专利名称：一种等离子体设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种半导体器件，且特别涉及一种等离子体设备。
背景技术：
目前IC(集成电路)制造周期很长，从产品下线到出厂长达数十天，站别数百 步，流程非常复杂，其中也有很多步骤几乎是重复而成。总的来说，主要有以下步骤 光刻，刻蚀，离子注入，成膜等等。其中，对于刻蚀及成膜步骤，等离子体工艺的运用 非常广泛，尤其干法刻蚀方面。等离子体是除物质固、液、气态之外的第四态，由大量 的分子、原子、离子、电子和自由基等构成，呈近似电中性(正负电荷数目大体相等)， 由于等离子体有大量活泼自由基和能够控制的正离子等特性，在IC制造应用很广并占据 极其重要地位。随着IC制造工艺的不断进步，半导体器件的特征尺寸变得越来越小，而晶片直 径却越来越大，12寸(300mm)制程早已成功量产，18寸(450mm)时代日益临近，随之 而来对工艺参数的要求却愈加严格，工艺均勻性便是其中最重要项之一。半导体制造领 域一般用非均勻性来U来描述之，U越小，表明工艺均勻性越好，工艺窗口越大，越有 利于产品良率提升。U通常定义于U = Range/(2*Average)*100%，其中，Range = Max-Min. ； Average = (Max.+Min.) /2。在集成电路制造工艺领域均勻性主要用于描述三个层面产品批与批之间，同 批片与片之间和同片芯片不同区域之间。任何一个层面均勻性的变差，都会造成工艺窗 口变小，甚至造成部分产品失效，产品质量也将无法控制，可控性变差。这对于已进入 亚微米级半导体制造工艺将成为一个巨大的灾难！对于在其中应用甚广的等离子工艺来 说，同样如此。因此，改善等离子工艺均勻性非常之必要。事实上，无论是在理论研究还是实 际生产方面，已有着非常之多的探索实用新型，而这些也的确促进工艺均勻性的提升。 如等离子体工艺参数上细化调整(压力，温度，流量，磁场，功率等等)；等离子体设 备上改进，如腔体形状，等离子进气方式(底部侧进/顶部中进)改进，磁场引入，抽气 系统，温度控制及分区域控制等等方面。但综观目前所采用的方式，在下电极设计方面 基本采用固定方式。下电极是用来用来固定芯片，使芯片与之处于相对静止状态。保 持下电极静止状态，有利于简化工艺，但不可避免的是总有或多或少工艺差异性存在， 因为在芯片表面的等离子体分布不可能完全一样。等离子体由于在其进气方式，激化方 式，磁场方位和抽气方式的不同，很容易使芯片上各点在等离子体环境中所受作用(如 物理，化学等作用)产生差异，如果芯片位置保持静止，即在工艺期间芯片上任意一点 位置不变，在这段时间内所受作用的差异将会累积，有可能最终在工艺上表现出U值偏 大，即均勻性不佳。
实用新型内容为了克服现有技术中存在的与芯片相连的下电极为固定方式设置从而易导致芯 片表面的等离子体分布不均勻的问题。为了实现上述目的，本实用新型提出一种等离子体设备，包括腔体，所述腔 体内充有等离子体；下电极，位于所述腔体内；所述等离子体设备还包括一控制模块， 所述控制模块和所述下电极相连。可选的，所述控制模块包括速度大小调节模块和旋转方向调节模块。可选的，所述速度大小调节模块、所述旋转方向调节模块分别和所述下电极相 连。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型一种等离子体设备具 有以下优点本实用新型提供的等离子体设备中加入了控制模块，从而使得下电极能够 旋转，且速度大小和方向均可调节，由此使位于下电极之上且与之保持相对静止的芯片 处于相同的运动状态，从而能在一段时间内使芯片各点在等离子体的环境接受等同的作 用，来保证各点的工艺结果均勻。这将有助于减少芯片上不同区域内工艺参数的差异程 度，提升工艺均勻性，扩大工艺窗口，增高产品良率。
图1为本实用新型一种等离子体设备的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图对本实用新型做进一步的说明。首先，请参考图1，图1为本实用新型一种等离子体设备的结构示意图，从图上 可以看出，本实用新型包括腔体10，所述腔体10内充有等离子体11，图中所示等离子体 11为等离子体在腔体中的大概的分布范围，并非严格意义的分布；下电极13，位于所述 腔体10内；所述等离子体设备还包括控制模块14，所述控制模块14和所述下电极13相 连，所述控制模块包括速度大小调节模块和旋转方向调节模块，所述速度大小调节模块 和所述旋转方向调节模块均和所述下电极相连。下面请参考一个实施例控制模块由电机来实现，电机通过轴与下电极13相连 接，通过电机与轴的作用来带动下电极13的旋转。旋转方向调节模块和速度大小调节模 块分别决定于电机中外施加的电流方向和大小。首先，利用外界所施加的电流方向来定 义旋转方向，接着，利用电流信号的强弱来控制速度的大小。控制模块除了通过电机实 现对下电极的速度和方向控制外，还可以通过其他的技术手段来实现。当设备处于开启状态时，通过调节所述速度大小调节模块，可以使得下电极13 绕其中心位置以所设定的速度转动，通过调节所述旋转方向调节模块，可以控制下电极 13绕其中心位置做顺时针转动或者逆时针转动，当需要下电极13处于静止状态时，设定 速度为零即可。下面，详细阐述本实用新型一种等离子体设备的使用过程步骤1 将预先准备好的芯片12放送入腔体10中，传送至下电极13之上，并 吸附固定；[0018]步骤2 等离子体11功率开启；步骤3:选择下电极13的运动状态，通过控制模块14外施加的电流方向控制旋 转方向，外施加的电流信号强弱控制速度大小，芯片12进行工艺处理；步骤4:工艺结束后，关闭控制模块14和等离子体11功率，芯片12解吸，并 送出腔体10。由此使位于下电极13之上且与之保持相对静止的芯片12处于相同的运动状态， 从而能在一段时间内使芯片12各点在等离子体11的环境接受等同的作用，来保证各点的 工艺结果均勻。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本 实用新型所述技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可 作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求1.一种等离子体设备，包括 腔体，所述腔体内充有等离子体； 下电极，位于所述腔体内；其特征在于所述等离子体设备还包括一控制模块，所述控制模块和所述下电极相连，所述控制 模块用于控制所述下电极的速度大小和旋转方向。
2.根据权利要求1所述的等离子体设备，其特征在于所述控制模块包括速度大小 调节模块和旋转方向调节模块。
3.根据权利要求2所述的等离子体设备，其特征在于所述速度大小调节模块、所 述旋转方向调节模块分别和所述下电极相连。
专利摘要本实用新型提供一种等离子体设备，包括腔体，所述腔体内充有等离子体；下电极，位于所述腔体内；所述等离子体设备还包括一控制模块，所述控制模块和所述下电极相连。本实用新型有助于减少芯片上不同区域内工艺参数的差异程度，提升工艺均匀性，扩大工艺窗口，增高产品良率。
文档编号H01J37/32GK201796853SQ201020209460
公开日2011年4月13日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者储佳, 李全波 申请人:上海集成电路研发中心有限公司