CN107464764B - 一种承载装置及预清洗腔室 - Google Patents

一种承载装置及预清洗腔室 Download PDF

Info

Publication number
CN107464764B
CN107464764B CN201610396883.1A CN201610396883A CN107464764B CN 107464764 B CN107464764 B CN 107464764B CN 201610396883 A CN201610396883 A CN 201610396883A CN 107464764 B CN107464764 B CN 107464764B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ring
power supply
annular
workpiece
direct
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610396883.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107464764A (zh
Inventor
张超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing North Microelectronics Co Ltd
Original Assignee
Beijing North Microelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing North Microelectronics Co Ltd filed Critical Beijing North Microelectronics Co Ltd
Priority to CN201610396883.1A priority Critical patent/CN107464764B/zh
Publication of CN107464764A publication Critical patent/CN107464764A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107464764B publication Critical patent/CN107464764B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/021—Cleaning or etching treatments
    • C23C14/022—Cleaning or etching treatments by means of bombardment with energetic particles or radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50—Substrate holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种承载装置及预清洗腔室，该承载装置包括用于承载待处理工件的顶板，所述顶板包括中心件以及环绕在所述中心件周围的环形件，且所述中心件与所述环形件相互绝缘；通过分别向所述中心件和环形件加载不同的负偏压，使所述待处理工件在其径向上不同位置的刻蚀速率趋于一致。本发明中的承载装置的中心件和环形件加载了不同的负偏压，使得承载装置所承载的待处理工件上的等离子体密度分布均匀，这样待处理工件在其径向上不同位置的刻蚀速率趋于一致，从而提高了待处理工件上的刻蚀均匀性。

Description

一种承载装置及预清洗腔室
技术领域
本发明属于半导体制造技术领域，具体涉及一种承载装置及预清洗腔室。
背景技术
在半导体制造工艺中，电感耦合等离子体发生装置(ICP)可以在较低工作气压下获得高密度的等离子体，而且结构简单，造价低，同时可以对产生等离子体的射频源(决定等离子体密度)与基片台的射频源(决定入射到晶圆上的粒子能量)独立控制，因此广泛应用于等离子体刻蚀(IC)、物理气相沉积(PVD)、等离子体化学气相沉积(CVD)、微电子机械系统(MEMS)、发光二极管(LED)等工艺中。
