[实用新型]一种具有射频功率分布调节功能的等离子体处理装置

说明书

本实用新型公开了一种等离子体处理装置，包括：反应腔；基座，基座上设置有静电夹盘，用于固定待处理基片，一个源射频电源连接到基座或气体喷淋头及一个偏置射频电源连接到基座；气体喷淋头，用于引入气体至反应腔内，气体喷淋头与基座之间为等离子体处理区域；聚焦环，围绕静电夹盘并且在等离子体处理过程中暴露于等离子体；环形电极，设置于聚焦环下方；导体环，环设于基座下方，并通过一导体连接部与环形电极电性连接；阻抗调节组件，设置于基座的下方；阻抗调节组件包括多个电容器及多个继电器，每一继电器分别与单个电容器电性连接以控制单个电容器的导电状态，阻抗调节组件与基座电性连接，一导体连接部电性连接阻抗调节组件与导体环。

技术领域

本实用新型涉及等离子体刻蚀技术领域，尤其涉及一种具有射频功率分布调节功能的等离子体处理装置。

背景技术

在等离子体刻蚀设备中，气体喷淋头可作为上电极，基座可作为下电极，一个源射频电源连接到上电极或下电极，一个偏置射频电源连接到下电极。源射频电源输出的高频射频功率用于点燃并维持反应腔内的等离子体，偏置射频电源输出的低频射频功率用于控制形成在基片w上表面的和聚焦环上表面的鞘层厚度。

然而由于聚焦环长期保留在充满刻蚀气体的等离子体中，所以在进行一定时间的等离子体处理后，聚焦环表面材料会被腐蚀，因此聚焦环上表面的高度会随之下降，下降的高度会严重影响基片边缘区域鞘层的分布和形态，而造成基片边缘区域刻蚀速率和刻蚀方向(edge tilting) 与基片中心区域的差别，降低基片加工均匀性，影响最终芯片的良率。

现有技术中，偏置射频电源输入的低频射频功率只能部分的补偿至聚焦环而抬升聚焦环上方的鞘层，因此这种补偿只能维持较短的时间。

因此，需要开发一种新的调节装置，来更有效的调节耦合至聚焦环上的射频功率，从而维持较长时间的对聚焦环被腐蚀的补偿，以此改善基片处理工艺的均匀性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种等离子体处理装置，通过阻抗调节组件调整基片边缘区域射频功率，补偿聚焦环长期使用中的损耗带来的基片边缘倾斜刻蚀(edgetilting)。

为实现上述目的，本实用新型提供一种具有射频功率分布调节功能的等离子体处理装置，包括：

由多个壁围成的反应腔；

设置在反应腔下方的基座，所述基座上设置有静电夹盘，所述静电夹盘用于固定待处理基片，一个源射频电源连接到基座或气体喷淋头及一个偏置射频电源连接到基座；

设置在反应腔上方的气体喷淋头，用于引入气体至反应腔内，所述气体喷淋头与所述基座之间为等离子体处理区域；

聚焦环，围绕所述静电夹盘并且在等离子体处理过程中暴露于等离子体；

环形电极，设置于聚焦环下方。

导体环，环设于基座下方，所述导体环通过一导体连接部与所述环形电极电性连接；

阻抗调节组件，设置于基座的下方；

其中，所述阻抗调节组件包括多个电容器及多个继电器，每一继电器分别与单个电容器电性连接以控制单个电容器的导电状态，所述阻抗调节组件与所述基座电性连接，一导体连接部电性连接所述阻抗调节组件与所述导体环。

可选的，所述电容器的个数至少为2个，所述继电器的个数也至少为2 个且与所述电容器的个数相等，单个继电器与单个电容器电性连接。

可选的，每个电容器的电容值可以相同也可以不相同。

可选的，所述继电器通过控制线连接于一控制器，所述控制器用以控制每一继电器的开关。

可选的，所述阻抗调节组件进一步包括一电感，所述电感与所述基座电性连接。