[發明專利]一種線圈結構及半導體加工設備

在審

• 申請號: 202010578805.X
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111785605A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 韋剛;陳星;牛晨
• 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: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01L21/67;H01F5/00;H01F5/04
• 代理公司: 北京薈英捷創知識產權代理事務所(普通合伙) 11726
• 代理人: 王獻茹

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種線圈結構，包括至少一組線圈組；線圈組包括第一線圈和第二線圈，第一線圈和第二線圈纏繞形成環形區域，第一線圈的第一端和第二線圈的第一端均逐漸靠近環形區域的內環，第一線圈的第二端和第二線圈的第二端均逐漸靠近環形區域的外環；第一線圈的第一端與第二線圈的第一端電連接，或者，第一線圈的第二端與第二線圈的第二端電連接；第一線圈在垂直于線圈結構的軸向的平面形成第一投影，第二線圈在垂直于線圈結構的軸向的平面形成第二投影，且第一投影與第二投影鏡像對稱。該線圈結構能夠生產均勻的等離子體，有效提高半導體的刻蝕質量和刻蝕效率。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言，涉及一種線圈結構及半導體加工設備。

背景技術

隨著集成電路制造技術的發展，對于刻蝕環境的均勻性要求越來越高。在刻蝕工藝中，上電極通常用來激發、產生等離子體，而其分布決定了刻蝕均勻性，因此，用于生成等離子體的線圈結構對于刻蝕工藝的均勻性十分重要。

現有技術中，通常采用如圖1、圖2所示的線圈。其中，圖1中，線圈分為內、外線圈組且內、外線圈組都為平面結構，內、外線圈組均由由兩個線圈并聯形成。圖2中，單個線圈為1.5匝繞成漸近線或同心圓。由圖中對比可知，線圈繞制的幾何分布是不均勻的，這樣就會造成電磁場左、右分布不對稱，導致線圈左、右電流不同，在工藝處理過程中，會引起自由基及離子密度分布的不對稱，即導致等離子體分布不均勻，從而導致對晶片的刻蝕不均勻，對刻蝕質量或效率產生不良影響。

發明內容

本發明解決的問題是現有技術中線圈產生等離子體不均勻對刻蝕質量或效率產生不良影響。

為解決上述問題，本發明提供了一種線圈結構，用于半導體設備，所述線圈結構包括至少一組線圈組；

所述線圈組包括第一線圈和第二線圈，所述第一線圈和所述第二線圈纏繞形成環形區域，所述第一線圈的第一端和所述第二線圈的第一端均逐漸靠近所述環形區域的內環，所述第一線圈的第二端和所述第二線圈的第二端均逐漸靠近所述環形區域的外環；

所述第一線圈的第一端與所述第二線圈的第一端電連接，或者，所述第一線圈的第二端與所述第二線圈的第二端電連接；

所述第一線圈在垂直于所述線圈結構的軸向的平面形成第一投影，所述第二線圈在垂直于所述線圈結構的軸向的平面形成第二投影，且所述第一投影與所述第二投影鏡像對稱。

進一步地，所述第一線圈與所述第二線圈上下間隔設置。

進一步地，沿所述線圈結構的軸向，所述第一線圈的第一端與所述第二線圈的第一端間隔設置，且兩端的連線與所述線圈結構的軸線相平行。

進一步地，所述線圈結構包括多組線圈組，且多組所述線圈組中的所述第一線圈的第一端均在第一平面上，多組所述線圈組中的所述第二線圈的第一端均在第二平面上，且所述第一平面與所述第二平面之間具有預設距離。

進一步地，所述預設距離為10mm。

進一步地，所述第一線圈和所述第二線圈的繞制軌跡均為螺旋線形或漸近線形。

進一步地，所述第一線圈和所述第二線圈的繞制匝數均為0.5匝的整數倍。

進一步地，所述線圈結構包括多組所述線圈組，且沿所述線圈結構的周向均勻排布。

進一步地，所述線圈結構包括四組、六組或八組所述線圈組。

進一步地，所述第一線圈和所述第二線圈的橫截面形狀為帶狀、環形、圓形或矩形。

進一步地，所述線圈結構包括第一連接件和第二連接件；

所述第一連接件與所述第一線圈的第二端電連接，所述第二連接件與所述第二線圈的第二端電連接；