【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术涉及半导体刻蚀技术，尤其涉及一种提高刻蚀均匀性的射频源装置及其刻蚀机。
技术介绍
0、
技术介绍
1、电感耦合等离子体(inductively coupled plasma，即射频icp)具有放电气压低、密度高、装置简单以及空间均匀性易于控制等优点，因此在工业上广泛应用于微电子芯片和大尺寸平面显示器的刻蚀工艺、半导体与光电子功能薄膜沉积、宽束强流离子源、全方位离子注入、化学合成以及晶体生长等领域。
2、现有的电感耦合等离子体(icp)刻蚀机器，工作时，把射频功率输入到非谐振感应线圈，线圈中的射频电流(即运动电荷)激发产生交变磁场b(t)，根据法拉第电磁感应定律，交变磁场b(t)又感应产生有旋的交变电场e(t)。由这种通过电感感应产生的有旋的交变电场e(t)加速电子电离中性气体而产生的等离子体就是感性耦合等离子体(inductivelycoupled plasma，简写为icp)。常见的icp源有两种：平面型和柱面型，平面型icp源的天线是从放电腔室轴线附近沿放电腔室半径方向螺旋绕成，放置在石英介质窗口之上；柱面型icp源的天线缠绕在放电腔室侧面。
3、但是，由于利用等离子体进行刻蚀的干法刻蚀工艺能有效地控制刻蚀开口的尺寸而成为目前最主流的刻蚀工艺，通常利用辉光放电、射频信号、电晕放电等形成等离子体；其中，利用射频信号形成等离子体时，可以通过调控处理气体成分、射频功率的频率、射频功率的耦合模式、气压、温度等参数，控制形成的等离子体的密度和能量，从而优化等离子体处理效果。因此，在射
技术实现思路
0、
技术实现思路
1、本专利技术提供一种提高刻蚀均匀性的射频源装置及其刻蚀机，用于sic刻蚀或深槽刻蚀，通过各自独立控制、且呈阶梯形间隔错位后环形分布的两个射频电极，对应两组气源分别等离子体处理，在反应腔室的空间中形成密度及能量均匀的等离子体，提高刻蚀的均匀性。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种提高刻蚀均匀性的射频源装置，安装于反应腔室的顶部用于sic刻蚀或深槽刻蚀，包括：
4、腔体上盖，安装于反应腔室的顶端；
5、绝缘顶盖，呈“凸”字形的台阶状结构、且承接安装于所述腔体上盖的等离子注入口处；
6、第一射频电极组件，连接单独独立的第一射频匹配器、且呈环状的套装于所述绝缘顶盖中部上侧，所述绝缘顶盖内对应的形成由所述第一射频电极组件环状包围的第一射频腔；
7、第二射频电极组件，连接单独独立的第二射频匹配器、且呈环状的套装于所述绝缘顶盖外围下侧，所述绝缘顶盖外围内对应的形成由所述第二射频电极组件环状包围、且呈环状包围于所述第一射频腔外围的第二射频腔；
8、所述第二射频腔相对所述第一射频腔间隔设置、且沿轴向降低一定高度后环状包围于所述第一射频腔的外围，所述第二射频电极组件相对所述第一射频电极组件沿轴向降低一定高度后、错位间隔设置；
9、第一等离子气源组件，位于所述第一射频腔上侧、且设置于所述绝缘顶盖中心顶侧；
10、所述第一射频腔的中心以及顶侧周向外围对应的绝缘顶盖上分别沿轴向设有两组与所述第一等离子气源组件连通、便于气源均匀分散于第一射频腔对应空间中的第一气源通道；
11、第二等离子气源组件，位于所述第二射频腔上侧、且设置于所述绝缘顶盖顶侧周向外围；
12、所述第二射频腔的顶侧以及下侧两边沿的环状周向对应的绝缘顶盖上分别沿轴向设有三组与所述第二等离子气源组件连通、便于气源均匀分散于第二射频腔对应空间中的第二气源通道。
