[发明专利]用于等离子体处理设备的下电极组件和等离子体处理设备

说明书

一种用于等离子体处理设备的下电极组件和等离子体处理设备，在下电极组件的射频高压导体部件和地之间串联一个射频电阻结构，其一端与射频高压导体部件连接，另一端接地，射频电阻结构的直流电阻小于等于100MΩ，射频阻抗大于等于100KΩ。本发明通过在射频高压部件和接地之间增加射频电阻结构，尽管所述绝缘液体在流动过程中产生静电，但是所述射频电阻结构的射频阻抗较大，使得射频难以通过射频电阻结构接地，同时，所述射频电阻结构的直流电阻较小，使得所产生的静电能够通过射频电阻导入地，因此，有利于防止所述静电累积造成的高压击穿损伤。

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种用于等离子体处理设备的下电极组件和等离子体处理设备。

背景技术

在半导体制造技术领域，经常需要对待处理基片进行等离子体处理。所述对待处理基片进行等离子体处理的过程需要在等离子体处理设备内进行。

等离子体处理设备一般都包含真空反应腔，真空反应腔内设置有用于承载待处理基片的承载台，所述承载台通常包含基座以及设置在基座上方用于固定基片的静电吸盘。基座下方设置有射频高压导体部件，射频高压导体部件连接射频源，真空反应腔内通入反应气体，在射频激励下，反应气体电离生成等离子体，对基片进行处理。在处理过程中基片会发热，为了降低基片的热量，通常在基座内设置冷却管道，采用循环制冷的方式来带走静电吸盘和基片上的热量。由于工作在射频环境中，所以基座中的冷却管道中的导热媒介采用绝缘液体，但绝缘液体在流动过程中会与冷却管道中某些绝缘体摩擦从而产生静电，静电荷会累积到射频高压导体部件上。而射频高压导体部件通常是通过电容方式传导射频，因此对于直流是处于悬浮状态，当静电荷累积在射频高压导体部件时，此射频高压导体部件的电位会急剧升高，当达到某些阈值时，如1-2千伏，会通过电弧的方式击穿脆弱绝缘部件对地放电，导致诸如绝缘液体传输管道和射频隔离磁环等器件发生损坏。

发明内容

本发明提供一种用于等离子体处理设备的下电极组件和等离子体处理设备，能够有效消除静电累积造成的高压击穿损伤，解决了现有高阻冷却管道造成的静电荷累积问题。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于等离子体处理设备的下电极组件，包含：

基座，其设置在等离子体处理设备的真空反应腔内；

静电吸盘，其设置在所述的基座上，静电吸盘上承载待处理基片；

冷却管道，其设置在所述的基座内，所述的冷却管道的两端引出真空反应腔后与冷却液储存设备相连；

射频高压导体部件，设置于基座下方；

射频电阻结构，其一端与射频高压导体部件连接，另一端接地，所述的射频电阻结构的直流电阻小于等于100MΩ，射频阻抗大于等于100KΩ。

所述的射频高压导体部件包含：设备板、与设备板连接的射频杆以及与射频杆连接的匹配器。

在本发明的一个实施例中，所述的射频电阻结构的一端连接设备板，另一端接地。

在本发明的另一个实施例中，所述的射频电阻结构位于匹配器内，所述的射频电阻结构的一端与射频杆连接，另一端与匹配器的外壳相连。

在本发明的另一个实施例中，所述的下电极组件还包含：包围射频杆的隔离块，所述射频电阻结构位于所述隔离块内，所述射频电阻结构位于匹配器外，一端与射频杆连接，另一端接地。

在本发明的一个实施例中，所述的射频电阻结构仅包含射频电阻。

在本发明的另一个实施例中，所述的射频电阻结构包含串联的一个射频电阻和一个非射频电阻，所述的射频电阻的阻值为100KΩ～10MΩ，所述的非射频电阻的阻值为10MΩ～100MΩ。

在本发明的一个实施例中，所述的下电极组件还包含：射频功率源，与所述匹配器连接。