[发明专利]反应腔室及半导体加工设备

说明书

本发明提供一种反应腔室及半导体加工设备，包括上电极装置和下电极装置，该下电极装置设置在反应腔室内，用于承载晶片。上电极装置包括介质筒、线圈、上功率电源、上电极板、第一选择开关和第二选择开关，其中，介质筒设置在反应腔室的顶部；线圈围绕介质筒设置；上电极板位于下电极装置的上方；第一选择开关用于选择性地使上功率电源与所述线圈的一端电连接，或者使上功率电源与上电极板电连接；第二选择开关用于选择性地使线圈的另一端接地，或者使线圈的另一端与上电极板电连接。本发明提供的反应腔室，其可以可选择地使用不同的等离子体源产生等离子体，从而可以扩大等离子体源的放电窗口和使用范围。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种反应腔室及半导体加工设备。

背景技术

在半导体领域中，对于干法刻蚀工艺和薄膜沉积工艺，常用的等离子体源包括感应耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma，以下简称ICP)源和容性耦合等离子体(Capacitively Coupled Plasma，以下简称CCP)源。其中，ICP源由电流通过线圈产生的电磁场激发反应气体产生等离子体，ICP源具有等离子体密度高、对工件损伤小等特点。CCP源由施加到电极板之间的电压激发反应气体产生等离子体，CCP源具有大面积均匀性好、离子能量高等特点。

但是，目前的反应腔室只能单独采用ICP源或者CCP源产生等离子体，这使得同一反应腔室的等离子体源不具有选择性，限制了等离子体源的放电窗口和使用范围。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种反应腔室及半导体加工设备，其可以可选择地使用不同的等离子体源产生等离子体，从而可以扩大等离子体源的放电窗口和使用范围。

为实现本发明的目的而提供一种反应腔室，包括上电极装置和下电极装置，所述下电极装置设置在所述反应腔室内，用于承载晶片，所述上电极装置包括介质筒、线圈、上功率电源、上电极板、第一选择开关和第二选择开关，其中，所述介质筒设置在所述反应腔室的顶部；所述线圈围绕所述介质筒设置；所述上电极板位于所述下电极装置的上方；所述第一选择开关用于选择性地使所述上功率电源与所述线圈的一端电连接，或者使所述上功率电源与所述上电极板电连接；所述第二选择开关用于选择性地使所述线圈的另一端接地，或者使所述线圈的另一端与所述上电极板电连接。

优选的，所述第一选择开关包括第一转换开关，所述第一转换开关包括一个动触点和两个静触点，所述动触点连接所述上功率电源，且其中一个静触点连接所述线圈的一端，其中另一个静触点连接所述上电极板。

优选的，所述第二选择开关包括第二转换开关，所述第二转换开关包括一个动触点和两个静触点，所述动触点连接所述线圈的另一端，且其中一个静触点接地，其中另一个静触点连接所述上电极板。

优选的，所述第一选择开关包括：两个独立开关，用于分别连接在所述上功率电源与所述线圈的一端之间的电路上，以及所述上射频电源与所述上电极板之间的电路上；所述开关控制模块，用于选择性地控制所述两个独立开关的导通和断开。

优选的，所述第二选择开关包括：两个独立开关，用于分别连接在所述线圈的另一端与地之间的电路上，以及所述线圈的另一端与所述上电极板之间的电路上；所述开关控制模块，用于选择性地控制所述两个独立开关的导通和断开。

优选的，所述独立开关包括继电器、二极管或者射频开关。

优选的，所述上电极组件还包括电极支撑件，所述电极支撑件和所述上电极板共同封闭所述反应腔室的顶部开口，且所述电极支撑件包括第一支撑部和第二支撑部，其中，所述第一支撑部呈筒状，且间隔环绕在所述介质筒的内侧；所述线圈位于所述介质筒和所述第一支撑部之间；所述上电极板固定在所述第一支撑部的底部，且与所述第一支撑部电绝缘；所述第二支撑部呈环形板状，且接地；并且，所述第二支撑部的内边缘与所述第一支撑部的顶部固定连接；所述第二支撑部的外边缘与所述反应腔室的腔室壁固定连接。