射频线圈、工艺腔室和半导体处理设备制造技术

本发明专利技术公开了一种射频线圈、工艺腔室和半导体处理设备。射频线圈包括线圈本体和线圈姿态调整部件；所述线圈姿态调整部件与所述线圈本体连接，用于调整所述线圈本体所在的平面与预设基准平面之间的角度。这样，在工艺腔室结构不对称时，可以通过所设置的可伸缩连接件，调整线圈本体的倾斜角度，从而可以改变等离子体分布实现对刻蚀工艺补偿优化，进而可以提高晶圆刻蚀均匀性。

【技术实现步骤摘要】
射频线圈、工艺腔室和半导体处理设备
本专利技术涉及半导体设备
，具体涉及一种射频线圈、一种工艺腔室以及一种半导体处理设备。
技术介绍
电感耦合等离子体(InductivelyCoupledPlasma，简称ICP)刻蚀与其他反应离子刻蚀(Reactive-IonEtching，简称RIE)相比，具有结构简单、性价比高、均匀性较好以及可独立控制等离子体密度和等离子体能量的优点，因此，ICP源已成为目前较为理想的等离子体源。随着半导体制造工艺水平不断发展，晶体管密度成倍增长，工业界对半导体制造工艺的要求也越来越高，尤其是刻蚀均匀性，对产品的良率有着重要的影响。相关技术中，在一个典型的ICP刻蚀设备中，目前均匀性的控制主要是通过调节位于介质窗上方的内外射频线圈的电流比例、静电卡盘(ElectrostaticChuck，简称ESC)的温度等方法来调节，然而，此类调节方法主要是针对内外圈对称性的刻蚀工艺结果，而对于由腔室硬件不对称导致的具有偏心非对称性偏心问题则难以优化。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种射频线圈、一种工艺腔室以及一种半导体处理设备。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面，提供了一种射频线圈，所述射频线圈包括线圈本体和线圈姿态调整部件；所述线圈姿态调整部件与所述线圈本体连接，用于调整所述线圈本体所在的平面与预设基准平面之间的角度。可选地，所述线圈姿态调整部件包括与所述线圈本体相对设置的支架以及夹设在所述线圈本体和所述支架之间的若干个可伸缩连接件；其中，每个所述可伸缩连接件的两端分别与所述线圈本体和所述支架连接，以当至少一个所述可伸缩连接件伸长或收缩时调整所述线圈本体所在的平面与预设基准平面之间的角度。可选地，所述若干个可伸缩连接件分为两组，分别为第一组和第二组，每组均包括多个所述可伸缩连接件；并且，所述第一组中的可伸缩连接件沿X轴方向间隔分布，所述第二组中的可伸缩连接件沿Y轴方向间隔分布。可选地，所述可伸缩连接件采用可伸缩杆，所述可伸缩杆用于与驱动电机连接，以在驱动电机的驱动下伸长或收缩。可选地，所述驱动电机采用微型步进电机。可选地，所述射频线圈为平面螺旋线圈。可选地，所述支架为环形支架，且所述环形支架的直径与所述平面螺旋线圈的外径相同。可选地，所述线圈本体沿其周向划分为若干个子线圈本体，所述支架为环形支架，所述环形支架沿其周向划分为与所述子线圈本体一一对应的若干个子环形支架，并且，每个所述子环形支架与所述子线圈本体之间均设置有多个所述可伸缩连接件。本专利技术的第二方面，提供了一种工艺腔室，所述工艺腔室包括至少一个射频线圈，至少一个所述射频线圈采用前文记载的所述的射频线圈。可选地，所述工艺腔室包括两个所述射频线圈，分别为相互嵌套的内线圈和外线圈，所述内线圈和所述外线圈均采用前文记载的所述的射频线圈。本专利技术的第三方面，提供了一种半导体处理设备，包括前文记载的所述的工艺腔室。本专利技术的射频线圈、工艺腔室和半导体处理设备。包括线圈本体和线圈姿态调整部件，所述线圈姿态调整部件与所述线圈本体连接，用于调整所述线圈本体所在的平面与预设基准平面之间的角度。这样，在工艺腔室结构不对称时，可以通过所设置的线圈姿态调整部件，调整线圈本体的倾斜角度，从而可以改变等离子体分布实现对刻蚀工艺补偿优化，进而可以提高晶圆刻蚀均匀性。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为典型的ICP等离子体刻蚀设备的结构示意图；图2为图1中等离子体刻蚀设备的射频线圈的结构示意图；图3为图1的俯视图；图4为图1中所示的等离子体刻蚀设备工艺腔室内的气流模拟图；图5a为本专利技术第一实施例中射频线圈未发生倾斜时的结构示意图；图5b为本专利技术第二实施例中射频线圈发生倾斜时的结构示意图；图6为本专利技术第三实施例中内线圈和外线圈的结构示意图；图7a为本专利技术第四实施例中外线圈未发生倾斜时的示意图；图7b为本专利技术第五实施例中外线圈沿X轴方向发生倾斜的示意图；图7c为本专利技术第六实施例中外线圈沿X轴方向发生倾斜的示意图；图7d为本专利技术第七实施例中外线圈沿Y轴方向发生倾斜的示意图；图7e为本专利技术第八实施例中外线圈沿Y轴方向发生倾斜的示意图；图7f为本专利技术第九实施例中外线圈沿任意方向发生倾斜的示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。下文先对本专利技术的提出背景进行说明。图1为典型的ICP等离子体刻蚀设备的结构示意图，图2为图1中等离子体刻蚀设备的射频线圈的结构示意图，图3为图1的俯视图，图4为图1中所示的等离子体刻蚀设备工艺腔室内的气流模拟图。请一并参阅图1、图2、图3和图4，等离子体刻蚀设备包括工艺腔室1、安装在工艺腔室1顶部的介质窗2、放置在介质窗2顶部的射频线圈3、与射频线圈3电连接的射频电源4、位于工艺腔室1内的静电卡盘5(该静电卡盘5上放置有晶圆6)、与静电卡盘5电连接的偏压电源7、向工艺腔室1内部通入工艺气体的喷嘴8以及终点检测设备9。如图2所示，射频线圈3一般包括内线圈31、外线圈32以及线圈连接柱33，内线圈31和外线圈32分别由两个对称的线圈并联，其中内线圈31两个并联线圈直接接地而外线圈32的两个并联线圈通过串联电容接地。在等离子体刻蚀过程中，射频线圈3加载射频功率，工艺腔室1经由喷嘴8通入工艺气体后，工艺腔室1内起辉，激发工艺气体产生等离子体，一般可以通过调节内线圈31和外线圈32中的电流来控制等离子体的径向均匀性。但是，如图3所示，由于悬臂11的非对称性以及传送门12之间空间的非对称性，使得在射频线圈3下方腔室的结构是不对称的。而工艺气体从工艺腔室1的顶部中央位置通入，向四周扩散，最后向下被分子泵(图中并未示出)抽走，具体可以参考图4所示的气流模拟图。由于悬臂11处分子泵抽速明显下降，且有工艺气体分子因与悬臂11碰撞后被弹回，这便会在工艺腔室1内部形成不均匀对称的等离子体分布，从而最终影响到晶圆6工艺的非中心对称，而这种不对称是无法通过现有的调节射频线圈3中的电流比例或者改变静电卡盘5的温度来消除的。基于此，本专利技术的专利技术人设计出本专利技术的射频线圈的结构，下文进行详细说明。如图5所示，本专利技术的第一方面，涉及一种射频线圈100，该射频线圈100包括线圈本体110和线圈姿态调整部件120。其中，该线圈姿态调整部件120与线圈本体110连接，该线圈姿态调整部件120用于调整线圈本体110所在的平面与预设基准平面之间的角度。本实施例结构的射频线圈100，其包括线圈姿态调整部件120，该线圈姿态调整部件120本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频线圈，其特征在于，所述射频线圈包括线圈本体和线圈姿态调整部件；所述线圈姿态调整部件与所述线圈本体连接，用于调整所述线圈本体所在的平面与预设基准平面之间的角度。/n

