下电极机构及反应腔室制造技术

技术编号:17101579 阅读:193 留言:0更新日期:2018-01-21 12:18
本发明专利技术提供一种下电极机构及反应腔室,其包括基座,在基座与腔室底壁之间设置有绝缘环,以在基座的底面的边缘区域与腔室底壁之间形成等效电容,该等效电容由至少两种不同介质填充形成的平行板电容并联而成。本发明专利技术提供的下电极机构,可以实现对下电极机构对地电容的调节,从而可以使型号相同的工艺设备的一致性满足要求。

Lower electrode mechanism and reaction chamber

The present invention provides an electrode mechanism and reaction chamber, which comprises a base, an insulating ring is arranged between the base and the bottom wall of the chamber, to form the equivalent capacitance between the base of the bottom surface of the edge region and the chamber bottom wall, the equivalent capacity by at least two different medium filled parallel plate capacitors in parallel to. The lower electrode mechanism provided by the invention can adjust the ground capacitance of the lower electrode mechanism, so that the consistency of the same type of process equipment can meet the requirements.

【技术实现步骤摘要】
下电极机构及反应腔室
本专利技术涉及半导体制造
,具体地,涉及一种下电极机构及反应腔室。
技术介绍
等离子体源按照产生方式的不同可以分为容性耦合等离子体源(CCP),感应耦合等离子体源(ICP)和微波等离子体源(MP)。在上述三种等离子体源中,一般都采用上、下双电极结构,其中,上电极机构用于产生等离子体,例如感应耦合等离子体源中的线圈结构。下电极机构用于调节晶片表面的等离子体分布的均匀性和电场强度的大小,以保证沉积均匀性或者刻蚀速率、刻蚀选择比等满足工艺要求。随着工艺精度要求越来越高,在量产过程中,对型号相同的工艺设备的一致性要求越来越苛刻,其中,下电极机构对地电容就是影响工艺结果的关键参数之一,型号相同的多个工艺设备的对地电容不一致会直接影响到工艺结果不一致。下电极机构对地电容主要是指在基座与位于其下方的反应腔室的腔室壁之间形成的等效电容。目前的下电极机构无法对该等效电容进行调节,这会产生如下问题:由于型号相同的多个工艺设备的生成批次不同,以及装配过程中产生的误差均会导致多个工艺设备中下电极机构对地电容不一致,从而造成刻蚀速率、刻蚀均匀性分布不一致等,进而造成型号相同的工艺设备的一致性无法达到要求。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种下电极机构及反应腔室,其可以实现对下电极机构对地电容的调节,从而可以使型号相同的工艺设备的一致性满足要求。为实现本专利技术的目的而提供一种下电极机构,包括基座,在所述基座与所述腔室底壁之间设置有绝缘环,以在所述基座的底面的边缘区域与所述腔室底壁之间形成等效电容,所述等效电容由至少两种不同介质填充形成的平行板电容并联而成。优选的,所述绝缘环包括对应一部分所述边缘区域的环体;所述环体的径向宽度满足使所述等效电容达到期望值的条件。优选的,所述环体为一个,且所述环体的径向宽度小于所述边缘区域的径向宽度。优选的,所述环体的径向宽度满足下述公式:L=(R-r)/4其中,L为所述环体的径向宽度;R为所述边缘区域的外径;r为所述边缘区域的内径。优选的,所述环体的径向宽度满足下述公式:L=(R-r)/2其中,L为所述环体的径向宽度;R为所述边缘区域的外径;r为所述边缘区域的内径。优选的,所述环体的径向宽度满足下述公式:L=3*(R-r)/4其中,L为所述环体的径向宽度;R为所述边缘区域的外径;r为所述边缘区域的内径。优选的,所述环体为至少两个,且互为同心环,并且在各个相邻的两个所述环体中,位于外侧的环体的内径与位于内侧的环体的外径相等;通过使其中一个所述环体的径向宽度不变,且调节其余所述环体的径向宽度,来使所述等效电容达到期望值。优选的,所述环体为两个,分别为第一环体和位于其外侧的第二环体,其中,所述第一环体的内径与所述边缘区域的内径相等;所述第二环体的内径与所述第一环体的外径相等;通过设定所述第二环体的外径,来使所述等效电容达到期望值。优选的,所述环体为两个,分别为第一环体和位于其内侧的第二环体,其中,所述第一环体的外径与所述边缘区域的外径相等;所述第二环体的外径与所述第一环体的内径相等;通过设定所述第二环体的内径,来使所述等效电容达到期望值。优选的,所述环体为三个,分别为第一环体、第二环体和第三环体,其中,所述第一环体的中心线与所述边缘区域的中心线重合;所述第二环体位于所述第一环体的外侧,且所述第二环体的内径与所述第一环体的外径相等;所述第三环体位于所述第一环体的内侧,且所述第三环体的外径与所述第一环体的内径相等;通过分别设定所述第二环体的外径和所述第三环体的内径,来使所述等效电容达到期望值。优选的,所述绝缘环还包括上连接环和下连接环,其中,所述上连接环设置在所述环体的顶面与所述基座的底面之间;所述上连接环分别与所述基座和所述环体固定连接;所述下连接环设置在所述环体的底面与所述腔室底壁的顶面之间;所述下连接环分别与所述腔室底壁和所述环体固定连接。优选的,在所述上连接环与所述基座之间,在所述上连接环与所述环体之间,在所述下连接环与所述腔室底壁之间,以及在所述下连接环与所述环体之间均设置有密封圈。作为另一个技术方案,本专利技术还提供一种反应腔室,包括本专利技术提供的上述下电极机构。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术提供的下电极机构,其在基座与腔室底壁之间设置有绝缘环,以在基座的底面的边缘区域与腔室底壁之间形成等效电容,该等效电容由至少两种不同介质填充形成的平行板电容并联而成,通过设定介质的数量、介电常数(即介质材料)和径向宽度,可以实现对下电极机构对地电容的调节,以使型号相同的工艺设备的下电极机构对地电容一致,从而可以提高刻蚀速率、刻蚀均匀性分布的一致性,从而可以使型号相同的工艺设备的一致性满足要求。本专利技术提供的反应腔室,其通过采用本专利技术提供的上述下电极机构,可以提高刻蚀速率、刻蚀均匀性分布的一致性,从而可以使型号相同的工艺设备的一致性满足要求。附图说明图1A为本专利技术第一实施例提供的下电极机构的结构图;图1B为本专利技术第一实施例中环体的仰视图;图1C为一种环体的电容等效图;图1D为另一种环体的电容等效图;图2A为本专利技术第二实施例中一种环体的仰视图;图2B为本专利技术第二实施例中另一种环体的仰视图;图2C为本专利技术第二实施例中又一种环体的仰视图;图3A为本专利技术第三实施例提供的下电极机构的结构图;图3B为图3A中I区域的放大图;图3C为本专利技术第三实施例中环体的俯视图;图3D为本专利技术第三实施例中上连接环的俯视图;图4为本专利技术提供的反应腔室的剖视图。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案,下面结合附图来对本专利技术提供的下电极机构及反应腔室进行详细描述。请一并参阅图1A和图1B,本专利技术第一实施例提供一种下电极机构,其包括基座1,在该基座1与腔室底壁2之间设置有绝缘环3,以在基座1的底面的边缘区域11与腔室底壁2之间形成等效电容,该等效电容即为下电极机构对地电容。并且,等效电容由至少两种不同介质填充形成的平行板电容并联而成。通过设定介质的数量、介电常数(即介质材料)和径向宽度,可以实现对下电极机构对地电容的调节,以使型号相同的工艺设备的下电极机构对地电容一致,从而可以提高刻蚀速率、刻蚀均匀性分布的一致性,从而可以使型号相同的工艺设备的一致性满足要求。在本实施例中,绝缘环3包括对应一部分边缘区域11的环体。具体地,如图1B所示,环体为一个,且该环体的径向宽度L小于上述边缘区域11的径向宽度(R-r)/2,边缘区域11除对应环体之外的其余部分与腔室底壁2之间的空间,即腔室内的工艺环境(通常是真空)。该环体不仅起到支撑基座1的作用,同时作为在基座1和腔室底壁2形成的平行板电容之间的介质填充材料,以增大该平行板电容的电容值。由于环体仅对应一部分边缘区域11,这使得环体所在区域填充物为介质的平行板电容,其余区域形成了填充物为真空的平行板电容,这两个平行板电容相互并联。由此,通过设定环体的径向宽度,可以实现对下电极机构对地电容的调节。并且,上述环体的径向宽度满足使上述等效电容达到期望值的条件,即通过设定不同的环体的径向宽度,可以实现对下电极机构对地电容的调节。如图1C所示,若环体的径向宽度与边缘区域11的径向宽度一致,则形成填充物为绝缘介质31的平行板电容C。该平行板本文档来自技高网...
下电极机构及反应腔室