在PVD工艺设备中，也采用了一种电感耦合等离子体发生装置作为预清洗(Preclean)腔室，其工作原理是通过射频功率的作用将低气压的反应气体(常见气体如氩气)激发为等离子体，等离子体中含有大量的电子、离子和激发态的原子等活性基团，其中的离子在射频电场中获得足够的能量，对晶圆表面进行物理轰击，从而将晶圆表面以及沟槽底部的残留物和金属氧化物清除。在预清洗腔室内对晶圆进行预清洗作为PVD工艺的一部分，有利于后续物理气相沉积(金属薄膜沉积)的有效进行，会明显提升所沉积膜的附着力，否则晶圆表面以及沟槽底部的这些残留物和金属氧化物会明显提高电路的电阻，从而提高电路的热损耗，降低芯片性能。
对于预清洗(Preclean)腔室，刻蚀速率和均匀性是其重要的技术指标，通常采用SiO2晶圆作为标定对象。在实际应用中，刻蚀速率是比较容易实现的，而刻蚀均匀性的影响因素则很多，比如反应腔体的形状、上下电极的功率配比、气体流场分布、基座上的电场分布等等，这些是考察设备性能的重要参数。
如图1所示，目前PVD工艺设备中预清洗(Preclean)真空腔室的结构示意图，预清洗腔室由反应腔体1、位于反应腔体1中上部的金属环状零件2(Adapter)、设置于金属环状零件2上的穹形绝缘顶盖5(Dome)等部分组成。预清洗腔室还包括上电极射频电源7和上电极射频自动阻抗匹配器6。上电极射频电源7通过上电极射频自动阻抗匹配器6将其射频功率施加至柱形螺旋立体线圈4上，以使反应腔体1中的气体(例如氩气)产生电离形成高密度等离子体，设置于反应腔体1外的金属屏蔽罩3可以降低电磁辐射。预清洗腔室还包括下电极射频电源9和下电极射频自动阻抗匹配器8。下电极射频电源9的射频功率通过下电极射频自动阻抗匹配器8在晶圆12上产生射频自偏压，吸引离子轰击晶圆12，去除晶圆12表面以及沟槽底部的残留物，实现预清洗。
如图2所示，预清洗腔室的反应腔体1内还设置有基座，该基座包括一个带台阶的金属圆盘10(Top Plate)作为下电极，其上表面是一个直径比晶圆12略小的圆形平台。此外，待处理的晶圆12放在基座上，为了避免等离子体刻蚀到金属，基座边缘放置了环状绝缘环11(Dep Ring)，其材质为石英等绝缘材料。如图3所示，对金属圆盘10上的SiO2晶圆12进行刻蚀，在刻蚀后得到的金属圆盘10的径向刻蚀速率分布不均匀，其中心区域由于等离子体密度较高，出现明显的鼓包，而其两端边缘处由于边缘电场的影响，出现了一个波谷，因此影响了SiO2晶圆12刻蚀均匀性的提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种承载装置及预清洗腔室，该承载装置提高了待处理工件上的刻蚀均匀性。
本发明提供一种承载装置包括用于承载待处理工件的顶板，所述顶板包括中心件以及环绕在所述中心件周围的环形件，且所述中心件与所述环形件相互绝缘；
通过分别向所述中心件和环形件加载不同的负偏压，使所述待处理工件在其径向上不同位置的刻蚀速率趋于一致。
优选的是，根据所述待处理工件在其径向上不同位置的刻蚀速率之间存在的差异，设定分别向所述中心件和环形件加载的负偏压。
优选的是，所述的承载装置还包括负偏压加载模块，所述负偏压加载模块包括：
射频电源模块，用于分别向所述中心件和环形件加载初始负偏压；
电压调整模块，用于通过向所述中心件和/或所述环形件加载直流正电压，来降低加载至所述中心件和/或所述环形件上的所述初始负偏压的绝对值。
优选的是，所述电压调整模块为一个，且向所述中心件加载直流正电压。
优选的是，所述电压调整模块包括中心子模块和边缘子模块，其中，
所述中心子模块用于向所述中心件加载第一直流正电压；
所述边缘子模块用于向所述环形件加载第二直流正电压；并且，所述第二直流正电压小于所述第一直流正电压。
优选的是，所述环形件的数量为多个，且相互嵌套，并且相邻的两个环形件相互绝缘；
所述边缘子模块的数量与所述环形件的数量相对应，且各个边缘子模块一一对应地向各个环形件加载不同的第二直流正电压，且所述环形件越靠近边缘，所加载的所述第二直流正电压越小；或者，
所述边缘子模块的数量比所述环形件的数量少一个，用以一一对应地向除了位于最边缘的一个环形件之外的其余各个环形件加载不同的第二直流正电压，且所述环形件越靠近边缘，所加载的所述第二直流正电压越小。
优选的是，所述电压调整模块包括：
