[发明专利]下电极装置及半导体设备

说明书

技术领域

本发明涉及射频等离子体的技术领域，具体地，涉及一种下电极装置及半导体设备。

背景技术

下电极装置广泛用于当今的芯片、太阳能电池、平板显示等半导体的制作工艺中，例如用于物理气相沉积(PVD)、等离子体刻蚀以及等离子体化学气相沉积(CVD)等工艺中。

图1为现有的下电极装置结构示意图。如图1所示，现有的下电极装置通常包括射频电源101、射频电缆102、匹配器106、连接器103和下电极等器件，下电极包括静电卡盘104。在进行PVD、CVD或等离子体刻蚀等的半导体制造工艺中，射频电源通过下电极向反应腔室内提供射频功率，以使反应腔室内的反应气体如惰性气体氩气发生电离以得到等离子体。

在现有的下电极装置中，由于下电极的电阻较小，导致电流较大，所以，常常需要使用特别定制的耐电流的连接器和射频电缆，以连接在匹配器和下电极之间；但由于定制的连接器和射频电缆的通用性很低，出现故障的概率会增大，降低了下电极装置的可靠性和可维护性，而且导致下电极装置的复杂度高、可靠性低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种下电极装置及半导体设备，用于现有技术中下电极装置的复杂度高、可靠性低的问题。

为此，本发明提供一种下电极装置，包括下电极、匹配器、射频电源、第一连接器、第二连接器和射频电缆，所述匹配器分别连接所述第二连接器和所述射频电源，且所述射频电缆分别连接所述第一连接器和所述第二连接器，其中，还包括阻抗网络；

所述阻抗网络连接在所述下电极与所述第一连接器之间，以使所述射频电源的输出功率经由射频传输路径(即，依次经过所述匹配器、第二连接器、射频电缆、第一连接器、阻抗网络)而输送至所述下电极。

其中，还包括用于驱动所述下电极进行上下移动的升降机构，所述升降机构与所述下电极相连。

其中，所述阻抗网络包括至少一个电容或电感。

其中，所述阻抗网络为Pi型阻抗网络、L型阻抗网络或T型阻抗网络。

其中，所述阻抗网络包括：多个电容的组合、多个电感的组合、或电容和电感的组合。本发明中所谓的多个是指两个或两个以上。

其中，所述阻抗网络设置在所述下电极上。

本发明还提供了另一种下电极装置，包括下电极、连接器和射频电缆，其中，还包括阻抗网络和可调频射频电源；

所述阻抗网络与所述下电极连接，且依次通过所述连接器、射频电缆连接于所述可调频射频电源，以使所述射频电源的输出功率经由射频传输路径(即，依次经过所述射频电缆、连接器、阻抗网络)而输送至所述下电极。

其中，还包括用于驱动所述下电极进行上下移动的升降机构，所述升降机构与所述下电极相连。

其中，所述阻抗网络包括至少一个电容或电感。

其中，所述阻抗网络为Pi型阻抗网络、L型阻抗网络或T型阻抗网络。

其中，所述阻抗网络包括：多个电容的组合、多个电感的组合、或电容和电感的组合。

其中，所述阻抗网络设置在所述下电极上。

本发明还提供了一种半导体设备，包括反应腔室和上述的任意一种下电极装置。

本发明具有下述有益效果：

本发明的下电极装置，通过在射频电源向下电极传输射频功率的传输路径上增加阻抗网络，而减小该传输路径上的电流，这样便可以采用通用的连接器及射频电缆而无需特别定制耐流范围更大的非通用连接器和射频电缆，从而避免因定制该非通用连接器和射频电缆所带来的成本增加以及时间耗费等问题。而且，由于通用连接器和射频电缆的体积和重量都比较小，可靠性很高，因而可以简化下电极装置的结构并降低其维护成本，同时也可以提高其工作可靠性。

本发明提供的半导体设备，由于采用了本发明提供的上述下电极装置，因而其同样可以采用通用的连接器及射频电缆，并可以避免因定制耐流范围更大的非通用连接器和射频电缆所带来的成本增加以及时间耗费等问题。而且，同样可以简化半导体设备的结构并降低其维护成本，同时也可以提高设备运行可靠性。

附图说明

图1为现有的下电极装置结构示意图；

图2为本发明提供的下电极装置第一实施例的第一结构示意图；

图3A为本发明提供的下电极装置第一实施例中阻抗网络的第一结构示意图；

图3B为本发明提供的下电极装置第一实施例中阻抗网络的第二结构示意图；

图3C为本发明提供的下电极装置第一实施例中阻抗网络的第三结构示意图；