[發明專利]襯底處理設備

有效

• 申請號: 201810994464.7
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN109427533B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 嚴基喆;張顯秀;李政鎬;韓镕圭
• 申請（專利權）人: ASM知識產權私人控股有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01L21/67
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

本發明涉及一種等離子體供應單元及一種包括所述等離子體供應單元的襯底處理設備，所述等離子體供應單元包括：第一導電部分；第二導電部分，其至少一部分延伸成與所述第一導電部分交疊；以及接地屏蔽物，位于所述第一導電部分與所述第二導電部分之間。

技術領域

一個或多個實施例涉及一種襯底處理設備，且更具體來說，涉及一種用于通過使用等離子體工藝來處理襯底的襯底處理設備。

背景技術

隨著半導體裝置的大小持續減小，對在較低溫度下的薄膜沉積進行更精確控制的需求已被提出。因此，例如等離子體增強原子層沉積(plasma-enhanced atomic layerdeposition，PEALD)等的等離子體工藝已被提出，且等離子體工藝的應用范圍已持續擴大。

在等離子體工藝中，反應氣體因等離子體而分解成自由基。因此，有必要對反應空間中的等離子體進行穩定及精確的控制。隨著襯底的大小增大，已使用各種方法在反應空間中襯底之上均勻地產生等離子體。舉例來說，可通過設置多個射頻(radio frequency，RF)棒以向等離子體電極供應等離子體電力(例如，射頻電力)來將反應空間中的每單位體積自由基濃度維持在相對均勻的水平。

發明內容

一個或多個實施例包括一種襯底處理設備，在所述襯底處理設備中，在使用等于或大于60MHz的高頻等離子體的等離子體處理工藝中實現較均勻的等離子體供應及較均勻的薄膜品質，以沉積具有較高品質的薄膜。

一個或多個實施例包括一種用于防止在反應空間中產生的等離子體的密度因流過等離子體導體(例如射頻(RF)棒)的等離子體電流之間的串擾而不均勻且防止在襯底上處理的薄膜的品質不恒定的襯底處理設備。

一個或多個實施例包括一種用于在施加頻率等于或大于60MHz的高頻等離子體的襯底處理工藝中均勻地施加等離子體以沉積高品質薄膜并用于實現薄膜高均勻性的襯底處理設備。

額外方面部分地將在以下說明中加以陳述，且部分地將依據說明顯而易見或者可通過實踐所呈現實施例而獲知。

根據一個或多個實施例，一種襯底處理設備包括：反應器；氣體供應單元，位于所述反應器中；以及等離子體供應單元，電連接到所述氣體供應單元，其中所述等離子體供應單元包括：第一導電部分；第二導電部分，延伸成與所述第一導電部分的至少一部分交疊；以及接地屏蔽物，位于所述第一導電部分與所述第二導電部分之間。

所述第二導電部分可延伸到所述氣體供應單元，使得所述第二導電部分與所述氣體供應單元彼此電連接。

所述襯底處理設備可進一步包括：射頻(RF)棒，延伸到所述第一導電部分，以將等離子體產生器電連接到所述第一導電部分；以及罩蓋(cover)，環繞所述射頻棒且電連接到所述反應器，其中由所述第一導電部分及所述第二導電部分中的至少一者產生的感應信號分量流過所述接地屏蔽物、所述反應器及所述罩蓋。

所述襯底處理設備可進一步包括被配置成將所述接地屏蔽物機械固定到所述反應器的至少一個金屬部件。

所述接地屏蔽物可具有板狀結構且可包括至少一個穿孔(through-hole)，所述第一導電部分與所述第二導電部分經由所述至少一個穿孔而彼此連接。

所述接地屏蔽物可具有環狀圓盤形狀且具有中心孔，其中連接到所述氣體供應單元的氣體入口是穿過所述接地屏蔽物的所述中心孔被定位。

根據一個或多個實施例，一種襯底處理設備包括：氣體入口；氣體供應單元，連接到所述氣體入口；以及等離子體供應單元，電連接到所述氣體供應單元，其中所述等離子體供應單元包括：等離子體產生器；射頻(RF)棒，連接到所述等離子體產生器；橋接件，連接到所述射頻棒且延伸成環繞所述氣體入口；多個饋電體(feed)，被定位成環繞所述氣體入口而對稱；以及分流點(split point)，被配置成將所述橋接件連接到所述多個饋電體。