CN114400174B - 一种等离子体处理装置及其处理晶片的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开实施例公开了一种等离子体处理装置及其处理晶片的方法，所述等离子体处理装置包括：反应腔；静电吸盘，位于所述反应腔的底部，用于承载晶片；电压供给模块，连接所述静电吸盘，所述电压供给模块用于给所述静电吸盘提供电压；其中，所述电压供给模块的升压过程和/或降压过程是线性缓变的，所述线性缓变的时长范围在1秒至5秒之间。在升压过程和/或降压过程中，为所述静电吸盘提供时长范围在1秒至5秒之间的线性缓变电压，能够有效减少或消除因电压急剧变化所引发的电弧放电，极大地降低了所述等离子体处理装置或所述晶片被电弧放电损伤的可能性。

Description

一种等离子体处理装置及其处理晶片的方法
技术领域
本公开涉及等离子体处理装置领域，尤其涉及一种等离子体处理装置及其处理晶片的方法。
背景技术
等离子体处理装置，例如，等离子体蚀刻装置，通常包括反应腔以及位于所述反应腔底部的静电吸盘，所述静电吸盘用于承载并吸附晶片。该等离子体处理装置在对晶片执行蚀刻工艺时，会在反应腔内通入气体，该气体在射频电场的激发下形成等离子体，所述等离子体会对所述晶片的表面进行刻蚀。
然而，在上述刻蚀过程中，反应腔内容易产生电弧放电，对等离子体处理装置和晶片表面造成损伤。
发明内容
本公开实施例提供一种等离子体处理装置，包括：
反应腔；
静电吸盘，位于所述反应腔的底部，用于承载晶片；
电压供给模块，连接所述静电吸盘，所述电压供给模块用于给所述静电吸盘提供电压；其中，所述电压供给模块的升压过程和/或降压过程是线性缓变的，所述线性缓变的时长范围在1秒至5秒之间。
在一些实施例中，所述电压供给模块的升压过程和/或降压过程的线性缓变的时长范围在3秒至4秒之间。
在一些实施例中，所述等离子体处理装置还包括：环绕所述静电吸盘的边缘环；所述边缘环的上表面与所述静电吸盘的上表面之间具有高度差，所述高度差的范围在0.6毫米至0.8毫米之间。
在一些实施例中，所述等离子体处理装置还包括：接地环组件，所述接地环组件环绕所述边缘环，且所述接地环组件内具有贯通气孔。
在一些实施例中，所述接地环组件包括接地环以及位于所述接地环上的接地环盖。
在一些实施例中，所述贯通气孔包括位于所述接地环盖内的第一贯通气孔，以及位于所述接地环内的第二贯通气孔，所述第一贯通气孔和所述第二贯通气孔沿垂直于所述静电吸盘的方向上的投影重合。
在一些实施例中，所述等离子体处理装置还包括：限制环组件，所述限制环组件环绕所述反应腔，所述限制环组件包括多个沿垂直方向分布的子环。
在一些实施例中，所述等离子体处理装置还包括：限制环驱动组件，所述限制环驱动组件与所述限制环组件连接；所述限制环驱动组件包括至少一个步进马达及至少一个柱塞，所述柱塞与多个子环连接，所述步进马达通过所述柱塞驱动所述子环移动。
在一些实施例中，所述静电吸盘包括内置电极层，所述电压供给模块与所述内置电极层连接。
在一些实施例中，所述静电吸盘还包括第一介质层和第二介质层，所述内置电极层夹设于所述第一介质层和所述第二介质层之间。
在一些实施例中，所述等离子体处理装置还包括：基座以及与所述基座相连的射频电源，所述基座位于所述静电吸盘的下方。
在一些实施例中，所述等离子体处理装置还包括：与所述静电吸盘相对设置的气体喷淋头以及与所述气体喷淋头相连的气体供应装置，所述反应腔位于所述气体喷淋头与所述静电吸盘之间。
本公开实施例还提供一种处理晶片的方法，采用如上述任一项所述的等离子体处理装置，所述方法包括：
将晶片放置在静电吸盘上；
所述电压供给模块给所述静电吸盘提供电压，所述晶片被所述静电吸盘吸附。
在一些实施例中，所述等离子体处理装置为蚀刻装置；所述方法还包括：
刻蚀所述晶片，以在所述晶片上形成线状图案。
