【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体设备领域，具体涉及一种电压正负连续可调的静电夹盘及其装置和方法。
技术介绍
1、在半导体器件的制造过程中，等离子刻蚀是将晶圆加工成设计图案的关键工艺。在整个晶圆处理过程中，等离子体环境的均匀性、晶圆的稳定性等因素对晶圆的刻蚀效果影响巨大。
2、通常采用等离子体处理装置对晶圆进行刻蚀处理。在等离子体对晶圆进行处理时，由于等离子体中的电子和正电离子在质量上存在差异，因而具有不同的运动速度。因电子质量小，更容易被电场加速，因而电子具有比正电离子更大的速度。由于一般等离子体处理装置为接地设置(如通过反应腔壁)，在等离子体与反应腔壁(低电位)间，运动速度快的电子被接地的反应腔壁导走，而运动速度慢的正电离子聚集在离反应腔壁一定距离的位置并稳定存在，因此反应腔壁附件会产生一个电场，该电场加速正离子、减速电子，通过该电场将由于热运动而飞向反应腔壁的电子打回等离子体内部。电子和正离子稳定后，形成鞘层(sheath)结构。同样原理，在晶圆上方的等离子体与晶圆之间也会形成鞘层结构，并使得晶圆具有一个直流偏压vdc，其值为负，通过控制该直流偏压vdc进而控制轰击至晶圆表面的正离子能量，以便控制晶圆的刻蚀速率。
3、在等离子体刻蚀过程中，随着射频功率、气体组分、气体压力等因素的变化，等离子体的状态也会随之发生改变，对应地，晶圆表面的直流偏压vdc也会发生变化，进而会影响静电夹盘对晶圆的吸附力。为免影响静电夹盘对晶圆的吸附状态，需要对直流偏压vdc进行补偿，但是现有的一些补偿方式在负极性高压吸附情况下容易发生输出
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种电压正负连续可调的静电夹盘及其装置和方法，所述静电夹盘的介电层内在竖直方向上层叠布置有第一电极和第二电极，通过电压控制模块调整施加至第一电极的电压和/或第二电极的电压，使静电夹盘对晶圆的吸附电压保持不变。该静电夹盘通过层叠设置的多个电极之间的协同作用，使静电夹盘对晶圆的吸附电压可以平稳、均匀且连续地在正负极性之间调节，以应对各种晶圆偏置电压的补偿场景和工艺制程需求，避免了施加到单个电极的电压从零到输出时开关闭合产生的过冲，也避免了对单个电极施加相反极性电压时，由于极性翻转开关切换产生的瞬间断电，该静电夹盘既可以实现对晶圆吸附电压的精细调控，又保证了真空反应腔内环境的稳定性，进而保证了晶圆在真空反应腔内的稳定性。
2、为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、一种电压正负连续可调的静电夹盘，包含：
4、基座；
5、电压控制模块；
6、设置于所述基座上的介电层，所述介电层的表面用于承载晶圆，所述介电层内在竖直方向上层叠布置有第一电极和第二电极，其中，电压控制模块控制第一电极与第二电极的极性相反，随着等离子体状态的变化，电压控制模块调整施加至第一电极的电压同时保持第二电极的电压不变，或电压控制模块调整施加至第二电极的电压同时保持第一电极的电压不变，或电压控制模块同时调整施加至第一电极和第二电极的电压，使静电夹盘对晶圆的吸附电压保持不变。
7、可选的，所述第一电极包含多个第一电极单元，所述第二电极包含多个第二电极单元。
8、可选的，所述介电层包含多个吸附区域，每个吸附区域包含至少一个第一电极单元和至少一个第二电极单元，电压控制模块调整施加至吸附区域内第一电极单元的电压同时保持同一吸附区域内的第二电极单元的电压不变，或电压控制模块调整施加至吸附区域内第二电极单元的电压同时保持同一吸附区域内第一电极单元的电压不变，或电压控制模块同时调整施加至同一吸附区域内第一电极单元和第二电极单元的电压，使所述吸附区域对晶圆的吸附电压保持不变。
9、可选的，所述吸附区域对应一个第一电极单元和一个第二电极单元，电压控制模块调整施加至同一吸附区域内的第一电极单元与第二电极单元的电压极性相反。
10、可选的，所述吸附区域对应一个第一电极单元和至少两个第二电极单元，电压控制模块调整施加至同一吸附区域内的第一电极单元与各第二电极单元的电压极性相反。
11、可选的，所述第一电极包含两个正极性的第一电极单元，所述第二电极包含两个负极性的第二电极单元；
12、或，所述第一电极包含两个负极性的第一电极单元，所述第二电极包含两个正极性的第二电极单元；
13、或，所述第一电极包含正极性的第一电极单元和负极性的第一电极单元，所述第二电极包含与正极性的第一电极单元对应设置的负极性的第二电极单元和与负极性的第一电极单元对应设置的正极性的第二电极单元。
14、可选的，所述第一电极和第二电极在所述介电层的表面的投影的外轮廓重合。
15、可选的，同一吸附区域内的所述第一电极单元和第二电极单元在所述介电层的表面的投影的外轮廓重合。
16、可选的，所述介电层内还包含与所述第一电极和第二电极层叠布置的第三电极。
17、可选的，所述第三电极包含多个第三电极单元。
18、可选的，电压控制模块对施加到第三电极的电压的调节范围小于施加到第一电极和第二电极的电压的调节范围。
19、可选的，所述第三电极为正极性的电极单元。
20、可选的，所述电压控制模块包含第一电压模块和第二电压模块，所述第一电压模块用于调整施加至第一电极的电压，所述第二电压模块用于调整施加到第二电极的电压。
