1.本技术属于半导体加工技术领域，具体涉及一种离子过滤器和半导体工艺腔室。
背景技术：2.预清洗技术是铜互连工艺中非常重要的一环，它保证了器件的可靠性。典型的铜互连工艺流程中，在沉积铜阻挡层(如钽等)之前，需要对已经过刻蚀和灰化的晶圆进行预清洗工艺。通常预清洗工艺会采用类似干法等离子体刻蚀的技术使等离子体作用于已经刻蚀好的介质层结构上(即晶圆表面上)，以去除刻蚀和灰化等工艺留下的残留污染物，以及沟槽和孔底部金属的自然氧化物(例如氧化铜)。
3.一般情况下，晶圆表面的介质层是由超低介电常数材料制成的，该种材料结构疏松，材质柔软，且为多孔结构，因此，当采用上述预清洗工艺时，在等离子体的作用下生成的氢离子容易对超低介电常数材料造成等离子体损伤，其大多表现在介质层的厚度损伤以及介质层表面的疏水性变差等。为解决这一技术问题，可以采用远程等离子体源，使得氢离子远离介质层，由此可使得氢离子对介质层造成的等离子体损伤较小。
4.虽然远程等离子体源远离介质层，但仍然对介质层有一定的损伤，为进一步降低其对晶圆表面的介质层的损伤，可以在预清洗腔室内设置离子过滤器，即在等离子体到达晶圆表面之前，采用离子过滤器过滤氢离子，而在等离子体的作用下生成的氢自由基可以自由穿过离子过滤器的穿孔，并作用到晶圆表面，以清洗晶圆表面的介质层。
5.但此种离子过滤器的结构一经制造就固定不变，其过滤效果较为单一，即此种离子过滤器无法根据工艺需求对过滤效果进行调节。
技术实现要素：6.本技术公开一种离子过滤器和半导体工艺腔室，以解决相关技术涉及的离子过滤器无法根据工艺需求对过滤效果进行调节的问题。
7.为了解决上述技术问题，本技术采用下述技术方案：
8.一种离子过滤器，用于半导体工艺腔室中且将所述半导体工艺腔室的内腔分隔为第一内腔和第二内腔，所述离子过滤器包括过滤器本体和磁性件，所述过滤器本体开设有连通所述第一内腔和所述第二内腔的通孔，所述磁性件设于所述过滤器本体，所述磁性件用于产生吸附带电离子的磁场，且所述磁性件的磁场参数可调。
9.一种半导体工艺腔室，包括承载待加工晶圆的承载装置和上文所述的离子过滤器，所述离子过滤器将所述半导体工艺腔室的内腔分隔为第一内腔和第二内腔，所述承载装置设置于所述第二内腔中。
10.本技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：
11.本技术中，过滤器本体上开设的通孔连通工艺腔室的第一内腔和第二内腔，该通孔用于供氢自由基穿过后作用到晶圆表面，从而实现清洗效果；磁性件设在过滤器本体上，磁性件可以产生吸附带电离子的磁场，以使带电离子较难穿过通孔，从而使离子过滤器较
容易实现过滤离子的效果。本技术可以通过调节磁性件的磁场参数，使得离子过滤器对氢离子的束缚强度发生变化，进而调节氢离子被过滤的概率，使得离子过滤器的过滤能力发生变化，即本技术所公开的离子过滤器能够根据不同工艺需求调节自身的过滤效果。
附图说明
12.图1为本技术实施例公开的离子过滤器的侧视剖视结构示意图；
13.图2为本技术实施例公开的另一视角下的离子过滤器的剖视结构示意图；
14.图3为本技术实施例公开的过滤器本体的第二面的结构示意图；
15.图4为本技术实施例公开的半导体工艺腔室的结构示意图。
16.附图标记说明：
17.100-腔室本体、110-第一内腔、120-第二内腔；
18.200-过滤器本体、210-通孔、220-第一面、230-第二面、240-第一安装槽、250-第二安装槽、251-第一安装孔、252-第二安装孔；
19.300-磁性件、310-第一磁极、320-第二磁极；
20.400-安装槽盖板、410-第三安装孔、420-第四安装孔；
21.510-晶圆、520-石英罩；
22.610-承载装置、620-加热源、630-射频源。
具体实施方式
23.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例公开的离子过滤器进行详细地说明。
