一种等离子体处理装置制造方法及图纸

一种等离子体处理装置，包括：反应腔主体，所述反应腔主体的顶部设置有等离子体通道板，所述等离子体通道板包括：等离子体通道板主体；环绕所述等离子体通道板主体的侧部的通道板定位件；位于所述通道板定位件和所述反应腔主体的顶壁之间的导电导热环；位于所述等离子体通道板主体上方的等离子体发生单元。所述等离子体处理装置能够避免等离子体通道板在高温条件下损伤以及等离子体通道板接地不良的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种等离子体处理装置


[0001]本技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种等离子体处理装置。

技术介绍

[0002]在半导体制造中，涉及多道工序，每道工序都是由一定的设备和工艺来完成的。其中，等离子体反应常被用于半导体晶圆及其它基片的化学物理沉积、刻蚀以及光刻胶灰化去除等，常用的等离子体源包括ICP、CCP以及微波等产生方式。对于光刻胶灰化去除工艺，通常经过下述几个过程：1）将光刻胶旋涂到半导体衬底上；2）有针对性地将光刻胶层暴露在光线中进行显影，在半导体衬底的顶部形成特定的光刻胶图案，即部分待处理的半导体衬底暴露出来；3）刻蚀或者高剂量离子注入到半导体衬底的暴露部分；4）去除刻蚀或者高剂量离子注入过程中起到掩膜作用的光刻胶，即我们说的光刻胶灰化去除工艺。典型地，光刻胶灰化去除工艺包括两种类型：刻蚀过程结束后的光刻胶掩膜去除；高剂量离子注入过程结束后的光刻胶掩膜去除。对于光刻胶灰化去除工艺，通常不希望等离子体中的高能离子与光刻胶进行直接作用，而是期望通过等离子体中的化学活性自由基中间体与光刻胶之间产生高温化学反应。
[0003]一般地，光刻胶灰化反应腔体由等离子体产生室和晶圆处理室组成；为了防止光刻胶灰化去除过程中，等离子体中的高能离子对晶圆产生不可逆的物理轰击损伤（Plasma Induced Damage），通常在等离子体产生室和晶圆处理室之间安装一个等离子体通道板：等离子体通道板为圆盘多孔结构，中性化学活性基团可自由通过，而带电离子碰到栅网后被淬灭掉（Quench）；穿过等离子体通道板的中性化学活性基团与高温晶圆托盘上的晶圆进行高温化学反应，去除晶圆表面的残余光刻胶。
[0004]然而，现有技术中的等离子体通道板在高温条件下容易损伤。

