[發(fā)明專利]電容耦合等離子體處理裝置與等離子體處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610246809.1
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN107305830B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉如彬;梁潔;涂樂義;徐朝陽;楊金全
• 申請（專利權(quán)）人: 中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)股份有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 31249 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 朱成之

本發(fā)明提供一種電容耦合等離子體處理裝置與等離子體處理方法，用以改善半導(dǎo)體處理的均勻性。所述電容耦合等離子體處理裝置，包括：反應(yīng)腔，設(shè)置有頂壁、側(cè)壁與底壁；上電極，設(shè)置在所述頂壁；下電極，位于所述反應(yīng)腔內(nèi)，并與所述上電極相對設(shè)置；射頻功率源，施加于所述下電極；偏置功率源，施加于所述下電極；阻抗調(diào)節(jié)裝置，所述阻抗調(diào)節(jié)裝置的一端連接所述上電極或所述側(cè)壁，另一端接地。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于加工半導(dǎo)體器件的電容耦合等離子體(Capacitively CoupledPlasma)處理裝置，如電容耦合等離子體刻蝕裝置、電容耦合等離子體沉積裝置等，還涉及利用上述裝置加工半導(dǎo)體器件的方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體器件的制造過程中，為了在作為待處理基片的半導(dǎo)體晶片上形成的規(guī)定層上形成規(guī)定圖案，大多采用以抗蝕劑作為掩模、利用等離子體進(jìn)行刻蝕的等離子體刻蝕處理。

作為用于進(jìn)行這樣的等離子體刻蝕的等離子體刻蝕裝置，使用各種裝置，其中，主流為電容耦合型等離子體處理裝置。

在電容耦合型等離子體刻蝕裝置中，在腔室內(nèi)配置一對平行平板電極(上部和下部電極)，將處理氣體導(dǎo)入腔室內(nèi)，并且向一個(gè)電極施加高頻，在電極間形成高頻電場，利用該高頻電場形成處理氣體的等離子體，對半導(dǎo)體晶片的規(guī)定層進(jìn)行等離子體刻蝕。

具體地說，已知有向上部電極施加等離子體形成用的高頻以形成等離子體、向下部電極施加離子引入用的高頻，由此形成適當(dāng)?shù)牡入x子體狀態(tài)的等離子體刻蝕裝置，由此，能夠以高選擇比進(jìn)行再現(xiàn)性高的刻蝕處理(例如，美國專利US6423242號)。

但是，現(xiàn)有的電容耦合等離子體處理裝置仍有改善空間，特別是在處理均勻性方面。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種電容耦合等離子體處理裝置，包括：

反應(yīng)腔，設(shè)置有頂壁、側(cè)壁與底壁；

上電極，設(shè)置在所述頂壁；

下電極，位于所述反應(yīng)腔內(nèi)，并與所述上電極相對設(shè)置；

射頻功率源，施加于所述下電極；

偏置功率源，施加于所述下電極；

阻抗調(diào)節(jié)裝置，所述阻抗調(diào)節(jié)裝置的一端連接所述上電極或所述側(cè)壁，另一端接地。

可選的，所述阻抗調(diào)節(jié)裝置包括一可變電容器。

可選的，所述阻抗調(diào)節(jié)裝置包括一可變電感器。

可選的，所述阻抗調(diào)節(jié)裝置包括并聯(lián)的一可變電容器與一可變電感器。

可選的，所述阻抗調(diào)節(jié)裝置包括一單刀雙擲開關(guān)、一可變電容器與一可變電感器，所述單刀雙擲開關(guān)的兩輸出端分別連接所述可變電容器與所述可變電感器。

可選的，上電極通過所述阻抗調(diào)節(jié)裝置接地，所述側(cè)壁直接接地；

或者，側(cè)壁通過所述阻抗調(diào)節(jié)裝置接地，上電極直接接地。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種電容耦合等離子體處理裝置，包括：

相對設(shè)置的第一電極與第二電極，所述第一、二電極之間為等離子體處理空間；

射頻功率源，施加于所述第二電極；

所述第一電極通過一阻抗調(diào)節(jié)裝置接地，所述阻抗調(diào)節(jié)裝置包括一可變電感器。

可選的，所述第二電極為下電極，所述第一電極為上電極。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種電容耦合等離子體處理裝置，包括：

相對設(shè)置的第一電極與第二電極，所述第一、二電極之間為等離子體處理空間；