[实用新型]感性耦合反应器

说明书

一种感性耦合反应器，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。所述感性耦合反应器能加强对等离子分布的控制能力。

技术领域

本涉及半导体制造领域，尤其涉及一种感性耦合反应器。

背景技术

在半导体制造中，涉及多道工序，每道工序都是由一定的设备和工艺来完成的。其中，刻蚀工艺是半导体制造中一种重要的工艺，如等离子体刻蚀工艺。等离子体刻蚀工艺是利用反应气体在获得能量后产生等离子体，包含离子、电子等带电粒子以及具有高度化学活性的中性原子、分子及自由基，通过物理和化学的反应对刻蚀对象进行刻蚀。

然而，在等离子体刻蚀过程中，晶圆边缘的刻蚀条件和晶圆中心的刻蚀条件差别较大，所述刻蚀条件包括：等离子体密度分布、射频电场、温度分布等。其中等离子体密度分布是非常重要的一个刻蚀条件。例如，一般情况下，在晶圆中心区域上方分布的等离子体密度大于晶圆边缘区域上方分布的等离子体密度，且这种分布难以进行调节。

因此，需要提出一种对等离子体分布进行可控调节的感性耦合反应器，以满足需要。

发明内容

本实用新型解决的问题是提供一种感性耦合反应器，能够加强对等离子分布的控制能力。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种感性耦合反应器，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。