[发明专利]线圈装置及半导体工艺腔室

说明书

本申请公开了一种线圈装置及半导体工艺腔室，涉及半导体工艺装备领域。一种线圈装置，应用于半导体工艺腔室，所述线圈装置包括：第一介质层、第二介质层、第一线圈层和第二线圈层；所述第一介质层与所述第二介质层间隔设置，且两者之间形成空气层；所述第一线圈层设置于所述第一介质层，所述第二线圈层设置于所述第二介质层，所述第一线圈层与所述第二线圈层对应设置并串联连接。一种半导体工艺腔室，包括上述线圈装置。本申请至少能够解决线圈的角向分布不对称等问题。

技术领域

本申请属于半导体装备技术领域，具体涉及一种线圈装置及半导体工艺腔室。

背景技术

深硅刻蚀在集成电路、微机电系统和先进封装等领域具有重要作用，是工业生产中非常重要的一种工艺过程。低温等离子体技术是刻蚀中的重要基础，其中，电感耦合等离子体是半导体领域刻蚀和薄膜沉积常用的等离子体源。电感耦合等离子体刻蚀机的等离子源由线圈通入射频电源激发反应腔中的低压气体而产生源等离子体，而线圈分布对刻蚀的形貌及其均匀性有关键性作用。

相关技术中，内线圈与外线圈在同一平面上，且内线圈和外线圈均由两个线圈组并联而成，每组中的两个线圈沿轴向呈180°旋转对称分布，单个线圈为1.5匝渐开线结构。然而，该种内外线圈的分布及单个线圈的结构存在明显的角向不对称性，导致线圈中电流分布差异，导致耦合到等离子体中的磁场分布不同，产生不对称磁场，最终会引起自由基及离子密度分布不对称，影响工艺精度。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种线圈装置及半导体工艺腔室，至少能够解决线圈的角向分布不对称等问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提供了一种线圈装置，应用于半导体工艺腔室，该线圈装置包括：第一介质层、第二介质层、第一线圈层和第二线圈层；

所述第一介质层与所述第二介质层间隔设置，且两者之间形成空气层；

所述第一线圈层设置于所述第一介质层，所述第二线圈层设置于所述第二介质层，所述第一线圈层与所述第二线圈层对应设置并串联连接。

本申请实施例还提供了一种半导体工艺腔室，包括：腔体和介质窗，所述介质窗设置于所述腔体的顶部开口上，所述半导体工艺腔室还包括上述线圈装置，所述线圈装置设置于所述介质窗的顶部。

本申请实施例中，线圈装置的第一介质层与第二介质层之间镂空，从而可以形成第一介质层、空气层和第二介质层的布置形式，相比于双层线圈层均设置于介质层的形式，由于空气层的介电常数小于第一介质层及第二介质层各自的介电常数，在一定程度上可以降低第一线圈层与第二线圈层之间的平均介电常数，从而可以降低双层线圈层的寄生电容，以使谐振翻转点上移。

附图说明

图1为相关技术中第一种半导体工艺腔室的第一视角图；

图2为相关技术中第一种半导体工艺腔室的第二视角图；

图3为相关技术中第一种半导体工艺腔室的线圈分布示意图；

图4为相关技术中第一种半导体工艺腔室的单线圈及磁场分布示意图；

图5为相关技术中第二种半导体工艺腔室的示意图；

图6为相关技术中第二种半导体工艺腔室的线圈结构的示意图；

图7为相关技术中第二种半导体工艺腔室中由于寄生电容影响产生的谐振翻转情况的示意图；

图8为相关技术中第二种半导体工艺腔室中电感线圈中并联寄生电容的等效连接示意图；

图9为本申请实施例公开的线圈装置的拆解示意图；

图10为本申请实施例公开的线圈装置的装配示意图；