[發明專利]一種等離子體處理裝置

有效

• 申請號: 201610114061.X
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN107146753B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 陳妙娟;吳狄;倪圖強
• 申請（專利權）人: 中微半導體設備（上海）股份有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01J37/04;H01J37/02
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之

本發明公開了一種等離子體處理裝置，包括一反應腔，所述反應腔內設置一上電極和一下電極，一供電裝置設置于所述下電極下方，將射頻功率施加到所述下電極上，所述下電極下方設置管道和電線，所述供電裝置包括空心的射頻輸送管道，所述管道和電線設置于所述空心的射頻輸送管道內，不僅大大節約了下電極內部的空間，使得下電極內部有更多的空間實現對其他部件進行改進，同時，將材質較軟的液體輸送管道、氣體輸送管道及電線設置在形狀較為固定的射頻傳輸通道內部，避免了其在工藝過程中由于形狀改變或位置改變導致的與接地環之間的距離發生改變進而對反應腔內的電場分布造成的影響。

技術領域

本發明涉及等離子體處理腔的電場分布調節領域，尤其涉及能夠實現等離子體處理腔內電場分布穩定可控的技術領域。

背景技術

在等離子體處理裝置中，一般包括圓柱形或其他形狀的反應腔室，在反應腔室的底部設置有用于放置被處理基片的下電極，在反應腔室的頂部設置有上電極，所述上電極與所述下電極相對設置并在之間形成等離子體產生空間，通過在上電極和下電極之間施加射頻電壓，使得通入反應腔室內的氣體形成等離子體，進而可以對放置在下電極上的被處理基片進行處理。

所述上電極和所述下電極之間形成的電磁場使得低壓的反應氣體被電離產生等離子體，電磁場強度能否均勻分布決定等離子體在反應腔室中能否均勻分布，從而決定待處理基片能否處理均勻；故電磁場在上下電極間的均勻分布是決定被處理基片加工能否均勻的關鍵因素。目前常用的射頻電壓通常施加于所述下電極，射頻功率源通過射頻匹配網絡和射頻輸送棒與下電極相連，在下電極上方形成電磁場。在等離子體處理工藝中，不僅要向下電極施加射頻功率，為了維持工藝所需的溫度還需要在下電極內設置溫度調節系統，因此，反應腔室內還需要設置控制溫度調節系統的液體輸送管道、電纜等線路，眾多的線路會使得下電極內部空間擁擠，并且，由于下電極周圍環繞設置一接地環，而管道、電纜等線路較為柔軟，與接地環之間的距離很容易發生改變，會對下電極上方的電場分布造成影響。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種等離子體處理裝置，包括一反應腔，所述反應腔內設置上下對應的一上電極和一下電極，一供電裝置設置于所述下電極下方，將射頻功率施加到所述下電極上，所述下電極下方設置管道和電線，所述供電裝置包括至少一根空心的射頻輸送管道，所述管道和電線設置于所述空心的射頻輸送管道內。

優選的，所述供電裝置包括三根空心的射頻輸送管道，所述三根射頻輸送管道與所述下電極有三個電連接點，所述三個電連接點構成一個同心圓。

優選的，所述三個電連接點中相鄰兩電連接點的距離相等。

優選的，所述管道包括至少一液體輸送管道和至少一氣體輸送管道，所述液體輸送管道，所述氣體輸送管道和所述電線分別位于一根射頻輸送管道內部。

優選的，所述液體輸送管道，所述氣體輸送管道和所述電線位于同一根射頻輸送管道內部，也可分別位于不同的射頻輸送管道內部。

優選的，所述液體輸送管道內部填充冷卻水或其它冷卻液，所述下電極下方設置若干液體輸送管道，每一射頻輸送管道內設置一根液體輸送管道。

優選的，所述氣體輸送管道內部填充氦氣，所述下電極下方設置若干氦氣輸送管道，每一射頻輸送管道內設置一根氦氣輸送管道。

優選的，所述供電裝置還包括至少一射頻匹配電路，所述射頻輸送管道連接所述射頻匹配電路。

優選的，所述的射頻輸送管道主體材料為銅。

優選的，所述射頻輸送管道的主體表面鍍金或銀材料。