[发明专利]介质窗、电感耦合线圈组件及等离子体处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，具体地，涉及一种介质窗、应用该介质窗的电感耦合线圈组件及等离子体处理设备。

背景技术

近年来，微电子加工技术取得了空前的成就。在微电子产品的生产过程中，需要频繁使用等离子体处理设备对基片进行各种加工工艺。

目前，在众多等离子体激发方式中，电感耦合等离子体技术较为常用。该技术借助电感耦合线圈向工艺腔室中施加一定的射频功率，用以将工艺腔室内的工艺气体电离成等离子体状态，然后借助该等离子体对基片进行相应的加工工艺。可见，上述电感耦合线圈的结构及安装精度等因素将对等离子体的分布均匀性起到非常关键的作用，而一旦等离子体密度不均匀，将严重影响工艺速率的均匀性，最终对工艺结果造成不利影响。

请参阅图1，为一种目前常用的电感耦合线圈的安装示意图。如图所示，借助一个线圈支架1对电感耦合线圈2进行固定，具体为，在电感耦合线圈2和线圈支架1的相应位置处加工多个线圈固定孔3，并利用螺钉把电感耦合线圈2固定在线圈支架1上；然后通过支撑4将线圈支架1放置于介质窗(图未示)上，从而将电感耦合线圈2悬置于介质窗上方位置；电感耦合线圈2的两端通过内连接条8和外连接条9与射频电源相连接。

在上述电感耦合线圈安装结构中，电感耦合线圈的安装位置、线圈之间的距离、线圈和介质窗之间的距离都会影响等离子体的分布均匀性，进而影响工艺结果的均匀性。因此，上述线圈安装结构不可避免地存在下述缺点：

其一，由于电感耦合线圈只是通过几个固定点而被悬置于介质窗上方，因而电感耦合线圈上的远离线圈固定螺钉的位置会因重力作用而变形，从而使电感耦合线圈上各个位置与介质窗表面的距离存在一定的差异，而上述距离差异同样会影响等离子体的局部密度分布。

其二，由于需要在电感耦合线圈上加工多个固定孔才能使用螺钉将其固定在线圈支架上，因而在电感耦合线圈上的固定孔位置会影响线圈局部的阻值，从而影响线圈中的功率分布的均匀性，最终同样会影响等离子体的局部密度分布。

其三、上述对电感耦合线圈的安装过程需要借助人工安装而实现，从而不可避免地存在一定人为操作差异，该误差将影响电感耦合线圈的安装位置、电感耦合线圈上各圈之间的距离以及电感耦合线圈与介质窗之间的距离等的安装精度，上述安装精度误差将导致线圈上不同位置的射频功率分布不均匀，并最终影响等离子体的分布均匀性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种介质窗，其能够对电感耦合线圈进行精确的安装和定位，从而获得均匀分布的等离子体。

为解决上述问题，本发明还提供一种电感耦合线圈组件，其同样能够对电感耦合线圈进行精确的安装和定位，从而获得均匀分布的等离子体。

为解决上述问题，本发明同时还提供一种等离子体处理设备，其同样能够对电感耦合线圈进行精确的安装和定位，从而获得均匀分布的等离子体。

为此，本发明提供一种介质窗，用于在等离子体处理设备中安装电感耦合线圈，其中，介质窗的上表面具有与电感耦合线圈的形状相适配的装卡部，电感耦合线圈可被固定于装卡部中。

其中，上述装卡部包括与电感耦合线圈的形状相适配的凹槽。

其中，上述凹槽中各个位置的深度相等，且凹槽的深度介于电感耦合线圈的高度的1/4～3/4之间。

优选地，上述凹槽的槽壁经过光滑处理。

其中，介质窗所采用的材质包括石英、陶瓷。

此外，本发明还提供一种电感耦合线圈组件，包括介质窗和设置于介质窗上表面的电感耦合线圈，上述介质窗为上述本发明所提供的介质窗，用于对电感耦合线圈进行固定。

另外，本发明还提供一种等离子体处理设备，包括工艺腔室，在工艺腔室的上方设置有上述本发明所提供的介质窗，用以安装、固定电感耦合线圈。该等离子体处理设备包括等离子体刻蚀设备。

最后，本发明还提供一种等离子体处理设备，包括工艺腔室，在工艺腔室的上方设置有上述本发明所提供的电感耦合线圈组件，用以向工艺腔室内施加射频功率。该等离子体处理设备包括等离子体刻蚀设备。

本发明具有下述有益效果：