[發(fā)明專利]一種等離子體處理裝置及其工作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011191143.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN114446748A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王明明;黃允文;吳狄;楊金全
• 申請(qǐng)（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(hào): H01J37/32
• 分類號(hào): H01J37/32;H01L21/67
• 代理公司: 上海元好知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;張妍

本發(fā)明公開了一種等離子體處理裝置及其工作方法，該等離子體處理裝置包含：真空反應(yīng)腔，其由反應(yīng)腔腔體和腔體端蓋包圍而成；下電極組件，設(shè)置在所述真空反應(yīng)腔內(nèi)；可移動(dòng)上電極組件，與所述下電極組件相對(duì)設(shè)置，所述可移動(dòng)上電極組件和下電極組件之間為等離子體環(huán)境；所述反應(yīng)腔腔體設(shè)置有若干個(gè)觀測(cè)窗，所述觀測(cè)窗外部設(shè)置有若干個(gè)可移動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，所述可移動(dòng)監(jiān)測(cè)儀用于監(jiān)測(cè)所述可移動(dòng)上電極組件與所述下電極組件之間的夾角和同心度。其優(yōu)點(diǎn)是：將觀測(cè)窗與可移動(dòng)監(jiān)測(cè)儀相結(jié)合，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，觀測(cè)方便，便于工作人員的日常維護(hù)與使用，更進(jìn)一步保證了晶圓刻蝕的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種等離子體處理裝置及其工作方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)過程中，需要進(jìn)行大量的微觀加工，其中常用的方式是采用等離子體處理裝置利用其真空反應(yīng)腔的原理對(duì)半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行處理加工。在整個(gè)工藝過程中，等離子體處理裝置的上電極組件和下電極組件之間的水平度和對(duì)中性對(duì)晶圓的刻蝕效果影響巨大。

在晶圓刻蝕領(lǐng)域，例如晶圓邊緣刻蝕(wafer edge etching)領(lǐng)域，現(xiàn)有的等離子體處理裝置中多采用可移動(dòng)上電極組件結(jié)構(gòu)。在傳送晶圓進(jìn)出真空反應(yīng)腔時(shí)，上電極組件抬起；對(duì)晶圓進(jìn)行處理時(shí)，上電極組件下降并與晶圓之間留下微小的間距。因此，上電極組件在下降到晶圓附近時(shí)，需要與晶圓、下電極組件保持極高的同心度，使得晶圓邊緣暴露在等離子體中的部分在圓周方向?qū)ΨQ，才能得到均勻的刻蝕，以保證晶圓刻蝕的效果。

當(dāng)上電極組件與下電極組件之間對(duì)中性或水平度需要調(diào)節(jié)時(shí)，通常需要開腔對(duì)真空反應(yīng)腔腔內(nèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。但每次開腔后都需要工作人員對(duì)真空反應(yīng)腔內(nèi)的各部件重新調(diào)試，花費(fèi)時(shí)間較久會(huì)占用等離子體處理裝置較長(zhǎng)的工作機(jī)時(shí)且過程繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種等離子體處理裝置及其工作方法，該等離子體處理裝置中，通過反應(yīng)腔腔體上設(shè)置的若干個(gè)觀測(cè)窗，結(jié)合可移動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，共同實(shí)現(xiàn)了可移動(dòng)上電極組件和下電極組件之間夾角和同心度的監(jiān)測(cè)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，觀測(cè)方法易于實(shí)現(xiàn)，便于工作人員的日常維護(hù)與使用，更進(jìn)一步保證了晶圓刻蝕的效果。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種等離子體處理裝置，包含：

真空反應(yīng)腔，其由反應(yīng)腔腔體和腔體端蓋包圍而成；

下電極組件，設(shè)置在所述真空反應(yīng)腔內(nèi)；

可移動(dòng)上電極組件，與所述下電極組件相對(duì)設(shè)置，所述可移動(dòng)上電極組件和下電極組件之間為等離子體環(huán)境；

所述反應(yīng)腔腔體設(shè)置有若干個(gè)觀測(cè)窗，所述觀測(cè)窗外部設(shè)置有若干個(gè)可移動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，所述可移動(dòng)監(jiān)測(cè)儀用于監(jiān)測(cè)所述可移動(dòng)上電極組件與所述下電極組件之間的夾角和同心度。

可選的，所述可移動(dòng)監(jiān)測(cè)儀包含：

自準(zhǔn)直儀，所述自準(zhǔn)直儀分別向所述可移動(dòng)上電極組件和所述下電極組件的側(cè)面發(fā)射信號(hào)光，以測(cè)量?jī)烧咧g的夾角；

激光位移傳感器，所述激光位移傳感器分別向所述可移動(dòng)上電極組件和所述下電極組件的側(cè)面發(fā)射信號(hào)光，以測(cè)量?jī)烧咧g的同心度。

可選的，所述可移動(dòng)上電極組件和所述下電極組件接收信號(hào)光處設(shè)置有反射鏡或鍍膜處理。

可選的，所述腔體端蓋開設(shè)有一通孔，所述可移動(dòng)上電極組件貫穿所述腔體端蓋的通孔，所述可移動(dòng)上電極組件頂部通過若干個(gè)第一調(diào)節(jié)組件安裝在所述腔體端蓋上方，所述可移動(dòng)上電極組件底部在所述真空反應(yīng)腔內(nèi)。

可選的，所述第一調(diào)節(jié)組件包含：

第一水平件，其與所述可移動(dòng)上電極組件連接，所述第一水平件開設(shè)有孔結(jié)構(gòu)；

第一螺柱，其底部與所述腔體端蓋連接，其頂部穿過所述第一水平件的孔結(jié)構(gòu)，并借助螺母將其固定。