等離子體設(shè)備及其反應(yīng)腔室的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種等離子體設(shè)備及其反應(yīng)腔室，用于等離子體的反應(yīng)腔室報包括：腔體，所述腔體內(nèi)具有反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔具有工藝氣體進口和工藝氣體出口；和邊緣磁場增強組件，所述邊緣磁場增強組件設(shè)在所述反應(yīng)腔內(nèi)以增強所述反應(yīng)腔外周緣處的磁場。根據(jù)本發(fā)明實施例的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室具有能夠提高等離子體設(shè)備清洗晶圓的均勻性、增大預(yù)清洗工藝窗口等優(yōu)點。
【專利說明】等離子體設(shè)備及其反應(yīng)腔室
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室和具有該用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室的等離子體設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在PVD (物理氣相沉積)工藝設(shè)備中，需要預(yù)清洗工藝腔室，預(yù)清洗工藝作為PVD工藝的一部分，目的是為了在沉積金屬膜之前，清除晶圓表面的污染物或溝槽和穿孔底部的殘余物。預(yù)清洗工藝會明顯提升接下來步驟所沉積膜的附著力、改善芯片的電氣性能和可靠性。預(yù)清洗完成后的下一步驟就是通過濺射來沉積金屬膜。預(yù)清洗工藝通常是將氣體，如Ar (氬氣)、He (氦氣)等，激發(fā)為等離子體，利用等離子體的化學(xué)反應(yīng)和物理轟擊作用，對晶圓或工件進行去雜質(zhì)的處理。預(yù)清洗作為PVD工藝的重要部分，對晶圓的清洗效果直接影響后序工藝中沉積膜的附著力及芯片的電氣性能和可靠性。傳統(tǒng)的晶圓預(yù)清洗裝置對晶圓的清洗不均勻，導(dǎo)致晶圓的中心處被刻蝕得較多且邊緣處被刻蝕的較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種能夠提高等離子體設(shè)備清洗晶圓的均勻性、增大預(yù)清洗工藝窗口的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室。
[0004]本發(fā)明的另一個目的在于提出一種具有所述用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室的等離子體設(shè)備。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提出一種用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，所述用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室包括:腔體，所述腔體內(nèi)具有反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔具有工藝氣體進口和工藝氣體出口 ；和邊緣磁場增強組件，所述邊緣磁場增強組件設(shè)在所述反應(yīng)腔內(nèi)以增強所述反應(yīng)腔外周緣處的磁場。
[0006]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室通過在所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置所述邊緣磁場增強組件，可以利用所述邊緣磁場增強組件增強所述反應(yīng)腔的外周緣的磁場強度，這樣可以提高所述反應(yīng)腔的外周緣處的等離子體的離化率。由此可以提高所述反應(yīng)腔的外周緣處的離子體密度，即可以降低所述反應(yīng)腔的中心處和外周緣處的等離子體密度差異以使所述反應(yīng)腔內(nèi)等離子體分布均勻，從而可以使晶圓的中心處和邊緣處被等離子體均勻轟擊以提高具有所述反應(yīng)腔室的等離子體設(shè)備清洗晶圓的均勻性，進而可以增大預(yù)清洗工藝窗口。因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室具有能夠提高等離子體設(shè)備清洗晶圓的均勻性、增大預(yù)清洗工藝窗口等優(yōu)點。
[0007]另外，根據(jù)本發(fā)明的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室還具有如下附加技術(shù)特征:
