[發(fā)明專利]一種具有低頻射頻功率分布調(diào)節(jié)功能的等離子反應(yīng)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710533117.X
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN109216144B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙馗;劉身健;倪圖強(qiáng)
• 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: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之

1.一種具有低頻射頻功率分布調(diào)節(jié)功能的等離子反應(yīng)器，包括：

一反應(yīng)腔，反應(yīng)腔內(nèi)具有一導(dǎo)電基座，導(dǎo)電基座通過一個第一匹配器連接到一個低頻射頻電源，導(dǎo)電基座上包括一個靜電夾盤，靜電夾盤上表面用于固定待處理基片，一個耦合環(huán)圍繞在導(dǎo)電基座外周圍，一個聚焦環(huán)設(shè)置在所述耦合環(huán)上方，所述聚焦環(huán)圍繞所述靜電夾盤并且在等離子處理過程中暴露于等離子體，

還包括一個環(huán)形電極位于所述耦合環(huán)內(nèi)部或其上方，一導(dǎo)電連接部，所述導(dǎo)電連接部包括至少一根導(dǎo)線，所述導(dǎo)線的第一端電連接到所述導(dǎo)電基座或者電連接到與所述導(dǎo)電基座電耦合的一導(dǎo)電部，所述導(dǎo)線的第二端電連接到所述環(huán)形電極，一可變阻抗裝置串聯(lián)在所述導(dǎo)線上。

2.如權(quán)利要求1所述的等離子反應(yīng)器，其特征在于，所述導(dǎo)電基座外圍下方包括一臺階部，所述導(dǎo)電部位于所述導(dǎo)電基座的臺階部上方，所述耦合環(huán)由絕緣材料制成且設(shè)置在所述導(dǎo)電部上方，所述導(dǎo)電基座外側(cè)壁包括至少一層耐等離子腐蝕的絕緣材料層。

3.如權(quán)利要求1所述的等離子反應(yīng)器，其特征在于，所述環(huán)形電極位于聚焦環(huán)下方。

4.如權(quán)利要求1所述的等離子反應(yīng)器，其特征在于，所述環(huán)形電極位于所述耦合環(huán)上方，所述聚焦環(huán)由絕緣材料制成，所述環(huán)形電極埋設(shè)于聚焦環(huán)內(nèi)。

5.如權(quán)利要求1所述的等離子反應(yīng)器，其特征在于，所述環(huán)形電極位于所述耦合環(huán)內(nèi)部，所述環(huán)形電極埋設(shè)于所述耦合環(huán)內(nèi)上半部。

6.如權(quán)利要求1所述的等離子反應(yīng)器，其特征在于，所述環(huán)形電極位于所述耦合環(huán)上方，所述聚焦環(huán)由導(dǎo)體或者半導(dǎo)體材料制成，所述聚焦環(huán)同時作為所述環(huán)形電極。

7.如權(quán)利要求1至6任一項所述的等離子反應(yīng)器，其特征在于，所述低頻射頻電源輸出的射頻信號的頻率小于13MHz。

8.如權(quán)利要求1所述的等離子反應(yīng)器，其特征在于，所述低頻射頻電源輸出的射頻信號的頻率小于2Mhz。

9.如權(quán)利要求1至6任一項所述的等離子反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器還包括一個進(jìn)氣裝置和一個高頻射頻電源，高頻射頻電源輸出高頻射頻功率到所述反應(yīng)腔，使得通入反應(yīng)腔的反應(yīng)氣體產(chǎn)生等離子體，其中高頻射頻電源輸出的射頻信號的頻率大于13MHz。

10.如權(quán)利要求9所述的等離子反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)腔頂部包括一個絕緣材料窗，一個電感線圈位于所述絕緣材料窗上方，所述高頻射頻電源通過一個第二匹配器向所述電感線圈輸送射頻功率。

11.如權(quán)利要求9所述的等離子反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)腔頂部包括一個上電極，反應(yīng)氣體通過所述上電極被送入反應(yīng)腔，所述高頻射頻電源連接到所述基座或者上電極。

12.如權(quán)利要求1至6任一項所述的等離子反應(yīng)器，其特征在于，所示可變阻抗裝置包括至少一可變電容或可變電感。

13.如權(quán)利要求12所述的等離子反應(yīng)器，其特征在于，所述可變阻抗裝置在所述基座下方，所述反應(yīng)腔底部包括一個氣密隔板，可變阻抗裝置位于所述氣密隔板下方的大氣環(huán)境中。

14.如權(quán)利要求13所述的等離子反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)腔壁由接地金屬組成，所述接地金屬包圍形成電場屏蔽空間，所述可變阻抗裝置位于所述電場屏蔽空間內(nèi)。

15.如權(quán)利要求2所述的等離子反應(yīng)器，其特征在于，所述耐等離子腐蝕的絕緣材料層由氧化鋁或者氧化釔制成。

16.如權(quán)利要求1至6任一項所述的等離子反應(yīng)器，其特征在于，所述耦合環(huán)由氧化硅或氧化鋁制成。