[发明专利]用于改良BCD及蚀刻深度性能的源RF功率分裂式内线圈

说明书

一种线圈组件，包含两个或更多个线圈，两个或更多个线圈的每一个从第一末端径向向外缠绕到第二末端，两个或更多个线圈的第一末端接合在一起，并且两个或更多个线圈的第二末端以等间隔安置。也提供了包含线圈组件的蚀刻反应器和使用蚀刻反应器形成沟槽的方法。

技术领域

本公开内容的实施方式涉及处理半导体基板的设备及方法。具体而言，本公开内容的实施方式涉及向半导体处理腔室提供RF(射频)功率以用于微电机系统(Micro-Electro-Mechanical System；MEMS)器件及类似器件的制造中的深沟槽及过孔蚀刻的设备及方法。

背景技术

对先进半导体器件(诸如微电机系统(MEMS)装置)的需求已为处理装备公司带来了新的挑战。一个挑战是提供适于制造MEMS结构所用材料的高效等离子体蚀刻的装备。举例而言，用于蚀刻的处理装备必须能够维持良好的临界尺寸(critical dimension；CD)控制及掩模选择性，以便在商业可行规模上成功制造MEMS结构。另外，对于意欲用于光学装置的MEMS结构，处理装备必须产生足够光滑的侧壁以获得性能目标。

硅是常用于MEMS结构的材料。通常在深反应性离子蚀刻(deep reactive ionetch；DRIE)反应器中实施用于MEMS制造的硅蚀刻。典型DRIE反应器一般具有源RF功率以在处理腔室中激励气体放电或等离子体并产生反应性离子。然而，已知DRIE反应器无法满足用于制造MEMS装置的高深宽比图案蚀刻工艺中对临界尺寸均匀性及蚀刻速率均匀性的增加的需求。

因此，需要一种具有改良均匀性的半导体处理腔室。

发明内容

本公开内容大体而言涉及使处理腔室中的电场、气流及热分布对称以实现工艺均匀性的设备及方法。本公开内容的实施方式包括具有分裂式(split)内线圈组件的径向频率等离子体源。在一个实施方式中，分裂式内线圈组件包含两个交结(intertwining)线圈。在另一实施方式中，分裂式内线圈组件包括形成圆顶的环形线圈。

一个实施方式提供线圈组件。线圈组件包括两个或更多个线圈。两个或更多个线圈的每一个从第一末端径向向外缠绕至第二末端。两个或更多个线圈的第一末端接合在一起。两个或更多个线圈的第二末端以等间隔安置。

另一实施方式提供蚀刻反应器。蚀刻反应器包括界定处理容积的腔室主体及安置在腔室主体上方的内线圈组件。内线圈组件包含两个或更多个内线圈。两个或更多个内线圈的每一个从第一末端径向向外缠绕至第二末端。两个或更多个内线圈的第一末端在腔室主体的中心轴附近接合在一起。两个或更多个线圈的第二末端以等间隔安置。

另一实施方式提供一种用于形成沟槽的方法。方法包括：向蚀刻反应器供应蚀刻剂；和通过向彼此并联连接的两个或更多个线圈供应射频功率来在蚀刻反应器中产生等离子体。两个或更多个线圈的每一个从第一末端径向向外缠绕至第二末端。两个或更多个线圈的第一末端接合在一起。两个或更多个线圈的第二末端以等间隔安置。

附图说明

因此，为可详细理解本公开内容的上述特征的方式，可参照实施方式获得上文简要概述的本公开内容的更特定的描述，其中一些实施方式图示于所附附图中。然而，应注意，所附附图仅图示出示例性实施方式，且因此这些附图不应被视为对本公开内容保护范围的限制，因为本公开内容可允许其他同等有效的实施方式。

图1描绘根据本公开内容的一个实施方式的等离子体处理腔室的示意图。

图2A是根据本公开内容的一个实施方式的射频(radio frequency；RF)源的示意性透视图。

图2B是图2A的射频源中的线圈组件的示意性透视图。

图3A是根据本公开内容的一个实施方式的内线圈组件的示意性俯视图。

图3B是图3A的内线圈组件中的第一线圈的俯视图。