25.请参考图1-图4，本技术公开了一种离子过滤器，所公开的离子过滤器包括过滤器本体200和磁性件300。
26.本技术公开的离子过滤器用于设置于半导体工艺腔室内，具体地，离子过滤器设在半导体工艺腔室的内腔中，半导体工艺腔室具体包括腔室本体100，该内腔为腔室本体100的内腔，且离子过滤器将该内腔分隔为第一内腔110和第二内腔120，以实现过滤带电离子(如氢离子)。
27.本技术通过离子过滤器的过滤器本体200和磁性件300实现过滤带电离子，具体地，过滤器本体200开设有连通第一内腔110和第二内腔120的通孔210，该通孔210用于供在等离子体的作用下生成的氢自由基穿过，即氢自由基可经该通孔210从第一内腔110进入第二内腔120，可选地，晶圆510可设于第二内腔120，此时，氢自由基可以对晶圆表面上的介质层进行清洗，即对介质层上的金属氧化物进行还原清洗。
28.磁性件300设于过滤器本体200，磁性件300用于产生吸附在等离子体的作用下生成的带电离子的磁场，从而使得过滤器本体200实现过滤带电离子的效果，且磁性件300的磁场参数可调，即对带电离子的吸附强度可变，进而使得过滤器本体200可以实现不同的过
滤效果。可选地，该磁场参数可以包括磁场强度、磁场方向、磁场所在位置等参数。这里的对带电离子的吸附强度可变，可以是对于同一位置处的同一个带电离子的吸附强度可变，该吸附强度可以是0，也可以是大于0的值。
29.本技术中，过滤器本体200上开设的通孔210连通工艺腔室的第一内腔110和第二内腔120，该通孔210用于供氢自由基穿过后作用到晶圆表面，从而实现清洗效果；磁性件300设在过滤器本体200上，磁性件300可以产生吸附带电离子的磁场，以使带电离子较难穿过通孔210，从而使离子过滤器较容易实现过滤离子的效果。本技术可以通过调节磁性件300的磁场参数，使得离子过滤器对氢离子的束缚强度发生变化，进而调节氢离子被过滤的概率，使得离子过滤器的过滤能力发生变化，即本技术所公开的离子过滤器能够根据不同工艺需求调节自身的过滤效果。
30.在一种实施例中，磁性件300可以为电磁件，即在通电状态下产生磁性的部件，通过调节电磁件的通电电流，从而实现调节磁性件300的磁场参数，进而实现调节磁性件300所产生的对带电离子进行吸附的磁场的强度，最终实现调节过滤器本体200对带电离子的过滤效果；和/或，
31.本技术可以通过调节处于通电状态的电磁件的总数量，即通过调节能够产生磁场的电磁件的总数量，以调节磁性件300的磁场参数，从而调节磁性件300所产生的对带电离子进行吸附的磁场的强度，最终调节过滤器本体200对带电离子的过滤效果。
32.在另一种实施例中，磁性件300可以为永磁体，永磁体可拆卸地安装于过滤器本体200，从而实现安装于过滤器本体200上的永磁体的总数量可调，即在过滤器本体200上可以增加或减少所安装的永磁体，以使磁性件300的磁场参数可调，此种设置方式适用于过滤器本体200上某一局部区域对带电离子的过滤效果较差，以致于该处对应的晶圆表面的清洗效果较差的情况下，可以通过增加该局部区域的永磁体的数量，以增加该局部区域对带电离子的束缚强度，进而使得过滤器本体200上该局部区域的过滤效果可变；和/或，
33.永磁体在过滤器本体200上的设置位置可调，即永磁体在过滤器本体200上的设置位置可以发生变化，通过调节永磁体的设置位置，使得该位置处的磁性件300的磁场参数发生变化，进而使得过滤器本体200上该位置处的过滤效果发生变化。可选地，磁性件300还可以为其他具有束缚带电离子能力的部件。
34.可选地，过滤器本体200具有相背的第一面220和第二面230，第一面220和第二面230沿离子在通孔210内的流动方向依次排布，磁性件300可以设置于第一面220，在另一种实施例中，磁性件300设置于第二面230，即磁性件300靠近晶圆510设置，此时，磁性件300可以对已经进入通孔210内的带电离子，即更加靠近磁性件300的带电离子仍然能够产生较强的束缚力，使得该带电离子较难进入晶圆510所在的内腔，进而较难对晶圆表面的介质层产生不良影响。同时，这样设置还可以防止磁性件300与过滤器本体200之间的间隙内沉积物质而不便于拆装磁性件300。
