[發明專利]一種具有多區可調磁環的等離子處理裝置及其處理方法

有效

• 申請號: 201611248063.4
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN108257841B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 梁潔;涂樂義;葉如彬
• 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
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 潘朱慧

1.一種具有多區可調磁環的等離子處理裝置，所述具有多區可調磁環的等離子處理裝置包括反應腔，反應腔內包括一個上電極和一個下電極，一個射頻電源連接并輸出射頻功率到所述上下電極之間，使得上下電極之間產生電容耦合電場，并產生等離子體，所述下電極上方設置有一個靜電夾盤，所述靜電夾盤用于固定待處理基片，利用所述等離子體對基片進行處理，

其特征在于，所述反應腔內部還包括一個由多個弧形導磁部件組合構成的圓環形導磁回路，所述導磁回路環繞所述上下電極之間產生等離子體的區域，且所述電容耦合電場穿過所述導磁回路圍繞形成的空間；所述每個弧形導磁部件包括兩個終端，相鄰兩個弧形導磁部件的終端之間包括一間隙，多個弧形導磁部件上繞制有調整線圈，所述每個調整線圈連接到至少一個輔助射頻電源。

2.如權利要求1所述的具有多區可調磁環的等離子處理裝置，其特征在于，所述多個弧形導磁部件由鐵氧體材料或坡莫合金制成。

3.如權利要求1所述的具有多區可調磁環的等離子處理裝置，其特征在于，所述相鄰兩個弧形導磁部件的終端之間的間隙大于1cm小于12cm。

4.如權利要求3所述的具有多區可調磁環的等離子處理裝置，其特征在于，所述弧形導磁部件數大于3小于12。

5.如權利要求1所述的具有多區可調磁環的等離子處理裝置，其特征在于，所述多個弧形導磁部件位于一個圍繞上下電極之間等離子處理區的一個移動環中，所述移動環能夠上下移動，所述移動環內側壁涂覆有耐等離子腐蝕層。

6.如權利要求1所述的具有多區可調磁環的等離子處理裝置，其特征在于，所述輔助射頻電源通過一個控制電路連接到所述調整線圈，所述控制電路能夠控制所述輔助射頻電源輸出射頻功率的功率大小或相位。

7.一種用于如權利要求1-6中任意一項所述的具有多區可調磁環的等離子處理裝置的控制方法，所述控制方法包括：

射頻電源向所述上下電極輸出射頻功率，點燃等離子體對基片進行處理；

檢測裝置檢測并記錄基片表面等離子濃度分布數據；

根據所述等離子濃度分布數據判斷需要進行等離子濃度補償的補償區域；

控制補償區域對應的輔助射頻電源向補償區域對應的調整線圈輸出射頻功率，最終在補償區域對應的弧形導磁部件中形成調整磁場，所述調整磁場在補償區域感應產生的電場能夠補償等離子濃度的不均勻性，

所述調整磁場包括第一部分磁通沿所述圓環形導磁回路（M1）分布，還包括第二部分磁通沿著調整導磁回路（M2）分布，所述調整導磁回路包括：補償區域對應的弧形導磁部件、所述弧形導磁部件的第一終端穿過基片上方反應區域到達第二終端的磁通路。

8.一種如權利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述補償區域的等離子濃度低于其它區域時，所述輔助射頻電源輸出第一相位的射頻功率到對應的調整線圈，所述補償區域的等離子濃度高于其它區域時，所述輔助射頻電源輸出第二相位的射頻功率到對應的調整線圈。

9.一種如權利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述第二部分磁通大于等于所述第一部分磁通。