[发明专利]线圈组件、等离子体发生装置及等离子体设备

说明书

本发明提供一种线圈组件，其中，所述线圈组件包括多组感应线圈，多组所述感应线圈的输入端电连接，且多组所述感应线圈的输出端沿所述线圈组件周向均匀分布。本发明还提供一种等离子体发生装置和一种等离子体设备。所述感应线圈能够在工艺腔中形成均匀的等离子体，并且所述感应耦合等离子体发生装置中容性耦合小，便于精确调节。

技术领域

本发明涉及半导体加工设备领域，具体地，涉及一种线圈组件、一种包括该线圈组件的等离子体发生装置和一种包括该等离子体发生装置的等离子体设备。

背景技术

近年来，伴随着半导体工业的发展，等离子体处理技术不仅应用于半导体领域，在光学、微机电系统、生物检测等领域也得到了广泛的应用。

进行等离子体处理技术的等离子体设备包括等离子体发生装置和工艺腔，而常见的等离子体发生装置包括容性耦合等离子体发生装置、感应耦合等离子体发生装置和微波等离子体发生装置。

其中，由于感应耦合等离子体发生装置具有等离子体密度和能量可调、成本低等优点，广泛的应用于干刻工艺中。

随着工艺制程的不断发展，对等离子体在待刻蚀的晶片表面的分布均匀性的要求越来越高。为了适应不同的工艺，需要对感应耦合等离子体发生装置进行调节。由于感应耦合等离子体发生装置的线圈之间存在容性耦合，从而影响了调节精度。

因此，如何进一步提高感应耦合等离子体发生装置产生的等离子体的密度均匀性、以及提高感应耦合等离子体发生装置的调节精度成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种线圈组件、一种包括该线圈组件的等离子体发生装置和一种包括该等离子体发生装置的等离子体设备。所述感应线圈能够至少解决上述技术问题中的一者。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种线圈组件，其特征在于，所述线圈组件包括多组感应线圈，多组所述感应线圈的输入端电连接，且多组所述感应线圈的输出端沿所述线圈组件周向均匀分布。

优选地，所述线圈组件包括三组感应线圈；或者，所述线圈组件包括四组感应线圈。

优选地，每组所述感应线圈的长度均满足以下公式：

0.01λ≤L≤0.2λ，

其中，L为每组感应线圈的长度；

λ为用于为所述线圈组件供电的射频电源输出的电磁波的波长。

优选地，除位于所述线圈组件最内部的一组感应线圈之外的每组所述感应线圈的输入端与输出端之间的距离都在10mm至25mm之间。

优选地，任意两组感应线圈的长度之间的差值不大于任意一组感应线圈的长度的10％。

优选地，位于所述线圈组件最内部的一组感应线圈的长度与其他任意一组感应线圈的长度之间的差值不大于任意一组感应线圈的长度的10％。

优选地，位于所述线圈组件最内部的一组感应线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈位于所述第二线圈的内圈，所述第一线圈和所述第二线圈串联，且位于所述线圈组件最内部的一组感应线圈的输入端设置在所述第一线圈上，位于所述线圈组件最内部的一组感应线圈的输出端设置在所述第二线圈上。

优选地，每组感应线圈的长度为230mm至480mm之间。

优选地，所述第一线圈的两端之间的距离在10mm至25mm之间，且所述第二线圈的两端之间的距离在10mm至25mm之间。

作为本发明的第二个方面，提供一种等离子体发生装置，所述等离子体发生装置包括依次连接的射频源、匹配器和线圈组件，其中，所述线圈组件为本发明所提供的上述线圈组件，所述匹配器的输出端与所述线圈组件中各组所述线圈的输入端电连接。