[发明专利]等离子体处理装置及其工作方法

说明书

本发明公开了一种等离子体处理装置及基片处理方法，所述装置包括：反应腔，其顶部具有开口，其内底部设置基座，所述基座用于承载待处理基片；安装基板，坐落于所述开口内；气体喷淋头，位于所述安装基板的下方，且与基座相对设置；电极，位于所述安装基板与气体喷淋头之间；绝缘层，分别位于所述安装基板与电极、以及气体喷淋头与电极之间；直流电流，与所述电极电连接，以使所述气体喷淋头吸附在安装基板上。本发明改善了气体喷淋头与后续电极的物理接触，从而更好的对气体喷淋头进行温度控制，降低了安装的复杂性。

技术领域

本发明涉及半导体处理设备技术领域，特别是涉及一种等离子体处理装置及其工作方法。

背景技术

随着半导体制造技术越来越精密，集成电路也发生重大的变革，使得计算机的运算性能和存储容量突飞猛进，并带动周边产业迅速发展。而半导体产业也如同摩尔定律所预测的，以每18个月增加一倍晶体管数目在集成电路上的速度发展着。例如：晶体管的关键尺寸也在持续缩减、密度在持续增。相应的集成电路芯片制造的工序也变得步骤更多和更加复杂，制造的每一道工序在稳定性和均匀性上面都受到更为严苛的标准。

为了保证集成电路芯片制造的工艺过程的持续稳定性，其所采用的半导体处理装置的本身结构的稳定性就需要保证，尤其是一些关键工艺部件的稳定性。

例如：现存常见电容耦合式等离子体刻蚀机的电极结构为平行板结构，下电极为静电吸盘(ESC)，待处理基片通常放置在它的上面。ESC一方面与冷却装置相连实现刻蚀过程中对wafer温度的控制，一方面与射频信号相连。上电极为硅基气体喷淋头(Sishowerhead)，它通过铝螺丝等物理连接的方式贴在铝制的安装基板(mountain base)上面硅基气体喷淋头的外侧为硅基材料的上接地环(upper ground ring)，它通过铝螺丝固定在一个铝合金的底盘(baseplate)上面，再通过一组铝螺丝将铝合金的底盘固定在安装基板上面，安装基板坐落在腔体的上表面。

由此可知，单晶硅电极能够为刻蚀提供一个硅的环境，保证不带来其他元素的污染，铝基底通过一些螺丝为单晶硅电极提供物理制程，并且通过物理接触实现温度的控制。然而由于铝基底和单晶硅电极之间存在膨胀系数的差异，维持二者接触的螺丝随着时间的增加不可避免地会松动，由此导致热量传导和直流射频回路会受到影响，进而导致基片良率性差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种等离子体处理装置及其工作方法，以实现改善气体喷淋头与电极的物理接触，从而实现更好的温度控制，提高基片良率的目的。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种等离子体处理装置，包括：反应腔，其顶部具有开口，其内底部设置基座，所述基座用于承载待处理基片；安装基板，坐落于所述开口内；；气体喷淋头，位于所述安装基板的下方，且与基座相对设置；电极，位于所述安装基板与气体喷淋头之间；绝缘层，分别位于所述安装基板与电极、以及气体喷淋头与电极之间；直流电流，与所述电极电连接，以使所述气体喷淋头吸附在安装基板上。

可选地，所述安装基板上设有若干个安装通孔；所述电极上设有若干个安装盲孔，所述安装通孔与所述安装盲孔一一对应；采用第一固定件贯穿所述安装通孔并停止于所述安装盲孔内，以将所述安装基板和所述电极固定连接。

可选地，所述电极为U形结构，所述安装基板位于所述电极内部，采用第二固定件将所述电极的侧壁与所述安装基板的侧壁进行连接。

可选地，所述第二固定件为若干个第一螺钉，每一所述第一螺钉贯穿所述电极的侧壁并停止于所述安装基板内。

可选地，所述安装基板具有相对的第一表面和第二表面，所述安装基板上间隔设置有贯穿所述第一表面和第二表面的若干个第一气孔，每一所述第一气孔的第一端接入反应气体的气源，其第二端与所述气体喷淋头连通。