[實用新型]等離子體沉積裝置

有效

• 申請號: 201821512063.5
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN208949405U
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 孟杰;胡廣嚴;吳孝哲;吳龍江;林宗賢
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: C23C16/52
• 分類號: C23C16/52;C23C16/505;C23C14/54
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤;陳麗麗

本實用新型涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種等離子體沉積裝置。所述等離子體沉積裝置包括用于容納晶圓的反應腔室，還包括：射頻電源，用于向所述反應腔室傳輸射頻信號，使所述反應腔室中的反應氣體發生輝光放電生成等離子體；傳感器，用于檢測所述反應腔室中的輝光強度；控制器，同時連接所述傳感器和所述射頻電源，用于判斷所述輝光強度是否在預設范圍內，若否，則調整所述射頻電源傳輸至所述反應腔室的功率大小。本實用新型確保了所述反應腔室內接收到的射頻電源功率的穩定性，改善晶圓表面沉積膜層的質量，提高半導體生產效率。

技術領域

本實用新型涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種等離子體沉積裝置。

背景技術

隨著智能手機、平板電腦等移動終端向小型化、智能化、節能化的方向發展，芯片的高性能、集成化趨勢明顯，促使芯片制造企業積極采用先進工藝，對制造出更快、更省電的芯片的追求愈演愈烈。尤其是許多無線通訊設備的主要元件需用40nm以下先進半導體技術和工藝，因此對先進工藝產能的需求較之以往顯著上升，帶動集成電路廠商不斷提升工藝技術水平，通過縮小晶圓水平和垂直方向上的特征尺寸以提高芯片性能和可靠性，以及通過3D結構改造等非幾何工藝技術和新材料的運用來影響晶圓的電性能等方式實現硅集成的提高，以迎合市場需求。然而，這些技術的革新或改進都是以晶圓的生成、制造為基礎。

晶圓是指硅半導體集成電路制作所用的硅晶片，由于其形狀為圓形，故稱為晶圓。在硅晶片上可加工、制作成各種電路元件結構，而稱為有特定電性功能的集成電路產品。

沉積是半導體制造過程中的一個重要步驟。無論是化學氣相沉積還是物理氣相沉積，都需要射頻電源提供高能量促使反應腔室中的反映氣體發生輝光放電，形成等離子體。然而，在實際的制造過程中，由于長的機臺運行時間以及保養周期等原因，射頻電源的輸出功率不穩定，例如因為保養周期或者零部件使用壽命等原因，從而造成產生的等離子體反射功率變大或者無功率輸入等現象，最終導致在晶圓表面沉積的膜層在膜厚以及應力方面存在異常。一旦出現這種異常就必須返工或者重復進行程式調整工作，影響半導體產品質量以及半導體生產效率。

因此，如何避免射頻電源輸出功率的波動對沉積膜層物理性質造成影響，改善晶圓產品的質量，并提高半導體生產效率，是目前亟待解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型提供一種等離子體沉積裝置，用于解決現有技術中因射頻電源輸出功率不穩定導致沉積膜層質量下降的問題。

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種等離子體沉積裝置，包括用于容納晶圓的反應腔室，還包括：

射頻電源，用于向所述反應腔室傳輸射頻信號，使所述反應腔室中的反應氣體發生輝光放電生成等離子體；

傳感器，用于檢測所述反應腔室中的輝光強度；

控制器，同時連接所述傳感器和所述射頻電源，用于判斷所述輝光強度是否在預設范圍內，若否，則調整所述射頻電源傳輸至所述反應腔室的功率大小。

優選的，所述反應腔室的側壁具有至少一開口，所述傳感器置于所述開口內。

優選的，所述反應腔室的側壁具有關于所述反應腔室的中心對稱分布的多個開口，多個所述傳感器一一置于多個所述開口內。

優選的，還包括設置于所述傳感器的入光面與所述反應腔室之間的過濾器，用于過濾所述反應腔室中的干擾光信號。

優選的，所述過濾器為僅允許紫外光透過的濾光膜。

優選的，所述過濾器置于所述開口內；所述過濾器的入光面上設置有至少一噴嘴，吹掃氣體經所述噴嘴朝向所述過濾器的入光面噴射。

優選的，至少一噴嘴包括位于所述過濾器邊緣的多個噴嘴，且多個噴嘴關于所述過濾器的入光面均勻分布。