[发明专利]一种功率电极及等离子体处理设备

说明书

本发明公开了一种功率电极及等离子体处理设备，该功率电极的中心区域相对作为下电极的基座的距离较近，外围区域相对基座比较远，故该等离子体设备的反应室内部中间区域的等离子体密度比较高，外围区域的等离子体密度比较低，其中中间区域的等离子体对于晶圆加工起到主要作用，中间区域产生均匀等离子体的沉积区域，周边的等离子体密度小可以消除与功率电极薄膜层的影响，提高功率电极的使用寿命，进而提高等离子体设备的使用寿命和保障晶圆加工质量。

技术领域

本发明涉及晶圆处理技术领域，特别涉及一种功率电极及等离子体处理设备。

背景技术

射频感应耦合等离子体放电可以产生具有化学活性的原子、分子基团及离子等，所以被广泛应用于材料表面改性及表面处理等领域。对于全球的芯片生产制造工艺来讲，等离子体处理技术起着极为重要的作用，尤其是在超大规模集成电路制造工艺中，如等离子体清洗、等离子体刻蚀、等离子体镀膜、等离子体去胶等等大多是借助等离子体加工技术来完成的。

当前技术中，等离子体处理设备通常以循环形式在晶圆的表面沉积薄膜，但是因刻蚀和射频开启期间导致反应区环境温度有较大波动，使等离子体处理设备内部的上电极表面晶格热胀冷缩，使反应物离子或者清洗气体离子反复吸收释放，影响上电极的反应物层薄膜厚度、致密性等发生变化，影响上电极的正常使用，进而影响晶圆的正常加工。

发明内容

本发明的目的为提供一种工作可靠且较容易维护的功率电极及等离子体处理设备。

本发明提供一种功率电极，用于等离子体设备，包括安装部和主体部，所述安装部用于与所述等离子体设备的反应室的腔体壁固定；所述主体部位于所述反应室的内腔，所述主体部具有使用时朝向所述等离子设备的接地电极的第一表面，所述第一表面包括中心区域和位于所述中心区域外围的外围区域，所述中心区域突出于所述外围区域。

使用时，中心区域与载物台大致同心相对设置，功率电极的中心区域在等离子体设备横截面内的投影覆盖载物台的投影，在中心区域与载物台之间形成的等离子体密度比较高，在外围区域与载物台之间形成的等离子体密度相对比较弱，简单说，该等离子体设备的反应室内部中间区域的等离子体密度比较高，外围区域的等离子体密度比较低，其中中间区域的等离子体对于晶圆加工起到主要作用，中间区域产生均匀等离子体的沉积区域，周边的等离子体密度小可以消除与功率电极薄膜层的影响，提高功率电极的使用寿命，进而提高等离子体设备的使用寿命和保障晶圆加工质量。

可选的，所述主体部具有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽位于所述第二凹槽的外围，所述第二凹槽的深度大于所述第一凹槽的深度，所述中心区域包括所述第二凹槽的底壁外表面，所述外围区域包括所述第一凹槽的底壁外表面。

可选的，所述第一凹槽的外周壁沿径向具有预定厚度，所述安装部位于所述第一凹槽的外周壁，所述安装部上设置有连接通孔。

可选的，所述第二凹槽的底壁设置有若干通气孔。

可选的，所述中心区域的直径为待加工晶圆直径的0.8至1.3倍。

可选的，所述中心区域为平面或曲面，

或者/和，所述外围区域为平面或者曲面或者斜面。

此外，本发明还提供了一种等离子体设备，包括反应室和基座，还包括上述任一项所述的功率电极，所述功率电极的中心区域与所述基座的载物台相对，并且所述功率电极的中心区域在所述等离子体设备横截面内的投影覆盖所述载物台的投影。

可选的，所述中心区域与所述载物台平行设置以形成等间距的极间距。

可选的，还包括边缘环，与所述载物台同心设置并套设于所述载物台的外围，所述边缘环与所述载物台和所述晶圆之间均具有间隙。