在一些实施例中，所述等离子体处理装置包括：限制环组件，所述限制环组件环绕所述反应腔，所述限制环组件包括多个沿垂直方向分布的子环；在刻蚀所述晶片之前，所述方法还包括：
调节所述限制环组件，使多个所述子环中任意相邻的两个子环之间具有允许蚀刻副产物通过的间隙。
在一些实施例中，所述等离子体处理装置还包括：限制环驱动组件，所述限制环驱动组件与所述限制环组件连接；所述限制环驱动组件包括至少一个步进马达及至少一个柱塞，所述柱塞与多个所述子环连接，所述步进马达通过所述柱塞驱动所述子环移动；
调节所述限制环组件，包括：调节所述步进马达的步进位置，使得任意相邻的两个子环之间具有允许蚀刻副产物通过的间隙。
本公开实施例提供的等离子体处理装置及其处理晶片的方法，其中，所述等离子体处理装置包括：反应腔；静电吸盘，位于所述反应腔的底部，用于承载晶片；电压供给模块，连接所述静电吸盘，所述电压供给模块用于给所述静电吸盘提供电压；其中，所述电压供给模块的升压过程和/或降压过程是线性缓变的，所述线性缓变的时长范围在1秒至5秒之间。所述电压供给模块在升压过程和/或降压过程中，为所述静电吸盘提供时长范围在1秒至5秒之间的线性缓变电压，能够有效减少或消除因电压急剧变化所引发的电弧放电，极大地降低了所述等离子体处理装置或所述晶片被电弧放电损伤的可能性。
本公开的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本公开的其它特征和优点将从说明书附图以及权利要求书变得明显。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的等离子体处理装置的示意图；
图2为图1中示出的电压供给模块给静电吸盘提供的电压随时间的变化曲线图；
图3为图1中示出的接地环组件的俯视示意图；
图4为本公开实施例提供的处理晶片的方法流程框图；
图5为本公开实施例提供的处理晶片的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本公开更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本公开可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本公开发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。
在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白，当元件或层被称为“在……上”、“与……相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在……上”、“与……直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本公开教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时，并不表明本公开必然存在第一元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本公开的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
等离子体处理装置，例如，等离子体蚀刻装置，通常包括反应腔以及位于所述反应腔底部、与一直流电源相连的静电吸盘，所述静电吸盘用于承载并吸附晶片。该等离子体处理装置在对晶片执行蚀刻工艺时，会在反应腔内通入气体，该气体在射频电场的激发下形成等离子体，所述等离子体会对所述晶片的表面进行刻蚀以形成特定的图案。此外，等离子体处理装置还包括围绕所述静电吸盘的边缘环，以及多个沿垂直方向分布且围绕所述反应腔的限制环，用于将等离子体限制在所述反应腔内。
