重要。

需要說明的是，在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“ 中心”、“ 高度”、“ 厚度”、“ 上”、“ 下”、“ 垂直”、“水平”、“ 頂”、“ 底”、“ 內”、“ 外”、“ 軸向”、“ 徑向”、“ 周向”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。在本發明的描述中，除非另有說明，“ 複數個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發明的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語“ 安裝”、“ 相連”、“ 連接”、“ 固定”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的通常知識者而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵之“ 上”或之“ 下”可以包括第一和第二特徵直接接觸，也可以包括第一和第二特徵不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特徵接觸。而且，第一特徵在第二特徵“ 之上”、“ 上方”和“ 上面”包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵“ 之下”、“ 下方”和“ 下面”包括第一特徵在第二特徵正下方和斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。

儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域的通常知識者閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的申請專利範圍來限定。

100:基座 101:氣體噴淋頭 110:側壁 111:頂壁 112:安裝基板 200:靜電吸盤 300:基片 400:邊緣環 500:聚焦環 600:隔離環 700:覆蓋環 701:氣體遮擋環 7010:弧形部 702:升降器 800:等離子體約束環 900:底接地環 O, W:箭頭

圖1為本發明一實施例提供的等離子體處理裝置的真空反應腔的結構示意圖；圖2為本發明一實施例提供的等離子體處理裝置的調控環位於低位元時的主要結構示意圖；圖3為本發明一實施例提供的等離子體處理裝置的調控環位於中間位元時的主要結構示意圖；圖4為本發明一實施例提供的等離子體處理裝置的調控環位於高位時的主要結構示意圖；圖5為本發明一實施例提供的等離子體處理裝置的調控環位於高位時的氣體路徑的分佈示意圖；圖6為採用本發明一實施例提供的等離子體處理裝置對晶圓進行處理後與採用現有技術中的未設有調控環的等離子體處理裝置對晶圓處理後的位於晶圓表面上的聚合物沉積的對比效果示意圖；圖7為本發明另一實施例提供的等離子體處理裝置的調控環位於低位元時的主要結構示意圖；圖8為本發明另一實施例提供的等離子體處理裝置的調控環位於中間位元時的主要結構示意圖；圖9為本發明另一實施例提供的等離子體處理裝置的調控環位於高位時的主要結構示意圖；圖10為本發明另一實施例提供的等離子體處理裝置的調控環的主要結構示意圖；以及圖11為本發明另一實施例提供的等離子體處理裝置的調控環位於不同位置時的關鍵尺寸（CD）和蝕刻速率（ER）的變化效果圖。

100:基座

101:氣體噴淋頭

200:靜電吸盤

300:基片

400:邊緣環

500:聚焦環

600:隔離環

700:覆蓋環

701:氣體遮擋環

800:等離子體約束環

900:底接地環

Claims

一種等離子體處理裝置，其中，包括：一真空反應腔，該真空反應腔內設置用於承載基片的一基座；一氣體注入裝置，用於向該真空反應腔內輸送一反應氣體；一等離子體約束環，環繞設置在該基座的周邊，該等離子體約束環上設有一排氣通道，包括靠近該基座的一內圈排氣區域和靠近該真空反應腔側壁的一外圈排氣區域，用於將該真空反應腔內的該反應氣體排出；以及一氣體遮擋環，位於該等離子體約束環的該內圈排氣區域上方，用於引導該反應氣體經過該氣體遮擋環的頂表面向該等離子體約束環的該外圈排氣區域流動。
如請求項1所述的等離子體處理裝置，其中，該氣體遮擋環與該等離子體約束環的該內圈排氣區域之間的距離可調。
如請求項1所述的等離子體處理裝置，其中，該氣體遮擋環的徑向寬度大於0，且小於該等離子體約束環的徑向寬度。
如請求項1所述的等離子體處理裝置，其中，該氣體遮擋環的徑向寬度大於0，且小於或等於該等離子體約束環的徑向寬度的三分之二。
如請求項1所述的等離子體處理裝置，其中，該氣體遮擋環包括複數個弧形部，該複數個弧形部組成該氣體遮擋環。
如請求項1所述的等離子體處理裝置，其中，該氣體遮擋環的材料為陶瓷或石英。
如請求項5所述的等離子體處理裝置，其中，該複數個弧形部對應採用複數個升降器進行支撐；每一該升降器的一端對應與一該弧形部連接，其另一端安裝至該真空反應腔的底壁上；每一該升降器用於根據預設升降要求控制該弧形部在垂直方向上移動。
如請求項7所述的等離子體處理裝置，其中，該升降器為電動控制或氣動控制。
如請求項1所述的等離子體處理裝置，其中，該等離子體約束環與該基座之間設置一隔離環，該隔離環上方設置一覆蓋環，該覆蓋環與該氣體遮擋環相連接。
如請求項9所述的等離子體處理裝置，其中，該氣體遮擋環的下表面不高於該覆蓋環的上表面。
如請求項9所述的等離子體處理裝置，其中，該氣體遮擋環固定在該覆蓋環的周邊。
如請求項9所述的等離子體處理裝置，其中，該氣體遮擋環與該覆蓋環一體製成。
一種氣體遮擋環，用於一等離子體處理裝置，該等離子體處理裝置包括一基座和環繞該基座設置的一聚焦環，該基座的周邊設置一等離子體約束環，其中，包括：一內環和一外環；該外環固定於該內環的外側面，且與該內環一體製成，該內環環繞該聚焦環設置，該外環位於該等離子體約束環的上方，至少部分的覆蓋該等離子體約束環的排氣區域。
一種調控聚合物分佈的方法，其中，包括下列步驟：當對一基片的蝕刻要求為蝕刻的深寬比大於50%的深孔或者深槽時，調節如請求項1~12中任意一項所述的等離子體處理裝置的一氣體遮擋環的位置，該氣體遮擋環的頂表面與一覆蓋環的頂面齊平；當對該基片的蝕刻要求為蝕刻的深寬比為大於10%，且小於50%的深孔或溝槽時，調節該氣體遮擋環的位置，該氣體遮擋環的頂表面位於該覆蓋環的側壁的中部；當對該基片的蝕刻要求為蝕刻的深寬比小於10%的淺槽時，調節該氣體遮擋環的位置，該氣體遮擋環的頂表面與該覆蓋環的側壁的底面齊平。