[發明專利]一種功率電極及等離子體處理設備

在審

• 申請號: 202111523567.3
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114203513A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 姜崴;蘇欣;談太德;張賽謙;楊艷
• 申請（專利權）人: 拓荊科技股份有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李帶娣

本發明公開了一種功率電極及等離子體處理設備，該功率電極的中心區域相對作為下電極的基座的距離較近，外圍區域相對基座比較遠，故該等離子體設備的反應室內部中間區域的等離子體密度比較高，外圍區域的等離子體密度比較低，其中中間區域的等離子體對于晶圓加工起到主要作用，中間區域產生均勻等離子體的沉積區域，周邊的等離子體密度小可以消除與功率電極薄膜層的影響，提高功率電極的使用壽命，進而提高等離子體設備的使用壽命和保障晶圓加工質量。

技術領域

本發明涉及晶圓處理技術領域，特別涉及一種功率電極及等離子體處理設備。

背景技術

射頻感應耦合等離子體放電可以產生具有化學活性的原子、分子基團及離子等，所以被廣泛應用于材料表面改性及表面處理等領域。對于全球的芯片生產制造工藝來講，等離子體處理技術起著極為重要的作用，尤其是在超大規模集成電路制造工藝中，如等離子體清洗、等離子體刻蝕、等離子體鍍膜、等離子體去膠等等大多是借助等離子體加工技術來完成的。

當前技術中，等離子體處理設備通常以循環形式在晶圓的表面沉積薄膜，但是因刻蝕和射頻開啟期間導致反應區環境溫度有較大波動，使等離子體處理設備內部的上電極表面晶格熱脹冷縮，使反應物離子或者清洗氣體離子反復吸收釋放，影響上電極的反應物層薄膜厚度、致密性等發生變化，影響上電極的正常使用，進而影響晶圓的正常加工。

發明內容

本發明的目的為提供一種工作可靠且較容易維護的功率電極及等離子體處理設備。

本發明提供一種功率電極，用于等離子體設備，包括安裝部和主體部，所述安裝部用于與所述等離子體設備的反應室的腔體壁固定；所述主體部位于所述反應室的內腔，所述主體部具有使用時朝向所述等離子設備的接地電極的第一表面，所述第一表面包括中心區域和位于所述中心區域外圍的外圍區域，所述中心區域突出于所述外圍區域。

使用時，中心區域與載物臺大致同心相對設置，功率電極的中心區域在等離子體設備橫截面內的投影覆蓋載物臺的投影，在中心區域與載物臺之間形成的等離子體密度比較高，在外圍區域與載物臺之間形成的等離子體密度相對比較弱，簡單說，該等離子體設備的反應室內部中間區域的等離子體密度比較高，外圍區域的等離子體密度比較低，其中中間區域的等離子體對于晶圓加工起到主要作用，中間區域產生均勻等離子體的沉積區域，周邊的等離子體密度小可以消除與功率電極薄膜層的影響，提高功率電極的使用壽命，進而提高等離子體設備的使用壽命和保障晶圓加工質量。

可選的，所述主體部具有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽位于所述第二凹槽的外圍，所述第二凹槽的深度大于所述第一凹槽的深度，所述中心區域包括所述第二凹槽的底壁外表面，所述外圍區域包括所述第一凹槽的底壁外表面。

可選的，所述第一凹槽的外周壁沿徑向具有預定厚度，所述安裝部位于所述第一凹槽的外周壁，所述安裝部上設置有連接通孔。

可選的，所述第二凹槽的底壁設置有若干通氣孔。

可選的，所述中心區域的直徑為待加工晶圓直徑的0.8至1.3倍。

可選的，所述中心區域為平面或曲面，

或者/和，所述外圍區域為平面或者曲面或者斜面。

此外，本發明還提供了一種等離子體設備，包括反應室和基座，還包括上述任一項所述的功率電極，所述功率電極的中心區域與所述基座的載物臺相對，并且所述功率電極的中心區域在所述等離子體設備橫截面內的投影覆蓋所述載物臺的投影。

可選的，所述中心區域與所述載物臺平行設置以形成等間距的極間距。

可選的，還包括邊緣環，與所述載物臺同心設置并套設于所述載物臺的外圍，所述邊緣環與所述載物臺和所述晶圓之間均具有間隙。