然而，上述相关技术中提供的等离子体处理装置中至少存在如下问题：其一、静电吸盘在对晶片进行吸附和解吸附时，所述直流电源会给所述静电吸盘提供升压或降压，在该升压或降压的过程中，电压急剧变化，容易在反应腔内引发电弧放电，对等离子体处理装置和晶片表面造成损伤；其二、在刻蚀晶片尤其是晶片的边缘区域时，生成的副产物(例如，聚合物)容易被边缘环反弹回晶片表面，所述副产物容易引发电弧放电，损坏形成在晶片表面的图案；其三、刻蚀晶片的过程中产生的副产物无法被及时排出，容易在反应腔内引发电弧放电，对等离子处理装置及晶片造成损伤。
基于此，提出了本公开实施例的以下技术方案：
本公开实施例提供了一种等离子体处理装置，包括：反应腔；静电吸盘，位于所述反应腔的底部，用于承载晶片；电压供给模块，连接所述静电吸盘，所述电压供给模块用于给所述静电吸盘提供电压；其中，所述电压供给模块的升压过程和/或降压过程是线性缓变的，所述线性缓变的时长范围在1秒至5秒之间。
本公开实施例提供的等离子体处理装置包括电压供给模块，所述电压供给模块在升压过程和/或降压过程中，为所述静电吸盘提供时长范围在1秒至5秒之间的线性缓变电压，能够有效减少或消除因电压急剧变化所引发的电弧放电，极大地降低了所述等离子体处理装置或所述晶片被电弧放电损伤的可能性。
需要说明的是，本公开实施例提供的等离子体处理装置，可以被应用于等离子体蚀刻工艺。但不限于此，所述等离子体处理装置也可以应用于其他工艺，如等离子体沉积、等离子体清洗等工艺。
下面结合附图对本公开的具体实施方式做详细的说明。在详述本公开实施例时，为便于说明，示意图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本公开的保护范围。
图1为本公开实施例提供的等离子体处理装置的示意图，图2为图1中示出的电压供给模块给静电吸盘提供的电压随时间的变化曲线图，图3为图1中示出的接地环组件的俯视示意图。以下结合图1、图2以及图3对本公开实施例提供的等离子体处理装置再作进一步详细的说明。
如图1所示，所述等离子体处理装置包括：反应腔22；静电吸盘11，位于所述反应腔22的底部，用于承载晶片；电压供给模块13，连接所述静电吸盘11，所述电压供给模块13用于给所述静电吸盘11提供电压；其中，所述电压供给模块13的升压过程和/或降压过程是线性缓变的，所述线性缓变的时长范围在1秒至5秒之间。
所述静电吸盘11在所述电压供给模块13的控制下对所述晶片进行吸附或解吸附的操作。在所述晶片从未吸附到吸附的过程中，所述电压供给模块13会提供给所述静电吸盘11一个线性缓变的升压。在此过程中，电压缓慢线性增加，减少甚至消除了因电压剧变而发生在所述反应腔22内的电弧放电，降低了所述等离子处理装置和所述晶片被电弧放电损伤的可能性。同样的，在所述晶片从吸附到未吸附的过程中，所述电压供给模块13会提供给所述静电吸盘11一个线性缓变的降压。在此过程中，电压缓慢线性降低，减少甚至消除了因电压剧变而发生在所述反应腔22内的电弧放电，降低了所述等离子处理装置和所述晶片被电弧放电损伤的可能性。
图2是电压供给模块给静电吸盘提供的电压随时间的变化曲线图；其中，虚线代表相关技术中电压供给模块给静电吸盘提供的电压随时间的变化曲线，实线代表本公开实施例中电压供给模块给静电吸盘提供的电压随时间的变化曲线。如图所示，在静电吸盘对晶片进行吸附的过程中，由电压供给模块给静电吸盘提供一个升压，使静电吸盘的表面与晶片的背面产生极性相反的极化电荷，从而使所述静电吸盘与所述晶片之间产生静电吸力；在对晶片进行处理之后，由电压供给模块给静电吸盘提供一个降压，并施加一个反向电压，直至所述静电吸盘的表面与所述晶片的背面残留的极化电荷被完全去除，实现所述晶片与所述静电吸盘的解吸附，最后关断该反向电压。在相关技术中，电压供给模块的升压过程和降压过程均在1秒内完成，此时，施加在静电吸盘上的电压是急剧变化的，该急剧变化的电压容易在反应腔内引发电弧放电。此外，该急剧变化的电压会使所述静电吸盘对晶片产生一个突变的静电吸力，该突变的静电吸力容易使晶片产生晃动甚至破坏晶片表面的图案。