[發明專利]一種多功能等離子體腔室處理系統

在審

• 申請號: 201410785587.1
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN104538334A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 楊義勇;劉偉峰;趙康寧;季林紅;程嘉
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01J37/32
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 柳興坤;蔡純

技術領域

本發明涉及等離子體處理技術領域，特別是一種多功能等離子體腔室處理系統。

背景技術

等離子體設備作為集成電路制造技術中的一類設備占據著非常重要的地位，在集成電路制造工藝中有著非常廣泛的應用。常用的等離子體設備主要包括兩種，分別是：電容耦合等離子體(capacitively?coupled?plasma，CCP)設備和電感耦合等離子體(inductively?coupled?plasma，ICP)設備。

CCP設備通過兩平行電極板連接RF射頻電源，在電極板之間施加射頻電能，在電極板中間區域形成電場，將進入電極板之間的氣體電離產生等離子體。ICP設備通過對線圈電極連接RF射頻電源，在線圈內產生變化的磁場，再感生出電場，將進入ICP設備中的氣體電離產生等離子體。

目前通用的CCP設備和ICP設備都是單獨工作，分別配備不同的真空系統。CCP設備的上電極都處于固定位置，不能進行調節，等離子體在腔室內的行程固定，ICP設備的上電極采用的布置方式在腔室內產生的電場分布不均勻，等離子體的分布不均勻，對晶片表面進行處理時往往不能取得均勻的效果。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種多功能等離子體腔室處理系統，以解決現有技術中的技術問題。

本發明提供一種多功能等離子體腔室處理系統，包括CCP設備、ICP設備和配氣系統，所述配氣系統與所述CCP設備和ICP設備連接，用于將所述CCP設備及ICP設備內抽成真空，同時還用于向所述CCP設備及ICP設備內通入混合氣體，所述配氣系統與所述CCP設備及ICP設備的連接處均設置有閥門。

優選地，所述CCP設備包括腔室主體、上電極、下電極、下電極安裝座和上電極升降裝置，所述上電極與下電極設置在所述腔室主體內，所述下電極通過所述下電極安裝座固定在所述腔室主體底部；所述上電極位于所述下電極正上方，并與所述上電極升降裝置連接；所述上電極升降裝置位于所述腔室主體的外側，并固定在所述腔室主體上。

優選地，所述上電極升降裝置包括上固定板、升降板、下固定板、導向桿、螺桿、螺紋套、上電極連接桿、波紋管和電動機，所述上電極升降裝置的所述上固定板與下固定板相對設置，所述導向桿及螺桿設置在所述上固定板與下固定板之間，且兩端分別與所述上固定板及下固定板連接，所述螺桿的一端與所述電動機連接，所述升降板設置在所述上固定板與下固定板之間，所述導向桿及螺桿穿過所述升降板，且所述升降板上設置有與所述螺桿配合的所述螺紋套，所述螺紋套固定在所述升降板上，所述升降板上連接有所述上電極連接桿，所述上電極連接桿穿過所述下固定板及所述腔室主體的蓋板與所述上電極連接，在所述上電極連接桿的外側位于所述腔室主體外的部分套裝有所述波紋管，所述波紋管與所述升降板及下固定板連接。

優選地，所述上電極升降裝置中的電動機還可用旋轉手柄代替。

優選地，所述ICP設備包括腔室主體、屏蔽罩、內石英耦合窗、外石英耦合窗、第一布氣盤、第二布氣盤、下電極和下電極安裝座，所述腔室主體包括殼體和蓋板，所述外石英耦合窗設置在所述蓋板上，所述內石英耦合窗設置在所述外石英耦合窗上；所述屏蔽罩設置在所述蓋板上，且所述外石英耦合窗及內石英耦合窗罩在所述屏蔽罩內部；所述第一布氣盤和第二布氣盤均設置在所述殼體內部上端的位置；所述下電極安裝座設置在所述殼體內側底部，所述下電極安裝在所述下電極安裝座上。

優選地，所述外石英耦合窗主體為圓形板，在其邊緣設置有卡合邊，所述外石英耦合窗的中間位置設置有圓形槽。

優選地，所述內石英耦合窗為圓形凸臺，其縱向截面為倒置的“凸”形。

優選地，所述外石英耦合窗及內石英耦合窗上還設置有散熱槽。

優選地，在所述外石英耦合窗及內石英耦合窗上分別設置有外ICP線圈及內ICP線圈，且所述外ICP線圈可與所述內ICP線圈并聯。

本發明提供的等離子處理系統，通過腔室結構變化可實現CCP和ICP兩種放電模式，在一套設備中實現兩種操作；通過改變CCP的上電極位置可以對等離子體的行程進行改變；通過更換ICP的線圈可實現對不同尺寸的晶片進行處理，且可以獲得較均勻的等離子體分布；通過真空控制系統可實現對不同放電模式的操作。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發明實施例的描述，本發明的上述以及其他目的、特征和優點將更為清楚，在附圖中：

圖1為本發明多功能等離子體腔室處理系統示意圖；

圖2為CCP設備示意圖；