技术实现思路

[0005]本技术解决的问题是提供一种等离子体处理装置，能够避免等离子体通道板在高温条件下损伤以及等离子体通道板接地不良的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本技术提供一种等离子体处理装置，包括：反应腔主体，所述反应腔主体的顶部设置有等离子体通道板，所述等离子体通道板包括：等离子体通道板主体；环绕所述等离子体通道板主体的侧部的通道板定位件；位于所述通道板定位件和所述反应腔主体的顶壁之间的导电导热环；位于所述等离子体通道板主体上方的等离子体发生单元。
[0007]可选的，所述导电导热环的表面硬度小于所述通道板定位件的硬度。
[0008]可选的，所述导电导热环的材料为石墨导电导热环。
[0009]可选的，所述导电导热环包括导电导热环主体、位于所述导电导热环主体顶部的第一膜层、位于导电导热环主体底部的第二膜层；第一膜层、导电导热环主体以及第二膜层沿着导电导热环主体的中心轴排布；所述第一膜层与所述通道板定位件接触，所述第二膜
层与反应腔主体的顶壁接触；所述导电导热环主体的硬度大于第一膜层和第二膜层的硬度，第一膜层和第二膜层的硬度小于所述通道板定位件的硬度。
[0010]可选的，所述导电导热环主体为铝导电导热环主体，所述第一膜层和第二膜层的材料为石墨膜层。
[0011]可选的，所述导电导热环的厚度为0.08毫米~0.15毫米。
[0012]可选的，所述导电导热环的电阻率小于或等于1
×
10
‑5Ω*m；所述导电导热环的导热率大于或等于100W/(m*K)。
[0013]可选的，所述导电导热环接地。
[0014]可选的，还包括：冷却系统，所述冷却系统包括：冷源；位于所述反应腔主体的顶壁中的通道，所述通道与所述冷源通过管道连通。
[0015]可选的，所述通道板定位件中具有贯穿所述通道板定位件的若干第一定位孔；所述导电导热环中具有贯穿所述导电导热环的若干第二定位孔，第一定位孔和第二定位孔贯通；所述等离子体处理装置还包括：紧固件，所述紧固件紧固所述通道板定位件和导电导热环至所述反应腔主体的顶壁，所述紧固件位于第一定位孔和第二定位孔中。
[0016]与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下有益效果：
[0017]本技术技术方案提供的等离子体处理装置，包括：位于所述通道板定位件和所述反应腔主体的顶壁之间的导电导热环。由于所述导电导热环的硬度小于所述通道板定位件的硬度，因此所述导电导热环相对于所述通道板定位件表现出柔性，当通道板定位件和导电导热环与反应腔主体的顶壁紧固之后，通道板定位件与反应腔主体的顶壁之间能够较好的接触，通道板定位件与反应腔主体的顶壁的接触面积增大，因此提升了通道板定位件与反应腔主体的顶壁之间的导热效果。因此当所述等离子体通道板在高温条件下，所述等离子体通道板主体的热能能够通过通道板定位件和导电导热环传导至反应腔主体的顶壁，避免等离子体通道板主体在高温下发生较大的应力，从而保证等离子体通道板主体的良好平整度，避免等离子体通道板损伤。其次，由于通道板定位件与反应腔主体的顶壁的接触面积增大，因此通道板定位件与反应腔主体的顶壁之间的接触电阻降低，这样使得通道板定位件与反应腔主体之间的导电效果增强，且通道板定位件与反应腔主体之间的接触电容增大，这样使得射频电流能够更加通畅地由等离子体通道板主体进入反应腔主体进而到地端，增强了等离子体通道板的接地效果，使得等离子体通道板主体对等离子体中带电粒子的猝灭速度提高，提高了等离子体通道板主体的过滤效果。
附图说明
[0018]图1是一种等离子体处理装置的剖面结构示意图；
[0019]图2为图1中通道板定位件与晶圆处理室的顶壁之间的接触面示意图；
[0020]图3是本技术一实施例中等离子体处理装置的剖面结构示意图；
[0021]图4为图3中通道板定位件与反应腔主体的顶壁的接触面的示意图；
[0022]图5是本技术一实施例中的等离子体通道板组件的俯视图。
具体实施方式
[0023]正如
技术介绍
所述，现有技术中的等离子体通道板在高温条件下容易损伤且等离
子体通道板发生接地不良的问题。
[0024]典型的结构如图1所示，等离子体处理装置包括：晶圆处理室3；晶圆托盘1；晶圆2；等离子体通道板主体4；通道板定位件5；等离子体通道板固定螺钉6；等离子体发生器7；等离子体产生室8；进气口9；出气口10。
[0025]通常，等离子体通道板主体4和通道板定位件5为一体结构，通道板定位件5通过等离子体通道板固定螺钉6固定到晶圆处理室3的腔体顶壁，并保持接地（以Al材料为例）。等离子体通道板主体4通常的材料可以是导电材料，如Al，也可以是绝缘材料，如陶瓷等。然而，为了增加等离子体通道板主体4对等离子体中带电粒子的过滤效果，常采用等离子体通道板主体4和通道板定位件5的材料为导电材料并接地。
[0026]经过研究发现，这种安装固定方式存在以下问题：
[0027]1.等离子体通道板主体4高温热形变应力释放问题，具体的，等离子体发生器7中的高密度等离子体会持续对等离子体通道板主体4进行加热，由于通道板定位件5的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：反应腔主体，所述反应腔主体的顶部设置有等离子体通道板，所述等离子体通道板包括：等离子体通道板主体；环绕所述等离子体通道板主体的侧部的通道板定位件；位于所述通道板定位件和所述反应腔主体的顶壁之间的导电导热环；位于所述等离子体通道板主体上方的等离子体发生单元。2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述导电导热环的表面硬度小于所述通道板定位件的硬度。3.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述导电导热环为石墨导电导热环。4.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述导电导热环包括导电导热环主体、位于所述导电导热环主体顶部的第一膜层、位于导电导热环主体底部的第二膜层；第一膜层、导电导热环主体以及第二膜层沿着导电导热环主体的中心轴排布；所述第一膜层与所述通道板定位件接触，所述第二膜层与反应腔主体的顶壁接触；所述导电导热环主体的硬度大于第一膜层和第二膜层的硬度，第一膜层和第二膜层的硬度小于所述通道板定位件的硬度。5.根据权利要求4所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述导电导热...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱勇，吴堃，张鹏兵，陈世名，
申请(专利权)人：上海谙邦半导体设备有限公司，
类型：新型
国别省市：