13、优选地，所述第一射频电极组件底端对应的绝缘顶盖上还沿轴向向下凹陷的设置有对所述第一射频电极组件底侧部分环形包裹的环形凹槽。
14、优选地，所述第一射频腔呈环状设置，且在所述绝缘顶盖中心沿轴向延伸的设置有末端延伸至所述第一射频腔底部的第一气源导柱，一个或多个对应的第一气源通道在所述第一气源导柱的中心设置、并与第一等离子气源组件连通。
15、优选地，所述第一气源通道包括第一气源周向管路和第一气源中心管路；
16、所述第一气源周向管路位于所述第一射频腔顶侧周向，多个第一气源周向管路在周向呈圆环状均匀分布且与所述第一等离子气源组件的一路供气管路连通；
17、所述第一气源中心管路在所述第一气源导柱的中心设置、并与第一等离子气源组件的另一路供气管路连通。
18、优选地，所述绝缘顶盖的顶端中心盖设有便于所述第一等离子气源组件的两路供气管路分别与所述第一气源周向管路、所述第一气源中心管路连通的第一气源分流盖板，所述第一气源分流盖板的中心沿轴向设有与所述第一气源中心管路连通的第一中心通道；所述第一气源分流盖板的下端面沿外缘环形周向设有与多个所述第一气源周向管路同时连通的第一环路通道，所述第一环路通道沿轴向开设有与所述第一等离子气源组件上一路供气管路连通的第一通道孔。
19、优选地，所述第一射频电极组件包括呈圆环形的第一电感线圈和呈圆环形的第一线圈支架，所述第一线圈支架用于第一电感线圈圆环形的套装固定安装于所述绝缘顶盖“凸”字形结构上侧；
20、所述第一射频匹配器驱动所述第一电感线圈按设定的电压在所述第一射频腔中形成有旋的交变电场来加速电子电离第一气源通道供给的气体并产生等离子体。
21、优选地，所述第二射频电极组件包括呈圆环形的第二电感线圈和呈圆环形的第二线圈支架，所述第二线圈支架用于第二电感线圈圆环形的套装固定安装于所述绝缘顶盖“凸”字形结构下侧外缘；
22、所述第二射频匹配器驱动所述第二电感线圈按设定的电压在所述第二射频腔中形成有旋的交变电场来加速电子电离第二气源通道供给的气体并产生等离子体。
23、优选地，所述第二气源通道包括两组第二气源周向管路和一组第二气源圆环管路；
24、两组所述第二气源周向管路分别位于所述第二射频腔下侧的两边沿处，两组所述第二气源周向管路中的每组多个管道在周向分别呈圆环状均匀分布、且顶端并联后与所述第二等离子气源组件的一路供气管路连通；
25、多个所述第二气源圆环管路在所述第二射频腔的顶侧的呈圆环状均匀设置、并与第二气源组件的另一路供气管路连通。
26、优选地，所述绝缘顶盖的顶端周向外缘盖设有便于所述第二等离子气源组件的两路供气管路分别与两组所述第二气源周向管路、一组所述第二气源圆环管路连通的第二气源分流盖板；
27、所述第二气源分流盖板的下端面沿内外侧外缘分别环形周向设有与两组多个所述第二气源周向管路分别连通的第二环路内通道和第二环路外通道；
28、所述第二气源分流盖板的下端面沿中间部分环形周向设有与一组多个所述第二气源圆环管路连通的第二环路中间通道。
29、一种刻蚀机，用于sic刻蚀或深槽刻蚀，所述反应腔室的顶部本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提高刻蚀均匀性的射频源装置，安装于反应腔室的顶部用于sic刻蚀或深槽刻蚀，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种提高刻蚀均匀性的射频源装置，其特征在于：所述第一射频电极组件底端对应的绝缘顶盖上还沿轴向向下凹陷的设置有对所述第一射频电极组件底侧部分环形包裹的环形凹槽。
