等离子体处理装置利用真空反应室的工作原理进行半导体基片和等离子平板的基片的加工。真空反应室的工作原理是在真空反应室中通入含有适当刻蚀剂或淀积源气体的反应气体,然后再对该真空反应室进行射频能量输入,以激活反应气体,来点燃和维持等离子体,以便分别刻蚀基片表面上的材料层或在基片表面上淀积材料层,进而对半导体基片和等离子体平板进行加工。举例来说,电容性等离子体反应器已经被广泛地用来加工半导体基片和显示器平板,在电容性等离子体反应器中,当射频功率被施加到二个电极之一或二者时,就在一对平行电极之间形成电容性放电。
半导体工艺件的边缘效应是困扰半导体产业的一个问题。所谓半导体工艺件的边缘效应是指在等离子体处理过程中,由于等离子体受电场控制,而上下两极边缘处的场强会受边缘条件的影响,总有一部分电场线弯曲,而导致电场边缘部分场强不均,进而导致该部分的等离子体浓度不均匀。在该种情况下,生产出的半导体工艺件周围也存在一圈处理不均匀的区域。这一不均匀现象在射频电场频率越高时越明显,在射频频率大于60兆赫兹甚至大于100兆赫兹时这一等离子浓度的不均匀性程度已经很难再用其它装置如位于静电夹盘边缘的聚集环来调控。
由于半导体工艺件是圆形的,因此愈外圈面积愈大,边缘部分的各个工艺环节的均一性不佳将导致成品率显著下降。在普遍采用300兆赫兹制程的情况下,半导体工艺件边缘效应带来的损失更为巨大。
因此,业内需要能够简单有效地改善边缘效应,提高制程均一性。