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述邊緣磁場增強組件包括多個磁性件，所述多個磁性件沿所述反應(yīng)腔的周向間隔排列成環(huán) 狀。由此可以利用所述邊緣磁場增強組件增強所述反應(yīng)腔的外周緣處的磁場，且利用排列成環(huán)狀的多個所述磁性件可以使所述反應(yīng)腔的外周緣的各處的磁場均得到增強，即可以提高所述邊緣磁場增強組件對所述反應(yīng)腔的外周緣的磁場的增強效果。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述邊緣磁場增強組件還包括上盤和下盤，每個所述磁性件的上端與所述上盤相連而每個所述磁性件的下端與所述下盤相連。這樣可以將多個所述磁性件固定在所述上盤和所述下盤之間，即可以利用所述上盤和所述下盤將多個所述磁性件的排列位置固定，由此不僅可以使多個所述磁性件在所述反應(yīng)腔內(nèi)的位置固定，而且可以便于將所述邊緣磁場增強組件安裝在所述反應(yīng)腔內(nèi)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述上盤上設(shè)有上安裝孔，所述下盤上設(shè)有下安裝孔，每個所述磁性件的第一端設(shè)有與所述上安裝孔配合的上銷軸而第二端設(shè)有與所述下安裝孔配合的下銷軸。由此可以將多個所述磁性件可拆卸地安裝在所述上盤和所述下盤之間且所述磁性件的安裝和拆卸方便。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述上盤和所述下盤進一步通過螺柱相連，且所述邊緣磁場增強組件通過所述螺柱連接到所述反應(yīng)腔的頂壁上。這樣不僅可以利用所述螺柱加強所述邊緣磁場增強組件的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且可以便于將所述邊緣磁場增強組件安裝在所述反應(yīng)腔內(nèi)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述多個磁性件鄰近所述上盤和下盤的外周緣且排列成以多個同心環(huán)，所述多個同心環(huán)的中心軸線與所述上盤和下盤的中心軸線重合。由此可以利用排列成多個同心環(huán)的多個所述磁性件進一步提高所述邊緣磁場增強組件對所述反應(yīng)腔的外周緣的磁場的增強效果。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述多個磁性件等間隔排列。這樣可以使所述邊緣磁場增強組件均勻增強所述 反應(yīng)腔的外周緣的磁場，即可以使所述反應(yīng)腔的外周緣的周向的各處磁場得到均勻增強，由此可以使所述反應(yīng)腔內(nèi)的等離子體的分布更加均勻，從而可以進一步提高具有所述反應(yīng)腔室的等離子體設(shè)備清洗晶圓的均勻性，進而可以進一步增大預(yù)清洗工藝窗口。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述磁性件為圓柱形磁鐵。這樣可以使所述邊緣磁場增強組件的結(jié)構(gòu)更加合理。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，多個所述磁性件的N極朝向同一方向，多個所述磁性件的S極朝向同一方向。這樣可以利用多個所述磁性件最大限度地增強所述反應(yīng)腔的外周緣的磁場。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述腔體為圓筒形，所述反應(yīng)腔為圓柱形，所述多個磁性件沿所述反應(yīng)腔的周向等間隔排列成至少一個圓環(huán)，所述圓環(huán)的中心軸線與所述反應(yīng)腔的中心軸線重合。這樣可以使所述反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)與晶圓的形狀適配，由此可以提高具有所述反應(yīng)腔室的等離子體設(shè)備清洗晶圓的方便性和效果。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述同心環(huán)為兩個。這樣可以在保證所述反應(yīng)腔室的成本較低的情況下提高所述邊緣磁場增強組件對所述反應(yīng)腔的外周緣的磁場的增強效果。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述邊緣磁場增強組件鄰近所述反應(yīng)腔的頂壁設(shè)置。這樣可以擴大所述邊緣磁場增強組件在上下方向上對所述反應(yīng)腔的外周緣的磁場的增強范圍。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述邊緣磁場增強組件安裝在所述反應(yīng)腔的頂壁上。由此可以使所述邊緣磁場增強組件在上下方向上對所述反應(yīng)腔的外周緣的磁場的增強范圍最大。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述腔體包括:上筒體；下筒體；中間絕緣筒體，所述中間絕緣筒體設(shè)在所述上筒體與所述下筒體之間；頂蓋，所述頂蓋設(shè)在所述上筒體的上端；底蓋，所述底蓋設(shè)在所述下筒體的下端；法拉第筒，所述法拉第筒設(shè)在所述中間絕緣筒的內(nèi)壁上且設(shè)有沿軸向貫通的接縫；和絕緣件，所述絕緣件安裝在所述接縫處。所述腔體具有結(jié)構(gòu)合理，性能可靠、成本低等優(yōu)點。
[0021]本發(fā)明的第二方面提出一種等離子體設(shè)備，所述等離子體設(shè)備包括:反應(yīng)腔室，所述反應(yīng)腔室組件為根據(jù)本發(fā)明的第一方面所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室；射頻線圈，所述射頻線圈繞所述腔體的外周壁設(shè)置；第一射頻電源，所述第一射頻電源通過第一匹配器與所述射頻線圈相連；和晶片支撐件，所述晶片支撐件設(shè)在所述反應(yīng)腔內(nèi)，用于支撐晶片。
[0022]根據(jù)本發(fā)明實施例的等離子體設(shè)備通過利用根據(jù)本發(fā)明的第一方面所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，從而具有清洗晶圓均勻、工藝窗口寬等優(yōu)點。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述等離子體設(shè)備還包括第二射頻電源，所述第二射頻電源通過第二匹配器與所述晶片支撐件相連。所述第二射頻電源的射頻功率通過所述第二匹配器使在所述晶片支撐件上的晶圓產(chǎn)生射頻自偏壓，以吸引正離子來轟擊，從而可以提高所述等離子體設(shè)備對晶圓的清洗效果和清洗效率。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述等離子體設(shè)備為PVD設(shè)備、CVD設(shè)備或刻蝕設(shè)備。所述等離子體設(shè)備具有應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。
[0025]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到?！ぁ緦＠綀D】

【附圖說明】
[0026]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室的邊緣磁場增強組件的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0029]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室的邊緣磁場增強組件的局部結(jié)構(gòu)不意圖；
[0030]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室的磁性件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的等離子體設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]等離子體設(shè)備1、反應(yīng)腔室10、腔體100、反應(yīng)腔110、工藝氣體進口 111、工藝氣體出口 112、反應(yīng)腔110的頂壁113、上筒體120、下筒體130、中間絕緣筒體140、頂蓋150、底蓋160、法拉第筒170、絕緣件180、邊緣磁場增強組件200、磁性件210、磁性件210的第一端211、上銷軸212、磁性件210的第二端213、下銷軸214、上盤220、下盤230、螺柱240、射頻線圈20、第一射頻電源30、第一匹配器40、晶片支撐件50、第二射頻電源60、第二匹配器70。
【具體實施方式】
[0033]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0034]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0035]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確的限定。
[0036]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0037]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方·，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0038]下面參照圖1-圖4描述根據(jù)本發(fā)明實施例的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室10。如圖1-圖4所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室10包括腔體100和邊緣磁場增強組件200。
[0039]腔體100內(nèi)具有反應(yīng)腔110，反應(yīng)腔110具有工藝氣體進口 111和工藝氣體出口112。邊緣磁場增強組件200設(shè)在反應(yīng)腔110內(nèi)以增強反應(yīng)腔110外周緣處的磁場。
[0040]發(fā)明人經(jīng)過實驗分析發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的晶圓預(yù)清洗裝置對晶圓的清洗不均勻的原因在于:預(yù)清洗工藝中所用的工藝氣體(例如氬氣)的等離子體分布具有單峰狀特性，反應(yīng)腔的中心區(qū)域的等離子體密度高于邊緣處的等離子體密度，最終導(dǎo)致晶圓的中心處被刻蝕得較多且邊緣處被刻蝕得較少。
[0041]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室10通過在反應(yīng)腔110內(nèi)設(shè)置邊緣磁場增強組件200，可以利用邊緣磁場增強組件200增強反應(yīng)腔110的外周緣的磁場強度，這樣可以提高反應(yīng)腔110的外周緣處的等離子體的離化率。由此可以提高反應(yīng)腔110的外周緣處的離子體密度，即可以降低反應(yīng)腔110的中心處和外周緣處的等離子體密度差異以使反應(yīng)腔110內(nèi)等離子體分布均勻，從而可以使晶圓的中心處和邊緣處被等離子體均勻轟擊以提高具有反應(yīng)腔室10的等離子體設(shè)備清洗晶圓的均勻性，進而可以增大預(yù)清洗工藝窗口。因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室10具有能夠提高等離子體設(shè)備清洗晶圓的均勻性、增大預(yù)清洗工藝窗口等優(yōu)點。
[0042]具體而言，如圖1-圖4所示，邊緣磁場增強組件200可以包括多個磁性件210，多個磁性件210可以沿反應(yīng)腔110的周向間隔排列成環(huán)狀。由此可以利用邊緣磁場增強組件200增強反應(yīng)腔110的外周緣處的磁場，且利用排列成環(huán)狀的多個磁性件210可以使反應(yīng)腔110的外周緣的各處的磁場均得到增強，即可以提高邊緣磁場增強組件200對反應(yīng)腔110的外周緣的磁場的增強效果。
[0043]圖1和圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室10。如圖1和圖3所示，腔體100可以為圓筒形，反應(yīng)腔110可以為圓柱形，多個磁性件210可以沿反應(yīng)腔110的周向等間隔排列成至少一個圓環(huán)，所述圓環(huán)的中心軸線可以與反應(yīng)腔110的中心軸線重合。這樣可以使反應(yīng)腔室10的結(jié)構(gòu)與晶圓的形狀適配，由此可以提高具有反應(yīng)腔室10的等離子體設(shè)備清洗晶圓的方便性和效果。
[0044]有利地，如圖3所示，所述同心環(huán)可以為兩個。也就是說，多個磁性件210可以沿反應(yīng)腔110的周向等間隔排列成兩個圓環(huán)。具體地，位于外側(cè)的圓環(huán)上可以排列有三十六個磁性件210，位于內(nèi)側(cè)的圓環(huán)上可以排列有十八個磁性件210。這樣可以在保證反應(yīng)腔室10的成本較低的情況下提高邊緣磁場增強組件200對反應(yīng)腔110的外周緣的磁場的增強效
果O
[0045]更為有利地，邊緣磁場增強組件200可以鄰近反應(yīng)腔110的頂壁113設(shè)置(上下方向如圖1、圖2、圖4和圖5中的箭頭A所示)。這樣可以擴大邊緣磁場增強組件200在上下方向上對反應(yīng)腔110的外周緣的磁場的增強范圍。優(yōu)選地，如圖1所示，邊緣磁場增強組件200可以安裝在反應(yīng)腔110的頂壁113上。由此可以使邊緣磁場增強組件200在上下方向上對反應(yīng)腔110的外周緣的磁場的增強范圍最大。
[0046]圖1-圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室10。如圖1-圖4所示，如圖1-圖4所示，邊緣磁場增強組件200還可以包括上盤220和下盤230，每個磁性件210的上端可以與上盤220相連而每個磁性件210的下端可以與下盤230相連。上盤220的厚度可以為五毫米，下盤230的厚度可以為五毫米。這樣可以將多個磁性件210固定在上盤220和下盤230之間，即可以利用上盤220和下盤230將多個磁性件210的排列位置固定，由此不僅可以使多個磁性件210在反應(yīng)腔110內(nèi)的位置固定，而且可以便于將邊緣磁場增強組件200安裝在反應(yīng)腔110內(nèi)。
[0047]可選地，如圖1-圖4所示，上盤220上可以設(shè)有上安裝孔，下盤230上可以設(shè)有下安裝孔，所述上安裝孔和所述下安裝孔可以在上下方向上相對，每個磁性件210的第一端211可以設(shè)有與所述上安裝孔配合的上銷軸212而磁性件210的第二端213可以設(shè)有與所述下安裝孔配合的下銷軸214。換言之，磁性件210的上端可以設(shè)有上銷軸212，磁性件210的下端可以設(shè)有下銷軸214，上銷軸212可以配合在所述上安裝孔內(nèi)且下銷軸214可以配合在所述下安裝孔內(nèi)。由此可以將多個磁性件210可拆卸地安裝在上盤220和下盤230之間且磁性件210的安裝和 拆卸方便。其中，磁性件210可以為圓柱形磁鐵以使邊緣磁場增強組件200的結(jié)構(gòu)更加合理。[0048]其中，多個所述第一安裝孔可以沿上盤220的周向等間隔排列成六個圓環(huán)，所述第二安裝孔可以沿下盤230的周向等間隔排列成六個圓環(huán)，多個磁性件210可以根據(jù)實際需要安裝在任意一個或多個所述圓環(huán)上。
[0049]更為具體地，多個磁性件210的N極可以朝向同一方向，多個磁性件210的S極可以朝向同一方向。換言之，多個磁性件210的N極可以朝上且多個磁性件210的S極可以朝下，多個磁性件210的N極也可以朝下且多個磁性件210的S極也可以朝上。這樣可以利用多個磁性件210最大限度地增強反應(yīng)腔110的外周緣的磁場。
[0050]可選地，如圖1-圖3所示，上盤220和下盤230可以進一步通過螺柱240相連，且邊緣磁場增強組件200可以通過螺柱240連接到反應(yīng)腔110的頂壁113上。螺柱240可以由不銹鋼制成。也就是說，螺柱240可以依次穿過上盤220和下盤230而連接到反應(yīng)腔110的頂壁113上，這樣不僅可以利用螺柱240加強邊緣磁場增強組件200的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而且可以便于將邊緣磁場增強組件200安裝在反應(yīng)腔110內(nèi)。
[0051]有利地，螺柱240可以為多個，多個螺柱240可以沿上盤220和下盤230的周向排列成至少一個圓環(huán)，從而可以進一步提高邊緣磁場增強組件200的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和邊緣磁場增強組件200在反應(yīng)腔110的頂壁113上的位置的穩(wěn)定性。
[0052]圖2和圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個具體示例的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室10。如圖2和圖3所示，多個磁性件210可以鄰近上盤220和下盤230的外周緣且多個磁性件210可以排列成以多個同心環(huán)，所述多個同心環(huán)的中心軸線可以與上盤220和下盤230的中心軸線重合。也就是說，多個所述同心環(huán)的圓心可以與上盤220和下盤230的圓心在上下方向上位于同一條直線上。由此可以利用排列成多個同心環(huán)的多個磁性件210進一步提高邊緣磁場增強組件200對反應(yīng)腔110的外周緣的磁場增強效果。
[0053]有利地，如圖3所示，多個磁性件210可以等間隔排列。這樣可以使邊緣磁場增強組件200均勻增強反應(yīng)腔110的外周緣的磁場，即可以使反應(yīng)腔110的外周緣的周向的各處磁場得到均勻增強，由此可以使反應(yīng)腔110內(nèi)的等離子體的分布更加均勻，從而可以進一步提高具有反應(yīng)腔室10的等離子體設(shè)備清洗晶圓的均勻性，進而可以進一步增大預(yù)清洗工藝窗口。
[0054]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個示例的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室10。如圖1所示，腔體100可以包括上筒體120、下筒體130、中間絕緣筒體140、頂蓋150、底蓋160、法拉第筒170和絕緣件180。
[0055]上筒體120和下筒體130可以由金屬(例如鋁)制成。中間絕緣筒體140可以設(shè)在上筒體120與下筒體130之間，中間絕緣筒體140可以有陶瓷或石英制成。頂蓋150可以設(shè)在上筒體120的上端，頂蓋150可以有金屬(例如鋁)制成，邊緣磁場增強組件200可以安裝在頂蓋150的下表面上，即螺柱240可以安裝在頂蓋150的下表面上。底蓋160可以設(shè)在下筒體130的下端， 上筒體120、下筒體130、中間絕緣筒體140、頂蓋150和底蓋160可以共同限定出反應(yīng)腔110。法拉第筒170可以設(shè)在中間絕緣筒體140的內(nèi)壁上，法拉第筒170可以由金屬(例如鋁)制成，法拉第筒170上可以設(shè)有沿軸向貫通的接縫。換言之，所述接縫可以沿上下方向貫通法拉第筒170，所述接縫的寬度可以小于十毫米。所述接縫用于減少渦流損耗和防止法拉第筒170發(fā)熱。絕緣件180可以安裝在所述接縫處，以避免絕緣筒體140從所述接縫露出的部分被腐蝕。腔體100具有結(jié)構(gòu)合理，性能可靠、成本低等優(yōu)點。[0056]下面參照圖5描述根據(jù)本發(fā)明實施例的等離子體設(shè)備I。如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的等離子體設(shè)備I包括反應(yīng)腔室、射頻線圈20、第一射頻電源30和晶片支撐件50。
[0057]所述反應(yīng)腔室組件為根據(jù)上述實施例的的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室10。射頻線圈20繞腔體100的外周壁設(shè)置。射頻線圈20可以為一匝或多匝。第一射頻電源30通過第一匹配器40與射頻線圈20相連，以通過第一匹配器40將射頻功率施加在射頻線圈20上，從而將反應(yīng)腔110內(nèi)的工藝氣體激發(fā)為等離子體。具體地，第一射頻電源30的頻率可以為2MHz或13.56MHz，第一射頻電源30施加在射頻線圈20上的射頻功率可以為400kHz、2MHz、13.56MHz或60MHz。晶片支撐件50設(shè)在反應(yīng)腔110內(nèi)，用于支撐晶片。
[0058]根據(jù)本發(fā)明實施例的等離子體設(shè)備I通過利用反應(yīng)腔室10，從而具有清洗晶圓均勻、工藝窗口寬等優(yōu)點。
[0059]其中，等尚子體設(shè)備I可以為PVD設(shè)備、CVD設(shè)備或刻蝕設(shè)備。等尚子體設(shè)備I具有應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。
[0060]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的等離子體設(shè)備I。如圖5所示，等離子體設(shè)備I還可以包括第二射頻電源60，第二射頻電源60可以通過第二匹配器70與晶片支撐件50相連。第二射頻電源60的頻率可以為2MHz或13.56MHz。第二射頻電源60的射頻功率通過第二匹配器70使在晶片支撐件50上的晶圓產(chǎn)生射頻自偏壓，以吸引正離子來轟擊，從而可以提高等離子體設(shè)備I對晶圓的清洗效果和清洗效率。
[0061]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
·[0062]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，其特征在于，包括: 腔體，所述腔體內(nèi)具有反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔具有工藝氣體進口和工藝氣體出口 ；和 邊緣磁場增強組件，所述邊緣磁場增強組件設(shè)在所述反應(yīng)腔內(nèi)以增強所述反應(yīng)腔外周緣處的磁場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述邊緣磁場增強組件包括多個磁性件，所述多個磁性件沿所述反應(yīng)腔的周向間隔排列成環(huán)狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述邊緣磁場增強組件還包括上盤和下盤，每個所述磁性件的上端與所述上盤相連而每個所述磁性件的下端與所述下盤相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述上盤上設(shè)有上安裝孔，所述下盤上設(shè)有下安裝孔，每個所述磁性件的第一端設(shè)有與所述上安裝孔配合的上銷軸而第二端設(shè)有與所述下安裝孔配合的下銷軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述上盤和所述下盤進一步通過螺柱相連，且所述邊緣磁場增強組件通過所述螺柱連接到所述反應(yīng)腔的頂壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述多個磁性件鄰近所述上盤和下盤的外周緣且排列成以多個同心環(huán)，所述多個同心環(huán)的中心軸線與所述上盤和下盤的中心軸線重合。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述多個磁性件等間隔排列?！?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述磁性件為圓柱形磁鐵。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，其特征在于，多個所述磁性件的N極朝向同一方向，多個所述磁性件的S極朝向同一方向。
10.根據(jù)權(quán)利要求2-9中任一項所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述腔體為圓筒形，所述反應(yīng)腔為圓柱形，所述多個磁性件沿所述反應(yīng)腔的周向等間隔排列成至少一個圓環(huán)，所述圓環(huán)的中心軸線與所述反應(yīng)腔的中心軸線重合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述同心環(huán)為兩個。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述邊緣磁場增強組件鄰近所述反應(yīng)腔的頂壁設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述邊緣磁場增強組件安裝在所述反應(yīng)腔的頂壁上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述腔體包括: 上筒體； 下筒體； 中間絕緣筒體，所述中間絕緣筒體設(shè)在所述上筒體與所述下筒體之間； 頂蓋，所述頂蓋設(shè)在所述上筒體的上端；底蓋，所述底蓋設(shè)在所述下筒體的下端； 法拉第筒，所述法拉第筒設(shè)在所述中間絕緣筒的內(nèi)壁上且設(shè)有沿軸向貫通的接縫；和 絕緣件，所述絕緣件安裝在所述接縫處。
15.一種等離子體設(shè)備，其特征在于，包括: 反應(yīng)腔室，所述反應(yīng)腔室組件為根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項所述的用于等離子體設(shè)備的反應(yīng)腔室； 射頻線圈，所述射頻線圈繞所述腔體的外周壁設(shè)置； 第一射頻電源，所述第一射頻電源通過第一匹配器與所述射頻線圈相連；和 晶片支撐件，所述晶片支撐件設(shè)在所述反應(yīng)腔內(nèi)，用于支撐晶片。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的等離子體設(shè)備，其特征在于，還包括第二射頻電源，所述第二射頻電源通過第二匹配器與所述晶片支撐件相連。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的等離子體設(shè)備，其特征在于，所述等離子體設(shè)備為PVD設(shè)備、CVD設(shè)備或刻蝕設(shè)備?！?br> 【文檔編號】C23C14/22GK103849836SQ201210516454
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月5日
【發(fā)明者】劉建生, 陳鵬, 呂鈾, 楊玉杰, 郭浩 申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司