[发明专利]电感耦合等离子体系统

说明书

一种电感耦合等离子体系统，其包括壳体、下部电极、射频源、匹配器以及电流回流装置。所述壳体接地且所述壳体形成腔室。所述下部电极置于所述腔室内，并用于承载工作件；所述匹配器的一端通过所述壳体的接口连接至所述下部电极，另一端连接至所述射频源。所述射频源用于向所述下部电极提供偏压射频功率，所述匹配器用于进行阻抗匹配。所述匹配器包括外壳及第一电容。所述外壳接地。所述第一电容的第一端连接至所述外壳且第二端连接至所述射频源。所述电流回流装置的一端连接至所述壳体，另一端连接至所述第一端。所述电流回流装置用于提供电流路径来使得电流自所述壳体的内壁经所述电流回流装置、所述匹配器的所述外壳到所述射频源。

技术领域

本发明是有关于一种半导体加工装置，详细来说，是有关于一种电感耦合等离子体系统。

背景技术

伴随着半导体工业的发展，感应耦合等离子体(Inductive Coupled Plasma,ICP)是半导体领域对工作件(如晶圆)进行加工所常用的等离子体源。对于ICP源，施加在感应线圈表面的功率包含感性功率和容性功率两部分，其中容性功率将通过等离子体传导至腔室内表面并产生容性耦合电流，，偏压射频源产生的容性耦合电流也会通过等离子体传导至腔室内表面。ICP产生的容性耦合电流和偏压射频源产生的容性耦合电流沿着腔室内壁经偏压电极的接地屏蔽内壁进入偏压电极匹配器，沿着连接匹配器与偏压射频源的同轴电缆进入偏压射频源的接地系统。由于偏压电极结构相对比较复杂，除了射频馈入结构外，还包含温度控制、基片升降等结构，这些机构的存在可能会增加分布电容，在没有固定电流回路路径的情况下，射频电流回路变相当得复杂，将会影响射频电流的重复性和稳定性。

发明内容

本发明公开一种电感耦合等离子体系统来解决背景技术中所提及的问题，如提供电流回路路径解决射频回路路径的不唯一及其他分布参数的影响问题,来提高射频电流回路的可靠性和重复性。

依据本发明的一实施例，公开一种电感耦合等离子体系统。所述电感耦合等离子体系统包括壳体、下部电极、射频源、匹配器以及电流回流装置。所述壳体内形成腔室，其中所述壳体接地。所述下部电极置于所述腔室内，并用于承载工作件；所述匹配器的一端通过所述壳体的接口连接至所述下部电极，所述匹配器的另一端连接至所述射频源，其中所述射频源用于向所述下部电极提供偏压射频功率，所述匹配器用于进行阻抗匹配。所述匹配器包括外壳及第一电容。所述外壳接地。所述第一电容的第一端连接至所述外壳，所述第一电容的第二端点连接至所述射频源。所述电流回流装置的一端连接至所述壳体，所述电流回流装置的另一端连接至所述第一端，所述电流回流装置用于提供电流路径来使得电流自所述壳体经所述电流回流装置、所述匹配器的所述外壳到所述射频源。

本发明所公开的电感耦合等离子体系统提供稳定的电流回路路径，详细来说，电感耦合等离子体系统的电流回流装置的一端连接至所述壳体而另一端连接至匹配器中的电容，通过电流回流装置所提供的固定电流路径，缩短了容性耦合电流回路的长度，降低回路阻抗，避免因为电流回路路径不重复或者路径复杂，导致等离子体系统的一致性和稳定性受影响，藉此提高电感耦合等离子体系统的效率。

附图说明

图1是依据本发明一实施例之电感耦合等离子体系统的示意图。

图2A至2B是依据本发明一实施例之电流回流装置的示意图。

图3A至图3D是依据图2A所示之电流回流装置与下部匹配器的相对位置示意图。

图4A至图4D是依据图2B所示之电流回流装置与下部匹配器的相对位置示意图。

图5是依据本发明一实施例之电感耦合等离子体系统的操作示意图。

图6是依据本发明另一实施例之电感耦合等离子体系统的示意图。

具体实施方式