上电极机构、等离子体处理装置、控制方法与控制装置与流程

本公开涉及半导体加工，特别是涉及上电极机构、等离子体处理装置、控制方法与控制装置。

背景技术：

1、传统地，电容耦合等离子体刻蚀设备是一种由施加在极板上的射频电源通过电容耦合的方式在反应腔内产生等离子体并用于刻蚀的设备。其包括真空反应腔，真空反应腔侧壁上设置一开口用于容纳基板进出。设置于反应腔内的上电极、静电卡盘与下电极，上电极和下电极之间形成一反应区域，静电卡盘用于支撑基板并与下电极相连。至少一射频电源通过匹配网络施加到上电极或下电极之一，在上电极和下电极之间产生射频电场，用以将反应区域的反应气体解离为等离子体，等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子，上述活性粒子可以和待处理基板的表面发生多种物理和化学反应，使得基板表面的形貌发生改变，即完成刻蚀过程。然而，随着电容耦合等离子体刻蚀设备的使用时间增长，基板表面的蚀刻速率会出现降低现象，从而导致影响基板的良率。

技术实现思路

1、基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种上电极机构、等离子体处理装置、控制方法与控制装置，它能够保证基板(如晶圆)的良率，

2、其技术方案如下：一种上电极机构，所述上电极机构包括：

3、背部组件；

4、上电极，所述上电极包括第一电极，所述第一电极贴合于所述背部组件；以及

5、升降机构，所述升降机构连接于所述背部组件，所述升降机构与所述第一电极相连，所述升降机构用于驱动所述第一电极进行升降运动，以使得所述第一电极紧密贴合于所述背部组件。

6、在其中一个实施例中，所述上电极机构还包括压力感应器，所述压力感应器连接于所述第一电极的上表面和/或所述背部组件的下表面；所述压力感应器、所述升降机构均与控制器电性连接，所述控制器用于根据所述压力感应器感应的压力值控制所述升降机构进行升降动作。

7、在其中一个实施例中，所述压力感应器为多个，多个所述压力感应器间隔地布置于所述第一电极和/或所述背部组件上。

8、在其中一个实施例中，所述压力感应器为电容式压力感应器、压阻式压力感应器、压电式压力感应器或应变式压力感应器；和/或，所述上电极机构还包括数据发生器与电源，所述电源分别与所述数据发生器、所述压力感应器电性连接，所述数据发生器与所述电源均设置于所述第一电极的上表面上或所述背部组件的下表面上。

9、在其中一个实施例中，所述上电极机构还包括设置于所述升降机构与所述第一电极之间的传动件；所述升降机构与所述传动件相连，所述传动件与所述第一电极上的插头相连。

10、在其中一个实施例中，所述升降机构设有多个，多个所述升降机构间隔地设置于所述背部组件上，并分别与所述传动件相连。

11、在其中一个实施例中，多个所述升降机构包括多个第一升降机构与多个第二升降机构；多个所述第一升降机构绕所述第一电极的中心轴线间隔地分布于所述背部组件的中部区域，多个所述第二升降机构绕所述第一电极的中心轴线间隔地分布于所述背部组件的外围区域。

12、在其中一个实施例中，所述传动件包括内环、设置于所述内环外部的外环、以及分别连接所述内环与所述外环的连接件；多个所述第一升降机构的驱动端分别与所述内环相连，多个所述第二升降机构的驱动端分别与所述外环相连。

13、在其中一个实施例中，所述背部组件包括基座与气体分配件；所述气体分配件位于所述第一电极的上方且与所述基座相连，所述第一电极与所述气体分配件相互贴合；所述第一电极上设置有多个通气孔；所述上电极还包括第二电极，所述第二电极为环形状的电极板，所述第二电极连接于所述基座上，所述第一电极对应设于所述第二电极的开口区。

14、在其中一个实施例中，所述上电极机构还包括第一加热板与第二加热板；所述第一加热板与所述基座相连，并通过所述基座将热量传递给所述第二电极；所述第二加热板与所述气体分配件相连，并通过所述气体分配件将热量传递给所述第一电极。

15、在其中一个实施例中，所述基座包括座板以及环绕地设于所述座板上的凸台；所述凸台与所述座板围合形成有安装空间；所述第二电极连接于所述凸台上；所述气体分配件与所述第一电极设于所述安装空间处。

16、在其中一个实施例中，所述气体分配件上分布有气孔，所述气孔从所述气体分配件的中心至外围的方向上，依次排布成至少两层；每层包括绕所述气体分配件的中心依次间隔设置的至少两个气孔。

17、一种等离子体处理装置，所述等离子体处理装置包括所述的上电极机构，还包括反应腔室，以及与所述上电极机构相对间隔设置的支撑部，所述上电极机构与所述支撑部设置于所述反应腔室内，所述支撑部用于支撑基板。

18、在其中一个实施例中，所述等离子体处理装置还包括第三升降机构、距离感应器以及控制器；所述第三升降机构、所述距离感应器均与所述控制器电性连接；所述第三升降机构与所述支撑部相连，用于驱动所述支撑部进行升降运动；所述距离感应器用于感应所述支撑部的支撑面与面向于所述支撑部的所述第一电极的表面的间距值；所述控制器用于根据所述间距值控制所述第三升降机构进行升降动作，以使得所述间距值处于设定范围。

19、在其中一个实施例中，所述距离感应器为激光感应器、超声波感应器或磁感应器。

20、一种等离子体处理装置的控制方法，所述等离子体处理装置的控制方法包括：

21、获取第一电极的上表面与背部组件的下表面间的压力值；

22、根据所述压力值控制升降机构进行升降动作，以调整所述第一电极的位置，使得所述压力值处于预设范围。

23、在其中一个实施例中，所述等离子体处理装置的控制方法还包括步骤：

24、获取所述第一电极的下表面与支撑部的上表面之间的间距值；

25、根据所述间距值控制第三升降机构进行升降动作，以调整所述支撑部的位置，使得所述间距值处于设定范围。

26、一种等离子体处理装置的控制装置，所述等离子体处理装置的控制装置包括：

27、第一获取模块，所述第一获取模块用于获取第一电极的上表面与背部组件的下表面间的压力值；

28、控制模块，所述控制模块用于根据所述压力值控制升降机构进行升降动作，以调整所述第一电极的位置，使得所述压力值处于预设范围。

29、在其中一个实施例中，所述等离子体处理装置的控制装置还包括第二获取模块，所述第二获取模块用于获取所述第一电极的下表面与支撑部的上表面之间的间距值；所述控制模块还用于根据所述间距值控制第三升降机构进行升降动作，以调整所述支撑部的位置，使得所述间距值处于设定范围。

30、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时所述的方法的步骤。

31、上述的上电极机构、等离子体处理装置、控制方法与控制装置，可以通过升降机构驱动第一电极进行升降运动，使得第一电极紧密贴合于背部组件，并能保证第一电极与背部组件的平行度，从而避免了第一电极因热胀冷缩的原理导致的与背部组件贴合不紧密的现象，便能保证第一电极的导热性能良好，进而保证了基板的表面温度，以及保证了刻蚀速率，即能保证产品的良率。