[发明专利]半导体工艺设备的上电极机构及半导体工艺设备

说明书

本发明实施例公开了一种半导体工艺设备的上电极机构及半导体工艺设备，所述上电级机构包括：射频线圈、电流传感器、电流调整装置，其中，所述射频线圈包括至少两条并联的支路；每条所述支路上均设置有一所述电流传感器，用于检测该支路的支路电流；所述电流调整装置设置在所述射频线圈上，用于调整每个所述支路的支路电流，以使各所述支路的支路电流均相等。这样，通过电流调整装置，可以使射频线圈中每个支路的支路电流相等，实现刻蚀的均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种半导体工艺设备的上电极机构及半导体工艺设备。

背景技术

在等离子体刻蚀设备中，提高刻蚀在晶圆范围内的均匀性非常重要。

在目前的电感耦合等离子体设备中，射频源输出射频功率，通过匹配器连接至外线圈和内线圈，匹配器与线圈之间通过连接条部分进行过渡连接。通过匹配器的匹配作用，使内线圈和外线圈产生的感应磁场，经介质窗在腔室中产生感应耦合等离子体。此射频源可以通过调节内线圈和外线圈中的电流比例来控制等离子体的径向均匀性。

但是，通过上述方法调节电流，以实现等离体子的径向均匀性时，由于匹配器与线圈之间的连接条部分与每个线圈相连接的部分均可看做线圈阻抗的一部分，由于机械结构(如连接条分支长度)的不同，以及对地部分空间的限制带来的分布参数的差异，每个并联支路上的所串联的连接条部分的分布参数均不同，因此支路总电感值也各不相同，则经过两条并联支路的电流均不相同，从而经过介质窗耦合至腔室等离子体的能量出现高低不均匀的情况，导致刻蚀工艺不均匀的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种半导体工艺设备的上电极机构及半导体工艺设备，以解决现有技术中存在的通过调节内外圈和外线圈的电流比例来实现等离体子的径向均匀性时，存在的刻蚀工艺不均匀的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供的一种半导体工艺设备的上电极机构，包括：射频线圈、电流传感器、电流调整装置，其中，

所述射频线圈包括至少两条并联的支路；

每条所述支路上均设置有一所述电流传感器，用于检测该支路的支路电流；

所述电流调整装置设置在所述射频线圈上，用于调整每个所述支路的支路电流，以使各所述支路的支路电流均相等。

可选地，所述电流调整装置包括：至少两个可调电容，所述至少两个可调电容一一对应地设置在所述至少两条并联的支路上。

可选地，所述电流调整装置包括：第一连接条、第二连接条、移动连接条，其中，所述第一连接条通过匹配器连接至射频源，所述第二连接条分别与所述至少两条并联的支路连接，所述移动连接条与所述第一连接条、第二连接条可移动地连接，所述移动连接条与所述第一连接条的连接点可沿所述第一连接条移动，所述移动连接条与所述第二连接条的连接点可沿所述第二连接条移动。

可选地，所述移动连接条的两端分别通过一连接组件与所述第一连接条、第二连接条连接，所述连接组件包括：第一垫片、第二垫片、弹性件、螺钉，所述第一连接条、第二连接条上就开设有条形槽，所述移动连接条的两端分别开设有与所述螺钉配合的螺纹孔，所述第一垫片、所述第二垫片上均开设有供所述螺钉穿过的过孔，其中，

所述第一垫片与所述第一连接条或所述第二连接条贴合设置，所述弹性件设置在所述第一垫片和所述第二垫片之间，所述螺钉依次穿过所述第二垫片上的过孔、第一垫片上的过孔、所述第一连接条或所述第二连接条上的条形槽与所述移动连接条上的螺纹孔连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种半导体工艺设备，包括工艺腔室，所述工艺腔室上设置有如第一方面所述的上电极机构。

第三方面，本发明实施例提供了一种半导体工艺设备中射频线圈的电流控制方法，应用于上述第一方面所述上电极机构，包括：