[发明专利]反应腔室及等离子体产生方法

说明书

本发明提供一种反应腔室及等离子体产生方法，包括腔室本体、上电极机构和等离子体辅助激发装置，其中，等离子体辅助激发装置包括诱导气体容纳部、进气口和出气口，诱导气体容纳部的两端分别与进气口和出气口连通，且出气口还与腔室本体内连通；等离子体诱导气体能在诱导气体容纳部内起辉后流入腔室本体内，以辅助上电极机构使腔室本体内的工艺气体起辉。通过进气口向诱导气体容纳部内通入等离子体诱导气体，并使等离子体诱导气体起辉后经出气口流入腔室本体内；开启上电极机构，以使腔室本体内的工艺气体起辉。本发明提供的反应腔室及等离子体产生方法能够避免等离子体轰击基片，从而避免损伤基片上的膜层，提高基片加工后的工艺效果。

技术领域

本发明涉及半导体工艺设备技术领域，具体地，涉及一种反应腔室及等离子体产生方法。

背景技术

目前，随着集成电路工艺的发展，孔的尺寸逐渐减小，深宽比逐渐增大，在钨填充工艺中，通常先在孔的内壁上生成一层薄的钨核化层，随后向反应腔室内通入辅助气体，并激发辅助气体形成等离子体，在孔口处的核化层上形成钝化层，然后再将主体材料(Bluk)向孔内填充，由于钝化层能够抑制主体材料的沉积，使主体材料能够优先填充至孔的底部，从而避免在填充之后，孔内出现空洞。

如图1所示，现有技术中的反应腔室包括输送辅助气体的进气管11、连接于反应腔室外壁的射频源12和与基座13连接的射频偏压源14，在钝化阶段开始时，由于反应腔室内气压较低，射频源12连接在反应腔室的外壁，向反应腔室内加载的射频功率较弱，难以激发辅助气体形成等离子体，因此，需先通过射频偏压源14向基座13加载射频功率，使辅助气体起辉，然后再通过射频源12向反应腔室内加载射频功率，直至射频源12能够维持等离子体的形成，再关闭射频偏压源14。

但是，在射频偏压源14向基座13加载射频功率时，基座13会产生很大的负偏压，吸引大量的高能等离子体轰击放置在基座13上的基片15，破坏此前形成在孔内壁上的核化层，影响后续主体材料的填充。

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，提出了一种反应腔室及等离子体产生方法，其能够避免等离子体轰击基片，从而避免损伤基片上的膜层，提高基片加工后的工艺效果。

为实现本发明的目的而提供一种反应腔室，包括腔室本体和上电极机构，还包括等离子体辅助激发装置，其中，

所述等离子体辅助激发装置包括诱导气体容纳部、进气口和出气口，所述诱导气体容纳部的两端分别与所述进气口和所述出气口连通，且所述出气口还与所述腔室本体内连通；

所述等离子体诱导气体能在所述诱导气体容纳部内起辉后流入所述腔室本体内，以辅助所述上电极机构使所述腔室本体内的工艺气体起辉。

优选的，所述等离子体辅助激发装置包括阴极部件和电源，所述阴极部件与所述电源的负极电连接；

所述阴极部件的一端开设所述进气口，另一端开设所述出气口；所述阴极部件的内部形成所述诱导气体容纳部。

优选的，所述阴极部件为阴极管，所述阴极管内部分填充有绝缘体，所述绝缘体在沿所述阴极管的轴向上形成有进气通道，所述阴极管内未填充有所述绝缘体的部分形成空腔；

所述进气通道和所述空腔相连通以形成所述诱导气体容纳部。

优选的，所述阴极部件的设有所述进气口的一端固定在腔室壁上，所述阴极部件的设有所述出气口的一端悬空在所述腔室本体内。

优选的，所述等离子体辅助激发装置还包括位于所述腔室本体内部的阳极部件和绝缘连接件，其中，所述阳极部件通过所述绝缘连接件与所述阴极部件连接，且所述阳极部件接地。

优选的，所述反应腔室还包括第一进气管和第二进气管，所述第一进气管用于向所述腔室本体内通入所述工艺气体，所述第二进气管用于向所述腔室本体内通入所述等离子体诱导气体。