[发明专利]可调节电荷量的等离子体工艺设备

说明书

本发明涉及可以根据基板的物理性质相应地调节到达基板的等离子体离子等电荷量的等离子体工艺设备。等离子体工艺设备具备电荷测量器和控制部。电荷量测量器是在基板区域测量电荷量。控制部是控制施加于离子源的电源，使从电荷量测量器接收的测量电荷量收敛于基板的最佳电荷量。

技术领域

本发明涉及等离子体工艺设备，具体是，可以根据基板的物理性质相应地调节到达基板的等离子体离子等电荷量的等离子体工艺设备。

背景技术

半导体工艺通常进行在基板上注入杂质或薄膜沉积或蚀刻表面等各种处理工艺。这些基板处理可以通过各种方式使用等离子体设备。

根据等离子体设备处理基板的过程，朝向基板的物质通常都带电荷。但带电荷的粒子继续向基板移动，则基板上会积累带同一电荷的粒子，其结果是，后到达的物质由于排斥力无法再到达基板。

为解决这些问题，注册专利1441191号提出了“利用淹没式等离子体枪的离子中和系统”，从其内容上来看，其具备使半导体晶元上积累的正电子中和的淹没式等离子体枪。淹没式等离子体枪是产生电子，相邻半导体晶圆的区域使离子束中和。注册专利1126324号提出了“具备束空间电荷中和装置的离子注入设备”。从其内容来看，其具备生成发射等离子体用热电子的等离子体簇射器。如上所述，现有技术只注重朝向基板的离子束的中和。

但每个基板的物理性质不同，因此每个基板的清洗、注入、沉积等工艺条件也不一样。就是说，某些基板是表面不带电荷才能很好地进行清洗、注入和沉积，某些基板是堆积一定量的正电荷且整体带有较弱的正电荷时才能很好地进行清洗、注入和沉积。

因此如现有技术，仅凭在基板部分使工艺物质的电荷中和，无法将基板处理得最好。

发明内容

技术课题

为解决所述现有技术上存在的问题，本发明提供一种可调节电荷量的等离子体工艺设备，该设备是，

第一、可以优化基板处理所需的电荷量条件；

第二、在具备清洗、注入、沉积等工艺设备的复合(多用途)等离子体工艺设备上也容易优化基板处理所需的电荷量条件；

第三、可以确认基板处理所需的电荷量的最佳条件，因此可以应用于测试、培训等各种用途。

技术方案

为解决这些问题，本发明的等离子体工艺设备结构可以包括工艺腔体、基板载具、离子源、电荷量测量器、控制部等。

工艺腔体的内部形成密封空间。

基板载具设在工艺腔体内并支撑基板。

离子源是在工艺腔体内由工艺气体生成等离子体离子供应给基板。

电荷量测量器是在基板区域测量电荷量。

控制部是控制施加到离子源的电源，使从电荷量测量器接收的测量电荷量收敛于基板的最佳电荷量。

本发明的可调节电荷量的等离子体工艺设备可以包括中和器。

中和器可以给工艺腔体内供应电子等。中和器可以在基板区域调节电荷量。此时，控制部可以控制施加到离子源和中和器的电源中至少一个。

本发明的可调节电荷量的等离子体工艺设备可以包括溅射器阴极。

溅射器阴极是可以在工艺腔体给基板供应沉积物质。此时控制部可以控制对所述离子源、中和器、溅射器阴极施加的电源中至少一个，使所述测量电荷量收敛于所述基板的最佳电荷量；

本发明的可调节电荷量的等离子体工艺设备中，基板是绝缘体。控制部可以利用根据基板的表面能量算出储存的最佳电荷量。