在本公开实施例中，电压供给模块的升压过程和降压过程的时长在1秒至5秒之间，即电压供给模块在所述静电吸盘吸附晶片以及解吸附晶片的过程中为其提供线性缓变电压，能够有效减少或消除因电压急剧变化所引发的电弧放电，极大地降低了所述等离子体处理装置或所述晶片被电弧放电损伤的可能性；而且在对晶片进行吸附的阶段，由于电压缓慢线性增加，使静电吸盘与晶片之间的静电吸力缓慢线性增大，避免晶片发生晃动以及因晶片晃动而导致的晶片表面的图案损坏；此外，在对晶片进行解吸附阶段，由于电压变化时长的增加，使得只需要给静电吸盘增加一个较小的反向电压即可去除所述静电吸盘的表面与所述晶片的背面残留的极化电荷。在一具体实施例中，所述电压供给模块的升压过程和/或降压过程的线性缓变的时长范围在3秒至4秒之间。
继续参见图1，所述静电吸盘11包括内置电极层112，所述电压供给模块13与所述内置电极层112连接。所述内置电极层112的材料可以是高熔点金属或金属合金，例如钼(Mo)、钨(W)及其化合物中的一种或多种。
更具体地，所述静电吸盘11还包括第一介质层111和第二介质层113，所述内置电极层112夹设于所述第一介质层111和所述第二介质层113之间。所述第一介质层111位于所述静电吸盘11的表面，所述第一介质层111具有较强的硬度和耐侵蚀性，用于保护所述静电吸盘11不被具有轰击性的等离子体或具有腐蚀性的气体损坏。所述第一介质层111的材料可以是陶瓷、IIIB族金属化合物或其组合，例如氧化钇(Y2O3)或氧化钇/氧化铝(Y2O3/Al2O3)复合材料。所述第二介质层113位于所述静电吸盘11的下表面，用于支撑所述内置电极层112。所述第二介质层113的材料可以是氮化铝(ALN)、氧化铝(Al2O3)、碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、氧化锆(ZrO2)中的一种或多种。
在一实施例中，所述等离子体处理装置还包括：与所述静电吸盘11相对设置的气体喷淋头24以及与所述气体喷淋头24相连的气体供应装置25，所述反应腔22位于所述气体喷淋头24与所述静电吸盘11之间。所述气体喷淋头24用于充当所述等离子体处理装置的上电极，同时用于将处理晶片时需要的气体从所述气体供应装置25导入反应腔22中。在一些实施例中，所述等离子体处理装置还包括围绕所述气体喷淋头24的隔离环23。
在一实施例中，所述等离子体处理装置还包括：基座10以及与所述基座10相连的射频电源12，所述基座10位于所述静电吸盘11的下方，所述基座10充当所述等离子体处理装置的下电极。所述射频电源12在上电极和下电极之间产生射频电场，通入反应腔22中的气体在射频电场的激励作用下形成等离子体，所述等离子体可以被用于对晶片执行等离子体沉积或等离子体刻蚀等工艺。所述基座10的材料可以为铝(Al)等金属或金属合金。
所述等离子体处理装置还可以包括粘合层(未图示)，所述粘合层(未图示)夹设于所述基座10与所述静电吸盘11之间，用于将所述静电吸盘11固定在所述基座10上。
如图1所示，所述等离子体处理装置还包括：环绕所述静电吸盘11的边缘环14；所述边缘环14的上表面141与所述静电吸盘11的上表面之间具有高度差H，所述高度差H的范围在0.6毫米至0.8毫米之间，例如，0.7毫米。更具体地，所述边缘环14还具有一与所述静电吸盘11相对的斜面142。
在相关技术中，所述边缘环的上表面与所述静电吸盘的上表面具有较大的高度差，当等离子体对晶片尤其是晶片的边缘区域执行刻蚀工艺时，生成的副产物(例如，聚合物)容易被边缘环的斜面反弹回晶片表面，污染晶片的同时容易在反应腔内引发电弧放电。本公开实施例提供的等离子体处理装置的边缘环的上表面与静电吸盘的上表面之间具有较小的高度差，有助于刻蚀副产物的及时排出，减少或消除由于副产物的反弹或引发的电弧放电对等离子体处理装置或晶片表面造成的损伤。
