本公開涉及半導(dǎo)體，尤其涉及等離子體處理設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、等離子體處理裝置通常包括設(shè)備腔以及位于所述設(shè)備腔底部的載件，如靜電吸盤（esc）或熱臺等，載件用于承載并吸附晶圓（wafer）。在對晶圓執(zhí)行刻蝕或沉積處理工藝時，將會在設(shè)備腔內(nèi)通入氣體，該氣體在設(shè)備腔內(nèi)射頻電場的激發(fā)下形成等離子體，所述等離子體會對所述晶片的表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和/或物理作用。通常，在刻蝕工藝中，等離子體處理設(shè)備形成的等離子體有兩種，一種為電容耦合等離子體（ccp），通過在設(shè)備腔的上、下兩個電極板上施加射頻電壓，形成高頻電場，電子在電場作用下獲得能量，引發(fā)氣體分子的電離，形成等離子體；另一種為電感耦合等離子體（icp），通過在漩渦狀的等離子源線圈（可以是平面或者螺旋圓柱形）上施加射頻電流，產(chǎn)生高密度的等離子體。通過形成的等離子體，可以對晶圓表面的半導(dǎo)體材料進行刻蝕，或者對光刻膠進行去膠等。

2、為使晶圓表面處理均勻化，即中心、邊緣之間的處理速率要均勻，在相關(guān)技術(shù)中，會對進氣裝置、形成等離子體的等離子源線圈等進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，比如可活動的結(jié)構(gòu)、等離子源線圈的形狀設(shè)計等，但是實際上都是間接作用于形成等離子體的氣體，效果并不夠顯著。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本公開的目的在于提供等離子體處理設(shè)備，解決相關(guān)技術(shù)中的問題。

2、本公開第一方面提供一種等離子體處理設(shè)備，包括：設(shè)備腔，包括：第一腔體，底部開口；以及，位于所述第一腔體下方并與所述第一腔體底部開口連通的第二腔體；所述第一腔體設(shè)有通氣孔，供通入用于形成等離子體的氣體；引導(dǎo)件，環(huán)設(shè)于所述第一腔體的底部開口外，形成連通所述底部開口及第二腔體的變徑的引導(dǎo)通道；勻氣件，可升降地設(shè)于所述第二腔體中，位于所述引導(dǎo)件下方；所述勻氣件上從中心到邊緣分布設(shè)置多個導(dǎo)氣孔；其中，各所述導(dǎo)氣孔的深度方向相對上下方向形成傾斜；其中，所述引導(dǎo)件的引導(dǎo)通道的變徑結(jié)構(gòu)與各所述導(dǎo)氣孔的傾斜結(jié)構(gòu)之間形成對經(jīng)過的氣體的聚散組合作用；載件，位于所述第二腔體內(nèi)并位于所述勻氣件下方，用于承載被等離子體處理的樣品；升降組件，連接帶動所述勻氣件的升降；控制單元，連接所述升降組件，用于控制所述勻氣件的升降以調(diào)節(jié)勻氣件與載件的間距，以調(diào)節(jié)所述等離子體在待處理樣品中心到邊緣之間的徑向位置上的等離子體密度分布。

3、在第一方面的實施例中，所述引導(dǎo)件沿靠近勻氣件的方向呈現(xiàn)截面積減小，以形成聚攏作用；在遠離所述引導(dǎo)件的方向上，所述勻氣件從中心至邊緣的各個導(dǎo)氣孔呈現(xiàn)相對中心軸線向外偏離，以形成擴散作用。

4、在第一方面的實施例中，所述勻氣件繞中心軸線能水平旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，以調(diào)節(jié)樣品表面周向上的等離子體密度分布；和/或，所述勻氣件能水平翻轉(zhuǎn)地設(shè)置，以在聚攏和擴散作用之間切換。

5、在第一方面的實施例中，所述聚散組合作用包括以下至少一種：先聚攏再擴散；先聚攏再聚攏。

6、在第一方面的實施例中，所述升降組件包括：升降機構(gòu)，能升降運動地設(shè)置，連接并帶動所述勻氣件升降；升降驅(qū)動單元，連接所述升降機構(gòu)且通信并受控于所述控制單元，用于驅(qū)動所述升降機構(gòu)的運動。

7、在第一方面的實施例中，所述升降驅(qū)動單元與控制單元位于所述設(shè)備腔外；所述升降機構(gòu)能相對升降運動且密封地穿設(shè)所述設(shè)備腔的殼壁以連接至所述升降驅(qū)動單元；所述升降驅(qū)動單元與控制單元有線連接。

8、在第一方面的實施例中，所述升降機構(gòu)與所述勻氣件之間連接有旋轉(zhuǎn)組件，所述旋轉(zhuǎn)組件包括：旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，能水平旋轉(zhuǎn)運動地設(shè)置，連接并帶動所述勻氣件水平旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，連接所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)且通信并受控于所述控制單元，用于驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的運動；

9、或者，所述升降機構(gòu)與所述勻氣件之間連接有翻轉(zhuǎn)組件，所述翻轉(zhuǎn)組件包括：翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，繞水平軸線能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，連接并帶動所述勻氣件翻轉(zhuǎn)；翻轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，連接所述翻轉(zhuǎn)機構(gòu)且通信并受控于所述控制單元，用于驅(qū)動所述翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的運動；

10、或者，所述升降機構(gòu)與所述勻氣件之間連接有第二旋轉(zhuǎn)組件和第二翻轉(zhuǎn)組件；所述第二旋轉(zhuǎn)組件包括第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元；所述第二翻轉(zhuǎn)組件包括第二翻轉(zhuǎn)機構(gòu)及翻轉(zhuǎn)驅(qū)動單元；所述第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)能水平旋轉(zhuǎn)運動地設(shè)置，所述第二翻轉(zhuǎn)機構(gòu)包括能被帶動水平旋轉(zhuǎn)地結(jié)合于所述第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的翻轉(zhuǎn)件，所述勻氣件可翻轉(zhuǎn)地連接所述翻轉(zhuǎn)件并被所述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動單元驅(qū)動翻轉(zhuǎn)。

