寄生等离子体抑制器的制作方法

背景技术：

1、当将特征蚀刻到现有结构中或在例如处理室中的衬底上沉积薄膜时，一些半导体处理系统可以采用等离子体。例如，等离子体增强化学气相沉积(pecvd)是一种用于在衬底上沉积从气态(例如，蒸气态)到固态的薄膜的等离子体沉积。在等离子体蚀刻中，可使由一或更多种工艺气体产生的高能量和/或反应性物质轰击表面和/或与表面反应以从其去除材料，并且由此蚀刻表面。在沉积期间，可以使用设置在衬底上方的喷头将一或更多种工艺气体输送至处理室。诸如射频(rf)功率之类的功率可以被供应到喷头或电极以在邻近衬底的区域中产生等离子体。等离子体中的高能量电子游离或解离反应气体以产生更多化学活性自由基，这些自由基会反应以在衬底上形成薄膜。以此方式，由等离子体提供的能量可用于降低工艺温度，否则该工艺温度将为反应提供热刺激。然而，值得注意的是，处理室中其他位置处的反应气体可能被激发而产生不必要的(或寄生)等离子体。

2、这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开内容的背景的目的。在此背景技术部分中描述的范围内的当前指定的发明人的工作以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面既不明确也不暗示地承认是针对本公开内容的现有技术。

技术实现思路

1、本说明书中所述主题的一个或更多实现方案的细节在附图和以下描述中提出。其他特征、方面、和优点将从描述、附图、和权利要求而变得显而易见。以下非限定实现方案被视为本公开内容的一部分；根据本公开内容的整体内容及附图其他实现方案也将显而易见。

2、一些实施方案提供一种可抑制(或至少减少)在期望区域之外的寄生等离子体的产生的装置，例如抑制在等离子体增强处理系统的处理室中的基座附近的区域中的寄生等离子体产生。

3、额外方面将于下文的详细描述中阐述，且部分将根据本发明显而易见，或可通过实行所公开的实施方案和/或所主张的主题来得知。

4、根据一实施方案，一种被配置成减轻与等离子体增强工艺相关的寄生等离子体产生的装置包括环形屏蔽结构。该环形屏蔽结构包含第一内表面、第一外表面、第一上表面、第一下表面、和多个开口。该第一外表面在径向方向上与该第一内表面相对。该第一上表面在该第一内表面与该第一外表面之间延伸。该第一下表面在该第一内表面与该第一外表面之间延伸。该第一下表面在横向于该径向方向的轴向方向上与该第一上表面相对。该多个开口在该第一上表面和该第一下表面之间纵向地延伸。这些开口分别包含在垂直于该轴向方向的平面中的最大尺寸，该最大尺寸小于或等于与该等离子体增强工艺相关的等离子体鞘层厚度的大约两倍。

5、在一些实施方案中，该最大尺寸可沿该径向方向延伸。

6、在一些实施方案中，这些开口还可分别包含在该轴向方向或横向于该轴向方向的方向上的最小尺寸。

7、在一些实施方案中，该环形屏蔽结构可包含多个环形屏蔽环，这些环形屏蔽环在该径向方向上彼此间隔开该最大尺寸，使得所述开口由该等环形屏蔽环之间的间隔限定。

8、在一些实施方案中，该环形屏蔽结构可形成为单一主体，并且所述开口被限定为延伸穿过该单一主体的通孔。

9、在一些实施方案中，该装置还可包含环形支撑结构。该环形支撑结构可包含第二内表面；以及第二外表面，该第二外表面沿该径向方向位于该第一内表面和该第二内表面之间，使得该环形屏蔽结构围绕该环形支撑结构。该环形屏蔽结构和该环形支撑结构可以能拆卸地彼此耦合。

10、在一些实施方案中，该环形屏蔽结构和该环形支撑结构可经由卡口式(bayonet-type)接合件能拆卸地彼此耦合。

11、在一些实施方案中，该卡口式接合件可包含多个突出部，这些突出部由该第一内表面和该第二外表面中的一者径向地延伸；以及多个槽，这些槽限定在该第一内表面和该第二外表面中的另一者中。这些槽可分别配置成：响应于该环形屏蔽结构和该环形支撑结构之间沿该轴向方向的相对平移而在第一槽部中接收这些突出部中的对应突出部。这些槽也可响应于该环形屏蔽结构和该环形支撑结构之间在围绕沿该轴向方向延伸的轴线的第一旋转方向上的相对旋转，在连通耦合到该第一槽部的第二槽部中接收该对应突出部。

