專利名稱：一種等離子體設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體器件，且特別涉及一種等離子體設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前IC(集成電路)制造周期很長(zhǎng)，從產(chǎn)品下線到出廠長(zhǎng)達(dá)數(shù)十天，站別數(shù)百 步，流程非常復(fù)雜，其中也有很多步驟幾乎是重復(fù)而成?？偟膩?lái)說(shuō)，主要有以下步驟 光刻，刻蝕，離子注入，成膜等等。其中，對(duì)于刻蝕及成膜步驟，等離子體工藝的運(yùn)用 非常廣泛，尤其干法刻蝕方面。等離子體是除物質(zhì)固、液、氣態(tài)之外的第四態(tài)，由大量 的分子、原子、離子、電子和自由基等構(gòu)成，呈近似電中性(正負(fù)電荷數(shù)目大體相等)， 由于等離子體有大量活潑自由基和能夠控制的正離子等特性，在IC制造應(yīng)用很廣并占據(jù) 極其重要地位。隨著IC制造工藝的不斷進(jìn)步，半導(dǎo)體器件的特征尺寸變得越來(lái)越小，而晶片直 徑卻越來(lái)越大，12寸(300mm)制程早已成功量產(chǎn)，18寸(450mm)時(shí)代日益臨近，隨之 而來(lái)對(duì)工藝參數(shù)的要求卻愈加嚴(yán)格，工藝均勻性便是其中最重要項(xiàng)之一。半導(dǎo)體制造領(lǐng) 域一般用非均勻性來(lái)U來(lái)描述之，U越小，表明工藝均勻性越好，工藝窗口越大，越有 利于產(chǎn)品良率提升。U通常定義于U = Range/(2*Average)*100%，其中，Range = Max-Min. ； Average = (Max.+Min.) /2。在集成電路制造工藝領(lǐng)域均勻性主要用于描述三個(gè)層面產(chǎn)品批與批之間，同 批片與片之間和同片芯片不同區(qū)域之間。任何一個(gè)層面均勻性的變差，都會(huì)造成工藝窗 口變小，甚至造成部分產(chǎn)品失效，產(chǎn)品質(zhì)量也將無(wú)法控制，可控性變差。這對(duì)于已進(jìn)入 亞微米級(jí)半導(dǎo)體制造工藝將成為一個(gè)巨大的災(zāi)難！對(duì)于在其中應(yīng)用甚廣的等離子工藝來(lái) 說(shuō)，同樣如此。因此，改善等離子工藝均勻性非常之必要。事實(shí)上，無(wú)論是在理論研究還是實(shí) 際生產(chǎn)方面，已有著非常之多的探索實(shí)用新型，而這些也的確促進(jìn)工藝均勻性的提升。 如等離子體工藝參數(shù)上細(xì)化調(diào)整(壓力，溫度，流量，磁場(chǎng)，功率等等)；等離子體設(shè) 備上改進(jìn)，如腔體形狀，等離子進(jìn)氣方式(底部側(cè)進(jìn)/頂部中進(jìn))改進(jìn)，磁場(chǎng)引入，抽氣 系統(tǒng)，溫度控制及分區(qū)域控制等等方面。但綜觀目前所采用的方式，在下電極設(shè)計(jì)方面 基本采用固定方式。下電極是用來(lái)用來(lái)固定芯片，使芯片與之處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。保 持下電極靜止?fàn)顟B(tài)，有利于簡(jiǎn)化工藝，但不可避免的是總有或多或少工藝差異性存在， 因?yàn)樵谛酒砻娴牡入x子體分布不可能完全一樣。等離子體由于在其進(jìn)氣方式，激化方 式，磁場(chǎng)方位和抽氣方式的不同，很容易使芯片上各點(diǎn)在等離子體環(huán)境中所受作用(如 物理，化學(xué)等作用)產(chǎn)生差異，如果芯片位置保持靜止，即在工藝期間芯片上任意一點(diǎn) 位置不變，在這段時(shí)間內(nèi)所受作用的差異將會(huì)累積，有可能最終在工藝上表現(xiàn)出U值偏 大，即均勻性不佳。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的與芯片相連的下電極為固定方式設(shè)置從而易導(dǎo)致芯 片表面的等離子體分布不均勻的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出一種等離子體設(shè)備，包括腔體，所述腔 體內(nèi)充有等離子體；下電極，位于所述腔體內(nèi)；所述等離子體設(shè)備還包括一控制模塊， 所述控制模塊和所述下電極相連。可選的，所述控制模塊包括速度大小調(diào)節(jié)模塊和旋轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)模塊?？蛇x的，所述速度大小調(diào)節(jié)模塊、所述旋轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)模塊分別和所述下電極相 連。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型一種等離子體設(shè)備具 有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型提供的等離子體設(shè)備中加入了控制模塊，從而使得下電極能夠 旋轉(zhuǎn)，且速度大小和方向均可調(diào)節(jié)，由此使位于下電極之上且與之保持相對(duì)靜止的芯片 處于相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而能在一段時(shí)間內(nèi)使芯片各點(diǎn)在等離子體的環(huán)境接受等同的作 用，來(lái)保證各點(diǎn)的工藝結(jié)果均勻。這將有助于減少芯片上不同區(qū)域內(nèi)工藝參數(shù)的差異程 度，提升工藝均勻性，擴(kuò)大工藝窗口，增高產(chǎn)品良率。

