[发明专利]半导体工艺设备及其阻抗调节方法

说明书

本发明实施例提供一种半导体工艺设备及其阻抗调节方法，该半导体工艺设备包括工艺腔室、阻抗匹配器和射频电源，工艺腔室中设置有卡盘装置，其包括基座和设置在基座上，用于承载被加工工件的介质层，介质层中设置有射频电极，射频电极通过阻抗匹配器与射频电源电连接；基座通过接地结构接地，半导体工艺设备还包括阻抗调节电路，阻抗调节电路一端与基座的电连接，另一端接地，阻抗调节电路用于调节阻抗匹配器的输出端与接地结构的接地端之间的实际阻抗值，以使其与预设的标准阻抗值一致。本发明实施例提供的半导体工艺设备及其阻抗调节方法，可以使不同腔室间的腔室阻抗一致，从而可以在同一设计和工艺条件下，确保不同腔室间的工艺性能匹配。

技术领域

本发明实施例涉及半导体加工技术领域，具体地，涉及一种半导体工艺设备及其阻抗调节方法。

背景技术

在诸如物理气相沉积、刻蚀、化学气相沉积以及离子注入等的半导体工艺中，静电卡盘的主要作用是：吸附被加工工件，如晶圆、托盘等，以及在工艺过程中，用于加热或冷却被加工工件。

具体地，如图1所示，静电卡盘100包括用于承载晶圆101的介质层104和设置在该介质层104底部的基座109。其中，在介质层104中设置有静电电极(图中未示出)，用于产生吸附晶圆101的静电引力；并且，在介质层104中还设置有射频电极107，其通过阻抗匹配器与射频电源电连接，用以在晶圆101上形成射频偏压；阻抗匹配器用于确保输入阻抗等于输出阻抗，以实现最大功率的传输。基座109通过接地结构111接地，以使部分射频能量能够通过地回路返回射频电源。

但是，在半导体工艺腔室的制造中，静电卡盘自身差异，线缆的长度，机械结构的细微装配差异都可能会导致其自身的分布电感和分布电容发生变化，从而导致不同腔室间的腔室阻抗不能完全一致。这就造成了同一设计和工艺条件下，不同腔室间的工艺性能的不匹配。对于某些对腔室阻抗的变化非常敏感的工艺，即使利用阻抗匹配器已经完成阻抗匹配，也无法达到工艺要求。

发明内容

本发明实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体工艺设备及其阻抗调节方法，其可以使不同腔室间的腔室阻抗一致，从而可以在同一设计和工艺条件下，确保不同腔室间的工艺性能匹配。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种半导体工艺设备，包括工艺腔室、阻抗匹配器和射频电源，所述工艺腔室中设置有卡盘装置，所述卡盘装置包括基座和设置在所述基座上，用于承载被加工工件的介质层，所述介质层中设置有射频电极，所述射频电极通过所述阻抗匹配器与所述射频电源电连接；所述基座通过接地结构接地，所述半导体工艺设备还包括阻抗调节电路，所述阻抗调节电路一端与所述基座的电连接，另一端接地，所述阻抗调节电路用于调节所述阻抗匹配器的输出端与所述接地结构的接地端之间的实际阻抗值，以使其与预设的标准阻抗值一致。

可选的，所述阻抗调节电路与所述接地结构相互串联或并联。

可选的，所述阻抗调节电路包括至少一个可调电容，或者至少一个可调电感，或者电性连接的至少一个可调电容和至少一个可调电感。

可选的，所述至少一个可调电容和至少一个可调电感采用的电性连接方式包括并联、串联或者混联。

可选的，所述卡盘装置为静电卡盘。

作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种阻抗调节方法，应用于本发明实施例提供的上述半导体工艺设备，包括：

在所述工艺腔室使用之前，检测所述阻抗匹配器的输出端与所述接地结构的接地端之间的实际阻抗值；

将所述实际阻抗值与预设的标准阻抗值进行比较，并根据比较结果调节所述阻抗调节电路，使所述实际阻抗值与预设的标准阻抗值一致。

可选的，所述标准阻抗值的获得方法包括：

根据预设的工艺要求选定一标准腔室；