35.可选地，磁性件300具有第一磁极310和第二磁极320，第一磁极310和第二磁极320的排布方向与离子在通孔210内的流动方向有夹角，该夹角可以为锐角或钝角，或者第一磁极310和第二磁极320的排布方向平行于离子在通孔210内的流动方向，在此种设置方式下，第一磁极310和第二磁极320之间产生的磁场对带电离子的束缚强度较小，进而导致带电离子较容易进入通孔210，进而较容易对晶圆表面的介质层产生不良影响。
36.为避免上述不良影响，在另一种实施例中，第一磁极310和第二磁极320的排布方向垂直于离子在通孔210内的流动方向，即此时，第一磁极310和第二磁极320之间产生的磁场对带电离子的束缚强度较大，进而使得磁性件300对带电离子的吸附强度较大，进而使得该带电离子较难进入通孔210，也就不容易对晶圆表面的介质层产生不良影响。可选地，当磁性件300为永磁体时，该第一磁极310和第二磁极320可以是永磁体的磁南极(s级)和磁北极(n级)。
37.可选地，通孔210和磁性件300的数量均为多个，各通孔210和各磁性件300可以不均匀地设在过滤器本体200上，即无规律地设在过滤器本体200上，这使得磁性件300对过滤器本体200上各处的带电离子的束缚强度不同，进而使得过滤器本体200上对每处区域的过滤效果不同，最终导致晶圆表面的清洗还原效果存在不均匀的问题。
38.为解决上述问题，在另一种实施例中，各通孔210均匀且间隔开设在过滤器本体200上，各磁性件300均匀且间隔设置于过滤器本体200上，此时，各通孔210和各磁性件300具有一定的分布规律，过滤器本体200对每处的过滤效果均相同，且氢自由基经过均匀设置的通孔210，可以均匀地作用到晶圆表面的介质层上，这使得过滤器本体200对晶圆表面的清洗还原均一性较好。
39.可选地，各通孔210之间的间距可以大于2厘米，以使过滤器本体200具有足够的调节清洗还原效果的能力。
40.可选地，各通孔210和各磁性件300均呈阵列式排布，且通孔210和磁性件300交替且间隔设置，以使过滤器本体200的任一局部区域都能对带电离子具有较好的过滤效果和能够使氢自由基进入晶圆510所在的内腔。磁性件300具有第一磁极310和第二磁极320，各磁性件300的第一磁极310和第二磁极320的排布方向可以不平行，即每个磁性件300的设置方向不一致，但此种设置方式使得过滤器本体200上每处的带电离子受到的磁力线方向不一致，进而每处对带电离子的过滤效果不一致，进而晶圆表面获得的清洗效果较不均一。
41.在另一种实施例中，各磁性件300的第一磁极310和第二磁极320的排布方向相同且平行，即此时，每个磁性件300的设置方向一致，这使得磁性件300在束缚带电离子的同时，每处的带电离子的运动方向一致，进而使得过滤器本体200每处的过滤效果一致，进而使得晶圆表面可以获得较好的清洗效果。
42.可选地，具体设计时，可以采用一排通孔210一排磁性件300横向或纵向或对角线方向交替排列的方式，当然，也可以采用其他设置方式。
43.可选地，由于腔室本体100的内腔一般是圆的，因此，过滤器本体200也可以设置成圆盘状，各通孔210和各磁性件300均沿过滤器本体200的周向交替且间隔设置，即各通孔210和各磁性件300均可环绕过滤器本体200的中轴线设置，且在经过过滤器本体200的中心的直线所在的方向上，各通孔210和磁性件300交替且间隔设置，以使过滤器本体200内外各圈处的过滤效果较为一致。磁性件300具有第一磁极310和第二磁极320，每个磁性件300的第一磁极310和第二磁极320的排布方向可以不均朝向过滤器本体200的中心，这使得处于不同位置的各带电离子受到的磁力线方向较不一致，进而使得晶圆表面各圈处获得的清洗效果较不均一。
