[實用新型]感性耦合反應器

有效

• 申請號: 202021504258.2
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN212485279U
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 吳堃
• 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

一種感性耦合反應器，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外側壁傾斜且反應室介質管的頂部橫截面小于底部橫截面，所述反應室介質管內側壁還設置有隔離件，所述隔離件將反應室介質管的內部區域分為第一反應區域和位于第一反應區域兩側的第二反應區域；位于所述屏蔽罩內部且分布于所述反應室介質管側部的射頻天線。所述感性耦合反應器能加強對等離子分布的控制能力。

技術領域

本涉及半導體制造領域，尤其涉及一種感性耦合反應器。

背景技術

在半導體制造中，涉及多道工序，每道工序都是由一定的設備和工藝來完成的。其中，刻蝕工藝是半導體制造中一種重要的工藝，如等離子體刻蝕工藝。等離子體刻蝕工藝是利用反應氣體在獲得能量后產生等離子體，包含離子、電子等帶電粒子以及具有高度化學活性的中性原子、分子及自由基，通過物理和化學的反應對刻蝕對象進行刻蝕。

然而，在等離子體刻蝕過程中，晶圓邊緣的刻蝕條件和晶圓中心的刻蝕條件差別較大，所述刻蝕條件包括：等離子體密度分布、射頻電場、溫度分布等。其中等離子體密度分布是非常重要的一個刻蝕條件。例如，一般情況下，在晶圓中心區域上方分布的等離子體密度大于晶圓邊緣區域上方分布的等離子體密度，且這種分布難以進行調節。

因此，需要提出一種對等離子體分布進行可控調節的感性耦合反應器，以滿足需要。

發明內容

本實用新型解決的問題是提供一種感性耦合反應器，能夠加強對等離子分布的控制能力。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種感性耦合反應器，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外側壁傾斜且反應室介質管的頂部橫截面小于底部橫截面，所述反應室介質管內側壁還設置有隔離件，所述隔離件將反應室介質管的內部區域分為第一反應區域和位于第一反應區域兩側的第二反應區域；位于所述屏蔽罩內部且分布于所述反應室介質管側部的射頻天線。

可選的，還包括：貫穿所述第一反應區域頂部的反應室介質管的第一進氣通道；貫穿所述第二反應區域側部的反應室介質管的第二進氣通道；所述第一反應區域的進氣和所述第二反應區域的進氣分別獨立可調。

可選的，所述隔離件中具有貫穿所述隔離件厚度的開口，所述開口的尺寸被設計為：第一反應區域的等離子體的帶電粒子在離開所述開口時移動的最小距離大于第一反應區域的帶電粒子的平均自由程，且第二反應區域的等離子體的帶電粒子在離開所述開口時移動的最小距離大于第二反應區域的帶電粒子的平均自由程；所述開口適于第一反應區域內的氣體和第二反應區域內部的氣體之間進行交換。

可選的，所述射頻天線包括相互分立的上射頻天線和下射頻天線，所述上射頻天線位于所述第一反應區域的側部，所述下射頻天線位于所述第二反應區域的側部，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。

可選的，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。

可選的，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。