[发明专利]电感耦合等离子体产生装置及半导体加工设备

说明书

本发明涉及一种电感耦合等离子体产生装置，包括：电感线圈；电感线圈的第一端接地，电感线圈的第二端接射频电源；电感线圈的第一端沿远离介质窗的第一方向螺旋缠绕至第二端，且电感线圈在缠绕过程中沿与第一方向垂直的第二方向的尺寸变化，来提高电感线圈和介质窗之间的平均距离。本发明还提供一种等离子体产生装置，可以降低介质窗被刻蚀的程度，降低对腔室的颗粒污染。

技术领域

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

背景技术

等离子体装置广泛地应用于集成电路(IC)或MEMS器件的制造工艺中。其中常用的等离子体装置为电感耦合等离子体(ICP)装置。电感耦合等离子体(ICP)装置通常包括设置在腔室介质窗上方的平面线圈，在等离子体刻蚀过程中，平面线圈加载射频功率，腔射频功率通过介质窗耦合进腔室内将腔室内通入的工艺气体激发形成等离子体。

现有的电感耦合等离子体装置在实际应用中发现以下问题：腔室的介质窗被刻蚀损伤严重，从而不仅造成介质窗的寿命较低，而且会污染腔室环境。

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半导体加工设备，可以降低介质窗被刻蚀的程度，降低对腔室的颗粒污染。

为解决上述问题，本发明提供了一种电感耦合等离子体产生装置，包括：电感线圈；所述电感线圈的第一端接地，所述电感线圈的第二端接射频电源；所述电感线圈的第一端沿远离介质窗的第一方向螺旋缠绕至第二端，且电感线圈在缠绕过程中沿与第一方向垂直的第二方向的尺寸变化，来提高所述电感线圈和所述介质窗之间的平均距离。

优选地，所述电感线圈的数量为多个；在每相邻两个所述电感线圈之间还设置有：屏蔽装置；所述屏蔽装置接地，用于屏蔽相邻两个所述电感线圈之间的容性耦合。

优选地，多个所述电感线圈在所述第二方向上间隔套置；每个所述屏蔽装置间隔套置在对应的相邻两个所述电感线圈之间。

优选地，所述屏蔽装置的朝向所述电感线圈的面上设置有多个贯通其厚度的开口，所述开口沿周向均匀分布。

优选地，所述开口为矩形孔，矩形孔宽度为1mm-2mm，矩形孔长度为2mm-8mm。

优选地，所述屏蔽装置在所述第一方向上的高度不小于所述电感线圈在第一方向上的高度，以将所述电感线圈在第一方向上完全遮挡。

优选地，所述屏蔽装置和与之相邻的所述电感线圈沿所述第二方向的距离大于20mm。

优选地，所述屏蔽装置和与之相邻的两个所述电感线圈沿所述第二方向的距离相等。

优选地，所述电感线圈包括一对子电感线圈；每个所述子电感线圈沿所述第一方向螺旋缠绕，在缠绕过程中沿与所述第一方向垂直的第二方向的尺寸逐渐增大；每对所述子电感线圈中的一个子电感线圈的每匝线圈和另一个子电感线圈的每匝线圈间隔缠绕。

本发明还提供一种半导体加工设备，包括本发明提供的电感耦合等离子体产生装置。

在本发明提供电感耦合等离子体装置，由于电感线圈的第一端接地，电感线圈的第二端接射频电源；电感线圈的第一端沿远离介质窗的第一方向螺旋缠绕至第二端，且电感线圈在缠绕过程中沿与第一方向垂直的第二方向的尺寸变化(包括：逐渐增大或者逐渐减小等)，来提高电感线圈和介质窗之间的平均距离，这与现有技术中电感线圈与介质窗之间的距离相等且小的相比，可以随着距离腔室介质窗的距离的减小，电感线圈上的电势逐渐减直至为零，因而电感线圈形成的电场会随着电势的减弱而减弱，也就使得介质窗下表面的高压电场减弱，这样，腔室内起辉所激发的带电粒子在该电场作用下轰击介质窗下表面的作用力锐减，从而可以降低介质窗被刻蚀的程度，降低对腔室的颗粒污染。

附图说明