12、在一些实施方案中，该多个突出部可包括至少三个突出部。

13、在一些实施方案中，该多个突出部可包括至少四个突出部。

14、在一些实施方案中，该环形屏蔽结构可包含多个环形屏蔽环，这些环形屏蔽环在该径向方向上彼此间隔开该最大尺寸，使得这些开口由这些环形屏蔽环之间的间隔限定，且这些环形屏蔽环可分别包含该多个槽的对应组。

15、在一些实施方案中，这些对应的环形屏蔽环的上表面可在该轴向方向上彼此偏移。

16、在一些实施方案中，这些环形屏蔽环的上表面可彼此偏移，使得这些环形屏蔽环的上表面与一参考平面的距离随着与该第一内表面的距离增加而增加。该参考平面可包括这些上表面中的最靠近该第一内表面的上表面。

17、在一些实施方案中，在该卡口式接合件的接合状态下，所述对应组的对应槽被配置成接收该多个突出部中的相同对应突出部。

18、在一些实施方案中，该装置还可以包括一或更多个保持结构被配置成限制该环形屏蔽结构和该环形支撑结构之间在围绕该轴线沿第二旋转方向上的相对旋转，该第二旋转方向与该第一旋转方向相反。

19、在一些实施方案中，这些槽中的至少一个槽可进一步配置为响应于该一或更多个保持结构中的保持结构和该至少一个槽之间在该径向方向上的相对平移，而将该保持结构接收在该至少一个槽的该第一槽部和该至少一个槽的第三槽部中。该至少一个槽的该第三槽部可在该至少一个槽的该第一槽部和该至少一个槽的该第二槽部之间连通耦合。此外，在该环形屏蔽结构和该环形支撑结构的接合状态以及该保持结构和该至少一个槽的接合状态下，该保持结构可被配置成将该对应突出部保持在该至少一个槽的该第二槽部中。

20、在一些实施方案中，该保持结构可包含主体部分；第一突出部，其从该主体部分的第一侧壁延伸；以及多个第二突出部，所述第二突出部从该主体部分、该第一突出部、或该主体部分和该第一突出部的下表面延伸。在该保持结构和该至少一个槽的该接合状态下：该主体部分可设置在该至少一个槽的该第一槽部中；该第一突出部可设置在该至少一个槽的该第二槽部和该至少一个槽的该第三槽部中的一或两者中；和所述第二突出部可设置在该环形屏蔽结构中的所述开口中的相应开口中。

21、在一些实施方案中，该装置还可包含一或更多个保持结构。这些槽中的至少一个槽可进一步配置为响应于该一或更多个保持结构中的保持结构和该至少一个槽之间在该径向方向上的相对平移，将该保持结构接收在该至少一个槽的该第一槽部和该至少一个槽的第三槽部中。该至少一个槽的该第三槽部可将该至少一个槽的该第一槽部和该至少一个槽的该第二槽部连接。在该环形屏蔽结构和该环形支撑结构的接合状态以及该保持结构和该至少一个槽的接合状态下，该保持结构可被配置成将该对应突出部保持在该至少一个槽的该第二槽部中，并且可限制该环形屏蔽结构和该环形支撑结构之间在围绕该轴线的第二旋转方向上的相对旋转。该第二旋转方向可与该第一旋转方向相反。

22、在一些实施方案中，该环形支撑结构还可包含至少一个内突出部，其从该第二内表面延伸朝向该环形支撑结构的中心轴线。该中心轴线可沿该轴向方向延伸。该至少一个内突出部可包含第三上表面；以及第三下表面，其在该轴向方向上与该第三上表面相对。

23、在一些实施方案中，该至少一个内突出部可围绕该环形支撑结构的周边的至少一部分周向地延伸。

24、在一些实施方案中，该装置还可包括处理室和基座。该处理室可包含至少一个侧壁。该基座可被支撑在该处理室内。该基座可包含外边界表面。在该径向方向上，该环形屏蔽结构可设置在该基座的该外边界表面和该至少一个侧壁之间。

