多频脉冲等离子体处理装置及其处理方法和清洗方法与流程

文档序号:11064213阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多频脉冲等离子体处理装置,包含:

反应腔室(1);

所述的反应腔室(1)内的顶部设有喷淋头(3),向反应腔室(1)内引入工艺处理用或清洗用的反应气体;该喷淋头(3)处设置有第一电极;

所述的反应腔室(1)内的底部设有在工艺处理时承载基片的基座(5);该基座(5)处设置有第二电极,且该第二电极和第一电极之间施加有第一射频功率电源(7)和第二射频功率电源(8),所形成的射频电场激发引入反应腔室的工艺处理用或清洗用的反应气体,在基座(5)和喷淋头(3)之间形成主等离子体(11);

其特征在于,该多频脉冲等离子体处理装置还包含:

移动环(2),其沿反应腔室(1)的侧壁内侧设置;

所述的移动环(2)内垂直设置有第三电极(21),该第三电极(21)上施加有采用连续射频功率持续供电的第三射频功率电源(9),所形成的射频电场激发引入反应腔室的工艺处理用或清洗用的反应气体,在反应腔室(1)的由移动环(2)限定的边缘区域形成边缘等离子体(12)。

2.如权利要求1所述的多频脉冲等离子体处理装置,其特征在于,所述的第三射频功率电源(9)的频率≥13.56MHz,功率在300W~500W的范围内。

3.如权利要求1所述的多频脉冲等离子体处理装置,其特征在于,所述的第三电极(21)沿移动环(2)的圆周方向设置,呈环状。

4.如权利要求3所述的多频脉冲等离子体处理装置,其特征在于,所述的第三电极(21)与放置在基座(5)上的基片之间具有10~20cm的间隔,使得主等离子体(11)与边缘等离子体(12)之间不发生重叠。

5.如权利要求1所述的多频脉冲等离子体处理装置,其特征在于,所述的第一射频功率电源(7)和第二射频功率电源(8)的功率≥800W。

6.如权利要求5所述的多频脉冲等离子体处理装置,其特征在于,所述的第一射频功率电源(7)和第二射频功率电源(8)中的至少一个采用脉冲调制的射频功率,该脉冲调制的射频功率是高低功率脉冲,或是开关脉冲。

7.如权利要求1所述的多频脉冲等离子体处理装置,其特征在于,所述的反应腔室(1)由位于顶端的顶盖(4),位于底端的底壁,以及连接在顶盖(4)和底壁之间的侧壁构成;其中,所述的顶盖(4)、底壁以及侧壁均由金属材料制成并接地。

8.如权利要求7所述的多频脉冲等离子体处理装置,其特征在于,所述反应腔室(1)内进一步包含:

聚焦环(10),位于所述基座(5)边缘的外侧;

约束环(6),位于所述聚焦环(10)的外侧;

覆盖环,位于所述约束环(6)的上方。

9.一种多频脉冲等离子体处理装置的处理方法,其特征在于,包含:

施加第一射频功率电源(7)和第二射频功率电源(8)至反应腔室(1)内底部基座(5)处的第二电极,对反应腔室(1)内顶部喷淋头(3)引入的工艺处理用反应气体进行激发,在基座(5)与喷淋头(3)之间形成主等离子体(11),以对反应腔室(1)内的基片进行刻蚀处理;

同时施加连续射频功率的第三射频功率电源(9)至移动环(2)内的第三电极(21),对反应腔室(1)内顶部喷淋头(3)引入的工艺处理用反应气体进行激发,在反应腔室(1)的由移动环(2)限定的边缘区域处形成边缘等离子体(12),以提供主等离子体(11)放电所需的电荷,使主等离子体(11)始终存在。

10.如权利要求9所述的多频脉冲等离子体处理装置的处理方法,其特征在于,所述的第三射频功率电源(9)的频率≥13.56MHz,功率在300W~500W的范围内。

11.如权利要求9所述的多频脉冲等离子体处理装置的处理方法,其特征在于,所述的第三电极(21)垂直植入由绝缘材料制成的移动环(2)内;且所述的第三电极(21)沿移动环(2)的圆周方向设置,呈环状。

12.如权利要求11所述的多频脉冲等离子体处理装置的处理方法,其特征在于,所述的第三电极(21)与放置在基座(5)上的基片之间具有10~20cm的间隔,使得主等离子体(11)与边缘等离子体(12)之间不发生重叠。

13.一种多频脉冲等离子体处理装置的清洗方法,其特征在于,包含:

施加第一射频功率电源(7)和第二射频功率电源(8)至反应腔室(1)内底部基座(5)处的第二电极,对反应腔室(1)内顶部喷淋头(3)引入的清洗用反应气体进行激发,在基座(5)与喷淋头(3)之间形成主等离子体(11),以对反应腔室(1)内的部件进行清洗;

同时施加连续射频功率的第三射频功率电源(9)至移动环(2)内的第三电极(21),对反应腔室(1)内顶部喷淋头(3)引入的清洗用反应气体进行激发,在反应腔室(1)的由移动环(2)限定的边缘区域处形成边缘等离子体(12),以对反应腔室(1)内的位于边缘位置的部件进行清洗。

14.如权利要求13所述的多频脉冲等离子体处理装置的清洗方法,其特征在于,所述的第三射频功率电源(9)的频率≥13.56MHz,功率在300W~500W的范围内。

15.如权利要求13所述的多频脉冲等离子体处理装置的清洗方法,其特征在于,所述的第三电极(21)沿移动环(2)的圆周方向设置,呈环状。

16.如权利要求15所述的多频脉冲等离子体处理装置的清洗方法,其特征在于,所述的第三电极(21)与放置在基座(5)上的基片之间具有10~20cm的间隔,使得主等离子体(11)与边缘等离子体(12)之间不发生重叠。

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