直流电源，其与所述射频电源模块相互并联之后，分别与所述中心件和所述环形件连接；
滤波单元，设置在所述直流电源所在支路上，用于滤除交流电；
所述射频电源模块包括：
射频电源，用于分别向所述中心件和环形件加载初始负偏压；
第一隔直电容，设置在所述射频电源所在支路上；
第二隔直电容，设置在所述直流电源与所述环形件连接的支路上。
优选的是，所述滤波单元包括第一电容、电感和第二电容，其中，
所述电感设置在所述直流电源所在支路上；
所述第一电容的一端接地，所述第一电容的另外一端连接在所述直流电源所在支路上，且位于所述电感与所述直流电源之间；
所述第二电容的一端接地，所述第二电容的另外一端连接在所述直流电源所在支路上，且位于所述电感的下游。
优选的是，所述射频电源模块分别向所述中心件和环形件加载的初始负偏压为-1000～-200V，所述电压调整模块向所述中心件和/或所述环形件加载直流正电压为0～1000V。
优选的是，所述顶板的上部设置有环绕在该顶板承载位外侧的环形凹槽，所述承载装置还包括：
绝缘环，该绝缘环的下部位于所述凹槽内，所述绝缘环的部分上表面与所述顶板的承载面齐平用于承载所述待处理工件，所述绝缘环另外的部分上表面高于所述顶板的承载面用于对所述待处理工件定位。
优选的是，所述待处理工件的俯视正投影与所述绝缘环的俯视正投影的重叠部分为环形，该环形的外径与内径的差值为5～8mm。
本发明还提供一种预清洗腔室，包括上述的承载装置。
本发明中通过将承载待处理工件的顶板设置为相互绝缘的中心件及环绕中心件周围的环形件，并分别向二者加载不同的负偏压，使得承载装置所承载的待处理工件上的等离子体密度分布均匀，这样待处理工件在其径向上不同位置的刻蚀速率趋于一致，从而提高了待处理工件上的刻蚀均匀性。
附图说明
图1是背景技术中的预清洗腔室的结构示意图；
图2是背景技术中的基座的剖面图；
图3是背景技术中的SiO2晶圆径向刻蚀速率的分布图；
图4是本发明实施例2中的承载装置的剖面图；
图5是本发明实施例2中的承载装置的俯视图；
图6是本发明实施例3中的承载装置的剖面图；
图7是本发明实施例3中的承载装置的俯视图；
图8是本发明实施例4中的承载装置的剖面图。
图中：1-反应腔体；2-金属环状零件；3-金属屏蔽罩；4-螺旋立体线圈；5-穹形绝缘顶盖；6-上电极射频自动阻抗匹配器；7-上电极射频电源；8-下电极射频自动阻抗匹配器；9-下电极射频电源；10-金属圆盘；11-绝缘环；12-晶圆；13-绝缘层；14-中心件；15-环形件；151-第一环形件；152-第二环形件；153-第三环形件；16-直流电源；17-滤波单元；171-第一电容；172-电感；173-第二电容；18-射频电源；19-第一隔直电容；20-第二隔直电容；21-第三隔直电容；22-第一直流电源；23-第二直流电源；24-第一滤波单元；241-第三电容；242-第一电感；243-第四电容；26-第二滤波单元；261-第五电容；262-第二电感；263-第六电容。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本实施例提供一种承载装置，该承载装置包括用于承载待处理工件的顶板，顶板包括中心件以及环绕在中心件周围的环形件，且中心件与环形件相互绝缘；
通过分别向中心件和环形件加载不同的负偏压，使待处理工件在其径向上不同位置的刻蚀速率趋于一致。
本实施例中的承载装置的中心件和环形件加载了不同的负偏压，使得承载装置所承载的待处理工件上的等离子体密度分布均匀，这样待处理工件在其径向上不同位置的刻蚀速率趋于一致，从而提高了待处理工件上的刻蚀均匀性。
实施例2
如图4、5所示，本实施例提供一种承载装置，该承载装置包括用于承载待处理工件的顶板，顶板包括中心件14以及环绕在中心件14周围的环形件15，且中心件14与环形件15相互绝缘；
通过分别向中心件14和环形件15加载不同的负偏压，使待处理工件在其径向上不同位置的刻蚀速率趋于一致。
本实施例中的承载装置的中心件14和环形件15加载了不同的负偏压，使得承载装置所承载的待处理工件上的等离子体密度分布均匀，这样待处理工件在其径向上不同位置的刻蚀速率趋于一致，从而提高了待处理工件上的刻蚀均匀性。
需要说明的是，本实施例中的承载装置还包括负偏压加载模块，负偏压加载模块包括：
射频电源模块，用于分别向中心件14和环形件15加载初始负偏压；
