工艺腔室和半导体工艺设备制造技术

本发明专利技术公开一种工艺腔室和半导体工艺设备，涉及半导体制造技术领域。该工艺腔室包括接地的腔体和设置于腔体中的内衬、下电极装置、可调电感装置和电容调节件；内衬环绕设置于下电极装置的外侧，内衬与腔体的内壁之间具有间隙，电容调节件可升降地设置于间隙内，用以调节内衬的对地电容值；可调电感装置的一端与内衬连接，另一端接地，用于调节内衬的对地电感值。该方案能解决半导体制造工艺过程中，晶圆刻蚀速率和选择比无法独立调节的问题。晶圆刻蚀速率和选择比无法独立调节的问题。晶圆刻蚀速率和选择比无法独立调节的问题。

【技术实现步骤摘要】
工艺腔室和半导体工艺设备


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种工艺腔室和半导体工艺设备。

技术介绍

[0002]随着集成电路技术的升级，对半导体工艺设备的要求越来高。在半导体刻蚀工艺过程中，导体工艺设备的刻蚀速率的受气流场、温度场、地磁场、线圈磁场、电场等多因素的影响。并且，相关技术中，用于半导体制造工艺的半导体工艺设备在调节晶圆刻蚀速率的过程中，难以兼顾晶圆刻蚀速率和选择比。

