等离子体处理装置中的加热装置及抗射频干扰方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种等离子体处理装置中的加热装置及抗射频干扰方法，将用于抗射频干扰的电感性元件或电容性元件，接入到加热装置的加热丝区域，使加热丝所在的供电回路对射频信号等效为开路或短路，减少耦合降低干扰，避免损坏加热丝的电源控制部分。坏加热丝的电源控制部分。坏加热丝的电源控制部分。

【技术实现步骤摘要】
等离子体处理装置中的加热装置及抗射频干扰方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种等离子体处理装置中的加热 装置及抗射频干扰方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着半导体制造工艺的发展，对元件的集成度和性能要求越来 越高，等离子体技术(Plasma Technology)得到了极为广泛的应用。等离子 体技术通过在等离子体处理装置的反应腔室内通入反应气体并引入电子流， 利用射频电场使电子加速，与反应气体发生碰撞使反应气体发生电离而产生 等离子体，产生的等离子体可被用于各种半导体制造工艺，例如沉积工艺(如 化学气相沉积)、刻蚀工艺(如干法刻蚀)等。
[0003]等离子体处理设备包括常见的电容耦合型和电感耦合型等离子体处理装 置。在需要较高等离子浓度的应用场合，电感耦合型等离子处理装置是主流。 通常地，传统的电感耦合等离子反应腔包括一个腔体，腔体内下部设置有基 座，基座上可以放置待处理的基片。反应腔顶部为绝缘材料窗，通常绝缘材 料窗是由石英等陶瓷材料制成。绝缘材料窗上方设置有连接到射频电源的射 频线圈，这些线圈作为天线产生射频电磁场，电磁场能够穿过绝缘材料窗进 入反应腔内电离反应气体以形成高浓度等离子体。通常地，在射频线圈和绝 缘材料窗之间还设置有加热器。在基片处理的过程中，绝缘材料窗的温度从 室温逐渐升高到超过100度的处理温度并维持在该处理温度。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种等离子体处理装置中的加热装置及抗射频干扰方法，将 用于抗射频干扰的元件，接入到加热装置的加热丝区域，使加热丝所在的供 电回路对射频信号等效为开路或短路，减少耦合降低干扰，避免损坏加热丝 的电源控制部分。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的一个技术方案是提供一种等离子体处理装 置中的加热装置，所述等离子体处理装置包含：
[0006]感应线圈，与射频源连接，在射频源的激励下产生感应磁场；
[0007]真空的反应腔；反应腔内的反应气体在感应磁场的作用下产生等离子体， 对反应腔内的基片进行处理；
[0008]介质窗，位于反应腔的顶部，将位于介质窗上方的感应线圈与反应腔隔 开；
[0009]加热装置，位于介质窗的上方，感应线圈的下方；所述加热装置包含一 个或多个加热组件，每个加热组件的两端与电源连接形成供电回路，使加热 组件中的加热丝产生热量，对介质窗进行加热，
[0010]其中，每个加热组件，包含：
[0011]一个或多个电感性元件；所述电感性元件串联地接入至供电回路中对应 于加热丝的区域，使所述供电回路对射频信号等效为开路；或者，
[0012]一个或多个电容性元件；所述电容性元件并联地接入至供电回路中对应 于加热
丝的区域，使供电回路对射频信号等效为短路。
[0013]可选地，每个供电回路接入有一个电感性元件时，所述电感性元件的感 抗值，使所述供电回路对于射频源的射频频率等效为开路；
[0014]每个供电回路接入有多个电感性元件时，使供电回路中对应每个电感性 元件的接入点，对于射频源的射频频率均等效为开路，实现多点开路。
[0015]可选地，每个供电回路接入有一个电容性元件时，所述电容性元件的阻 抗值，使所述供电回路对于射频源的射频频率等效为短路；
[0016]每个供电回路接入有多个电容性元件时，使供电回路中对应每个电容性 元件的接入点，对于射频源的射频频率均等效为短路，实现多点短路。
[0017]可选地，每个供电回路接入有一个电感性元件时，所述电感性元件的阻 抗值，是该供电回路中的加热丝在射频源的射频频率下的阻抗值的100倍以 上；
[0018]每个供电回路接入有多个电感性元件时，每个电感性元件的阻抗值，是 该供电回路中的加热丝在射频源的射频频率下的阻抗值的100倍以上。
[0019]可选地，每个供电回路接入有一个电容性元件时，所述电容性元件的电 容值在2200pf以上；每个供电回路接入有多个电容性元件时，每个电容性元 件的电容值在2200pf以上。
[0020]可选地，所述射频源的射频频率为13.56MHz、2MHz或60MHz。
[0021]可选地，每个所述加热组件中的加热丝，包含：
[0022]形状相同的第一层加热丝和第二层加热丝，两者位置接近且在同一平面 错开；
[0023]加热丝连接部分，将第一层加热丝与第二层加热丝导电连接；
[0024]其中，第一层加热丝的第一端为电源输入端，第二层加热丝的第一端为 电源输出端，分别与电源连接；第一层加热丝的第二端、第二层加热丝的第 二端，与加热丝连接部分的两端分别连接。
[0025]可选地，所述电容性元件一端连接至第一层加热丝，另一端连接至第二 层加热丝。
[0026]可选地，所述电感性元件通过以下至少一种形式接入供电回路中：
[0027]串联在第一层加热丝中；
[0028]串联在第二层加热丝中；
[0029]作为加热丝连接部分，将第一层加热丝与第二层加热丝导电连接。
[0030]可选地，所述加热组件包含多个电感性元件时，所述多个电感性元件周 期性地接入至供电回路中对应于加热丝的区域；
