[发明专利]防止电弧放电的下电极组件、等离子体处理装置及方法

权利要求书

1.一种防止电弧放电的下电极组件，设置在一真空反应腔内，其特征在于，包含：

基座，用于支承晶圆并作为所述下电极组件的中心电极；

射频电源，用于向所述中心电极提供第一射频信号；

环部件，围绕所述中心电极；

边缘电极，围绕所述中心电极并与中心电极电绝缘；

边缘电极馈电组件，用于向所述边缘电极提供第二射频信号；

所述边缘电极馈电组件包含：导电芯和环绕设置于所述导电芯外围的导电屏蔽层，所述导电芯与导电屏蔽层之间填充有绝缘层，所述导电屏蔽层与中心电极电性连接；

所述导电屏蔽层与容纳所述边缘电极馈电组件的通道内壁之间具有间隙。

2.如权利要求1所述的防止电弧放电的下电极组件，其特征在于，所述间隙用以容纳所述通道的热胀冷缩或由机械误差导致的周围部件组合形成的尺寸不匹配。

3.如权利要求1所述的防止电弧放电的下电极组件，其特征在于，所述绝缘层与导电芯、导电屏蔽层之间无间隙。

4.如权利要求1所述的防止电弧放电的下电极组件，其特征在于，所述边缘电极馈电组件还包含：若干个导电的连接件，设置在所述通道内，并电性连接导电屏蔽层与所述中心电极。

5.如权利要求4所述的防止电弧放电的下电极组件，其特征在于，所述连接件为螺栓、弹簧、导电垫片中的至少一种。

6.如权利要求4所述的防止电弧放电的下电极组件，其特征在于，所述连接件的材质包含铝、金、银、铜、钛中的至少一种。

7.如权利要求1所述的防止电弧放电的下电极组件，其特征在于，还包含设施板，其设置在基座底部，中心电极包含所述设施板和基座。

8.如权利要求1所述的防止电弧放电的下电极组件，其特征在于，所述导电芯为柔性的导电线或硬质导电棒。

9.如权利要求8所述的防止电弧放电的下电极组件，其特征在于，边缘电极馈电组件通过边缘阻抗调节单元电性连接对应的射频电源；通过所述边缘阻抗调节单元调整边缘电极电位。

10.如权利要求3所述的防止电弧放电的下电极组件，其特征在于，所述绝缘层的材质包含特氟龙、玻璃、陶瓷中的任一种。

11.如权利要求1所述的防止电弧放电的下电极组件，其特征在于，所述导电屏蔽层的外表面包含镀膜形成的AL₂O₃。

12.如权利要求1所述的防止电弧放电的下电极组件，其特征在于，所述环部件包括：聚焦环，其围绕设置在所述基座的外周，控制待处理晶圆边缘的射频电场分布。

13.如权利要求12所述的防止电弧放电的下电极组件，其特征在于，所述环部件还包含：盖环，其围绕设置在聚焦环外周，防止真空反应腔内的等离子体侵蚀盖环下方的各部件。

14.如权利要求13所述的防止电弧放电的下电极组件，其特征在于，所述环部件还包含：接地环，其围绕设置在基座外周，并位于盖环下方；通过所述接地环形成反应腔内等离子体与地之间的射频回路。

15.如权利要求14所述的防止电弧放电的下电极组件，其特征在于，所述环部件还包含：绝缘环，其位于所述聚焦环的下方；边缘电极嵌入设置在所述绝缘环中，或位于所述绝缘环与所述聚焦环之间；通过绝缘环防止中心电极与接地环之间放电。

16.如权利要求1所述的防止电弧放电的下电极组件，其特征在于，所述第二射频信号连接到所述第一射频信号的射频电源或者连接到一个独立的射频电源。