[發(fā)明專利]一種降低射頻耦合的等離子體處理裝置及載置臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110420481.8
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN103165380A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 凱文·佩爾斯
• 申請（專利權(quán)）人: 中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01J37/02
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 吳世華;馮志云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制程設(shè)備，尤其是對于基板實施等離子體處理的等離子體處理裝置，具體地，涉及用于載置被實施等離子體處理的基板等被處理體的載置臺以及具有該載置臺的等離子體處理裝置。?

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體設(shè)備的制造過程中，例如蝕刻、沉積、氧化、濺射等處理過程中，通常會利用等離子體對基板（晶片）進行處理。一般地，對于等離子體處理裝置來說，作為生成等離子體的方式，大體上可分為利用電暈（glow）放電或者高頻放電，和利用微波等方式。?

在高頻放電方式的等離子體處理裝置中，等離子體處理裝置的反應(yīng)腔通常配置上部電極和下部電極，優(yōu)選地這兩個電極平行設(shè)置。而且，通常在下部電極之上載置被處理基板（半導(dǎo)體晶片、玻璃基板等），經(jīng)由整合器將等離子體生成用的高頻電源施加于上部電極或者下部電極。通過由該高頻電源所生成的高頻電場來使電子加速，產(chǎn)生等離子體。?

在現(xiàn)有工藝中，在等離子體處理裝置中通常會存在比較嚴重的射頻耦合分布不均情況。造成這種狀況的原因比較多，例如集膚效應(yīng)造成高頻電流會沿電極邊沿流動造成邊緣和中心區(qū)域電場強度不均，駐波效應(yīng)使得沿不同方向傳播的射頻電場在互相疊加后會形成駐波造成部分區(qū)域的電場強度強于其它部分。其它硬件設(shè)備的不對稱也會造成在整個加工晶圓上的電場強度不均一。為了抵消這些原因造成的電場強度不均，需要一種簡單有效的方法來使得最終在等離子加工過程中上下電極間的電場在晶圓上按需要的強度分布。?

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種等離子體處理裝置用的載置臺以及對應(yīng)的包括該載置臺的等離子體處理裝置。?

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種降低射頻耦合的等離子體處理裝置的載置臺，所述載置臺用于載置被處理基板，所述載置臺至少包括：?

下部電極，其與設(shè)置于所述載置臺之外的上部電極相適應(yīng)并配合產(chǎn)生用于對被處理基本進行的射頻；基板固定裝置，其設(shè)置于所述下部電極的上方，用于載置被處理基板；其特征在于，至少所述下部電極的上部的至少一個區(qū)域被設(shè)置為電容耦合區(qū)，所述電容耦合區(qū)由多層金屬層與多層絕緣層間隔地組成。

優(yōu)選地，所述耦合區(qū)的最下層為絕緣層，從該絕緣層向上依次為金屬層、絕緣層地相間隔設(shè)置。?

優(yōu)選地，所述耦合區(qū)的最上層為金屬層，且從該金屬層向下依次為絕緣層、金屬層地相間隔設(shè)置。?

優(yōu)選地，所述絕緣層的厚度在如下范圍內(nèi)：0.1到10毫米。?

優(yōu)選地，至少兩個所述絕緣層的厚度是不同的。?

優(yōu)選地，至少兩層所述絕緣層的材質(zhì)是不同的。?

優(yōu)選地，所述絕緣層包括如下物質(zhì)中的任一種或任多種：氧化鋁；氮化鋁；Low-K材料；或者其他高電阻硅材料。?

優(yōu)選地，所述金屬層的厚度在如下范圍內(nèi)：0.1到10毫米。?

優(yōu)選地，至少兩個所述金屬層的厚度是不同的。?

優(yōu)選地，至少兩層所述金屬層的材質(zhì)是不同的。?

優(yōu)選地，所述金屬層包括如下物質(zhì)中的任一種或任多種：鋁；鐵；銅；錫；以及多晶硅材料。?

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種等離子體處理裝置，用于對基板進行等離子化處理，其包括：對被處理基板進行等離子體處理的處理容器；將處理氣體導(dǎo)入該處理容器的處理氣體導(dǎo)入部；用于對所述處理容器內(nèi)進行真空排氣的單元；其特征在于，還包括設(shè)置在所述處理容器內(nèi)的上述等離子體處理裝置用的載置臺；以及與所述載置臺相對的方式設(shè)置在所述載置臺的上方的上部電極。?

本發(fā)明通過在載置臺的下部電極上設(shè)置電容耦合區(qū)，通過多層絕緣層、金屬層的疊加來形成多個電容，進而改善所述載置臺的射頻耦合的均一程度。?

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：?

圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的等離子體處理裝置用的載置臺的縱截面圖；

圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的等離子體處理裝置用的載置臺的下部電極20的縱截面圖；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的，等離子體處理裝置用的載置臺的縱截面圖；

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的，等離子體處理裝置用的載置臺的橫截面圖；

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的，等離子體處理裝置用的載置臺的縱截面圖。

具體實施方式