[发明专利]半导体设备及其电极装置

说明书

本申请实施例提供了一种半导体设备及其电极装置。该电极装置设置于工艺腔室内，包括：包括：载台、叉指结构及指套；载台用于承载晶圆，且载台上开设有多个容置槽；叉指结构包括旋转盘及与旋转盘连接的多组叉指,任意一组所述叉指配合承载晶圆；每组叉指包括两个叉指，多个叉指沿周向排布于旋转盘的外周上，且叉指沿旋转盘的径向延伸设置；一个指套包裹一个叉指，且指套为导体，叉指为绝缘体；旋转盘受驱动旋转以及或者升降，以此驱动各叉指容置于各容置槽内，并且带动晶圆移动。本申请实施例提高了晶圆成膜的沉积速率及良品率。

技术领域

本申请涉及半导体加工技术领域，具体而言，本申请涉及一种半导体设备及其电极装置。

背景技术

目前，等离子体增强化学的气相沉积(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，PECVD)设备为一种增强型等离子体气相沉积设备，是普遍用于发光二极管(Light Emitting Diode，LED)、微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)、POWER(Performance Optimization With Enhanced RISC,POWER)系列处理器及集成电路(IC)等相关领域的一种薄膜沉积设备，主要应用是在晶圆(Wafer)表面沉积一层SiO2或SiNx或SiON薄膜，目前该种设备已经大量应用在相关半导体领域。

在半导体工艺设备中，转盘多站式工艺腔室是一种具有很高生产效率的设备构架。其中下电极(或加热器)上有多个圆周均匀分布的晶圆工位，每个工位上都有容纳叉指的凹槽；叉指结构包括有转盘，具有升降和旋转的动作功能，叉指对应每个晶圆工位，叉指后端固定在转盘上，在转盘降下时叉指能落入下电极上的凹槽内，从而将晶圆放到下电极上；在整个工艺过程中，晶圆在叉指结构依次转过每个工位接受相应的工艺处理。

现有技术中由于叉指结构与下电极的两种材料电性的巨大差异必然会导致电场分布的明显变化，通过电场仿真可以发现叉指会造成明显的电场突变，这种异常的电场突变使晶圆上对应叉指区域的工艺结果变差，造成工艺均匀性恶化。另外叉指结构还会导致其附近的晶圆沉积速率慢是，其原因在于该位置处等离子体和下电极之间形成的电容较其他位置存在明显差异，导致等离子体和晶圆表面之间的电流密度差异，从而影响了沉积速率。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种半导体设备及其电极装置，用以解决现有技术存在工艺均匀性恶化以及沉积速率慢的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种半导体设备的电极装置，设置于工艺腔室内，包括：载台、叉指结构及指套；所述载台用于承载晶圆，且所述载台上开设有多个容置槽；所述叉指结构包括旋转盘及与所述旋转盘连接的多组叉指，任意一组所述叉指配合承载晶圆；每组所述叉指包括两个叉指，多个所述叉指沿周向排布于所述旋转盘的外周上，且所述叉指沿所述旋转盘的径向延伸设置；一个所述指套包裹一个所述叉指，且所述指套为导体，所述叉指为绝缘体；所述旋转盘受驱动旋转以及或者升降，以此驱动各所述叉指容置于各所述容置槽内，并且带动所述晶圆移动。

于本申请的一实施例中，所述指套与所述容置槽之间设置有导电的柔性垫，所述柔性垫设置于所述叉指底部，或者设置于所述容置槽的底部。

于本申请的一实施例中，所述柔性垫为螺线管状的金属软管，或者所述柔性垫为金属网状的弹性结构。

于本申请的一实施例中，所述容置槽的内表面还设置有导电层。

于本申请的一实施例中，导电层为设置于容置槽内的镀镍层或者氧化导电层

于本申请的一实施例中，所述指套的侧壁厚度为0.5毫米至2毫米。

于本申请的一实施例中，当各所述叉指位于各所述容置槽内时，所述指套的上表面与所述载台的顶面平齐，或者所述指套的上表面低于所述载台的顶面，并且所述上表面距离载台的顶面之间具有第一间距。