在一实施例中，所述等离子体处理装置还包括围绕所述边缘环14的边缘环盖15、位于所述边缘环14下方的耦合环17以及位于所述边缘环盖15下方的聚焦环18。所述耦合环17、所述聚焦环18以及所述边缘环14围绕所述基座10以及所述静电吸盘11设置，用于调控晶片周围区域的射频电场分布或温度分布，将反应腔22内的等离子体聚集并限制在晶片的上方，提高所述等离子体对晶片处理的速率和均匀性。所述边缘环14的材料包括硅、石墨、碳化硅、氧化铝等。所述边缘环盖15、所述耦合环17以及所述聚焦环18的材料可以是陶瓷或者石英等电介质材料，如氧化铝或氧化钇。
在一实施例中，所述等离子体处理装置还包括：接地环组件16，所述接地环组件16环绕所述边缘环14，且所述接地环组件16内具有贯通气孔19。所述接地环组件16为射频电流提供返回路径。本公开实施例通过在所述接地环组件16内设置贯通气孔19，有助于反应腔22内的刻蚀副产物及时、有效排出，减少或消除由于副产物的反弹或引发的电弧放电对等离子体处理装置以及晶片表面造成的损伤。
更具体地，所述接地环组件16包括接地环162以及位于所述接地环162上的接地环盖161；所述贯通气孔19包括位于所述接地环盖161内的第一贯通气孔191，以及位于所述接地环162内的第二贯通气孔192，所述第一贯通气孔191和所述第二贯通气孔192沿垂直于所述静电吸盘11的方向上的投影重合。所述接地环162的材料为导电材料，如铝(Al)，以实现射频电流的传输。所述接地环盖161的材料可以是石英等电介质材料，用于保护所述接地环162不被等离子体损坏。
图3为图1中接地环组件16的俯视示意图，如图所示，所述贯通气孔19的开口形状可以为长条形。但不限于此，所述贯通气孔19的开口形状还可以是椭圆形、圆形、多边形等。
在一实施例中，所述等离子体处理装置还包括：限制环组件21，所述限制环组件21环绕所述反应腔22，所述限制环组件21包括多个沿垂直方向分布的子环211、212、213、214、215。所述子环211、212、213、214、215之间的间隙的距离是可调的，通过调节所述子环211、212、213、214、215之间的间隙的距离可以调节所述反应腔22内的压强。
在一具体实施例中，所述等离子体处理装置还包括：限制环驱动组件26，所述限制环驱动组件26与所述限制环组件21连接；所述限制环驱动组件26包括至少一个步进马达263及至少一个柱塞261，所述柱塞261与多个子环211、212、213、214、215连接，所述步进马达263通过所述柱塞261驱动所述子环211、212、213、214、215移动。
在一更具体的实施例中，所述限制环驱动组件26还包括与所述柱塞261连接的凸轮环262以及用于控制所述步进马达263的马达控制模块264。所述凸轮环262通过卷绕所述凸轮环262的带子(未图示)被耦合于所述步进马达263，所述步进马达263通过带子(未图示)驱动所述凸轮环262转动，从而带动与所述凸轮环262连接的柱塞261上下移动，进而驱动所述子环211、212、213、214、215上下移动，以调节相邻两个所述子环211、212、213、214、215之间的间隙大小，从而控制反应腔22内的压强。所述马达控制模块264用于调节所述步进马达263的步进位置。
需要说明的是，所述子环的个数不限于图1所示，所述子环的个数可以更多或更少。
本公开实施例还提供了一种处理晶片的方法，采用如上述各实施例提供的等离子体处理装置，如图4所示，所述方法包括以下步骤：
步骤301、将晶片放置在静电吸盘上；
步骤302、所述电压供给模块给所述静电吸盘提供电压，所述晶片被所述静电吸盘吸附。
下面，结合图5对本公开实施例提供的处理晶片的方法再做进一步详细的说明。
首先，执行步骤301，将晶片27放置在静电吸盘11上；
接着，执行步骤302，所述电压供给模块13给所述静电吸盘11提供电压，所述晶片27被所述静电吸盘11吸附，如图5所示。