电压调整模块，用于通过向中心件14加载直流正电压，来降低加载至中心件14上的初始负偏压的绝对值。
需要说明的是，本实施例中的中心件14与环绕在中心件14周围的环形件15不导通，环形件15的数量为一个。当然，也可以在中心件14与环绕在中心件14周围的环形件15之间加入绝缘件，绝缘件可以采用陶瓷或石英。
需要说明的是，本实施例中的电压调整模块为一个，且向中心件14加载直流正电压。
需要说明的是，本实施例中的电压调整模块包括：
直流电源16，其与射频电源模块相互并联之后，分别与中心件14和环形件15连接；
滤波单元17，设置在直流电源16所在支路上，用于滤除交流电；
射频电源模块包括：
射频电源18，用于分别向中心件14和环形件15加载初始负偏压；
第一隔直电容19，设置在射频电源18所在支路上；
第二隔直电容20，设置在直流电源16与环形件15连接的支路上。电容器只能通过交流电，第一隔直电容19的作用为防止直流电源16对于射频电源18的干扰，第二隔直电容20的作用是使得直流电源16无法对环形件15加载直流正电压，且直流电源16只向中心件14加载直流正电压。
需要说明的是，滤波单元17包括第一电容171、电感172和第二电容173，其中，
电感172设置在直流电源16所在支路上；
第一电容171的一端接地，第一电容171的另外一端连接在直流电源16所在支路上，且位于电感172与直流电源16之间；
第二电容173的一端接地，第二电容173的另外一端连接在直流电源16所在支路上，且位于电感172的下游。滤波单元17的作用为滤掉交流电，防止射频电源18对于直流电源16的干扰。
优选的是，根据待处理工件在其径向上不同位置的刻蚀速率之间存在的差异，设定分别向中心件14和环形件15加载的负偏压。具体的，可以根据待处理工件在其径向上不同位置的刻蚀速率的经验值，设定分别向中心件14和环形件15加载的负偏压。本实施例中的待处理工件为晶圆12，如图3所示，晶圆12在其径向上中心位置附近的刻蚀速率较高，与晶圆12的径向上中心位置附近相对应的为顶板的中心位置的中心件14。通过射频电源模块分别向中心件14和环形件15加载初始负偏压，电压调整模块通过向中心件14加载直流正电压来调节中心件14上加载的初始负偏压的绝对值。众所周知，射频电源模块提供的负偏压的大小会影响等离子体轰击晶圆12表面的能量，所以改变这个值会有效改变晶圆12表面刻蚀速率的大小。通常负偏压的绝对值越小，刻蚀速率越慢；负偏压的绝对值越大，刻蚀速率越快。所以只要在这里通过电压调整模块对中心件14加载直流正电压，就可以降低中心件14的初始负偏压的绝对值，就会使得工艺时中心件14所对应的晶圆12的径向上中心位置附近的刻蚀速率下降，而环形件15上的初始负偏压不变使得环形件15所对应的晶圆12的径向上对应位置的刻蚀速率不变，最终，中心件14和环形件15上对应的晶圆12在其径向上的不同位置的刻蚀速率趋于一致，从而提高了晶圆12上的刻蚀均匀性。
需要说明的是，本实施例中的射频电源模块分别向中心件14和环形件15加载的初始负偏压为-1000～-200V，电压调整模块向中心件14加载直流正电压为0～1000V。
需要说明的是，本实施例中的顶板的上部设置有环绕在该顶板承载位外侧的环形凹槽，具体的，环形件15的上部设置有环绕在环形件15的承载位外侧的环形凹槽，该环形凹槽设置于环形件15上，承载装置还包括：
绝缘环11，该绝缘环11的下部位于凹槽内，绝缘环11的部分上表面与顶板的承载面齐平用于承载待处理工件，绝缘环11另外的部分上表面高于顶板的承载面用于对待处理工件定位。该绝缘环11可以避免工艺时，等离子体对于顶板的腐蚀。
优选的是，待处理工件的俯视正投影与绝缘环11的俯视正投影的重叠部分为环形，该环形的外径与内径的差值为5～8mm。
实施例3
如图6、7所示，本实施例提供一种承载装置，与实施例2的区别为：
本实施例中的电压调整模块包括中心子模块和边缘子模块，其中，
中心子模块用于向中心件14加载第一直流正电压；
边缘子模块用于向环形件15加载第二直流正电压；并且，第二直流正电压小于第一直流正电压。
需要说明的是，本实施例中的环形件15的数量为多个，且相互嵌套，并且相邻的两个环形件15相互绝缘；
边缘子模块的数量与环形件15的数量相对应，且各个边缘子模块一一对应地向各个环形件15加载不同的第二直流正电压，且环形件15越靠近边缘，所加载的第二直流正电压越小。
