[发明专利]用以控制等离子电位的设备及方法

权利要求书

1.一种用于半导体晶圆等离子处理的设备，其包括：

室；

下电极，其设置于该室内并用于传送射频电流通过该室，该下电极用于支持暴露于等离子的半导体晶圆，该等离子通过该射频电流而产生于该室内；以及

上电极，其设置于该下电极上方，且与该下电极具有分隔关系，其中该上电极由掺杂半导体材料加以定义，其中该上电极内的掺杂浓度由该上电极的中心至周围呈放射状变化。

2.如权利要求1的用于半导体晶圆等离子处理的设备，其中在该上电极内的给定位置处的该掺杂浓度用于控制通过该上电极的该给定位置的电阻，通过该上电极的该给定位置的该电阻能够影响该上电极在该给定位置处的电位。

3.如权利要求1的用于半导体晶圆等离子处理的设备，其中该上电极定义为掺杂硅材料。

4.如权利要求1的用于半导体晶圆等离子处理的设备，其中该上电极与该室电隔离，该室代表电接地。

5.如权利要求4的用于半导体晶圆等离子处理的设备，其进一步包括：

电压源，其连接到该上电极，该电压源用于控制该上电极相对于该室的电位。

6.如权利要求5的用于半导体晶圆等离子处理的设备，其中该电压源是直流电压源。

7.如权利要求5的用于半导体晶圆等离子处理的设备，其中，由该电压源所控制的该上电极的电位能够降低该等离子相对于该室的电位，该等离子的电位降低可支持形成等离子约束。

8.如权利要求5的用于半导体晶圆等离子处理的设备，其中该电压源用于将该上电极的电位维持在小于该等离子电位的水平。

9.如权利要求5的用于半导体晶圆等离子处理的设备，其中该电压源用于代表对待传送通过该室的该射频电流的低阻抗。

10.如权利要求1的用于半导体晶圆等离子处理的设备，进一步包含：

一组约束环，其设置于该室内部，以环绕位于该下电极与该上电极之间覆盖下电极的空间。

11.如权利要求10的用于半导体晶圆等离子处理的设备，其中该组限制环限定为使得限制环之间有狭缝，其中该狭缝从覆盖下电极的空间向该组限制环与该室之间的外空间延伸。

12.如权利要求11的用于半导体晶圆等离子处理的设备，其中该电压源配置为维持该上电极的电位以确保该限制环之间的狭缝内的等离子熄灭。

13.如权利要求1的用于半导体晶圆等离子处理的设备，进一步包含：

射频功率源；以及

匹配网络，其连接于该射频功率源与该下电极之间，使得射频功率通过该匹配网络传输到该下电极。

14.如权利要求13的用于半导体晶圆等离子处理的设备，其中该匹配网络配置为提供阻抗匹配以确保射频功率从射频功率源传输到将在该室内产生的等离子。

15.如权利要求13的用于半导体晶圆等离子处理的设备，其中该射频功率源配置为提供2兆赫兹和27兆赫兹的射频功率。

16.如权利要求1的用于半导体晶圆等离子处理的设备，其中该上电极包括在中心部分的第一掺杂浓度，在围绕该中心部分的第一环形部分的第二掺杂浓度，以及在围绕该第一环形部分的第二环形部分的第三掺杂浓度。