具体地，所述电压供给模块13提供给所述静电吸盘11的电压在升压过程中是线性缓变的，所述线性缓变的时长范围在1秒至5秒之间，例如在3秒至4秒之间。通过给所述静电吸盘11提供电压，所述静电吸盘11的表面与所述晶片27的背面会产生极性相反的极化电荷，从而产生使所述静电吸盘11与所述晶片27彼此吸引的静电吸力，于是，所述晶片27被所述静电吸盘11吸附。在此过程中，电压缓慢线性增加，减少甚至消除了因电压剧变而发生在所述反应腔22内的电弧放电，降低了所述等离子处理装置和所述晶片27被电弧放电损伤的可能性。
在一实施例中，所述静电吸盘11还包括第一介质层111、第二介质层113以及夹设于所述第一介质层111和所述第二介质层113之间的内置电极层112，所述电压供给模块13与所述内置电极层112连接。所述内置电极层112的材料可以是高熔点金属或金属合金，例如钼(Mo)、钨(W)及其化合物中的一种或多种。所述第一介质层111位于所述静电吸盘11的表面，所述第一介质层111具有较强的硬度和耐侵蚀性，用于保护所述静电吸盘11不被具有轰击性的等离子体或具有腐蚀性的气体损坏。所述第一介质层111的材料可以是陶瓷、IIIB族金属化合物或其组合，例如氧化钇(Y2O3)或氧化钇/氧化铝(Y2O3/Al2O3)复合材料。所述第二介质层113位于所述静电吸盘11的下表面，用于支撑所述内置电极层112。所述第二介质层113的材料可以是氮化铝(ALN)、氧化铝(Al2O3)、碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、氧化锆(ZrO2)中的一种或多种。
在一实施例中，所述等离子体处理装置还包括：与所述静电吸盘11相对设置的气体喷淋头24以及与所述气体喷淋头24相连的气体供应装置25，所述反应腔22位于所述气体喷淋头24与所述静电吸盘11之间，所述气体喷淋头24充当所述等离子体处理装置的上电极；所述等离子体处理装置还包括：基座10以及与所述基座10相连的射频电源12，所述基座10位于所述静电吸盘11的下方，所述基座10充当所述等离子体装置的下电极。
在所述晶片27被所述静电吸盘11吸附之后，所述方法还包括：
通过所述气体喷淋头24将气体从所述气体供应装置25导入反应腔22内；
通过所述射频电源12在上电极和下电极之间产生射频电场，通入反应腔22内的气体在射频电场的激励作用下形成等离子体，所述等离子体被用来处理所述晶片27。
在一实施例中，所述等离子体处理装置为蚀刻装置；所述方法还包括：刻蚀所述晶片27，以在所述晶片27上形成线状图案。
在一实施例中，所述等离子体处理装置还包括：环绕所述静电吸盘11的边缘环14；所述边缘环14的上表面141与所述静电吸盘11的上表面之间具有高度差H，所述高度差H的范围在0.6毫米至0.8毫米之间，例如0.7毫米。更具体地，所述边缘环14还具有一与所述静电吸盘11相对的斜面142。本公开实施例提供的等离子体处理装置的边缘环14的上表面141与静电吸盘11的上表面之间具有较小的高度差H，有效减小或消除刻蚀副产物被斜面142反弹回晶片27表面的发生几率，从而有效减少或消除由于副产物的反弹或引发的电弧放电对等离子体处理装置以及晶片27的表面造成的损伤。
在一实施例中，所述等离子体处理装置还包括围绕所述边缘环14的边缘环盖15、位于所述边缘环14下方的耦合环17以及位于所述边缘环盖15下方的聚焦环18。所述耦合环17、所述聚焦环18以及所述边缘环14围绕所述基座10以及所述静电吸盘11设置，其作用是在刻蚀所述晶片27的过程中调控所述晶片27周围区域的射频电场分布或温度分布，将反应腔22内的等离子体聚集并限制在所述晶片27的上方，提高等离子体对所述晶片27刻蚀的速率和均匀性。所述边缘环14的材料包括硅、石墨、碳化硅、氧化铝等。所述边缘环盖15、所述耦合环17以及所述聚焦环18的材料可以是陶瓷或者石英等电介质材料，如氧化铝或氧化钇。