[0031]所述加热组件包含多个电容性元件时，所述多个电容性元件周期性地接 入至供电回路中对应于加热丝的区域。
[0032]可选地，所述加热组件包含多个电感性元件时，所述多个电感性元件周 期性地接入至供电回路中对应于第一层加热丝或第二层加热丝的区域；
[0033]所述加热组件包含多个电容性元件时，所述多个电容性元件周期性地接 入至供电回路中对应于第一层加热丝或第二层加热丝的区域。
[0034]可选地，所述供电回路对射频信号等效为开路或短路的同时，所述供电 回路对加热丝的供电保持通路。
[0035]可选地，与所述加热组件连接的电源是交流或者直流供电的电源。
[0036]可选地，所述电感性元件包含射频扼流圈。
[0037]本专利技术的另一个技术方案是提供一种等离子体处理装置中抗射频干扰的 方法，感应线圈与射频源连接，在射频源的激励下所产生的感应磁场，透过 将感应线圈与反应腔隔开的介质窗，耦合到真空的反应腔内，使腔内的反应 气体受到激发产生用于处理基片的等离子体；位于介质窗上方、感应线圈下 方的加热装置，包含一个或多个加热组件，每个加热组件的两端与电源连接 形成供电回路，使加热组件中的加热丝产生热量，对介质窗进行加热；
[0038]所述加热装置是上述任意一种等离子体处理装置中的加热装置，其中的 每个加热组件包含：
[0039]一个或多个电感性元件；所述电感性元件串联地接入至供电回路中对应 于加热丝的区域，使所述供电回路对射频信号等效为开路，以避免所述感应 磁场耦合到供电回路中形成感应电动势；或者，
[0040]一个或多个电容性元件；所述电容性元件并联地接入至供电回路中对应 于加热丝的区域，使供电回路对射频信号等效为短路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体处理装置中的加热装置，所述等离子体处理装置包含：感应线圈，与射频源连接，在射频源的激励下产生感应磁场；真空的反应腔；反应腔内的反应气体在感应磁场的作用下产生等离子体，对反应腔内的基片进行处理；介质窗，位于反应腔的顶部，将位于介质窗上方的感应线圈与反应腔隔开；加热装置，位于介质窗的上方，感应线圈的下方；所述加热装置包含一个或多个加热组件，每个加热组件的两端与电源连接形成供电回路，使加热组件中的加热丝产生热量，对介质窗进行加热，其特征在于，每个加热组件，包含：一个或多个电感性元件；所述电感性元件串联地接入至供电回路中对应于加热丝的区域，使所述供电回路对射频信号等效为开路；或者，一个或多个电容性元件；所述电容性元件并联地接入至供电回路中对应于加热丝的区域，使供电回路对射频信号等效为短路。2.如权利要求1所述等离子体处理装置中的加热装置，其特征在于，每个供电回路接入有一个电感性元件时，所述电感性元件的感抗值，使所述供电回路对于射频源的射频频率等效为开路；每个供电回路接入有多个电感性元件时，使供电回路中对应每个电感性元件的接入点，对于射频源的射频频率均等效为开路，实现多点开路。3.如权利要求1所述等离子体处理装置中的加热装置，其特征在于，每个供电回路接入有一个电容性元件时，所述电容性元件的阻抗值，使所述供电回路对于射频源的射频频率等效为短路；每个供电回路接入有多个电容性元件时，使供电回路中对应每个电容性元件的接入点，对于射频源的射频频率均等效为短路，实现多点短路。4.如权利要求2所述等离子体处理装置中的加热装置，其特征在于，每个供电回路接入有一个电感性元件时，所述电感性元件的阻抗值，是该供电回路中的加热丝在射频源的射频频率下的阻抗值的100倍以上；每个供电回路接入有多个电感性元件时，每个电感性元件的阻抗值，是该供电回路中的加热丝在射频源的射频频率下的阻抗值的100倍以上。5.如权利要求3所述等离子体处理装置中的加热装置，其特征在于，每个供电回路接入有一个电容性元件时，所述电容性元件的电容值在2200pf以上；每个供电回路接入有多个电容性元件时，每个电容性元件的电容值在2200pf以上。6.如权利要求2～5中任意一项所述等离子体处理装置中的加热装置，其特征在于，所述射频源的射频频率为13.56MHz、2MHz或60MHz。7.如权利要求1所述等离子体处理装置中的加热装置，其特征在于，每个所述加热组件中的加热丝，包含：形状相同的第一层加热丝和第二层加热丝，两者位置接近且在同一平面错开；加热丝连接部分，将第一层加热丝与第二层加热丝导电连接；其中，第一层加热丝的第一端为电源输入端，第二层加热丝的第一端为电源输出端，分别与电源连接；第一层加热丝的第二端、第二层加热丝的第二端，与加热丝连接部分的两端
分别连接。8.如权利要求7所述等离子体处理装置中的加热装置，其特征在于，所述电容性元件一端连接至第一层加热丝，另一端连接至第二层加热丝。9.如权利要求7所述等离子体处理装置中的加热装置，其特征在于，所述电感性元件通过以下至少一种形式接入供电回路中：串联在第一层加热丝中；串联在第二层加热丝中；作为加热丝连接部分，将第一层加热丝与第二层加热丝导电连接。10.如权利要求1或7～9中任意一项所述等离子体处理装置中的加热装置，其特征在于，所述加热组件包含多个电感性元件时，所述多个电感性元件周期性地接入至供电回路中对应于加热丝的区域；所述加热组件包含多个电容性元件时，所述多个电容性元件周期性地接入至供电回路中对应于加热丝的区域。11.如权利要求7～9中任意一项所述等离子体处理装置中的加热装置，其特征在于，所述加热组件包含多个电感性元件时，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞晓贝，丁冬平，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：