[发明专利]电感耦合等离子体产生装置及等离子体加工设备

说明书

本发明提供了一种电感耦合等离子体产生装置及等离子体加工设备，电感耦合等离子体产生装置包括感应线圈、线圈支架、第一导轨、第一电连接柱和驱动机构，感应线圈固定在线圈支架上；第一导轨与线圈支架的第一面相对且固定设置，线圈支架的第一面为线圈支架未固定感应线圈的一面，第一导轨由导电材料制成且与激励电源连接；第一电连接柱的第一端与感应线圈的第一端固定连接，第二端与第一导轨滑动连接；驱动机构与线圈支架连接，用于驱动线圈支架移动或自转，以带动感应线圈沿第一导轨进行相应的移动或自转，使感应线圈在腔室内的不同区域产生的磁场趋于均匀。可以提高诸如刻蚀等工艺的均匀性，且不会出现造成刻蚀侧壁发生刻蚀等的其他问题。

技术领域

本发明属于半导体设备技术领域，具体涉及一种电感耦合等离子体产生装置及等离子体加工设备。

背景技术

等离子产生装置广泛地应用于集成电路(IC)或MEMS器件的制造工艺中，包括电感耦合等离子体(ICP)产生装置。由于等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子，这些活性粒子和衬底相互作用使材料表面发生各种物理和化学反应,因此，使材料表面性能获得变化。

电感耦合等离子产生装置一般应用在等离子体设备中，例如，使用等离子体沉积设备将多层材料交替的沉积到衬底表面；并使用等离子体刻蚀设备刻蚀该多层材料。刻蚀均匀性对产品的良率有直接影响，因此，提高刻蚀均匀性至关重要。然而，目前的电感耦合等离子体产生装置的线圈设置在腔室顶壁的介质窗上，且并不是同心圆结构，一般为螺旋结构，因此，造成腔室内产生的等离子体分布不均匀，因而造成刻蚀均匀性较差。

为此，现有技术中采用的方式是：一般在刻蚀阶段和/或稳定阶段驱动晶圆水平旋转，而晶圆表面上有很多光阻形成的沟槽，这使得图形传递会产生一定角度的偏移，造成刻蚀侧壁发生刻蚀，如图1a和图1b所示，刻蚀侧壁与刻蚀底壁产生一定角度A，这是工艺上不允许的；而且，水平旋转的角度越大，该角度则越大；在使用硬掩膜(例如SiN)时，由于副产物相对较轻且易挥发，因此，到达沟槽侧壁的离子较多，从而造成该角度A越大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种电感耦合等离子体产生装置及等离子体加工设备。

为解决上述问题之一，本发明提供了一种电感耦合等离子体产生装置，包括：感应线圈、线圈支架、第一导轨、第一电连接柱和驱动机构，其中，所述感应线圈固定在所述线圈支架上；所述第一导轨与所述线圈支架的第一面相对且固定设置，所述线圈支架的第一面为线圈支架未固定感应线圈的一面，所述第一导轨由导电材料制成且与激励电源连接；所述第一电连接柱的第一端与所述感应线圈的第一端固定连接，第二端与所述第一导轨滑动连接；所述驱动机构与所述线圈支架连接，用于驱动所述线圈支架移动或自转，以带动所述感应线圈沿所述第一导轨进行相应的移动或自转，使所述感应线圈在腔室内的不同区域产生的磁场趋于均匀。

优选地，还包括：第二导轨和第二电连接柱，其中，所述第二导轨与所述线圈支架第一面相对且固定设置；所述第二电连接柱的第一端与所述感应线圈的第二端连接，第二端与所述第二导轨滑动连接；第二导轨由导电材料制成。

优选地，所述第一导轨和所述第二导轨为同轴设置的环状结构。

优选地，所述感应线圈包括第一子线圈和第二子线圈；所述第一子线圈和所述第二子线圈的第一端均作为所述感应线圈的输入端；所述第一电连接柱的数量为两个，两个所述第一电连接柱的第一端分别与所述第一子线圈和所述第二子线圈的第一端固定连接，第二端分别与所述第一导轨滑动连接；所述第一子线圈和所述第二子线圈的第二端均作为所述感应线圈的输出端；所述第二电连接柱的数量为两个，两个所述第二电连接柱的第一端分别与所述第一子线圈和所述第二子线圈的第二端固定连接，第二端分别与所述第二导轨滑动连接。