在一实施例中，所述等离子处理装置还包括：接地环组件16，所述接地环组件16环绕所述边缘环14，且所述接地环组件16内具有贯通气孔19。在对所述晶片27执行刻蚀工艺时，刻蚀副产物同时通过所述贯通气孔19排除，进一步减少或消除由于副产物的反弹或引发的电弧放电对等离子体处理装置以及晶片27的表面造成的损伤。
更具体地，所述接地环组件16包括接地环162以及位于所述接地环162上的接地环盖161；所述贯通气孔19包括位于所述接地环盖161内的第一贯通气孔191，以及位于所述接地环162内的第二贯通气孔192，所述第一贯通气孔191和所述第二贯通气孔192沿垂直于所述静电吸盘11的方向上的投影重合。所述接地环162的材料为导电材料，如铝(Al)，以实现射频电流的传输。所述接地环盖161的材料可以是石英等电介质材料，用于保护所述接地环162不被等离子体损坏。
在一实施例中，所述等离子体处理装置还包括：限制环组件21，所述限制环组件21环绕所述反应腔22，所述限制环组件21包括多个沿垂直方向分布的子环211、212、213、214、215；在刻蚀所述晶片27之前，所述方法还包括：调节所述限制环组件21，使多个所述子环211、212、213、214、215中任意相邻的两个子环之间具有允许蚀刻副产物通过的间隙。如此，在刻蚀所述晶片27的过程中，能够通过所述间隙及时排出刻蚀副产物，更进一步减小或消除由于副产物的反弹或者由副产物所引发的电弧放电对等离子处理装置以及所述晶片27造成的损伤。
在一具体实施例中，所述等离子体处理装置还包括：限制环驱动组件26，所述限制环驱动组件26与所述限制环组件21连接；所述限制环驱动组件26包括至少一个步进马达263及至少一个柱塞261，所述柱塞261与多个所述子环211、212、213、214、215连接，所述步进马达263通过所述柱塞261驱动所述子环211、212、213、214、215移动；调节所述限制环组件21，包括：调节所述步进马达263的步进位置，使得任意相邻的两个子环之间具有允许蚀刻副产物通过的间隙。
在一更具体实施例中，所述限制环驱动组件26还包括与所述柱塞261连接的凸轮环262以及用于控制所述步进马达263的马达控制模块264。所述步进马达263通过卷绕所述凸轮环262的带子(未图示)被耦合于所述凸轮环262，并通过带子(未图示)驱动所述凸轮环262转动，从而带动与所述凸轮环262连接的柱塞261上下移动，进而驱动所述子环211、212、213、214、215上下移动，以调节相邻两个所述子环之间具有允许蚀刻副产物通过的间隙。其中，所述马达控制模块264用于调节所述步进马达263的步进位置。
需要说明的是，所述子环的个数不限于图5所示，所述子环的个数可以更多或更少。
最后，在刻蚀所述晶片27之后，还包括关断所述电压供给模块13对所述静电吸盘11施加的电压，并向所述静电吸盘11施加反向电压，直至所述静电吸盘11的表面与所述晶片27的背面残留的极化电荷被完全去除，实现所述晶片27与所述静电吸盘11的解吸附。在此过程中，所述电压供给模块13的升压过程和/或降压过程是线性缓变的，所述线性缓变的时长范围在1秒至5秒之间，例如3秒至4秒，如此，能够减少甚至消除在此过程中因电压剧变而发生在所述反应腔22内的电弧放电，降低了所述等离子处理装置和所述晶片27被电弧放电损伤的可能性。
应当说明的是，本领域技术人员能够对上述步骤顺序进行变换而并不离开本公开的保护范围，以上所述，仅为本公开的可选实施例而已，并非用于限定本公开的保护范围，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：
反应腔；
静电吸盘，位于所述反应腔的底部，用于承载晶片；
电压供给模块，连接所述静电吸盘，所述电压供给模块用于给所述静电吸盘提供电压；其中，所述电压供给模块的升压过程和/或降压过程是线性缓变的，所述线性缓变的时长范围在1秒至5秒之间；