【技术保护点】
一种下电极机构,包括基座,在所述基座与所述腔室底壁之间设置有绝缘环,以在所述基座的底面的边缘区域与所述腔室底壁之间形成等效电容,其特征在于,所述等效电容由至少两种不同介质填充形成的平行板电容并联而成。

【技术特征摘要】
1.一种下电极机构,包括基座,在所述基座与所述腔室底壁之间设置有绝缘环,以在所述基座的底面的边缘区域与所述腔室底壁之间形成等效电容,其特征在于,所述等效电容由至少两种不同介质填充形成的平行板电容并联而成。2.根据权利要求1所述的下电极机构,其特征在于,所述绝缘环包括对应一部分所述边缘区域的环体;所述环体的径向宽度满足使所述等效电容达到期望值的条件。3.根据权利要求2所述的下电极机构,其特征在于,所述环体为一个,且所述环体的径向宽度小于所述边缘区域的径向宽度。4.根据权利要求3所述的下电极机构,其特征在于,所述环体的径向宽度满足下述公式:L=(R-r)/4其中,L为所述环体的径向宽度;R为所述边缘区域的外径;r为所述边缘区域的内径。5.根据权利要求3所述的下电极机构,其特征在于,所述环体的径向宽度满足下述公式:L=(R-r)/2其中,L为所述环体的径向宽度;R为所述边缘区域的外径;r为所述边缘区域的内径。6.根据权利要求3所述的下电极机构,其特征在于,所述环体的径向宽度满足下述公式:L=3*(R-r)/4其中,L为所述环体的径向宽度;R为所述边缘区域的外径;r为所述边缘区域的内径。7.根据权利要求2所述的下电极机构,其特征在于,所述环体为至少两个,且互为同心环,并且在各个相邻的两个所述环体中,位于外侧的环体的内径与位于内侧的环体的外径相等;通过使其中一个所述环体的径向宽度不变,且调节其余所述环体的径向宽度,来使所述等效电容达到期望值。8.根据权利要求7所述的下电极机构,其特征在于,所述环体为两个,分别为第一环体和位于其外侧的第二环体,其中,所述第一环...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵晋荣简师节
申请(专利权)人:北京北方华创微电子装备有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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