[發明專利]腔室組件

有效

• 申請號: 201410160410.2
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN105097602B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 謝秋實
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;B81C1/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 李芙蓉

本發明公開了一種腔室組件，包括平面線圈、反應腔室和進氣組件，平面線圈位于反應腔室頂部蓋板處；進氣組件與反應腔室相連，用于向反應腔室內充入氣體，進氣組件中氣體通入反應腔室的初速度方向與平面線圈產生的電場方向相交。本發明的腔室組件通過設置進氣組件中氣體通入反應腔室的初速度方向與平面線圈產生的電場方向相交，從而延長氣體被電離后離子在反應腔室的運動軌跡及滯留時間，減少了到達晶圓表面的離子濃度，最終提高了光刻膠與硅材料的刻蝕選擇比。

技術領域

本發明涉及半導體領域，特別是涉及一種腔室組件。

背景技術

隨著MEMS（現代微機電系統，Micro Electro Mechanical System）和MEMS器件在汽車和消費電子領域的廣泛應用，以及TSV（硅通孔刻蝕，Through Silicon Etch）技術在未來封裝領域的廣闊前景，干法等離子體硅深刻蝕工藝逐漸成為MEMS加工領域及TSV技術中應用最為廣泛的工藝之一。硅深刻蝕工藝與相對于一般的硅刻蝕工藝的主要區別在于：硅深刻蝕工藝的刻蝕深度遠遠大于一般的硅刻蝕工藝的刻蝕深度，這就要求硅深刻蝕工藝具有更快的刻蝕速率，更高的選擇比及更大的深寬比。

目前主流的硅深刻蝕工藝為德國Bosch公司發明的Bosch工藝或在Bosch工藝上進行的優化。由于TSV工藝或MEMS工藝有時要求200μm甚至幾百微米的刻蝕深度，因此刻蝕的選擇比是一個非常重要的指標。目前的光刻水平能做到3—5μm的光刻膠，在一般的平面標準線圈加中心進氣系統（如圖1所示）下，光刻膠對硅材料的選擇比在50:1左右，該選擇比將TSV及MEMS器件的刻蝕深度限制在250μm及低于250μm范圍內，因此，要求更高的刻蝕深度就需要提高光刻膠和硅材料的刻蝕選擇比。

傳統的提高光刻膠和硅材料的刻蝕選擇比的方法是通過增加腔室的高度來實現，而腔室高度的增加對于相同的等離子體源來說，則相對的降低了等離子體的濃度，進而降低刻蝕速率；采用增大射頻功率提高刻蝕速率往往會增加生產成本，影響生產效率。

發明內容

基于此，有必要針對提高光刻膠和硅材料的刻蝕選擇比的問題，提供一種腔室組件。

一種腔室組件，包括平面線圈、反應腔室和進氣組件，所述平面線圈位于所述反應腔室頂部蓋板處；所述進氣組件與所述反應腔室相連，用于向所述反應腔室內充入氣體，所述進氣組件中氣體通入反應腔室的初速度方向與所述平面線圈產生的電場方向相交。

其中，所述進氣組件中氣體通入反應腔室的初速度方向與所述平面線圈產生的電場方向垂直。

其中，所述進氣組件包括一個或多個進氣管，且與所述反應腔室內壁連接；

所述多個進氣管的規格完全相同，且均勻分布在所述反應腔室內壁。

其中，所述進氣組件的進氣口位于所述反應腔室中軸線位置或所述反應腔室內壁邊沿位置。

其中，所述進氣組件與所述反應腔室頂部蓋板的距離為5mm—20mm。

其中，所述腔室組件還包括離子過濾組件，所述離子過濾組件與所述反應腔室內壁相連，位于所述進氣組件的進氣口下沿與晶圓之間；

所述離子過濾組件設置有開口，所述開口直徑大于等于所述晶圓直徑，且小于所述反應腔室直徑。

其中，所述開口直徑大于所述晶圓直徑20mm—40mm。

其中，所述離子過濾組件位于所述進氣組件的進氣口下沿與所述晶圓的中間位置。

其中，所述離子過濾組件為平行擋板狀，圓筒狀或漏斗狀。

其中，所述離子過濾組件的材料為導電材料。

其中，所述導電材料為鋁材料。