[發(fā)明專利]一種等離子體處理裝置

在審

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• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112509903A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 邱勇;吳堃;張鵬兵;陳世名
• 申請（專利權）人: 上海諳邦半導體設備有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01L21/67
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種等離子體處理裝置，包括：反應腔主體，所述反應腔主體的頂部設置有等離子體通道板，所述等離子體通道板包括：等離子體通道板主體；環(huán)繞所述等離子體通道板主體的側部的通道板定位件；位于所述通道板定位件和所述反應腔主體的頂壁之間的導電導熱環(huán)；位于所述等離子體通道板主體上方的等離子體發(fā)生單元。所述等離子體處理裝置能夠避免等離子體通道板在高溫條件下?lián)p傷以及等離子體通道板接地不良的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種等離子體處理裝置。

背景技術

在半導體制造中，涉及多道工序，每道工序都是由一定的設備和工藝來完成的。其中，等離子體反應常被用于半導體晶圓及其它基片的化學物理沉積、刻蝕以及光刻膠灰化去除等，常用的等離子體源包括ICP、CCP以及微波等產(chǎn)生方式。對于光刻膠灰化去除工藝，通常經(jīng)過下述幾個過程：1）將光刻膠旋涂到半導體襯底上；2）有針對性地將光刻膠層暴露在光線中進行顯影，在半導體襯底的頂部形成特定的光刻膠圖案，即部分待處理的半導體襯底暴露出來；3）刻蝕或者高劑量離子注入到半導體襯底的暴露部分；4）去除刻蝕或者高劑量離子注入過程中起到掩膜作用的光刻膠，即我們說的光刻膠灰化去除工藝。典型地，光刻膠灰化去除工藝包括兩種類型：刻蝕過程結束后的光刻膠掩膜去除；高劑量離子注入過程結束后的光刻膠掩膜去除。對于光刻膠灰化去除工藝，通常不希望等離子體中的高能離子與光刻膠進行直接作用，而是期望通過等離子體中的化學活性自由基中間體與光刻膠之間產(chǎn)生高溫化學反應。

一般地，光刻膠灰化反應腔體由等離子體產(chǎn)生室和晶圓處理室組成；為了防止光刻膠灰化去除過程中，等離子體中的高能離子對晶圓產(chǎn)生不可逆的物理轟擊損傷（PlasmaInduced Damage），通常在等離子體產(chǎn)生室和晶圓處理室之間安裝一個等離子體通道板：等離子體通道板為圓盤多孔結構，中性化學活性基團可自由通過，而帶電離子碰到柵網(wǎng)后被淬滅掉（Quench）；穿過等離子體通道板的中性化學活性基團與高溫晶圓托盤上的晶圓進行高溫化學反應，去除晶圓表面的殘余光刻膠。

然而，現(xiàn)有技術中的等離子體通道板在高溫條件下容易損傷。

發(fā)明內容

本發(fā)明解決的問題是提供一種等離子體處理裝置，能夠避免等離子體通道板在高溫條件下?lián)p傷以及等離子體通道板接地不良的問題。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種等離子體處理裝置，包括：反應腔主體，所述反應腔主體的頂部設置有等離子體通道板，所述等離子體通道板包括：等離子體通道板主體；環(huán)繞所述等離子體通道板主體的側部的通道板定位件；位于所述通道板定位件和所述反應腔主體的頂壁之間的導電導熱環(huán)；位于所述等離子體通道板主體上方的等離子體發(fā)生單元。

可選的，所述導電導熱環(huán)的表面硬度小于所述通道板定位件的硬度。

可選的，所述導電導熱環(huán)的材料為石墨。

可選的，所述導電導熱環(huán)包括導電導熱環(huán)主體、位于所述導電導熱環(huán)主體頂部的第一膜層、位于導電導熱環(huán)主體底部的第二膜層；第一膜層、導電導熱環(huán)主體以及第二膜層沿著導電導熱環(huán)主體的中心軸排布；所述第一膜層與所述通道板定位件接觸，所述第二膜層與反應腔主體的頂壁接觸；所述導電導熱環(huán)主體的硬度大于第一膜層和第二膜層的硬度，第一膜層和第二膜層的硬度小于所述通道板定位件的硬度。

可選的，所所述導電導熱環(huán)主體的材料為鋁，所述第一膜層和第二膜層的材料為石墨。

可選的，所述導電導熱環(huán)的厚度為0.08毫米~0.15毫米。

可選的，所述導電導熱環(huán)的電阻率小于或等于1×10^-5Ω*m；所述導電導熱環(huán)的導熱率大于或等于100W/(m*K)。

可選的，所述導電導熱環(huán)接地。

可選的，還包括：冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)包括：冷源；位于所述反應腔主體的頂壁中的通道，所述通道與所述冷源通過管道連通。