圖1為本實(shí)用新型一種等離子體設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。首先，請(qǐng)參考圖1，圖1為本實(shí)用新型一種等離子體設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖上 可以看出，本實(shí)用新型包括腔體10，所述腔體10內(nèi)充有等離子體11，圖中所示等離子體 11為等離子體在腔體中的大概的分布范圍，并非嚴(yán)格意義的分布；下電極13，位于所述 腔體10內(nèi)；所述等離子體設(shè)備還包括控制模塊14，所述控制模塊14和所述下電極13相 連，所述控制模塊包括速度大小調(diào)節(jié)模塊和旋轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)模塊，所述速度大小調(diào)節(jié)模塊 和所述旋轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)模塊均和所述下電極相連。下面請(qǐng)參考一個(gè)實(shí)施例控制模塊由電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，電機(jī)通過(guò)軸與下電極13相連 接，通過(guò)電機(jī)與軸的作用來(lái)帶動(dòng)下電極13的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)模塊和速度大小調(diào)節(jié)模 塊分別決定于電機(jī)中外施加的電流方向和大小。首先，利用外界所施加的電流方向來(lái)定 義旋轉(zhuǎn)方向，接著，利用電流信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)控制速度的大小?？刂颇K除了通過(guò)電機(jī)實(shí) 現(xiàn)對(duì)下電極的速度和方向控制外，還可以通過(guò)其他的技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)設(shè)備處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)所述速度大小調(diào)節(jié)模塊，可以使得下電極13 繞其中心位置以所設(shè)定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)所述旋轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)模塊，可以控制下電極 13繞其中心位置做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)或者逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)需要下電極13處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，設(shè)定 速度為零即可。下面，詳細(xì)闡述本實(shí)用新型一種等離子體設(shè)備的使用過(guò)程步驟1 將預(yù)先準(zhǔn)備好的芯片12放送入腔體10中，傳送至下電極13之上，并 吸附固定；[0018]步驟2 等離子體11功率開(kāi)啟；步驟3:選擇下電極13的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)控制模塊14外施加的電流方向控制旋 轉(zhuǎn)方向，外施加的電流信號(hào)強(qiáng)弱控制速度大小，芯片12進(jìn)行工藝處理；步驟4:工藝結(jié)束后，關(guān)閉控制模塊14和等離子體11功率，芯片12解吸，并 送出腔體10。由此使位于下電極13之上且與之保持相對(duì)靜止的芯片12處于相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， 從而能在一段時(shí)間內(nèi)使芯片12各點(diǎn)在等離子體11的環(huán)境接受等同的作用，來(lái)保證各點(diǎn)的 工藝結(jié)果均勻。雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型。本 實(shí)用新型所述技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可 作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種等離子體設(shè)備，包括 腔體，所述腔體內(nèi)充有等離子體； 下電極，位于所述腔體內(nèi)；其特征在于所述等離子體設(shè)備還包括一控制模塊，所述控制模塊和所述下電極相連，所述控制 模塊用于控制所述下電極的速度大小和旋轉(zhuǎn)方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體設(shè)備，其特征在于所述控制模塊包括速度大小 調(diào)節(jié)模塊和旋轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體設(shè)備，其特征在于所述速度大小調(diào)節(jié)模塊、所 述旋轉(zhuǎn)方向調(diào)節(jié)模塊分別和所述下電極相連。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種等離子體設(shè)備，包括腔體，所述腔體內(nèi)充有等離子體；下電極，位于所述腔體內(nèi)；所述等離子體設(shè)備還包括一控制模塊，所述控制模塊和所述下電極相連。本實(shí)用新型有助于減少芯片上不同區(qū)域內(nèi)工藝參數(shù)的差異程度，提升工藝均勻性，擴(kuò)大工藝窗口，增高產(chǎn)品良率。
文檔編號(hào)H01J37/32GK201796853SQ201020209460
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者儲(chǔ)佳, 李全波 申請(qǐng)人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司