44.因此，在另一种实施例中，每个磁性件300的第一磁极310和第二磁极320的排布方向均朝向过滤器本体200的中心，即此时处于不同位置的各带电离子受到的磁力线方向均
指向过滤器本体200的中心，以使各带电离子的移动方向均朝向过滤器本体200的中心或背离过滤器本体200的中心，在此种设置方式下，过滤器本体200内外各圈处的过滤效果均一致，进而使得晶圆表面各圈处获得的清洗还原效果均一致。
45.可选地，磁性件300的圈数可以是2-3圈，每圈包含4-8个磁性件300，当然，也可以采用其他设置方式。
46.进一步地，若晶圆510中间的清洗还原能力比边缘弱，可以增加过滤器本体200内圈上的磁性件300的数量，这使得原本垂直穿过通孔210作用到晶圆表面的带电离子受到磁性件300磁感线的影响获得了一个水平方向的速度，进而使得过滤器本体200内圈部位的带电离子的过滤效果得到增强，最终使得晶圆表面的还原能力内外一致。
47.可选地，磁性件300可以叠置在过滤器本体200上，但这容易使离子过滤器占用较多的内腔空间。因此，在另一种实施例中，过滤器本体200朝向第二内腔120的一面开设有第一安装槽240，即第一安装槽240开设在前文所述的第二面230，磁性件300内嵌于第一安装槽240内，以使磁性件300与过滤器本体200整体占用的内腔空间较少，同时通过第一安装槽240可以更便于使磁性件300安装至过滤器本体200上。
48.可选地，为保护磁性件300，离子过滤器还包括安装槽盖板400，安装槽盖板400可以直接设置在第一安装槽240上，但由于第一安装槽240内设置有磁性件300，因此，这不容易将安装槽盖板400直接设置在第一安装槽240上。
49.在另一种实施例中，过滤器本体200上还开设有第二安装槽250，第一安装槽240设于第二安装槽250的底面，即第一安装槽240位于第二安装槽250内，安装槽盖板400设于第二安装槽250，且安装槽盖板400可以覆盖第一安装槽240和第二安装槽250，即安装槽盖板400可以同时保护第一安装槽240和磁性件300。这里的第二安装槽250可以方便地与安装槽盖板400定位且连接，因此该实施例更便于固定安装槽盖板400。
50.可选地，为方便安装和取出磁性件300，第二安装槽250上可以开设有第一安装孔251和第二安装孔252，安装槽盖板400上可以对应开设有第三安装孔410和第四安装孔420，本技术可以通过第一紧固件依次连接第三安装孔410和第一安装孔251，以及通过第二紧固件依次连接第二安装孔252和第四安装孔420，以使安装槽盖板400与第二安装槽250可拆卸连接。这里的第一紧固件和第二紧固件可以是螺钉或其他具有紧固作用的部件。
51.可选地，本技术还公开一种半导体工艺腔室，包括承载待加工晶圆510的承载装置610和上文所述的离子过滤器，离子过滤器将半导体工艺腔室的内腔分隔为第一内腔110和第二内腔120，承载装置610设置于第二内腔120中。
52.可选地，该承载装置610是承载晶圆510的基座，半导体工艺腔室还设置有加热源620，加热源620可以为电加热丝并设置于承载装置610内部，以加热承载装置610，进而加热晶圆510，进而提高还原清洗晶圆表面时的反应活性。
53.可选地，半导体工艺腔室还设置有射频源630，射频源630能够为第一内腔110提供射频能量，该射频能量一般为2兆赫兹，射频源630内设置有匹配器，匹配器具有调节阻抗匹配的能力，即匹配器具有减少损耗射频能量的优点，这使得射频源630提供的射频能量能够最大程度地进入到第一内腔110内并加载到线圈上，同时，晶圆510设于第二内腔120，石英罩520和离子过滤器围成第一内腔110，石英罩520可以保证第一内腔110处于真空状态，以保证晶圆表面的清洗还原效果。
54.本技术上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
55.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。
