[發(fā)明專利]等離子體產(chǎn)生裝置、其控制方法及包括它的基板處理裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410166079.5
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN104125697B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡熙善;趙政熙;李鍾植;李韓生;金賢峻
• 申請（專利權(quán)）人: PSK有限公司
• 主分類號: H05H1/46
• 分類號: H05H1/46;H05H1/02;H01L21/3065
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 唐京橋,陳煒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種等離子體產(chǎn)生裝置、控制該等離子體產(chǎn)生裝置的方法以及包括該等離子體產(chǎn)生裝置的基板處理裝置。

背景技術(shù)

用以制造半導(dǎo)體、顯示器、太陽能電池的過程包括利用等離子體處理基板的過程。例如，用于干式蝕刻的蝕刻裝置或用于在半導(dǎo)體制造過程期間進行灰化的灰化裝置包括用以產(chǎn)生等離子體的腔室，并且可以通過使用腔室所產(chǎn)生的等離子體對基板進行灰化或蝕刻。

典型的等離子體腔室包括位于側(cè)邊的纏繞線圈，并且通過使時變電流流向線圈而在其中感應(yīng)產(chǎn)生電磁場，藉此產(chǎn)生等離子體。然而，這樣的等離子體腔室具有在中心處發(fā)生的高密度的等離子體和在邊緣處發(fā)生的低密度的等離子體。

亦即，在典型的等離子體腔室中，貫穿腔室空間不均勻地產(chǎn)生等離子體。結(jié)果，等離子體處理結(jié)果在基板的中心和邊緣處不同。基板處理過程的產(chǎn)出惡化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種用于調(diào)整腔室中產(chǎn)生的等離子體的均勻性的等離子體產(chǎn)生裝置、控制該等離子體產(chǎn)生裝置的方法以及基板處理裝置。

本發(fā)明提供了一種用于調(diào)整腔室中產(chǎn)生的等離子體的均勻性以提高基板處理過程的產(chǎn)出的等離子體產(chǎn)生裝置、控制該等離子體產(chǎn)生裝置的方法以及基板處理裝置。

本發(fā)明的實施方式提供了一種等離子體產(chǎn)生裝置，該等離子體產(chǎn)生裝置包括：RF電源，其提供RF信號；等離子體腔室，其提供氣體被注入的空間以產(chǎn)生等離子體；第一電磁電感器，其安裝在等離子體腔室的一部分，并且在施加RF信號時在等離子體腔室中感應(yīng)電磁場；第二電磁電感器，其安裝在等離子體腔室的另一部分，并在施加RF信號時在等離子體腔室中感應(yīng)電磁場；第一負(fù)載，其連接到第一電磁電感器；第二負(fù)載，其連接到第二電磁電感器；以及控制器，其通過調(diào)整第一負(fù)載和第二負(fù)載中的至少一個的阻抗，控制供應(yīng)至第一電磁電感器和第二電磁電感器的電力。

在一些實施方式中，等離子體腔室可以包括底部大小不同的第一柱狀部和第二柱狀部。

在其它實施方式中，第一柱狀部的底部小于第二柱狀部的底部，第一電磁電感器可以安裝在第一柱狀部處，并且第二電磁電感器可以安裝在第二柱狀部處。

在又一些實施方式中，第一電磁電感器和第二電磁電感器中的至少一個可以包括纏繞到等離子體腔室外部的線圈。

在又一些實施方式中，第一電磁電感器和第二電磁電感器可以彼此并聯(lián)連接。

在又一些實施方式中，第一負(fù)載可以包括連接到第一電磁電感器的輸入端的第一可變電容器，并且第二負(fù)載可以包括連接到第二電磁電感器的輸入端的第二可變電容器。

在又一些實施方式中，等離子體產(chǎn)生裝置還可以包括測量單元，該測量單元測量第一可變電容器和第二可變電容器的電容，其中，控制器可以基于測量的電容來計算第一負(fù)載和第二負(fù)載的阻抗。

在又一些實施方式中，等離子體產(chǎn)生裝置還可以包括檢測單元，該檢測單元檢測施加于第一電磁電感器和第二電磁電感器的RF信號，其中，基于從檢測單元輸入的數(shù)據(jù)，控制器可以計算供應(yīng)至第一電磁電感器和第二電磁電感器的電力。

在又一些實施方式中，與第二電磁電感器相比，控制器可以向第一電磁電感器供應(yīng)更大的電力。

在又一些實施方式中，根據(jù)使用等離子體處理的基板上的薄膜厚度，控制器可以控制供應(yīng)至第一電磁電感器和第二電磁電感器的電力。

在又一些實施方式中，當(dāng)在基板的中心區(qū)域形成的薄膜厚度大于在基板的邊緣區(qū)域形成的薄膜厚度時，控制器可以增加供應(yīng)至第一電磁電感器的電力并減少供應(yīng)至第二電磁電感器的電力；而當(dāng)在基板的邊緣區(qū)域形成的薄膜厚度大于在基板的中心區(qū)域形成的薄膜厚度時，控制器可以減少供應(yīng)至第一電磁電感器的電力并增加供應(yīng)至第二電磁電感器的電力。

在又一些實施方式中，等離子體產(chǎn)生裝置還可以包括：第三負(fù)載，其連接到第一電磁電感器的接地端；以及第四負(fù)載，其連接到第二電磁電感器的接地端。

在又一些實施方式中，第三負(fù)載可以包括第三可變電容器，所述第三可變電容器的電容由控制器調(diào)整；并且第四負(fù)載可以包括第四可變電容器，所述第四可變電容器的電容由控制器調(diào)整。

在又一些實施方式中，控制器可以將第三負(fù)載的阻抗調(diào)整為第一電磁電感器的阻抗的一半；并且可以將第四負(fù)載的阻抗調(diào)整為第二電磁電感器的阻抗的一半。

在又一些實施方式中，控制器可以比較施加于第一電磁電感器的RF信號和施加于第三負(fù)載的RF信號，并且根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整第三負(fù)載的阻抗；而且可以比較施加于第二電磁電感器的RF信號和施加于第四負(fù)載的RF信號，并且根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整第四負(fù)載的阻抗。