需要说明的是，本实施例中的环形件15的数量为两个，环形件15包括由第一环形件151、嵌套于第一环形件151外的第二环形件152，两个环形件15之间不导通，当然，也可以在两个环形件15之间加入绝缘件，绝缘件可以采用陶瓷或石英。
需要说明的是，本实施例中的射频电源模块包括射频电源18和第三隔直电容21。射频电源18通过第三隔直电容21分别与中心件14、第一环形件151、第二环形件152电连接。当然，射频电源模块的数量也可以为多个，用于分别为中心件14和多个环形件15提供初始负偏压。
需要说明的是，电压调整模块包括中心子模块和边缘子模块，边缘子模块的数量为两个，与环形件15的数量相对应。边缘子模块包括第一边缘子模块、第二边缘子模块，第一边缘子模块向第一环形件151加载第二直流正电压，第二边缘子模块向第二环形件152加载不同的第二直流正电压。
需要说明的是，本实施例中的中心子模块包括直流电源16和滤波单元17，直流电源16通过滤波单元17与中心件14电连接；其中，滤波单元17用于滤除掉交流电，
所述滤波单元17包括第一电容171、电感172、第二电容173，
所述第一电容171的一端接地，所述第一电容171的另外一端分别接中心件14、电感172；
所述电感172的一端接中心件14，所述电感172的另外一端分别接第二电容173、直流电源16；
所述第二电容173的一端接地，所述第二电容173的另外一端接直流电源16。
需要说明的是，本实施例中的第一边缘子模块包括第一直流电源22和第一滤波单元24，第一直流电源22通过第一滤波单元24与第一环形件151电连接；其中，第一滤波单元24用于滤除掉交流电，
所述第一滤波单元24包括第三电容241、第一电感242、第四电容243，
所述第三电容241的一端接地，所述第三电容241的另外一端分别接第一环形件151、第一电感242；
所述第一电感242的一端接第一环形件151，所述第一电感242的另外一端分别接第四电容243、第一直流电源22；
所述第四电容243的一端接地，所述第四电容243的另外一端接第一直流电源22。
需要说明的是，本实施例中的第二边缘子模块包括第二直流电源23和第二滤波单元26，第二直流电源23通过第二滤波单元26与第二环形件152电连接，其中，第二滤波单元26用于滤除掉交流电，
所述第二滤波单元26包括第五电容261、第二电感262、第六电容263，
所述第五电容261的一端接地，所述第五电容261的另外一端分别接第二环形件152、第二电感262；
所述第二电感262的一端接第二环形件152，所述第二电感262的另外一端分别接第六电容263、第二直流电源23；
所述第六电容263的一端接地，所述第六电容263的另外一端接第二直流电源23。
可以根据待处理工件在其径向上不同位置的刻蚀速率的经验值，设定分别向中心件14和环形件15加载的负偏压。本实施例中的待处理工件为晶圆12，如图3所示，晶圆12在其径向上中心位置附近的刻蚀速率较高，与晶圆12的径向上中心位置附近相对应的为顶板的中心位置的中心件14。通过射频电源模块分别向中心件14和环形件15加载初始负偏压，电压调整模块通过向中心件14和环形件15加载直流正电压来调节中心件14和环形件15上加载的初始负偏压的绝对值。众所周知，射频电源模块提供的负偏压的大小会影响等离子体轰击晶圆12表面的能量，所以改变这个值会有效改变晶圆12表面刻蚀速率的大小，通常负偏压的绝对值越小，刻蚀速率越慢；负偏压的绝对值越大，刻蚀速率越快。所以只要在这里通过电压调整模块对中心件14和环形件15加载不同的直流正电压，就可以调节中心件14和环形件15的初始负偏压，通过降低中心件14的初始负偏压的绝对值，就会使得工艺时中心件14所对应的晶圆的径向上中心位置附近的刻蚀速率下降，从而提高了晶圆上的刻蚀均匀性。现有技术中，晶圆12在其径向上中心位置附近的刻蚀速率较高，同时晶圆12在径向上由中心向外的刻蚀速率的变化是一个逐渐降低的渐变的过程，本实施例中，加载于环绕在中心件14周围的第一环形件151、嵌套于第一环形件151外的第二环形件152的不同的第二直流正电压的变化趋势是由大到小，这样可以使得加载于第一环形件151、第二环形件152上的初始负偏压的绝对值产生不同幅度的降低，且降低值的变化趋势是由大到小，从而使得最终第一环形件151和第二环形件152上的负偏压相接近，加载于第一环形件151和第二环形件152上的不同的第二直流正电压均小于加载于中心件14的第一直流正电压，经过电压调整模块调压后的中心件14、第一环形件151、第二环形件152上的负偏压相接近，这样晶圆12在其径向上的不同位置的刻蚀速率趋于一致，从而提高了晶圆12上的刻蚀均匀性。
