技术摘要：
本发明公开一种等离子体真空放电系统。该等离子体真空放电系统包括真空腔体、上电极和下电极，下电极位于真空腔体内；下电极为上方开口的中空圆柱体；上电极的下部容纳在下电极内，上电极的上部向上延伸至真空腔体外部；在上电极的下部周围沿周向环绕多个电极环；多个  全部
背景技术：
等离子体是一种由电子、离子以及中性粒子为主要成分的物质形态，被称为除了 固、液、气态以外的第四态。它广泛地存在于自然界中，一般在宏观上呈电中性。在等离子体 放电过程中，会产生很多具有化学活性的离子以及中性自由基，因此其常用于对材料表面 的处理和改性。尤其在集成电路芯片的加工过程中，有近三分之一的工序都是基于低温等 离子体处理技术。 在等离子体沉积、刻蚀以及材料表面改性技术中，通常采用容性耦合等离子体 (Capacitively  Coupled  Plasmas，CCP)源。在CCP放电系统中，包含一个接地真空反应腔室 和两个平板电极。被处理的基片常放置在连接射频源的驱动电极表面。在许多等离子体加 工工艺中，离子能量往往是最重要的参数之一。轰击到绝缘基片表面的离子能量，决定着沉 积膜层的某些重要特性，例如，膜层的沉积速率、致密性、附着力、以及内应力和膜层的表面 形态和微观结构等。控制等离子体中轰击到绝缘基片表面离子能量的方法有许多，最方便、 有效的一种方法就是调控绝缘基片上产生的负偏压。 负偏压幅值的大小直接关系着膜的生长表面或靶的表面所受到的离子轰击能量 高低。因此，通过调节改变负偏压幅值的大小，进而实现对离子能量的选择和控制，对提高 工艺的稳定性和保证产品的高质量方面具有重要意义。 目前，人们主要通过单独改变电极上所加射频或剪裁电压波形的方式对自偏压进 行调节。该方法主要调节电极上所加电压大小，具体为：如果不需要较高的离子能量，就要 调小所加电压，减小自偏压。但是，这样就有可能导致进入等离子体中的能量较少不足以产 生足够高密度的等离子体。如要想获得较大的离子能量就必须施加更高的电压。但这样有 可能会导致离子能量过高，损坏待刻蚀的基片。因此，对于电极上所加电压的大小进行调节 的方式使得自偏压的调节范围有限。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种等离子体真空放电系统，扩大自偏压的调节范围。 为实现上述目的，本发明提供了如下方案： 一种等离子体真空放电系统，包括真空腔体、上电极和下电极，所述下电极位于所 述真空腔体内；所述下电极为上方开口的中空圆柱体；所述上电极的下部容纳在所述下电 极内，所述上电极的上部向上延伸至所述真空腔体外部；在所述上电极的下部周围沿周向 环绕多个电极环；多个所述电极环沿径向从内向外依次设置；每个电极环均与相邻的电极 环紧密贴合，最外侧的电极环与所述下电极的内壁贴合，最内侧的电极环与所述上电极的 下部贴合；多个所述电极环中的一个电极环的材质为聚四氟乙烯，剩余电极环的材质为金 属。 3 CN 111586956 A 说　明　书 2/5 页 可选的，所述上电极的下部的下表面具有向上凹陷的凹槽，所述凹槽内从上到下 依次水平设置有多个喷淋板；位于最上方的喷淋板与进气通道连通；所述进气通道位于所 述上电极内部且延伸至所述真空腔体外；多个所述喷淋板之间存在间隙；每个所述电极环 均为中空结构；在所述每个所述电极环上正对喷淋板之间的间隙开设有气孔；每个所述电 极环的底部均开设有气孔；每个所述喷淋板上均匀开设有多个通孔。 可选的，所述下电极的底部均匀开设有多个气孔。 可选的，所述下电极的底部中央与导电杆的顶端固定连接；所述导电杆的底端向 下延伸至所述真空腔体外部。 可选的，在所述上电极与所述真空腔体之间设置有上电极绝缘层。 可选的，在所述导电杆与所述真空腔体之间设置有下电极绝缘层。 可选的，在所述上电极绝缘层与所述真空腔体之间设置有上电极屏蔽罩。 可选的，在所述下电极的侧壁上开设有多个长方形窗口。 可选的，所述进气通道与位于所述真空腔体外部的进气管连通；所述进气管的进 气口处连接有射频电路；所述视频电路包括射频源、隔直电容和直流源； 所述射频源的输出端与所述隔直电容的一端连接，所述隔直电容的另一端连接到 所述进气管的进气口；所述直流源的正极接地，负极连接到所述进气管的进气口。 可选的，所述导电杆延伸至所述真空腔体外部的部分套设有波纹管；所述波纹管 固定在所述真空腔体上。 根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明所公开的等 离子体真空放电系统，在上电极的下部的四周从内向外依次有多个电极环，且有一个电极 环的材质为聚四氟乙烯，其他电极环的材质为金属。该等离子体真空放电系统中的材质为 聚四氟乙烯为最外侧的电极环时，实现了电极面积的最大化，材质为聚四氟乙烯为最内侧 的电极环时，实现了电极面积的最小化。即本发明的等离子体真空放电系统可以实现电极 面积的调整，通过调整电极面积使自偏压的调节范围不仅仅受到电压调整范围的限制，扩 大了自偏压的调节范围。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图 获得其他的附图。 图1为本发明等离子体真空放电系统的剖视图； 图2为本发明等离子体真空放电系统中电极环布置结构图； 图3为本发明等离子体真空放电系统中上电极的下部结构图； 图4为本发明等离子体真空放电系统中下电极的结构图； 图5为本发明等离子体真空放电系统的自偏压最大时的结构图； 图6为本发明等离子体真空放电系统的自偏压最小时的结构图。 4 CN 111586956 A 说　明　书 3/5 页