[发明专利]一种可减少污染颗粒的等离子体处理装置及其方法

说明书

本发明公开了一种可减少污染颗粒的等离子体处理装置及其方法，包含腔体和衬套，衬套上方设有介电窗，腔体、衬套和介电窗围绕形成反应腔，反应腔内底部包括用于放置晶圆的基座，基座下方包括用于抽出反应腔内气体维持反应腔内低压的抽真空装置；腔体内设置有遮挡在腔体侧壁上的开口和衬套侧壁上的开口之间的遮挡板，其阻挡由传输腔流向反应腔的气体中的污染颗粒；衬套的下部设有孔槽，遮挡板下方的衬套外壁和腔体内壁围绕形成的流动空间通过孔槽与衬套的内部空间相联通，使得污染颗粒被抽真空装置抽走。本发明不仅保证当前的晶片不被污染，还能改善下一传片的污染，还可通入清洁气体使污染颗粒被带离反应腔的效果更加显著，效率更高。

技术领域

本发明涉及蚀刻设备的耐腐蚀防护技术领域，特别涉及一种可减少污染颗粒的等离子体处理装置及其方法。

背景技术

现有技术中，传输腔(Transmission Machine，简称TM)与等离子处理装置1(Plasma Machine，简称PM)相互传片的过程中，由于两个腔体内的气压的不平衡，会出现腔体间的气体流动，悬浮在各腔体中的颗粒(particle)会随着气体流向另一个腔体，造成腔体的颗粒污染问题。

如图1所示是一个简化的刻蚀(ETCH)系统示意图，由传输腔2、真空阀3(slitvalve)和等离子处理装置1组成。其中，等离子处理装置1包含介电窗11(insulationwindow)、衬套12(liner)、腔体13(chamber body)、摆动式锁气阀14(pendulum valve)及涡流泵15(turbo pump)。

当传输腔2与等离子处理装置1传片时，该两腔体内因各自的压力不平衡，导致气体发生流动。假设气体是从传输腔2流向等离子处理装置1，则传输腔2的腔体内的悬浮颗粒也会随着气体流向等离子处理装置1而引起颗粒污染。这个现象可以通过控制遮挡板16(slit door shutter)开关的时间顺序来减小颗粒污染的程度。

例如，打开真空阀3后，再打开遮挡板16，让传输腔2的腔体中的带颗粒的气体冲向该遮挡板16，限制该带颗粒的气体直接冲向静电卡盘(Electrostatic chuck，简称ESC)和晶圆(Wafer，图中未示出)。这个过程对当前晶圆的保护是有效的，但是对下一片晶圆依然有隐患，因为随着传输腔2中的气体冲向PM中的遮挡板16的颗粒，会受该遮挡板16的阻挡而掉落在衬套12、遮挡板16及腔体13三者之间形成的一部分区域，该区域是一个死区，即不容易被涡流泵15立即抽走。

但是当轮到第二片晶圆传片时，传输腔2的腔体中的气体再次流向等离子处理装置1，该传输腔2中的气体再次流向等离子体处理装置1的腔体时带来的扰动会将该死区内的上次传片过程掉落的颗粒进行扰动，将该被扰动的颗粒带向静电卡盘和晶圆，从而会污染晶圆。其中，衬套12、遮挡板16和腔体13之间形成的死区，由于没有有效的气体流动的路径，使得掉落在该死区中的颗粒终将污染后续进行传片的晶圆。

发明内容

本发明的目的是提供一种可减少污染颗粒的等离子体处理装置及其方法，其通过在衬套的下部设有孔槽，同时还可在腔体的上端通入清洁气体，腔体内设置的遮挡板阻挡由传输腔流向反应腔的气体中的污染颗粒，遮挡板下方的衬套外壁和腔体内壁围绕形成的流动空间通过孔槽与衬套的内部空间相联通形成气体流动路径，使得污染颗粒通过气体流动路径被抽真空装置抽走，保证当前的晶片保护，还能改善下一传片的污染情况。

为了达到上述目的，本发明提供的一种可减少污染颗粒的等离子体处理装置，包含腔体和衬套，所述衬套上方设有介电窗，所述腔体、衬套和介电窗围绕形成反应腔，所述反应腔内底部包括用于放置晶圆的基座，基座下方包括用于抽出反应腔内气体维持反应腔内低压的抽真空装置；

所述腔体内设置有遮挡在所述腔体侧壁上的开口和衬套侧壁上的开口之间的遮挡板，其阻挡由传输腔流向所述反应腔的气体中的污染颗粒；