当然，环形件15的数量还可以为3～5个，该数量的环形件15可以有效的呈梯度变化的调节顶板所承载的晶圆12的初始负偏压，从而改变晶圆12上的刻蚀速率。当然，环形件15的数量还可以选择其他的数量，电压调整模块加载直流正电压的大小根据具体的工艺条件进行设定。
需要说明的是，射频电源模块分别向环形件15加载的初始负偏压为-1000～-200V，电压调整模块向环形件15加载直流正电压为0～1000V。
需要说明的是，本实施例中的顶板的上部设置有环绕在该顶板承载位外侧的环形凹槽，具体的，相互嵌套的多个环形件15中的最外圈的环形件15的上部设置有环绕在该最外圈的环形件15的承载位外侧的环形凹槽，该环形凹槽设置于第二环形件152上，承载装置还包括：
绝缘环11，该绝缘环11的下部位于凹槽内，绝缘环11的部分上表面与顶板的承载面齐平用于承载待处理工件，绝缘环11另外的部分上表面高于顶板的承载面用于对待处理工件定位。
需要说明的是，待处理工件的俯视正投影与绝缘环11的俯视正投影的重叠部分为环形，该环形的外径与内径的差值为5～8mm。
实施例4
如图8所示，本实施例提供一种承载装置，与实施例2的区别为：本实施例中的边缘子模块的数量比环形件15的数量少一个，用以一一对应地向除了位于最边缘的一个环形件15之外的其余各个环形件15加载不同的第二直流正电压，且环形件15越靠近边缘，所加载的第二直流正电压越小。
需要说明的是，本实施例中的环形件15的数量为三个，环形件15包括由第一环形件151、嵌套于第一环形件151外的第二环形件152，嵌套于第二环形件152外的第三环形件153，相邻的两个环形件15之间不导通。
边缘子模块包括第一边缘子模块、第二边缘子模块，边缘子模块的数量比环形件15的数量少一个。第一边缘子模块向第一环形件151加载第二直流正电压，第二边缘子模块向第二环形件152加载更小的第二直流正电压。射频电源模块向第三环形件153加载初始负偏压，第三环形件153的负偏压始终为初始负偏压。
实施例5
本实施例提供一种预清洗腔室，包括实施例1～4中的承载装置。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种承载装置，包括用于承载待处理工件的顶板，其特征在于，所述顶板包括中心件以及环绕在所述中心件周围的环形件，且所述中心件与所述环形件相互绝缘；
通过分别向所述中心件和环形件加载不同的负偏压，使所述待处理工件在其径向上不同位置的刻蚀速率趋于一致。
2.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，根据所述待处理工件在其径向上不同位置的刻蚀速率之间存在的差异，设定分别向所述中心件和环形件加载的负偏压。
3.根据权利要求1或2所述的承载装置，其特征在于，还包括负偏压加载模块，所述负偏压加载模块包括：
射频电源模块，用于分别向所述中心件和环形件加载初始负偏压；
电压调整模块，用于通过向所述中心件和/或所述环形件加载直流正电压，来降低加载至所述中心件和/或所述环形件上的所述初始负偏压的绝对值。
4.根据权利要求3所述的承载装置，其特征在于，所述电压调整模块为一个，且向所述中心件加载直流正电压。
5.根据权利要求3所述的承载装置，其特征在于，所述电压调整模块包括中心子模块和边缘子模块，其中，
所述中心子模块用于向所述中心件加载第一直流正电压；
所述边缘子模块用于向所述环形件加载第二直流正电压；并且，所述第二直流正电压小于所述第一直流正电压。
6.根据权利要求5所述的承载装置，其特征在于，所述环形件的数量为多个，且相互嵌套，并且相邻的两个环形件相互绝缘；
所述边缘子模块的数量与所述环形件的数量相对应，且各个边缘子模块一一对应地向各个环形件加载不同的第二直流正电压，且所述环形件越靠近边缘，所加载的所述第二直流正电压越小；或者，
所述边缘子模块的数量比所述环形件的数量少一个，用以一一对应地向除了位于最边缘的一个环形件之外的其余各个环形件加载不同的第二直流正电压，且所述环形件越靠近边缘，所加载的所述第二直流正电压越小。