环绕所述静电吸盘的边缘环以及环绕所述边缘环的接地环组件，所述接地环组件内具有贯通气孔；其中，所述接地环组件包括接地环以及位于所述接地环上的接地环盖，所述贯通气孔包括位于所述接地环盖内的第一贯通气孔，以及位于所述接地环内的第二贯通气孔，所述第一贯通气孔和所述第二贯通气孔沿垂直于所述静电吸盘的方向上的投影重合。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述电压供给模块的升压过程和/或降压过程的线性缓变的时长范围在3秒至4秒之间。
3.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述边缘环的上表面与所述静电吸盘的上表面之间具有高度差，所述高度差的范围在0.6毫米至0.8毫米之间。
4.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述等离子体处理装置还包括：限制环组件，所述限制环组件环绕所述反应腔，所述限制环组件包括多个沿垂直方向分布的子环。
5.根据权利要求4所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述等离子体处理装置还包括：限制环驱动组件，所述限制环驱动组件与所述限制环组件连接；所述限制环驱动组件包括至少一个步进马达及至少一个柱塞，所述柱塞与多个子环连接，所述步进马达通过所述柱塞驱动所述子环移动。
6.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述静电吸盘包括内置电极层，所述电压供给模块与所述内置电极层连接。
7.根据权利要求6所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述静电吸盘还包括第一介质层和第二介质层，所述内置电极层夹设于所述第一介质层和所述第二介质层之间。
8.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述等离子体处理装置还包括：基座以及与所述基座相连的射频电源，所述基座位于所述静电吸盘的下方。
9.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述等离子体处理装置还包括：与所述静电吸盘相对设置的气体喷淋头以及与所述气体喷淋头相连的气体供应装置，所述反应腔位于所述气体喷淋头与所述静电吸盘之间。
10.一种处理晶片的方法，采用如权利要求1-9中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述方法包括：
将晶片放置在静电吸盘上；
所述电压供给模块给所述静电吸盘提供电压，所述晶片被所述静电吸盘吸附。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述等离子体处理装置为蚀刻装置；所述方法还包括：
刻蚀所述晶片，以在所述晶片上形成线状图案。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述等离子体处理装置包括：限制环组件，所述限制环组件环绕所述反应腔，所述限制环组件包括多个沿垂直方向分布的子环；在刻蚀所述晶片之前，所述方法还包括：
调节所述限制环组件，使多个所述子环中任意相邻的两个子环之间具有允许蚀刻副产物通过的间隙。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述等离子体处理装置还包括：限制环驱动组件，所述限制环驱动组件与所述限制环组件连接；所述限制环驱动组件包括至少一个步进马达及至少一个柱塞，所述柱塞与多个所述子环连接，所述步进马达通过所述柱塞驱动所述子环移动；
调节所述限制环组件，包括：调节所述步进马达的步进位置，使得任意相邻的两个子环之间具有允许蚀刻副产物通过的间隙。
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