技术特征：1.一种离子过滤器，用于半导体工艺腔室中且将所述半导体工艺腔室的内腔分隔为第一内腔(110)和第二内腔(120)，其特征在于，所述离子过滤器包括过滤器本体(200)和磁性件(300)，所述过滤器本体(200)开设有连通所述第一内腔(110)和所述第二内腔(120)的通孔(210)，所述磁性件(300)设于所述过滤器本体(200)，所述磁性件(300)用于产生吸附带电离子的磁场，且所述磁性件(300)的磁场参数可调。2.根据权利要求1所述的离子过滤器，其特征在于，所述磁性件(300)为电磁件，所述电磁件的通电电流可调，和/或，处于通电状态的所述电磁件的总数量可调，以调节所述磁性件(300)的磁场参数。3.根据权利要求1所述的离子过滤器，其特征在于，所述磁性件(300)为永磁体，所述永磁体可拆卸地安装于所述过滤器本体(200)，所述永磁体的总数量可调，和/或，所述永磁体在所述过滤器本体(200)上的设置位置可调，以调节所述磁性件(300)的磁场参数。4.根据权利要求1所述的离子过滤器，其特征在于，所述磁性件(300)具有第一磁极(310)和第二磁极(320)，所述第一磁极(310)和所述第二磁极(320)的排布方向垂直于离子在所述通孔(210)内的流动方向。5.根据权利要求1所述的离子过滤器，其特征在于，所述通孔(210)和所述磁性件(300)的数量均为多个，各所述通孔(210)均匀且间隔开设在所述过滤器本体(200)上，各所述磁性件(300)均匀且间隔设置于所述过滤器本体(200)上。6.根据权利要求5所述的离子过滤器，其特征在于，各所述通孔(210)和各所述磁性件(300)均呈阵列式排布，且所述通孔(210)和所述磁性件(300)交替且间隔设置，所述磁性件(300)具有第一磁极(310)和第二磁极(320)，各所述磁性件(300)的所述第一磁极(310)和所述第二磁极(320)的排布方向相同且相互平行。7.根据权利要求5所述的离子过滤器，其特征在于，各所述通孔(210)和各所述磁性件(300)均沿所述过滤器本体(200)的周向交替且间隔设置，所述磁性件(300)具有第一磁极(310)和第二磁极(320)，每个所述磁性件(300)的所述第一磁极(310)和所述第二磁极(320)的排布方向均朝向所述过滤器本体(200)的中心。8.根据权利要求1所述的离子过滤器，其特征在于，所述过滤器本体(200)朝向所述第二内腔(120)的一面开设有第一安装槽(240)，所述磁性件(300)内嵌于所述第一安装槽(240)内。9.根据权利要求8所述的离子过滤器，其特征在于，所述过滤器本体(200)上还开设有第二安装槽(250)，所述第一安装槽(240)设于所述第二安装槽(250)的底面，所述离子过滤器还包括安装槽盖板(400)，所述安装槽盖板(400)设于所述第二安装槽(250)。10.一种半导体工艺腔室，其特征在于，包括承载待加工晶圆(510)的承载装置(610)和权利要求1-9中任一项所述的离子过滤器，所述离子过滤器将所述半导体工艺腔室的内腔分隔为第一内腔(110)和第二内腔(120)，所述承载装置(610)设置于所述第二内腔(120)中。
技术总结本申请公开一种离子过滤器和半导体工艺腔室，属于半导体加工技术领域。所公开的离子过滤器用于半导体工艺腔室中且将所述半导体工艺腔室的内腔分隔为第一内腔和第二内腔，所述离子过滤器包括过滤器本体和磁性件，所述过滤器本体开设有连通所述第一内腔和所述第二内腔的通孔，所述磁性件设于所述过滤器本体，所述磁性件用于产生吸附带电离子的磁场，且所述磁性件的磁场参数可调。上述方案能够解决相关技术涉及的离子过滤器无法根据工艺需求对过滤效果进行调节的问题。过滤效果进行调节的问题。过滤效果进行调节的问题。
技术研发人员：俞振铎 任西鹏 师帅涛
受保护的技术使用者：北京北方华创微电子装备有限公司
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/11/1