25、在一些实施方案中，该装置还可包括喷头，其被支撑在该处理室内，使得该喷头在该轴向方向上面向该基座。该喷头可被配置成在该基座上方的区域中分配一或更多种工艺气体。

26、在一些实施方案中，该装置还包括至少一个介电环，其围绕该基座的该外边界表面。该至少一个介电环可包含第四内表面，其在该径向方向上面向该基座的该外边界表面；第四外表面，其在该径向方向上与该第四内表面相对；第四上表面，其在该第四内表面和该第四外表面之间延伸；以及第四下表面，其在该第四内表面和该第四外表面之间延伸。该第四下表面可与该第四上表面在该轴向方向上相对。在该径向方向上，该环形屏蔽结构可设置在该至少一个介电环和该至少一个侧壁之间。

27、在一些实施方案中，该第一内表面可与该第四外表面在垂直于该轴向方向的平面中间隔开小于或大约等于与该等离子体增强工艺相关的该等离子体鞘层厚度的尺寸。

28、在一些实施方案中，该装置还可包括聚焦环，其设置在该基座的上表面的外周边部分上。该聚焦环可包含第五内表面；第五外表面，其在该径向方向上与该第五内表面相对；第五上表面，其在该第五内表面和该第五外表面之间延伸；以及第五下表面，其在该第五内表面和该第五外表面之间延伸。该第五下表面可在该轴向方向上与该第五上表面相对。在平面图中，该第四上表面的至少一部分可与该第五上表面在该径向方向上相邻。

29、在一些实施方案中，该第一上表面可设置在包含该第五上表面的参考平面之下。

30、在一些实施方案中，该第四上表面可设置在包含该第五下表面的参考平面处或该参考平面之下。

31、在一些实施方案中，该第三下表面可邻接抵靠该第四上表面。

32、在一些实施方案中，该第二内表面可邻接抵靠该第四外表面。

33、在一些实施方案中，该第一外表面可与该至少一个侧壁间隔开。

34、在一些实施方案中，该多个突出部可从该第二外表面径向地延伸；该多个突出部中的至少一者的最外边界表面可设置得比该第一外表面更靠近该至少一个侧壁；且该至少一个突出部的该最外边界表面与该至少一个侧壁间隔开。

35、在一些实施方案中，该装置还可包括护罩，其铺衬在该至少一个侧壁的内表面上。在该径向方向上，该环形屏蔽结构可设置在该基座的该外边界表面和该护罩之间。该至少一个突出部的该最外边界表面可与该护罩间隔开。

36、在一些实施方案中，该装置还可包括护罩，其铺衬在该至少一个侧壁的内表面上。在该径向方向上，该环形屏蔽结构可设置在该基座的该外边界表面和该护罩之间。

37、在一些实施方案中，该护罩可包含铝。

38、在一些实施方案中，该处理室可包含排气端口，其被配置成排空与该等离子体增强工艺相关的气体。该气体可包含副产物气体、未反应工艺气体、或副产物气体以及未反应工艺气体。这些开口可配置为允许该气体从在该基座上方的第一区域经由相邻该第一区域的第二区域流至该排气端口。该第二区域可在该径向方向上与该基座间隔开。这些开口也可在该第二区域中抑制等离子体的产生。

39、在一些实施方案中，与该等离子体增强工艺相关，这些开口可更被配置成淬灭(quench)通过其中的一或更多种高能量物质的流。

40、在一些实施方案中，该基座可被配置成支撑在该处理室中的衬底，该衬底包括在垂直于该轴向方向的方向上的最大尺寸。该第一内表面的相对部分之间在垂直于该轴向方向的该方向上的最大尺寸可大于该衬底的该最大尺寸。

41、在一些实施方案中，该第一内表面可邻接该第二外表面。

42、在一些实施方案中，该环形屏蔽结构在该轴向方向上的最大尺寸可大于该环形支撑结构在该轴向方向上的最大尺寸。

43、在一些实施方案中，该环形屏蔽结构可包含陶瓷材料。

44、在一些实施方案中，该环形支撑结构可包含陶瓷材料。

45、前述概要性描述及以下的详细描述是说明性和解释性的，且旨在对所主张的主题提供进一步的解释。