[發(fā)明專利]等離子體裝置及其工作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810834842.5
• 申請(qǐng)日: 2018-07-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109037020A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐翼豐;曾德強(qiáng);蓋晨光;劉家樺;葉日銓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德淮半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01J37/32
• 分類號(hào): H01J37/32
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

一種等離子體裝置及其工作方法，等離子體裝置包括：腔室；耦合于腔室的等離子體發(fā)生單元，用于產(chǎn)生等離子體；位于所述腔室內(nèi)的基座，基座固定于腔室底部，且所述基座用于承載待處理基底；耦合于腔室的等離子體偏置單元，用于驅(qū)動(dòng)等離子體在腔室內(nèi)向基座表面運(yùn)動(dòng)；第一電極，固設(shè)于腔室的部分內(nèi)側(cè)壁表面，且所述第一電極頂部表面高于基底的頂部表面，且第一電極被施加直流正電壓。利用所述等離子體裝置有利于降低等離子體沿平行于基座表面方向上對(duì)待處理基底處理程度的差異。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種等離子體裝置及其工作方法。

背景技術(shù)

等離子體刻蝕的一般過(guò)程為：在刻蝕腔內(nèi)通入反應(yīng)氣體，所述反應(yīng)氣體被解離為等離子體，等離子體包括：正離子、電子和自由基。所述等離子體用于對(duì)基底進(jìn)行刻蝕。由于等離子刻蝕工藝具有良好的方向性，因此，等離子體刻蝕工藝在半導(dǎo)體制作過(guò)程中被廣泛應(yīng)用。

所述等離子體加工種類較多，根據(jù)工作原理不同，主要分為：電感耦合等離子體(Inductively Coupled Plasma，ICP)裝置和電容耦合等離子體(Capacitive CoupledPlasma，CCP)裝置。

然而，現(xiàn)有的等離子體刻蝕裝置對(duì)基底的刻蝕深度一致性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種等離子體裝置及其工作方法，以降低等離子體沿平行于基座表面方向上對(duì)待處理基底處理程度的差異。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種等離子體裝置，包括：腔室；耦合于所述腔室的等離子體發(fā)生單元，用于形成等離子體；位于所述腔室內(nèi)的基座，所述基底固定于腔室底部，且所述基座用于承載待處理基底；耦合于所述腔室的等離子體偏置單元，用于驅(qū)動(dòng)等離子體向基座表面運(yùn)動(dòng)；第一電極，固設(shè)于腔室的部分內(nèi)側(cè)壁表面，且所述第一電極頂部表面高于基座的頂部表面，且第一電極被施加直流正電壓。

可選的，所述第一電極沿腔室內(nèi)側(cè)壁的周向方向環(huán)繞所述基座。

可選的，所述第一電極包括若干個(gè)電極單元，各電極單元包括2個(gè)電極，每個(gè)電極單元中的2個(gè)電極相對(duì)設(shè)置，且相鄰電極相互分立。

可選的，所述電極單元的個(gè)數(shù)為1個(gè)或者1個(gè)以上。

可選的，所述第一電極的底部表面高于、低于或齊平于所述基座的頂部表面。

可選的，還包括：位于腔室內(nèi)的第二電極和第三電極，所述第二電極固定于腔室頂部，所述第三電極設(shè)置于基座內(nèi)。

可選的，當(dāng)?shù)入x子體發(fā)生單元為電容型時(shí)，所述等離子體發(fā)生單元包括：所述第二電極、第三電極和第一射頻電源，所述第一射頻電源與第二電極或第三電極電連接。

可選的，當(dāng)所述等離子體發(fā)生單元為電感型時(shí)，所述等離子體發(fā)生單元包括：線圈以及第二射頻電源，所述線圈位于腔室的頂部，所述第二射頻電源與線圈電連接。

可選的，所述等離子體偏置單元包括：第二電極、第三電極、以及與第三電極電連接的第三射頻電源。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種等離子體裝置的工作方法，包括：提供待處理基底；提供上述等離子體裝置；將所述待處理基底置于基座上；將所述待處理基底置于基座上之后，通過(guò)等離子體發(fā)生單元產(chǎn)生等離子體；在所述第一電極上施加直流正電壓，在基座上形成平行于基座表面的電場(chǎng)；通過(guò)所述等離子體偏置單元使等離子體向基座表面運(yùn)動(dòng)。

可選的，所述直流正電壓的范圍為0伏特～2000伏特。

可選的，當(dāng)?shù)入x子體發(fā)生單元為電容型時(shí)，所述等離子體發(fā)生單元中第一射頻電源提供的第一射頻功率的范圍為：0瓦～5000瓦。

可選的，當(dāng)?shù)入x子體發(fā)生單元為電感型時(shí)，所述等離子體發(fā)生單元中第二射頻電源提供的第二射頻功率的范圍為：0瓦～5000瓦。