7.根据权利要求4所述的承载装置，其特征在于，所述电压调整模块包括：
直流电源，其与所述射频电源模块相互并联之后，分别与所述中心件和所述环形件连接；
滤波单元，设置在所述直流电源所在支路上，用于滤除交流电；
所述射频电源模块包括：
射频电源，用于分别向所述中心件和环形件加载初始负偏压；
第一隔直电容，设置在所述射频电源所在支路上；
第二隔直电容，设置在所述直流电源与所述环形件连接的支路上。
8.根据权利要求7所述的承载装置，其特征在于，所述滤波单元包括第一电容、电感和第二电容，其中，
所述电感设置在所述直流电源所在支路上；
所述第一电容的一端接地，所述第一电容的另外一端连接在所述直流电源所在支路上，且位于所述电感与所述直流电源之间；
所述第二电容的一端接地，所述第二电容的另外一端连接在所述直流电源所在支路上，且位于所述电感的下游。
9.根据权利要求3所述的承载装置，其特征在于，所述射频电源模块分别向所述中心件和环形件加载的初始负偏压为-1000～-200V，所述电压调整模块向所述中心件和/或所述环形件加载直流正电压为0～1000V。
10.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述顶板的上部设置有环绕在该顶板承载位外侧的环形凹槽，所述承载装置还包括：
绝缘环，该绝缘环的下部位于所述凹槽内，所述绝缘环的部分上表面与所述顶板的承载面齐平用于承载所述待处理工件，所述绝缘环另外的部分上表面高于所述顶板的承载面用于对所述待处理工件定位。
11.根据权利要求10所述的承载装置，其特征在于，所述待处理工件的俯视正投影与所述绝缘环的俯视正投影的重叠部分为环形，该环形的外径与内径的差值为5～8mm。
12.一种预清洗腔室，其特征在于，包括权利要求1～11任意一项所述的承载装置。
CN201610396883.1A 2016-06-06 2016-06-06 一种承载装置及预清洗腔室 Active CN107464764B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610396883.1A CN107464764B (zh) 2016-06-06 2016-06-06 一种承载装置及预清洗腔室

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610396883.1A CN107464764B (zh) 2016-06-06 2016-06-06 一种承载装置及预清洗腔室

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107464764A CN107464764A (zh) 2017-12-12
CN107464764B true CN107464764B (zh) 2020-01-03

Family

ID=60544952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610396883.1A Active CN107464764B (zh) 2016-06-06 2016-06-06 一种承载装置及预清洗腔室

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107464764B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110828274B (zh) * 2018-08-10 2022-06-17 北京北方华创微电子装备有限公司 下电极装置及反应腔室
CN111698821A (zh) * 2019-03-13 2020-09-22 北京北方华创微电子装备有限公司 基座、基座偏压的调整方法和等离子体发生装置
CN111211078A (zh) * 2020-01-14 2020-05-29 长江存储科技有限责任公司 一种晶圆校准装置和方法及一种晶圆边缘刻蚀设备和方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2758971Y (zh) * 2004-09-14 2006-02-15 微芯科技有限公司 晶圆蚀刻设备的晶圆承载装置
