專利名稱：一種高密度等離子體工藝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種適用于半導(dǎo)體精細(xì)加工的、在低氣壓下產(chǎn)生高密度等離子體的工藝裝置。
在半導(dǎo)體精細(xì)加工的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，為了實現(xiàn)既是超精細(xì)尺寸的圖形，又具有高效的刻蝕速率，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了多種感應(yīng)耦合式的、在低氣壓下產(chǎn)生高密度等離子體的工藝裝置?，F(xiàn)有技術(shù)的這類裝置都是在低壓氣體腔的絕緣罩之外設(shè)置平面狀的射頻線圈，用以實現(xiàn)感應(yīng)耦合，使腔內(nèi)產(chǎn)生高密度的等離子體。盡管這類裝置的發(fā)明人和廠商均聲稱它們可適用于1至20毫乇(mTorr)的工作范圍，但在實際操作中，在不足5毫乇的低氣壓下，這類裝置往往不易啟輝或是輝光不穩(wěn)，表明它在如此更低氣壓范圍內(nèi)產(chǎn)生高密度等離子體存在著困難。
本實用新型的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，通過改進(jìn)低壓氣體腔絕緣罩與射頻線圈的形狀結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)更佳的感應(yīng)耦合，使在更低氣壓范圍的氣體腔中能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生高密度的等離子體。
為實現(xiàn)本實用新型目的所采取的技術(shù)措施為，在由低壓氣體腔的腔座、絕緣罩、射頻電源、匹配電路以及射頻線圈等部分組成的高密度等離子體工藝裝置中，使絕緣罩具有多階層的塔狀外形，并使連續(xù)連接的一組多匝射頻線圈依上下次序分別圍繞在絕緣罩的各階層外壁上，頂層線圈與最下層線圈的線端經(jīng)匹配電路與射頻電源相連。
由這樣在絕緣罩外壁上設(shè)置的感應(yīng)線圈排列結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了罩內(nèi)低壓氣體的感應(yīng)空間，收到了更有效地激勵產(chǎn)生等離子體的效果，使在1至5毫乇的更低氣壓范圍內(nèi)仍能啟輝并產(chǎn)生穩(wěn)定的輝光。
以下結(jié)合附圖
與實施例對本實用型作進(jìn)一步具體描述。
附圖為本實用新型高密度等離子體工藝裝置一項實施例的實體示意圖。圖中1為低壓氣體腔的腔座，在腔座(1)中設(shè)有進(jìn)氣口(2)、出氣口(3)、載片電極(4)、偏壓電源(5)以及密封墊圈(6)等，7為多階層塔形透明石英罩，各個塔層外壁圍繞著依次連接的射頻線圈(8)，射頻線圈(8)分別由其頂層與最下層的線端經(jīng)由匹配電路(9)引接至射頻電源(10)。匹配電路(9)是由一個變壓器(T)、一個電容器(C1)和兩個可調(diào)電容(C2和C3)組成。變壓器(T)的輸出端與電容器(C1)的兩極連接，并作為配匹電路(9)的輸出端與射頻線圈(8)的兩線端連接。變壓器(T)的一個輸入端與一個可調(diào)電容(C2)的一極連接，此可調(diào)電容(C2)的另一極與另一可調(diào)電容(C3)的一極連接，并作為匹配電路(9)的一個輸入端與射頻電源(10)的一個輸出端相連。變壓器(T)的另一輸入端與另一可調(diào)電容(C3)的另一極連接，并作為匹配電路(9)的另一輸入端與射頻電源(10)的另一輸出端相連。射頻電源(10)是配用SY型的射頻電源。
權(quán)利要求1.一種適用于半導(dǎo)體精細(xì)加工，由低壓氣體腔的腔座、絕緣罩、射頻電源、匹配電路以及射頻線圈等部分組成的高密度等離子體工藝裝置，其特征在于，所述絕緣罩是多階層的塔狀絕緣罩體，所述射頻線圈是連續(xù)連接的一組多匝線圈，它按照上下次序圍繞在塔狀罩體的各階層外壁上，它的頂層與最下層線端經(jīng)所述匹配電路引接至所述射頻電源。
2.按照權(quán)利要求1所述的高密度等離子體工藝裝置，其特征為，所述多階層塔狀絕緣罩是透明石英的多階層塔狀絕緣罩體。
3.按照權(quán)利要求1所述的高密度等離子體工藝裝置，其特征為，所述匹配電路是由一個變壓器、一個電容器和兩個可調(diào)電容組成，變壓器的兩個輸出端與電容器的兩極連接，并作為所述匹配電路的輸出端與所述射頻線圈的兩線端連接，變壓器的一個輸入端與一個可調(diào)電容的一極連接，此可調(diào)電容的另一極與另一可調(diào)電容的一極連接，并作為所述匹配電路的一個輸入端與所述射頻電源的一個輸出端相連，變壓器的另一輸入端與另一可調(diào)電容的另一極連接，并作為所述匹配電路的另一輸入端與所述射頻電源的另一輸出端相連。
專利摘要本實用新型公開了一種由低壓氣體腔的腔座、絕緣罩以及射頻線圈等部分組成，用于半導(dǎo)體精細(xì)加工的高密度等離子體工藝裝置。該裝置采用多階層的塔狀絕緣罩體，并使連續(xù)連接的一組多匝射頻線圈按上下順序圍繞在塔狀罩體的各階層外壁上，其頂層與最下層線圈的線端經(jīng)匹配電路與一射頻電源相連。這樣的裝置能在更低氣壓范圍內(nèi)穩(wěn)定地產(chǎn)生高密度等離子體。
文檔編號H01L21/02GK2249451SQ95209870
公開日1997年3月12日 申請日期1995年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月11日
發(fā)明者劉訓(xùn)春, 葉甜春, 李曉民, 王守武, 錢鶴, 徐維江, 曹振亞, 張學(xué) 申請人:中國科學(xué)院微電子中心