技术实现思路

[0003]本专利技术公开一种工艺腔室和半导体工艺设备，以解决半导体制造工艺过程中，晶圆刻蚀速率和选择比无法独立调节的问题。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术采用下述技术方案：
[0005]本专利技术所述的工艺腔室，包括接地的腔体和设置于腔体中的内衬、下电极装置、可调电感装置和电容调节件；内衬环绕设置于下电极装置的外侧，内衬与腔体的内壁之间具有间隙，电容调节件可升降地设置于间隙内，用以调节内衬的对地电容值；可调电感装置的一端与内衬连接，另一端接地，用于调节内衬的对地电感值。
[0006]基于本专利技术所述的工艺腔室，本专利技术还提供了一种半导体工艺设备。该半导体工艺设备包括半导体工艺设备包括第一射频电源、第二射频电源、第一匹配器、第二匹配器和射频线圈以及本专利技术所述的工艺腔室。射频线圈与下电极装置相对设置，第一射频电源通过第一匹配器与射频线圈相连；第二射频电源通过第二匹配器与下电极装置相连。
[0007]本专利技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：
[0008]本专利技术实施例公开的工艺腔室中，腔体接地，内衬与腔体之间通过可调电感装置相连，进而可以形成内衬的对地电感，并且可以通过可调电感装置调节内衬的对地电感值的大小。进一步地，内衬与腔体之间具有间隙，以使内层与腔体形成电容结构。内衬与腔体之间的间隙内设置电容调节件，进而可以通过电容调节件调节内衬的对地电容值。因此，本申请所述的工艺腔室可以通过可调节电感来调节内衬的对地电感值、通过电容调节件调节内衬的对地电容值来调节与之对应的内衬的对地阻抗，以达到调节晶圆刻蚀速率的目的。并且，该实施例可以通过调节可调节电感和电容调节件，以实现工艺腔室内离子密度和离子能量独立调节，即可以在调节工艺腔室内离子密度的过程中，保证工艺腔室内离子能量不变，或者，在调节工艺腔室内离子能量的过程中保持离子密度不变。等离子体的能量越大，晶圆的刻蚀速率越大；等离子体的密度越小，晶圆的刻蚀选择比越低。因此，本申请所述的工艺腔室可以通过可调节电感和电容调节件实现晶圆的刻蚀速率和刻蚀选择比的独立调节，以弥补工艺腔室内气流场、温度场、地磁场、线圈磁场、电场等因素对晶圆刻蚀速率的影响，兼顾晶圆刻蚀速率和刻蚀选择比，有益于优化半导体制造工艺过程中的工艺参数。
附图说明
[0009]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0010]图1为本专利技术一种实施例公开的工艺腔室在第一状态下的示意图；
[0011]图2为本专利技术一种实施例公开的工艺腔室的第二状态下的示意图；
[0012]图3为本专利技术一种实施例公开的工艺腔室的俯视图；
[0013]图4为本专利技术一种实施例公开的内衬与电容调节件的装配图；
[0014]图5为本专利技术一种实施例公开的工艺腔室的等效电路图。
[0015]图6为本专利技术一种实施例公开的聚焦环在不同高度的情况下，晶圆径向的电场强度的分布示意图；
[0016]图7为本专利技术一种实施例公开的聚焦环高度为4mm的情况下，晶圆各区域电场强度的分布示意图；
[0017]图8为本专利技术一种实施例公开的聚焦环高度为
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4mm的情况下，晶圆各区域电场强度的分布示意图；
[0018]图9为本专利技术一种实施例公开的聚焦环子件的高度由晶圆的一侧向另一侧渐变的情况下，晶圆各区域电场强度的分布示意图。
[0019]附图标记说明：100
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腔体；110
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侧壁；120
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底壁；200
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内衬；210
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内衬子件；211
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第一环体；212
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第二环体；213
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连接部；220
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第一隔离件；221
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内层隔离子件；222
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底壁隔离子件；223
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外层隔离子件；300
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下电极装置；310
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下电极组件；311
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卡盘基座；312
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卡盘；313
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射频馈入件；314
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第三隔离件；320
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隔离环；330
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聚焦环；331
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聚焦环子件；340
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第三驱动件；400
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可调电感装置；410
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电感线圈；420
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电感调节芯；430
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第一驱动件；500
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屏蔽盖；600
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电容调节件；610
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电容调节芯；620
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第二驱动件；700
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第二隔离件；800
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第一匹配器；900
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第二匹配器；1000
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射频线圈；1100
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介质窗；1200
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反应腔。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]以下结合图1至图9，详细说明本专利技术各个实施例公开的技术方案。
[0022]参照图1至图4，本专利技术一种实施例公开的工艺腔室，包括腔体100和内衬200、下电极装置300、可调电感装置400和电容调节件600。其中，腔体100为基础结构件，可以为内衬200、下电极装置300、可调电感装置400和/或电容调节件600提供安装基础。
[0023]一种可选的实施例中，腔体100与预设参考电压端相连。示例性地，预设参考电压端可以为零电势端。可选地，预设参考电压端可以为接地端。该实施例可以使腔体100对地的电势差为恒定。内衬200和下电极装置300设置于腔体100内。其中，下电极装置300用于放置晶圆。内衬200环绕设置于下电极装置300的外侧，内衬200与腔体100的内壁之间具有间隙，以使内衬200与腔体100形成电容结构。进一步地，电容调节件600可升降地设置于间隙内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工艺腔室，应用于半导体设备，其特征在于，包括接地的腔体(100)和设置于所述腔体(100)中的内衬(200)、下电极装置(300)、可调电感装置(400)和电容调节件(600)；所述内衬(200)环绕设置于所述下电极装置(300)的外侧，所述内衬(200)与所述腔体(100)的内壁之间具有间隙，所述电容调节件(600)可升降地设置于所述间隙内，用以调节所述内衬(200)的对地电容值；所述可调电感装置(400)的一端与所述内衬(200)连接，另一端接地，用于调节所述内衬(200)的对地电感值。2.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述可调电感装置(400)包括电感线圈(410)、电感调节芯(420)和第一驱动件(430)，所述电感线圈(410)的一端与所述内衬(200)连接，另一端与所述腔体(100)连接，所述第一驱动件(430)与所述电感调节芯(420)相连，用于驱动所述电感调节芯(420)沿插入或移出所述电感线圈(410)的方向移动。3.根据权利要求2所述的工艺腔室，其特征在于，所述工艺腔室还包括屏蔽盖(500)，所述腔体(100)设置有第一开口，所述第一开口与所述电感装置(400)相对，所述屏蔽盖(500)与所述腔体(100)可拆卸相连，且所述屏蔽盖(500)盖合所述第一开口。4.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述电容调节件(600)包括电容调节芯(610)和第二驱动件(620)，所述第二驱动件(620)穿过所述腔体(100)与所述电容调节芯(610)相连，用于驱动所述电容调节芯(610)在所述间隙内升降。5.根据权利要求1所述的工艺腔室，其特征在于，所述内衬(200)包括多个内衬子件(210)和多个第一隔离件(220)，相邻的两个所述内衬子件(210)之间均设置有一个所述第一隔离件(220)；所述可调电感装置(400)和所述电容调节件(600)均为多个，且分别与所述内衬子件(210)一一对应设置。6.根据权利要求5所述的工艺腔室，其特征在于，所述第一隔离件(220)与所述内衬子件(210)的形状适配，每个所述内衬子件(210)均包括第一环体(211)、第二环体(212)和连接部(213)，所述第一环体(211)和所述第二环体(212)连接于所述连接部(213)的两侧并向上延伸设置，所述第一环体(211)与所述腔体(100)相对设置，所述第二环体(212)靠近所述下电极装置(300)设置，所述连接部(213)与所述可调电感装置(400)连接。7.根据权利要求1所述的工艺腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：左杰，
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：