【技术特征摘要】
1.一种射频线圈，其特征在于，所述射频线圈包括线圈本体和线圈姿态调整部件；所述线圈姿态调整部件与所述线圈本体连接，用于调整所述线圈本体所在的平面与预设基准平面之间的角度。


2.根据权利要求1所述的射频线圈，其特征在于，所述线圈姿态调整部件包括与所述线圈本体相对设置的支架以及夹设在所述线圈本体和所述支架之间的若干个可伸缩连接件；其中，
每个所述可伸缩连接件的两端分别与所述线圈本体和所述支架连接，以当至少一个所述可伸缩连接件伸长或收缩时调整所述线圈本体所在的平面与预设基准平面之间的角度。


3.根据权利要求2所述的射频线圈，其特征在于，所述若干个可伸缩连接件分为两组，分别为第一组和第二组，每组均包括多个所述可伸缩连接件；并且，
所述第一组中的可伸缩连接件沿X轴方向间隔分布，所述第二组中的可伸缩连接件沿Y轴方向间隔分布。


4.根据权利要求2所述的射频线圈，其特征在于，所述可伸缩连接件采用可伸缩杆，所述可伸缩杆用于与驱动电机连接，以在驱动电机的驱动下伸长或收缩。


5.根据权利要求4所述的射频线圈，其特征在于，所述驱动电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光，陈国动，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11