[发明专利]电感耦合等离子体处理装置与等离子体产生装置

说明书

本发明提供一种电感耦合等离子体处理装置与等离子体产生装置，用来在不扩展匹配网络可匹配范围的状况下，获得更宽的对功率分配比例的调节能力。其中的等离子体处理装置包括：绝缘窗；第一线圈与第二线圈；射频功率源，其输入端连接有一匹配网络；功率分配器，其输入端与所述匹配网络连接，其至少包括两个输出端，该两个输出端分别连接第一线圈、第二线圈；所述第一线圈与第二线圈之间电感值的比值在0.90到1.12之间。

技术领域

本发明涉及可用于半导体器件制作的电感耦合等离子体(ICP)处理装置，还涉及可用在上述装置上的等离子体产生装置。

背景技术

随着微电子机械器件和微电子机械系统(MicroElectromechanical System，简称MEMS)被越来越广泛的应用于汽车和电费电子等领域，硅通孔(Through Silicon Via，简称TSV)刻蚀技术在未来封装领域具有广阔前景，深硅刻蚀工艺逐渐成为MEMS制造领域和TSV技术中最炙手可热的工艺之一。

电感耦合等离子体(ICP)设备是MEMS制造领域和TSV技术中的常用设备，ICP设备通过磁场产生等离子体，所述等离子体用于轰击硅晶圆，对硅晶圆进行刻蚀。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种电感耦合等离子体处理装置，包括：

反应腔，其顶部设置有绝缘窗；

线圈，设置于绝缘窗的上方，包括第一线圈与第二线圈；

射频功率源，其输入端连接有一匹配网络；

功率分配器，其输入端与所述匹配网络连接，其至少包括两个输出端，该两个输出端分别连接第一线圈、第二线圈；

其特征在于，所述第一线圈与第二线圈之间电感值的比值在0.90到1.12之间。

可选的，所述第一线圈与第二线圈具有不同的线圈匝数。

可选的，所述第一线圈位于所述第二线圈的外围，所述第二线圈的线圈匝数大于所述第一线圈的线圈匝数。

可选的，通过设置第一、二线圈的下列参数中的一种或多种来实现所述比值：

线圈直径；

线圈匝数；

组成线圈的导线的直径；

组成线圈的导线的材料。

可选的，所述线圈还包括第三线圈，所述第三线圈连接于功率分配器的另一输出端；

所述第三线圈与所述第二线圈之间电感值的比值在0.90到1.12之间。

可选的，所述第一线圈与所述第二线圈为相同类型或不同类型。

可选的，还包括偏置功率源，用于控制等离子体的方向。

根据本发明的另一个方面，提供一种电感耦合等离子体处理装置，包括：

反应腔，其顶部设置有绝缘窗；

第一线圈与第二线圈，设置于绝缘窗的上方，所述第一线圈位于所述第二线圈的外周；

射频功率源，其输入端连接有一匹配网络；

功率分配器，其输入端与所述匹配网络连接，其至少包括两个输出端，该两个输出端分别连接第一线圈、第二线圈；

其特征在于，所述第二线圈具有比所述第一线圈更多的线圈匝数。

可选的，所述第一线圈与第二线圈之间电感值的比值在0.90到1.12之间。