[發明專利]等離子體刻蝕裝置及其工作方法

在審

• 申請號: 201911339775.0
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN113097097A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 楊金全;黃允文
• 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: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/3065;H01J37/32
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

本發明涉及一種等離子體刻蝕裝置及其工作方法。等離子體刻蝕裝置包括反應腔、上電極組件、冷卻器件、第一驅動裝置及加熱器件；反應腔內具有放置待處理基片的基座；上電極組件位于反應腔頂部，與基座相對設置。冷卻器件設置于上電極組件上；第一驅動裝置與冷卻器件連接，用于驅動冷卻器件離開或接觸上電極組件；加熱器件設置于上電極組件上，用于對上電極組件進行加熱。

技術領域

本發明涉及半導體領域的裝置，特別涉及一種等離子體刻蝕裝置及其工作方法。

背景技術

在現有等離子體刻蝕工藝的過程中，要求機臺反應腔(電容極板)在閑置(idle)狀態和蝕刻過程(process)狀態希望保持恒定高溫狀態，所以需要加熱裝置和冷卻裝置。

目前的冷卻裝置始終處于工作狀態，在閑置狀態的時候就需要大功率的加熱裝置才能保持反應腔(電容極板)高溫，因為冷卻裝置帶走部分熱量。

在蝕刻過程狀態，等離子也會使反應腔(電容極板)溫度上升，想要使反應腔保持恒定高溫，就需要通過冷卻能力較強的冷卻裝置把多余的熱量盡快帶走。然而，現有的等離子體刻蝕裝置中冷卻裝置始終處于工作狀態，使得等離子體刻蝕裝置在閑置狀態的時候就需要大功率的加熱裝置才能保持反應腔(電容極板)內溫度的恒定。

然而，大功率加熱裝置會受限于設計空間或發熱功率，使得加熱器的壽命受影響，且浪費電能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種等離子體刻蝕裝置及其工作方法，用以解決前述背景技術中所面臨在反應腔閑置狀態保持恒定高溫狀態時所產生的加熱器的壽命受影響及浪費電能等問題。

為了達到上述目的，本發明的第一技術方案是提供一種等離子體刻蝕裝置，包括反應腔、上電極組件、冷卻器件、第一驅動裝置及加熱器件。反應腔內具有放置待處理基片的基座。上電極組件位于反應腔頂部，與基座相對設置。冷卻器件設置于上電極組件上。第一驅動裝置與冷卻器件連接，用于驅動冷卻器件離開或接觸上電極組件。加熱器件設置于上電極組件上，用于對上電極組件進行加熱。

可選地，上電極組件朝向所述冷卻器件和加熱器件的表面設置導熱片。

可選地，導熱片是柔性石墨片

可選地，冷卻器件內設置流體通道，所述流體通道內容納流體，利用流體對所述上電極組件進行冷卻。

可選地，所述加熱器件連接第二驅動裝置，第二驅動裝置用于驅動所述加熱器件離開或接觸所述上電極組件。

可選地，加熱器件設置于上電極組件上，通過控制加熱器件是否通電對上電極組件進行加熱或者不加熱

可選地，反應腔與所述上電極組件之間設置接地襯墊。

可選地，接地襯墊所包含的材料有鋁。

可選地，反應腔與所述上電極組件之間設置隔熱襯墊。

可選地，隔熱襯墊所包含的材料有聚四氟乙烯。

為了達到上述目的，本發明的第二技術方案是提供一種等離子體處理裝置的工作方法，包括：提供等離子體處理裝置。當等離子體處理裝置內進行等離子體刻蝕工藝時，通過第一驅動裝置驅動冷卻器件與上電極組件接觸，用于對上電極組件進行降溫，加熱器件不對上電極組件加熱。當等離子體處理裝置內不進行等離子體刻蝕工藝時，通過第一驅動裝置驅動冷卻器件離開上電極組件，不對上電極組件進行降溫，加熱器件對上電極組件進行加熱。