[发明专利]感性耦合反应器及其工作方法

权利要求书

1.一种感性耦合反应器，其特征在于，包括：

反应腔主体；

位于所述反应腔主体上方的感性耦合射频单元；

所述感性耦合射频单元包括：屏蔽罩；位于所述屏蔽罩内部的反应室介质管，所述反应室介质管的外侧壁倾斜且反应室介质管的顶部横截面小于底部横截面，所述反应室介质管内侧壁还设置有隔离件，所述隔离件将反应室介质管的内部区域分为第一反应区域和位于第一反应区域两侧的第二反应区域；位于所述屏蔽罩内部且分布于所述反应室介质管侧部的射频天线。

2.根据权利要求1所述的感性耦合反应器，其特征在于，还包括：贯穿所述第一反应区域顶部的反应室介质管的第一进气通道；贯穿所述第二反应区域侧部的反应室介质管的第二进气通道; 所述第一反应区域的进气和所述第二反应区域的进气分别独立可调。

3.根据权利要求1所述的感性耦合反应器，其特征在于，所述隔离件中具有贯穿所述隔离件厚度的开口，所述开口的尺寸被设计为：第一反应区域的等离子体的带电粒子在离开所述开口时移动的最小距离大于第一反应区域的带电粒子的平均自由程，且第二反应区域的等离子体的带电粒子在离开所述开口时移动的最小距离大于第二反应区域的带电粒子的平均自由程；所述开口适于第一反应区域内的气体和第二反应区域内部的气体之间进行交换。

4.根据权利要求1所述的感性耦合反应器，其特征在于，所述射频天线包括相互分立的上射频天线和下射频天线，所述上射频天线位于所述第一反应区域的侧部，所述下射频天线位于所述第二反应区域的侧部，所述上射频天线馈入的射频功率和所述下射频天线馈入的射频功率分别可调。

5.根据权利要求4所述的感性耦合反应器，其特征在于，所述下射频天线具有第一天线终端和第二天线终端，所述上射频天线具有第三天线终端和第四天线终端；所述第一天线终端适于馈入第一射频，所述第三天线终端适于馈入第二射频，第一射频和第二射频的大小可调。

6.根据权利要求5所述的感性耦合反应器，其特征在于，所述感性耦合射频单元还包括：射频源；射频匹配器，所述射频匹配器的一端与所述射频源连接；第一功率分配器，所述第一功率分配器的一端与所述射频匹配器的另一端连接，所述第一功率分配器的另一端与所述第一天线终端连接；第二功率分配器，所述第二功率分配器的一端与所述射频匹配器的另一端连接，所述第二功率分配器的另一端与所述第三天线终端连接；第一电压平衡电容，所述第一电压平衡电容的一端与所述第二天线终端连接，所述第一电压平衡电容的另一端接地；第二电压平衡电容，所述第二电压平衡电容的一端与所述第四天线终端连接，所述第二电压平衡电容的另一端接地。

7.根据权利要求1所述的感性耦合反应器，其特征在于，所述射频天线环绕所述反应室介质管且具有多匝连续的线圈，第一反应区域侧部和第二反应区域侧部均设置有射频天线，所述射频天线具有第一天线终端和第二天线终端。

8.根据权利要求7所述的感性耦合反应器，其特征在于，所述感性耦合射频单元还包括：射频源；射频匹配器，所述射频匹配器的一端与所述射频源连接，所述射频匹配器的另一端与所述第一天线终端连接；电压平衡电容，所述电压平衡电容的一端与所述第二天线终端连接，所述电压平衡电容的另一端接地。

9.根据权利要求1所述的感性耦合反应器，其特征在于，所述反应室介质管的纵向剖面形状呈梯形。

10.根据权利要求1所述的感性耦合反应器，其特征在于，还包括：冷却装置，所述冷却装置位于所述屏蔽罩的顶部，所述冷却装置用于对所述射频天线和所述反应室介质管进行冷却。

11.根据权利要求1所述的感性耦合反应器，其特征在于，还包括：位于所述反应腔主体内且位于所述反应室介质管下方的晶圆夹持平台。