21、可选的，所述介电层由掺杂的陶瓷材质、无掺杂的陶瓷材质、非陶瓷材质中的任意一种或多种所制备。
22、可选的，一种等离子体处理装置，其特征在于，
23、包含所述的静电夹盘，所述静电夹盘用于承载晶圆。
24、可选的，一种静电夹盘的电压调节方法，包含：
25、采用所述的静电夹盘；
26、随着等离子体状态的变化，通过电压控制模块调节各层电极的电压，使得静电夹盘对晶圆的吸附电压保持不变，所述静电夹盘对晶圆的吸附电压为：各层电极的电压之和与晶圆的直流偏压的差值。
27、可选的，电压控制模块向第一电极施加一第一正电压，向第二电极施加一第二负电压；随着晶圆的直流偏压的绝对值增大，逐渐减小第一正电压，同时维持第二电极的第二负电压的电压大小为一负启动电压值；当第一正电压减小至一正启动电压值时，电压控制模块逐步增加第二负电压，同时维持第一电极的第一正电压的电压大小为正启动电压值，使得静电夹盘对晶圆的吸附电压保持不变。
28、可选的，静电夹盘包含多个吸附区域，每个吸附区域包含至少一个第一电极单元和至少一个第二电极单元，电压控制模块调整施加至吸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，包含：
2.如权利要求1所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
3.如权利要求2所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
4.如权利要求3所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
5.如权利要求3所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
6.如权利要求3所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
7.如权利要求1所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
8.如权利要求3所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
9.如权利要求1所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
10.如权利要求9所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
11.如权利要求9所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
12.如权利要求9所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
13.如权利要求1所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
14.
15.一种等离子体处理装置，其特征在于，
16.一种静电夹盘的电压调节方法，其特征在于，包含：
17.如权利要求16所述的静电夹盘的电压控制方法，其特征在于，
18.如权利要求16所述的静电夹盘的电压控制方法，其特征在于，
19.如权利要求18所述的静电夹盘的电压控制方法，其特征在于，
20.如权利要求17或19所述的静电夹盘的电压控制方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，包含：
2.如权利要求1所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
3.如权利要求2所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
4.如权利要求3所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
5.如权利要求3所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
6.如权利要求3所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
7.如权利要求1所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
8.如权利要求3所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
9.如权利要求1所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，
10.如权利要求9所述的电压正负连续可调的静电夹盘，其特征在于，<...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，叶如彬，
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：
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