11、在第一方面的實施例中，所述升降組件位于設(shè)備腔內(nèi)，并與所述控制單元無線通信連接或者通過設(shè)備腔殼壁上的真空接口走線以與所述控制單元有線通信連接。

12、在第一方面的實施例中，所述等離子體形成對樣品表面光刻膠或者半導(dǎo)體材料的刻蝕。

13、在第一方面的實施例中，所述等離子體處理設(shè)備為電感耦合等離子體處理設(shè)備；所述第一腔體相對第二腔體凸出設(shè)置，所述第一腔體外部纏繞設(shè)置有圓柱螺旋型等離子源線圈，或者，所述設(shè)備腔外設(shè)置扁平盤繞型等離子源線圈。

14、如上所述，本公開涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，提供等離子體處理設(shè)備，包括：設(shè)備腔，包括：第一腔體以及位于所述第一腔體下方并與所述第一腔體連通的第二腔體；所述第一腔體供通入氣體；引導(dǎo)件，環(huán)設(shè)于所述第一腔體的底部開口外，形成變徑的引導(dǎo)通道；勻氣件，可升降地設(shè)于所述第二腔體中引導(dǎo)件下方，具有多個導(dǎo)氣孔；所述導(dǎo)氣孔相對上下方向傾斜；引導(dǎo)通道的變徑與各所述導(dǎo)氣孔的傾斜之間形成對經(jīng)過的氣體的聚散組合作用；承載樣品的載件；帶動勻氣件的升降組件；控制升降組件運動的控制單元，通過調(diào)節(jié)勻氣件與樣品間距以改變所述等離子體在待處理樣品中心到邊緣之間的徑向位置上的等離子體密度分布。通過可升降勻氣件以及導(dǎo)氣孔和引導(dǎo)件的聚散組合作用，實現(xiàn)對氣體分布的直接調(diào)節(jié)以能高效快速調(diào)節(jié)等離子體的分布。

技術(shù)特征：

1.一種等離子體處理設(shè)備，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理設(shè)備，其特征在于，所述引導(dǎo)件沿靠近勻氣件的方向呈現(xiàn)截面積減小，以形成聚攏作用；在遠離所述引導(dǎo)件的方向上，所述勻氣件從中心至邊緣的各個導(dǎo)氣孔呈現(xiàn)相對中心軸線向外偏離，以形成擴散作用。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理設(shè)備，其特征在于，所述勻氣件繞中心軸線能水平旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，以調(diào)節(jié)樣品表面周向上的等離子體密度分布；和/或，所述勻氣件能水平翻轉(zhuǎn)地設(shè)置，以在聚攏和擴散作用之間切換。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理設(shè)備，其特征在于，所述聚散組合作用包括以下至少一種：先聚攏再擴散；先聚攏再聚攏。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理設(shè)備，其特征在于，所述升降組件包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等離子體處理設(shè)備，其特征在于，所述升降驅(qū)動單元與控制單元位于所述設(shè)備腔外；所述升降機構(gòu)能相對升降運動且密封地穿設(shè)所述設(shè)備腔的殼壁以連接至所述升降驅(qū)動單元；所述升降驅(qū)動單元與控制單元有線連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等離子體處理設(shè)備，其特征在于，所述升降機構(gòu)與所述勻氣件之間連接有旋轉(zhuǎn)組件，所述旋轉(zhuǎn)組件包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的等離子體處理設(shè)備，其特征在于，所述升降組件位于設(shè)備腔內(nèi)，并與所述控制單元無線通信連接或者通過設(shè)備腔殼壁上的真空接口走線以與所述控制單元有線通信連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理設(shè)備，其特征在于，所述等離子體形成對樣品表面光刻膠或者半導(dǎo)體材料的刻蝕。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理設(shè)備，其特征在于，所述等離子體處理設(shè)備為電感耦合等離子體處理設(shè)備；所述第一腔體相對第二腔體凸出設(shè)置，所述第一腔體外部纏繞設(shè)置有圓柱螺旋型等離子源線圈，或者，所述設(shè)備腔外設(shè)置扁平盤繞型等離子源線圈。

技術(shù)總結(jié)
本公開涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，提供等離子體處理設(shè)備，包括：設(shè)備腔，包括：第一腔體以及位于所述第一腔體下方并與所述第一腔體連通的第二腔體；所述第一腔體供通入氣體；引導(dǎo)件，環(huán)設(shè)于所述第一腔體的底部開口外，形成變徑的引導(dǎo)通道；勻氣件，可升降地設(shè)于所述第二腔體中引導(dǎo)件下方，具有多個導(dǎo)氣孔；所述導(dǎo)氣孔相對上下方向傾斜；承載樣品的載件；帶動勻氣件的升降組件；控制升降組件運動的控制單元，通過調(diào)節(jié)勻氣件與樣品間距以改變所述等離子體在待處理樣品中心到邊緣之間的徑向位置上的等離子體密度分布。通過可升降勻氣件以及導(dǎo)氣孔和引導(dǎo)件的聚散組合作用，實現(xiàn)對氣體分布的直接調(diào)節(jié)以能高效快速調(diào)節(jié)等離子體的分布。

技術(shù)研發(fā)人員：梁潔,張朋兵,王兆祥,涂樂義,李可,彭國發(fā),唐樂,顧橙蕾
受保護的技術(shù)使用者：上海邦芯半導(dǎo)體科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2