[实用新型]下电极组件和包含下电极组件的等离子体处理装置

说明书

一种下电极组件及其包含下电极组件的等离子体处理装置，其中，所述下电极组件包括：基座；静电夹盘，位于所述基座上，用于吸附待处理基片，其材料为陶瓷非金属材料；气体输送管道，贯穿所述基座，用于输送气体；气体扩散腔、气体入口和气体出口，设于所述静电夹盘内，来自于所述气体输送管道内的气体通过气体入口进入气体扩散腔，再经所述气体扩散腔扩散后通过气体出口输出至待处理基片的背面。所述等离子体处理装置能够防止电弧放电。

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，尤其涉及一种下电极组件和包含下电极组件的等离子体处理装置。

背景技术

在半导体器件制造的各种工序中，等离子体处理是将待处理基片放置于等离子体处理装置内加工成设计图案的关键工艺。在典型的等离子体处理工艺中，工艺气体在射频(Radio Frequency，RF)激励作用下形成等离子体。这些等离子体在经过上电极和下电极之间的电场(电容耦合或者电感耦合)作用后与待处理基片表面发生物理轰击作用及化学反应，从而对待处理基片进行处理。

在利用等离子体对静电夹盘上的待处理基片进行处理的场合中，往往需要更高的待处理基片温度以及更高的射频功率，在高温高功率下容易导致气孔内的气体被击穿产生电弧(arcing)，严重的电弧会对待处理基片和静电夹盘造成电弧损伤，甚至会导致静电夹盘永久性破坏。

因此，迫切需要一种等离子体处理装置以降低电弧损伤。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是提供了一种下电极组件和包含下电极组件的等离子体处理装置，以防止电弧放电。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种下电极组件，包括：基座；静电夹盘，位于所述基座上，用于吸附待处理基片，其材料为陶瓷非金属材料；气体输送管道，贯穿所述基座，用于输送气体；气体扩散腔、气体入口和气体出口，设于所述静电夹盘内，来自于所述气体输送管道内的气体通过气体入口进入气体扩散腔，再经所述气体扩散腔扩散后通过气体出口输出至待处理基片的背面。

可选的，所述静电夹盘包括若干个同心的气体区域，每个所述气体区域设有所述气体扩散腔、气体入口和气体出口，每个气体区域对应一个气体输送管道。

可选的，所述基座包括平台部和位于平台部外围的台阶部；所述静电夹盘位于所述平台部上。

可选的，所述台阶部包括至少一个边缘扩散区，所述下电极组件还包括：边缘进气口、边缘扩散腔和边缘出气口，设于所述边缘扩散区内，所述边缘进气口和边缘出气口分别位于所述边缘扩散腔的下方和上方，所述边缘进气口和边缘出气口边缘扩散腔连通且贯穿台阶部。

可选的，所述气体扩散区域的个数为2个以上。

可选的，所述静电夹盘的材料包括：绝缘材料或者半导体材料；所述静电夹盘的材料包括：氧化铝或者氮化铝。

可选的，所述气体扩散腔为带缺口的环形腔；还包括：电极，设于所述缺口之间、以及环形腔内外的静电夹盘内；直流电源，与所述电极电连接，用于产生静电吸引力以吸附待处理基片。

可选的，所述气体输送管道输送的气体为氦气。

可选的，还包括：冷却液通道，设于基座内，用于输送冷却液；结合层，设于静电夹盘与基座之间。

可选的，还包括：气源；若干个气体分支，所述气体分支的两端分别连接压力控制器和所述气源，所述气体分支与气体输送管道或边缘进气口连通。

可选的，所述气体分支的个数与气体输送管道和边缘进气口的个数之和相等，一个气体分支连接一个气体输送管道或边缘进气口。

可选的，所述气体分支的个数小于气体输送管道和边缘进行口的个数之和，多个气体输送管道之间、或者多个边缘进气口之间、或者边缘输送管道与边缘进气口之间共用一个气体分支。