CN105586574A (zh) * 2014-10-20 2016-05-18 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种承载装置及物理气相沉积设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090139962A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Edward Aiguo Wang Methods and systems for controlling accumulation of electrical charge during semiconductor etching processes
US20110139748A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 University Of Houston Atomic layer etching with pulsed plasmas

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2758971Y (zh) * 2004-09-14 2006-02-15 微芯科技有限公司 晶圆蚀刻设备的晶圆承载装置
CN105586574A (zh) * 2014-10-20 2016-05-18 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种承载装置及物理气相沉积设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN107464764A (zh) 2017-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102088594B1 (ko) 정전 척들의 전극들의 파라미터들을 설정하고 조정하기 위한 임피던스들을 갖는 튜닝 회로들을 포함하는 rf 튜닝 시스템들
KR102360855B1 (ko) 다중 매립 전극들을 갖는 기판 지지부
US10163610B2 (en) Extreme edge sheath and wafer profile tuning through edge-localized ion trajectory control and plasma operation
KR102454532B1 (ko) 전기적 아크 및 발광을 방지하고 프로세스 균일도를 개선하기 위한 피처들을 갖는 정전 척
CN109727839B (zh) 支承单元和包括该支承单元的基板处理装置
KR20210038938A (ko) 플라즈마 공정을 위한 방법 및 장치
JP2010532099A (ja) 基材処理のための方法および装置
CN102066603A (zh) 用于均匀沉积的装置和方法
CN107464764B (zh) 一种承载装置及预清洗腔室
CN110880443B (zh) 等离子处理装置
KR20090102257A (ko) 유도결합형 플라즈마 에칭장치
CN111095501A (zh) 载置台和等离子体处理装置
TW202141563A (zh) 電漿處理裝置
KR20240017919A (ko) 펄스식 dc 플라즈마 챔버에서의 플라즈마 균일성 제어
US20220375719A1 (en) Frequency based impedance adjustment in tuning circuits
CN112740389A (zh) 具有集成加热器的腔室盖
CN213936114U (zh) 一种刻蚀腔室
JP2013149960A (ja) プラズマ処理装置
CN110416052B (zh) 具有共振电路的晶圆支撑座
TW202309975A (zh) 電漿處理裝置及電漿處理方法
JP2017120847A (ja) プラズマ処理装置
KR100819020B1 (ko) 플라즈마 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant