流高壓的大小則由氦氣的背壓決定。在制程工藝進(jìn)行的整個過程中，施加于靜電夾盤電極205上的直流高壓一直保持，以抗衡由氦氣背壓給基片W帶來的向上的壓力。在制程工藝結(jié)束前的t22時刻，將氦氣背壓及施加于靜電夾盤的直流高壓同時降低，再將施加于電極205的直流高壓反向，以使殘留在靜電夾盤表面或基片W (主要指表面材料為介質(zhì)的基片)表面的電荷得以釋放。
[0057]然后，如圖5所示，本發(fā)明提供了一種將基片從靜電夾盤表面去夾持的機(jī)制。具體地，在主刻蝕步驟結(jié)束后的去夾持步驟中只施加很短時間的反向直流電壓，即如圖所示的t22到t23階段。在之后的t23到t26階段施加一個小幅的交變電壓，這樣小幅的交變電壓相當(dāng)于對基片W施加一定頻率的震蕩力度，逐漸將殘留于靜電夾盤表面或基片W表面的電荷逐漸釋放至O電位，直至判定去夾持成功。至于判定去夾持成功依然參考氦氣漏率連續(xù)數(shù)秒不小于一定值。例如，如附圖5所示，從t24到t25時刻氦氣連續(xù)超過一定閾值，則認(rèn)為基片W已經(jīng)去夾持，此后腔室外部的機(jī)械手則得到指令進(jìn)入腔室預(yù)將基片W從靜電夾盤之上移除出腔室外。
[0058]按照本發(fā)明的去夾持機(jī)制，不論施加的反向直流電壓是不夠還是過度，靜電夾盤表面的殘余電荷都會隨時間而減少以致被徹底中和掉，從而最終達(dá)到去夾持的目的。除此以外，本發(fā)明提供的去夾持機(jī)制還可以避免現(xiàn)有技術(shù)中由于基片W部分去夾持而產(chǎn)生的誤判。
[0059]圖6是根據(jù)本發(fā)明一個具體實(shí)施例的等離子體處理腔室的控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，所述控制電路209包括并聯(lián)的雙震開關(guān)2091和直流電源2092，其中，所述雙震開關(guān)2091通過一控制信號a觸發(fā)。其中，當(dāng)雙震開關(guān)2091的開關(guān)在圖6所示位置時候是提供直流電壓給電極205的。而當(dāng)需施加交流電壓給電極205時，雙震開關(guān)2091通過直流電壓2092改變大小和方向以及雙震開關(guān)2091的開關(guān)擺動來實(shí)現(xiàn)。具體地，如圖6所示的電源裝置到底施加直流電壓還是交流電壓是由控制信號a來決定的。雙震開關(guān)的結(jié)構(gòu)和功能在現(xiàn)有技術(shù)中已有成熟的技術(shù)支持，為簡明起見，不再贅述。
[0060]圖7是根據(jù)本發(fā)明一個具體實(shí)施例的等離子體處理腔室的控制電路結(jié)構(gòu)示意圖，所述電源裝置209包括一控制開關(guān)2093、直流電源2094、交流電源2095，其中所述控制開關(guān)2093的輸出端連接于所述電極205，其兩個輸入端分別連接所述直流電源2094和交流電源2095。本發(fā)明通過控制開關(guān)2093連接輸出端的不同來實(shí)現(xiàn)直流電壓和交流電壓的互相切換。
[0061]本發(fā)明第二方面提供了一種用于等離子體處理腔室200的基片去夾持方法，其中，所述去夾持方法包括如下步驟:
[0062]在基片W的主制程階段結(jié)束以后，向等離子體處理腔室200的基臺206中的電極205施加反向直流電壓；
[0063]然后，向所述電極205施加交變電壓，在上述過程中，持續(xù)對所述基片W背面供應(yīng)冷卻氣體；
[0064]接著，當(dāng)冷卻氣體漏率持續(xù)第一時間不小于預(yù)定閾值，則判定基片已經(jīng)去夾持。
[0065]進(jìn)一步地，所述反向直流電壓的取值范圍為200V?300V，施加反向直流電壓的持續(xù)時間為3s?5s。
[0066]進(jìn)一步地，所述交變電壓為150v。
[0067]進(jìn)一步地，所述交變電壓施加的頻率為0.1hz?Ihz。需要說明的是交變電壓的頻率應(yīng)在I?50Hz之間，其周期應(yīng)大于靜電夾盤介質(zhì)層(即基臺206最上層設(shè)置的絕緣層204)的電荷極化的弛豫時間，否則殘留在靜電夾盤介質(zhì)表面的電荷來不及響應(yīng)，無法實(shí)現(xiàn)去夾持。
[0068]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。此外，不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求；“包括”一詞不排除其它權(quán)利要求或說明書中未列出的裝置或步驟；“第一”、“第二”等詞語僅用來表示名稱，而并不表示任何特定的順序。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種等離子體處理腔室，其中，包括: 一腔體； 基臺，其設(shè)置于腔體下方，基片放置于所述基臺表面； 設(shè)置于所述基臺內(nèi)部的若干冷卻氣體通道，其中通有冷卻氣體，所述冷卻氣體通道在所述基臺和基片之間設(shè)置有一個噴氣孔，所述冷卻氣體能夠通過噴氣孔將冷卻氣體噴向基片背面； 若干升舉頂針，其可移動地設(shè)置于基臺內(nèi)部，能夠向上頂起基片， 靜電夾盤，位于所述基臺的上部，其最上層設(shè)置有一絕緣層，在所述絕緣層中設(shè)置有一電極， 其中，所述電極分別連接有一直流電源和一交流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理腔室，其特征在于，在所述基臺下方還設(shè)置有一冷卻氣體供應(yīng)裝置，所述冷卻氣體供應(yīng)裝置連接于所述冷卻氣體通道，用于向所述冷卻氣體通道供應(yīng)冷卻氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體處理腔室，其特征在于，所述冷卻氣體包括氦氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理腔室，其特征在于，在所述基臺下方還設(shè)置有一提升裝置，其連接于升舉頂針，并提升所述升舉頂針使得所述升舉裝置接觸于所述基片背面，從而帶動所述基片向上移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等離子體處理腔室，其特征在于，所述提升裝置包括氣泵等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理腔室，其特征在于，所述電極連接有一電源裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子體處理腔室，其特征在于，所述電源裝置包括并聯(lián)的雙震開關(guān)和直流電源，其中，所述雙震開關(guān)通過一控制信號觸發(fā)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子體處理腔室，其特征在于，所述電源裝置包括一控制開關(guān)、直流電源、交流電源，其中所述控制開關(guān)的輸出端連接于所述電極，兩個輸入端分別連接所述直流電源和交流電源。
9.一種用于等離子體處理腔室的基片去夾持方法，其中，所述等離子體處理腔室包括權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的等離子體處理腔室，其中，所述去夾持方法包括如下步驟: 在基片的主制程階段結(jié)束以后，向等離子體處理腔室的基臺中的電極施加反向直流電壓； 然后，向所述電極施加交變電壓，在上述過程中，持續(xù)對所述基片背面供應(yīng)冷卻氣體； 接著，當(dāng)冷卻氣體漏率持續(xù)第一時間不小于預(yù)定閾值，則判定基片已經(jīng)去夾持。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的去夾持方法，其特征在于，所述反向直流電壓的取值范圍為200V?300V，施加反向直流電壓的持續(xù)時間為3s?5s。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的去夾持方法，其特征在于，所述交變電壓為150v。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的去夾持方法，其特征在于，所述交變電壓施加的頻率為0.1hz ?Ihz0
13.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求9所述的去夾持方法，其特征在于，所述冷卻氣體是氦氣。
【專利摘要】本發(fā)明第一方面提供了一種等離子體處理腔室及其去夾持裝置和方法，其中，包括：一腔體；基臺，其設(shè)置于腔體下方，基片放置于所述基臺表面；設(shè)置于所述基臺內(nèi)部的若干冷卻氣體通道，其中通有冷卻氣體，所述冷卻氣體通道在所述基臺和基片之間設(shè)置有一個噴氣孔，所述冷卻氣體能夠通過噴氣孔將冷卻氣體噴向基片背面；若干升舉頂針，其可移動地設(shè)置于基臺內(nèi)部，能夠向上頂起基片，靜電夾盤，位于所述基臺的上部，其最上層設(shè)置有一絕緣層，在所述絕緣層中設(shè)置有一電極，其中，所述電極分別連接有一直流電源和一交流電源。本發(fā)明能夠有效解決基片或者靜電夾盤上的殘余電荷問題導(dǎo)致的去夾持失敗問題，且可以解決基片部分去夾持而產(chǎn)生的誤判。
【IPC分類】H01J37-20, H01L21-683, H01L21-67, H01J37-32
【公開號】CN104576280
【申請?zhí)枴緾N201310504954
【發(fā)明人】杜若昕, 梁潔, 王洪青, 劉志強(qiáng), 蘇興才
【申請人】中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月23日