[发明专利]基座偏压调节装置、半导体加工设备及薄膜制作方法

说明书

本发明提供一种基座偏压调节装置、半导体加工设备及薄膜制作方法，该装置包括正偏压调节单元、负偏压调节单元和转换开关，其中，正偏压调节单元的第一端接地，第二端与基座连接，用于使基座产生正偏压，并能够调节正偏压的大小；负偏压调节单元的第一端接地，第二端与基座连接，用于使基座产生负偏压，并能够调节负偏压的大小；转换开关用于选择性将正偏压调节单元或者负偏压调节单元与基座接通。本发明提供的基座偏压调节装置，可以满足不同工艺的需求或者同一工艺中不同阶段的需求，从而扩大了工艺窗口。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体地，涉及一种基座偏压 调节装置、半导体加工设备及薄膜制作方法。

背景技术

在集成电路制造工艺中，物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，以下简称PVD)方法由于具有薄膜一致性、均匀性更优， 工艺窗口更宽，能够实现深宽比较高的通孔填充等优势，被广泛用于 沉积多种不同的金属层、硬掩膜等相关材料层。而基座偏压是调节薄 膜应力和密度的重大窗口之一。

图1为现有的一种PVD设备的结构图。请参阅图1，PVD设备 包括反应腔室1，在反应腔室1的顶部设置有靶材2，该靶材2与射 频电源和直流电源(二者未示出)电连接，并且在工艺腔室1内，且 位于靶材2的下方设置有用于承载晶片4的基座3。基座3通过匹配 器6与射频电源5电连接，射频电源5用于向基座3加载负偏压，以 增大等离子体中的金属原子轰击晶片4的能量，从而可以提高沉积速 率。

但是，由于上述射频电源5只能向基座3加载负偏压，在某些 工艺中可能会损伤晶片，从而导致晶片VF值过高，造成工艺结果不 合格，因此，该PVD设备的工艺窗口较小，无法满足不同工艺的需 求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了 一种基座偏压调节装置、半导体加工设备及薄膜制作方法，其可以满 足不同工艺的需求或者同一工艺中不同阶段的需求，从而扩大了工艺 窗口。

为实现本发明的目的而提供一种基座偏压调节装置，包括正偏 压调节单元、负偏压调节单元和转换开关，其中，

所述正偏压调节单元的第一端接地，第二端能通过所述转换开 关与基座连接，用于使所述基座产生正偏压，并能够调节正偏压的大 小；

所述负偏压调节单元的第一端接地，第二端能通过所述转换开 关与所述基座连接，用于使所述基座产生负偏压，并能够调节负偏压 的大小；

所述转换开关用于选择性将所述正偏压调节单元或者所述负偏 压调节单元与所述基座接通。

优选的，所述正偏压调节单元包括阻抗可变元件，通过调节所 述阻抗可变元件的阻抗大小，来调节所述正偏压；同时，所述阻抗可 变元件的阻抗大小满足避免所述基座产生谐振。

优选的，所述阻抗可变元件包括相互串联的可变电容和固定电 感，通过调节所述可变电容的大小，来调节所述正偏压；同时，所述 可变电容的大小满足避免基座产生谐振。

优选的，所述阻抗可变元件包括相互串联的可变电容组和固定 电感组，其中，

所述可变电容组包括相互并联的多个可变电容；

所述固定电感组包括相互串联的多个固定电感；

通过调节所述可变电容组的总电容的大小，来调节所述正偏压； 同时，所述可变电容组的总电容的大小满足避免基座产生谐振。

优选的，所述阻抗可变元件包括相互并联的可变电容和固定电 感，通过调节所述可变电容的大小，来调节所述正偏压；或者，

所述阻抗可变元件包括一个可变电容或者相互并联的复数个可 变电容，通过调节所述可变电容的大小，来调节所述正偏压；