3.根据权利要求1所述的一种提高刻蚀均匀性的射频源装置，其特征在于：所述第一射频腔呈环状设置，且在所述绝缘顶盖中心沿轴向延伸的设置有末端延伸至所述第一射频腔底部的第一气源导柱，一个或多个对应的第一气源通道在所述第一气源导柱的中心设置、并与第一等离子气源组件连通。
4.根据权利要求3所述的一种提高刻蚀均匀性的射频源装置，其特征在于：所述第一气源通道包括第一气源周向管路和第一气源中心管路；
5.根据权利要求4所述的一种提高刻蚀均匀性的射频源装置，其特征在于：所述绝缘顶盖的顶端中心盖设有便于所述第一等离子气源组件的两路供气管路分别与所述第一气源周向管路、所述第一气源中心管路连通的第一气源分流盖板，所述第一气源分流盖板的中心沿轴向设有与所述第一气源中心管路连通
6.根据权利要求1所述的一种提高刻蚀均匀性的射频源装置，其特征在于：所述第一射频电极组件包括呈圆环形的第一电感线圈和呈圆环形的第一线圈支架，所述第一线圈支架用于第一电感线圈圆环形的套装固定安装于所述绝缘顶盖“凸”字形结构上侧；
7.根据权利要求1所述的一种提高刻蚀均匀性的射频源装置，其特征在于：所述第二射频电极组件包括呈圆环形的第二电感线圈和呈圆环形的第二线圈支架，所述第二线圈支架用于第二电感线圈圆环形的套装固定安装于所述绝缘顶盖“凸”字形结构下侧外缘；
8.根据权利要求1所述的一种提高刻蚀均匀性的射频源装置，其特征在于：所述第二气源通道包括两组第二气源周向管路和一组第二气源圆环管路；
9.根据权利要求8所述的一种提高刻蚀均匀性的射频源装置，其特征在于：所述绝缘顶盖的顶端周向外缘盖设有便于所述第二等离子气源组件的两路供气管路分别与两组所述第二气源周向管路、一组所述第二气源圆环管路连通的第二气源分流盖板；
10.一种刻蚀机，用于sic刻蚀或深槽刻蚀，其特征在于，所述反应腔室的顶部安装有如权利要求1至9任意一项所述的一种提高刻蚀均匀性的射频源装置。
...【技术特征摘要】
1.一种提高刻蚀均匀性的射频源装置，安装于反应腔室的顶部用于sic刻蚀或深槽刻蚀，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种提高刻蚀均匀性的射频源装置，其特征在于：所述第一射频电极组件底端对应的绝缘顶盖上还沿轴向向下凹陷的设置有对所述第一射频电极组件底侧部分环形包裹的环形凹槽。
3.根据权利要求1所述的一种提高刻蚀均匀性的射频源装置，其特征在于：所述第一射频腔呈环状设置，且在所述绝缘顶盖中心沿轴向延伸的设置有末端延伸至所述第一射频腔底部的第一气源导柱，一个或多个对应的第一气源通道在所述第一气源导柱的中心设置、并与第一等离子气源组件连通。
4.根据权利要求3所述的一种提高刻蚀均匀性的射频源装置，其特征在于：所述第一气源通道包括第一气源周向管路和第一气源中心管路；
5.根据权利要求4所述的一种提高刻蚀均匀性的射频源装置，其特征在于：所述绝缘顶盖的顶端中心盖设有便于所述第一等离子气源组件的两路供气管路分别与所述第一气源周向管路、所述第一气源中心管路连通的第一气源分流盖板，所述第一气源分流盖板的中心沿轴向设有与所述第一气源中心管路连通的第一中心通道；所述第一气源分流盖板的下端面沿外缘环形周向设有与多个所述第一气源周向管路同时连通的第一环路通道，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，
申请(专利权)人：珠海恒格微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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