[发明专利]反应腔室及其刻蚀方法

说明书

本发明提供了一种反应腔室，包括：腔体；主筒和主线圈，主筒位于腔体顶部，主线圈环绕主筒设置；副筒和副线圈，副筒位于腔体与主筒之间，副线圈环绕副筒设置；至少一个升降结构，升降结构与主线圈或副线圈连接，用于随工艺步骤的变化驱动主线圈或副线圈升降。本发明通过升降结构可以随工艺步骤的变化驱动主线圈或副线圈升降，有利于调整待加工工件表面的等离子体分布，从而提高刻蚀的均匀性。并且，在沉积步骤和刻蚀步骤之间，本发明实施例的反应腔室还可以利用升降结构驱动副线圈处于阻抗稳定的区域，避免引发等离子体的灭辉现象，改善刻蚀效果。本发明还提供一种应用于该反应腔室的刻蚀方法，同样可以改善刻蚀效果。

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体涉及一种反应腔室及其刻蚀方法。

背景技术

随着半导体制造工艺的迅速发展，利用等离子体对对待加工工件进行刻蚀得到了极广泛的应用。以对晶片进行刻蚀为例，传统的反应腔室包括设置有晶片的腔体、位于腔体上方的主筒和位于主筒、腔体之间的副筒以及环绕主筒的主线圈和环绕副筒的副线圈，主副线圈均用于形成电磁场，以使主副筒中的反应气体激发成等离子体状态，之后再与晶片表面发生反应，对晶片进行刻蚀。

目前，在对晶片进行刻蚀时，可以采用博世(Bosch)工艺，Bosch工艺包括交替进行的沉积步骤和刻蚀步骤，沉积步骤用于在晶片表面形成保护层，刻蚀步骤用于沿预定方向对晶片进行刻蚀。但是传统的博世工艺难以达到所需的刻蚀效果，例如，在传统的博世工艺设备中，通常采用主筒和副筒分别对晶片的中部区域和边缘区域进行刻蚀，然而，随着工艺步骤的不同，当其中一个区域的等离子体分布发生变化时，另一个区域的等离子体分布若未作出合适的调整，则难以保证晶片整体的刻蚀均匀性。并且，在传统的博世工艺中，副筒中还会存在等离子体的灭辉现象，灭辉现象将会导致刻蚀形貌与目标形貌产生偏差，严重影响刻蚀的精确性。图1为现有的一种反应腔室中的反应气体流向的示意图，如图1所示，进入副筒11的反应气体中的大部分朝向远离侧壁的位置流动，少部分朝向靠近侧壁的位置A1流动，从而导致位置A1处的气体密度较低，气体流速缓慢。在沉积步骤和刻蚀步骤之间，将用新的反应气体将原有的反应气体替换掉，但是，位置A1处的气体流速缓慢，将会导致原有气体在该处出现残留，原有气体和新气体混合比例的不确定性使得位置A1处的阻抗不稳定，进而引起副线圈12在电源保护装置的控制下反复启停。副线圈12的反复启停可能会引发等离子体的灭辉现象，进而导致刻蚀形貌与目标形貌产生偏差。

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其刻蚀方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种反应腔室，包括：

腔体；

主筒和主线圈，所述主筒位于所述腔体顶部，所述主线圈环绕所述主筒设置；

副筒和副线圈，所述副筒位于所述腔体与所述主筒之间，所述副线圈环绕所述副筒设置；

至少一个升降结构，所述升降结构与所述主线圈或所述副线圈连接，用于随工艺步骤的变化驱动所述主线圈或所述副线圈升降。

可选地，所述升降结构包括：承载部、伸缩组件和驱动部，所述承载部用于承载所述主线圈或所述副线圈，所述伸缩组件的一端与所述承载部连接，所述伸缩组件的另一端与所述驱动部连接，所述驱动部用于驱动所述伸缩组件伸缩。

可选地，所述伸缩组件包括螺纹杆和旋转套筒，所述螺纹杆的一端位于所述旋转套筒中，所述螺纹杆的另一端与所述承载部连接；所述旋转套筒内设置有与所述螺纹杆的外螺纹匹配的内螺纹；所述驱动部与所述旋转套筒的一端连接，用于驱动所述旋转套筒旋转，以使所述螺纹杆旋入或旋出。

可选地，所述驱动部包括壳体和位于所述壳体顶部的驱动端，所述伸缩组件与所述驱动端连接；

所述承载部与所述壳体之间设置有支撑部，所述支撑部的一端与所述壳体连接，另一端用于支撑所述承载部。