[發明專利]感性耦合反應器及其工作方法

在審

• 申請號: 202010732092.8
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111799197A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 吳堃;楊猛
• 申請（專利權）人: 上海邦芯半導體設備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01J37/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種感性耦合反應器，其特征在于，包括：

反應腔主體；

位于所述反應腔主體上方的感性耦合射頻單元；

所述感性耦合射頻單元包括：屏蔽罩；位于所述屏蔽罩內部的反應室介質管，所述反應室介質管的側壁傾斜且反應室介質管的頂部橫截面小于底部橫截面；位于所述屏蔽罩內部且分布于所述反應室介質管側部的上射頻天線和下射頻天線，所述上射頻天線和下射頻天線相互分立，所述上射頻天線饋入的射頻功率和所述下射頻天線饋入的射頻功率分別可調。

2.根據權利要求1所述的感性耦合反應器，其特征在于，所述反應室介質管的縱向剖面形狀呈梯形。

3.根據權利要求1所述的感性耦合反應器，其特征在于，所述下射頻天線具有第一天線終端和第二天線終端，所述上射頻天線具有第三天線終端和第四天線終端；所述第一天線終端適于饋入第一射頻，所述第三天線終端適于饋入第二射頻，第一射頻和第二射頻的大小可調。

4.根據權利要求3所述的感性耦合反應器，其特征在于，所述感性耦合射頻單元還包括：射頻源；射頻匹配器，所述射頻匹配器的一端與所述射頻源連接；第一功率分配器，所述第一功率分配器的一端與所述射頻匹配器的另一端連接，所述第一功率分配器的另一端與所述第一天線終端連接；第二功率分配器，所述第二功率分配器的一端與所述射頻匹配器的另一端連接，所述第二功率分配器的另一端與所述第三天線終端連接；第一電壓平衡電容，所述第一電壓平衡電容的一端與所述第二天線終端連接，所述第一電壓平衡電容的另一端接地；第二電壓平衡電容，所述第二電壓平衡電容的一端與所述第四天線終端連接，所述第二電壓平衡電容的另一端接地。

5.根據權利要求3所述的感性耦合反應器，其特征在于，所述感性耦合射頻單元還包括：射頻源；射頻匹配器，所述射頻匹配器的一端與所述射頻源連接，所述射頻匹配器的另一端與所述第一天線終端連接；電壓平衡電容，所述電壓平衡電容的一端與所述第二天線終端連接；開關器，所述開關器與所述電壓平衡電容的另一端連接，所述開關器可選擇與所述第三天線終端連接或者接地；阻抗匹配電容，所述阻抗匹配電容的一端與所述第四天線終端連接，所述阻抗匹配電容的另一端接地。

6.根據權利要求3所述的感性耦合反應器，其特征在于，所述感性耦合射頻單元還包括：射頻源；射頻匹配器，所述射頻匹配器的一端與所述射頻源連接，所述射頻匹配器的另一端與所述第三天線終端連接；電壓平衡電容，所述電壓平衡電容的一端與所述第四天線終端連接；開關器，所述開關器與所述電壓平衡電容的另一端連接，所述開關器可選擇與所述第一天線終端連接或者接地；阻抗匹配電容，所述阻抗匹配電容的一端與所述第二天線終端連接，所述阻抗匹配電容的另一端接地。

7.根據權利要求5或6所述的感性耦合反應器，其特征在于，所述開關器包括繼電器。

8.根據權利要求5所述的感性耦合反應器，其特征在于，所述上射頻天線的電感L1、所述阻抗匹配電容C1以及射頻源的射頻頻率ω之間滿足：

ω=（L1*C1）^1/2。

9.根據權利要求6所述的感性耦合反應器，其特征在于，所述下射頻天線的電感L2、所述阻抗匹配電容C1以及射頻源的射頻頻率ω之間滿足：

ω=（L2*C1）^1/2。

10.根據權利要求1所述的感性耦合反應器，其特征在于，還包括：位于所述反應腔主體內底部的晶圓夾持平臺；

所述上射頻天線和下射頻天線用于在所述反應室介質管內部產生等離子體，所述等離子體適于通過所述反應室介質管進入所述晶圓夾持平臺和所述反應室介質管之間。

11.根據權利要求1所述的感性耦合反應器，其特征在于，所述感性耦合射頻單元還包括：位于所述反應室介質管頂部的進氣通道，所述進氣通道適于通入刻蝕晶圓的刻蝕氣體至所述反應室介質管中。