[發明專利]一種腔室和半導體設備

有效

• 申請號: 201611153582.2
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN108231526B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 張超;耿波;邱國慶;彭文芳;鄧玉春
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01J37/34
• 分類號: H01J37/34;C23C14/34;H01L21/67
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發明公開了一種腔室及半導體設備。該腔室包括腔體、設置在腔體底部的基座、套置在腔體內壁的屏蔽環、疊置在屏蔽環下表面邊緣區域的遮蔽環，且遮蔽環位于基座邊緣區域上方，該腔室還包括環繞基座外周壁設置的導通裝置，并且基座外周壁接地。在工藝時，基座帶動導通裝置上升，當基座頂起遮蔽環時，遮蔽環與屏蔽環之間形成間隙，導通裝置將屏蔽環與基座外周壁進行電連接導通。本發明的半導體設備包含本發明的腔室。本發明的腔室和半導體設備通過導通裝置使得工藝時產生等離子的區域和基座下方腔室被接地回路完全阻隔，阻止了甚高頻從屏蔽環與遮蔽環之間的間隙泄露至基座下方，防止了基座下方啟輝。

技術領域

本發明涉及半導體設備領域，具體地，涉及一種腔室和半導體設備。

背景技術

集成電路制造中使用的硬掩膜工藝中，需要使用RF和DC電源啟輝，從而刻蝕靶材并且使其沉積到基片上以完成工藝。在28nm工藝中，一般使用低頻(如13MHz)和低氣壓RF即可滿足工藝需求。

隨著集成電路制造產業的發展，14/16nm工藝也逐漸走上了歷史的舞臺，在硬掩膜領域中，成膜需要更大的密度，因此，需要引進甚高頻(如60MHz)和高氣壓來滿足工藝需求，但隨之而來的問題也需要解決。

圖1為現有腔室的示意圖。如圖1所示，該腔室主要由靶材100、工藝套件200、腔體300和基座400組成。其中工藝套件200包括絕緣環201、屏蔽環202、轉接件203和遮蔽環204。腔體300接地，基座400的下端設置在腔體300底部，基座400能夠在腔體300內部上下移動，實現不同的靶基距(靶材100與基座400上表面的距離)。轉接件203安裝于腔體300上部，絕緣環201置于轉接件203上，靶材100置于絕緣環201上；屏蔽環202套置在腔體內壁，其安裝在轉接件203上，并懸臂伸入腔體300內部，遮蔽環204疊置在屏蔽環下部的上表面邊緣區域，且位于基座400邊緣區域上方。在初始位置，遮蔽環遮蔽屏蔽環202上的進氣孔，當基座400向上移動接觸遮蔽環204后，基座400帶動遮蔽環204向上移動。

在工藝時，基座400帶動遮蔽環204向上移動，并達到工藝位停止，此時遮蔽環204與屏蔽環202脫離，兩者之間形成間隙。根據不同的靶基距，兩者之間間隙5～30mm。靶材100上接入DC和RF時，在靶材100、工藝套件200和基座400之間產生等離子體，由于遮蔽環204與屏蔽環202之間間隙較大，甚高頻可以從遮蔽環204與屏蔽環202之間的間隙，或者從屏蔽環202進氣孔處漏到基座下方，使得腔室下部啟輝，造成工藝不穩定。

圖2為現有的帶接地屏蔽結構的腔室。如圖2所示，腔室中接地的基座外周壁形成接地屏蔽結構600。在低頻(如13.56MHz)或者低壓力環境下，依靠遮蔽環的迷宮結構可以有效防止等離子體流到基座400下方。迷宮結構如圖3所示，其中所圈部分為接地屏蔽結構600。在工藝時，基座400向上移動，遮蔽環204與屏蔽環202分離，此時遮蔽環204懸浮，等離子體流到基座400下方。并且，隨著上電極RF頻率的升高以及腔室工藝壓力的升高，遮蔽環204的迷宮結構不足以阻擋等離子體流向基座400下方。這導致了腔室下啟輝，因此使得工藝不穩定。

公開于本發明背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提出了一種腔室和半導體設備。

根據本發明的一方面提出一種腔室。該腔室包括腔體、設置在所述腔體底部的基座、套置在所述腔體內壁的屏蔽環、疊置在所述屏蔽環下部的上表面邊緣區域的遮蔽環，且所述遮蔽環位于所述基座邊緣區域上方，該腔室還包括環繞所述基座外周壁設置的導通裝置，并且所述基座外周壁接地；在工藝時，所述基座帶動所述導通裝置上升，當所述基座頂起所述遮蔽環時，所述遮蔽環與所述屏蔽環之間形成間隙，所述導通裝置將所述屏蔽環與所述基座進行電連接導通。