[發明專利]一種等離子體處理裝置及其處理方法

有效

• 申請號: 201010106570.0
• 申請日: 2010-02-05
• 公開（公告）號: CN101789362A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 倪圖強
• 申請（專利權）人: 中微半導體設備(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 徐雯瓊

1.一種等離子體處理裝置，其特征在于，包含：

引入有反應氣體的真空處理腔室(10)；

相對設置在所述處理腔室(10)內側的上電極(20)和下電極(30)，所述下電極(30)上放置有待處理的基片(50)；

與所述下電極(30)連接的具有第一頻率的第一射頻功率源，用于在所述上電極(20)和下電極(30)之間形成所述反應氣體的等離子體；

所述上電極(20)包含相互電絕緣的若干個分區；以及

與所述上電極(20)上若干個分區中的至少一個分區連接的具有第二頻率的交流電源，所述第二頻率小于所述第一頻率，

其中，在施加有所述交流電源的上電極(20)的分區下方，對應形成一個附著于該分區下表面的第一等離子體鞘層(41)，

所述第一等離子體鞘層(41)的厚度與相對應的所述交流電源的功率成正比；所述第一等離子體鞘層(41)的厚度由所述相對應的交流電源的功率來調整。

2.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于，所述施加于上電極(20)的交流電源被設置成脈沖式的或可調制的。

3.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于，所述施加于上電極(20)的交流電源被設置成該交流電源的電壓、電流或功率是可調整變化的。

4.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于，所述下電極(30)上還施加有具有第三頻率的第二射頻功率源產生射頻加速電場，來控制所述等離子體的離子入射到所述待處理的基片(50)的速度；所述第一頻率大于所述第三頻率。

5.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于，所述上電極(20)上被連接有交流電源的分區之外的其他分區之一還施加有直流電源，并在該分區下方對應形成第二等離子體鞘層(42)。

6.如權利要求5所述的等離子體處理裝置，其特征在于，所述施加于上電極(20)的直流電源被設置成該直流電源的電壓、電流或功率是可調整變化的。

7.如權利要求5所述的等離子體處理裝置，其特征在于，所述第二等離子體鞘層(42)的厚度與相對應的所述直流電源的功率成正比；所述第二等離子體鞘層(42)的厚度由所述相對應的直流電源的功率來調整。

8.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于，所述上電極(20)的分區包含同圓心設置的內側上電極(21)、外側上電極(22)；所述內側上電極(21)設在上電極(20)的中心位置，所述外側上電極(22)設在所述內側上電極(21)的周圍。

9.如權利要求8所述的等離子體處理裝置，其特征在于，所述交流電源與所述內側上電極(21)連接，在所述內側上電極(21)下方的處理腔室(10)內形成向下凸起的第一等離子體鞘層(41)；所述第一等離子體鞘層(41)的厚度由所述施加在內側上電極(21)的交流電源的功率調整。

10.如權利要求9所述的等離子體處理裝置，其特征在于，所述外側上電極(22)上還施加有直流電源，在其下方形成第二等離子體鞘層(42)；所述第二等離子體鞘層(42)的厚度由所述施加在外側上電極(22)的直流電源的功率調整。

11.如權利要求8所述的等離子體處理裝置，其特征在于，所述交流電源與所述外側上電極(22)連接，在所述外側上電極(22)下方的處理腔室(10)內形成向下凸起的第一等離子體鞘層(41)；所述第一等離子體鞘層(41)的厚度由所述施加在外側上電極(22)的交流電源的功率調整。

12.如權利要求11所述的等離子體處理裝置，其特征在于，所述內側上電極(21)上還施加有直流電源，在其下方形成第二等離子體鞘層(42)；所述第二等離子體鞘層(42)的厚度由所述施加在內側上電極(21)的直流電源的功率調整。

13.如權利要求10或12所述的等離子體處理裝置，其特征在于，所述第一等離子體鞘層(41)的厚度大于所述第二等離子體鞘層(42)的厚度。

14.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于，所述上電極(20)的每一個分區由導體材料或半導體材料制成。

15.如權利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于，所述上電極(20)的若干分區之間由絕緣體(23)分隔。