[发明专利]半导体工艺设备

说明书

本申请实施例提供了一种半导体工艺设备。该半导体工艺设备的进气组件盖设于介质套筒的顶端，介质套筒的底端连接于工艺腔室的顶板且与工艺腔室连通；法拉第筒套设于介质套筒的外周，法拉第筒的周壁上开设有多个沿周向均布的开口结构；开口结构沿法拉第筒的轴向延伸设置，并且包括有第一开口部及第二开口部，两个第一开口部分别位于第二开口部的顶部及底部；线圈组件套设于法拉第筒的外周，线圈组件包括两个线圈结构，两个线圈结构在法拉第筒的轴向上间隔设置，并且分别与两个第一开口部对应设置。本申请实施例实现了不影响刻蚀速率及均匀性的情况下，大幅提高工艺速率以及稳定性。

技术领域

本申请涉及半导体加工技术领域，具体而言，本申请涉及一种半导体工艺设备。

背景技术

目前，在集成电路芯片制造工艺中，需要采用等离子体对晶圆表面的光刻胶进行去除。由于大量去胶工艺需要等离子体源实现高速率(即晶圆在275℃高温加热器下，等离子源功率加载至2500W，刻蚀速率10um/min)，因此需要采用电感耦合等离子体源(InductivelyCoupled Plasma，ICP)来满足去胶工艺的需求。

现有技术中，由于需要等离子体源实现高速率，因此在执行转化步骤时使用低功率及低压力起辉，在刻蚀步骤时再把2500W直接加载到线圈结构中，线圈结构附近的电磁场较高，造成石英管与线圈结构对应位置温升远高于其他部分，导致石英管局部温升过快，以及工艺结束后冷却较慢，从而影响工艺效率。另外，由于现有技术中结构设计不合理还导致转化步骤匹配时间较长，并且波动范围较大，从而导致工艺效率较低以及稳定性较差。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种半导体工艺设备，用以解决现有技术存在等离子体源工艺效率较低及稳定性较差的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种半导体工艺设备，包括：工艺腔室、介质套筒、法拉第筒、线圈组件及进气组件；所述进气组件盖设于所述介质套筒的顶端，用于将工艺气体输送至所述介质套筒内；所述介质套筒的底端连接于所述工艺腔室的顶板且与所述工艺腔室连通；所述法拉第筒套设于所述介质套筒的外周，所述法拉第筒的周壁上开设有多个沿周向均布的开口结构；所述开口结构沿所述法拉第筒的轴向延伸设置，并且包括有第一开口部及第二开口部，两个所述第一开口部分别位于所述第二开口部的顶部及底部，所述第一开口部在所述法拉第筒的周向上具有第一周向尺寸，所述第二开口部沿所述法拉第筒的周向上具有第二周向尺寸，所述第一周向尺寸小于所述第二周向尺寸；所述线圈组件套设于所述法拉第筒的外周，所述线圈组件包括两个线圈结构，两个所述线圈结构在所述法拉第筒的轴向上间隔设置，并且分别与两个所述第一开口部对应设置。

于本申请的一实施例中，两个所述线圈结构相对于所述第二开口部对称设置；两个所述线圈结构在所述法拉第筒的轴向上的间隔距离大于所述第二开口部在所述法拉第筒的轴向上的高度。

于本申请的一实施例中，两个所述线圈结构的所述间隔距离的范围为45毫米～65毫米。

于本申请的一实施例中，多个所述开口结构的开口总面积为所述法拉第筒外周面积的25％～31％。

于本申请的一实施例中，所述开口结构的数量为八个，并且所述第一开口部及所述第二开口部均为矩形结构。

于本申请的一实施例中，所述第一周向尺寸的范围为20毫米～30毫米，所述第二周向尺寸的范围为35毫米～50毫米。

于本申请的一实施例中，两个所述线圈结构并联设置，并且两个所述线圈结构的连接处位于任意两相邻的所述开口结构之间，两个所述线圈结构加载功率时，每个所述线圈结构内电流方向相同。

于本申请的一实施例中，所述线圈结构包括多个层叠设置的线圈，多个所述线圈的同一位置处均具有缺口，并且任意两相邻的线圈之间采用过渡管连接。