CN104602435B - 射频功率发射装置的支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于电感耦合型等离子体处理装置的射频功率发射装置的支撑装置，其中，所述支撑装置包括:长条形主体，其上设置有凹陷的滑轨；两个滑块，其分别设置在所述主体的两端，且和所述主体呈垂直放置；若干个固定装置，其设置于所述主体上，其可以在所述主体上的滑轨上滑动，且将射频功率发射装置固定在所述顶板上。所述支撑装置能够可调节地将射频发射装置固定在所述顶板上。

Description

射频功率发射装置的支撑装置

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种用于电感耦合型等离子体处理装置的射频功率发射装置的支撑装置。

背景技术

等离子反应器或反应腔在现有技术中是公知的，并广泛应用于半导体集成电路、平板显示器，发光二极管（LED），太阳能电池等的制造工业内。在等离子腔中通常会施加一个射频电源以产生并维持等离子于反应腔中。其中，有许多不同的方式施加射频功率，每个不同方式的设计都将导致不同的特性，比如效率、等离子解离、均一性等等。其中，一种设计是电感耦合（ICP）等离子腔。

在电感耦合等离子处理腔中，一个通常是线圈状的线圈用于向反应腔内发射射频能量。为了使来自线圈的射频功率耦合到反应腔内，在线圈处放置一个绝缘材料窗口。反应腔可以处理各种基片，比如硅晶圆等，基片被固定在夹盘上，等离子在基片上方产生。因此，线圈被放置在反应器顶板上方，使得反应腔顶板是由绝缘材料制成或者包括一个绝缘材料窗口。在等离子处理腔中，各种气体被注入到反应腔中，以使得离子和基片之间的化学反应和/或物理作用可被用于在所述基片上形成各种特征结构，比如刻蚀、沉积等等。

电感耦合等离子处理腔室的射频功率发射装置需要支撑装置才能固定在顶板上。然而，射频功率发射装置的设置是随着工艺等条件而变化，例如线圈会根据制程需要时常需要调整高度和宽度，线圈每圈之间的宽度比例也不是固定不变的。在现有技术中，往往射频功率发射的设置发生了变化，就要重新配置一全新的支撑装置来适应这种变化。这不仅造成了资源浪费，而且工艺繁复，且往往需要时间来等待支撑装置的更新来继续制程，浪费了时间。

基于此，本发明提出了一种新型的可调整的支撑装置。

发明内容

针对背景技术中的上述问题，本发明提出了一种射频功率发射装置的支撑装置。

本发明第一方面提供了一种用于电感耦合型等离子体处理装置的射频功率发射装置的支撑装置，其中，所述电感耦合型等离子体处理装置包括一腔体，腔体包括顶板，射频功率发射装置设置于所述顶板上方，以发射射频能量到所述腔体内，所述支撑装置用于将射频功率发射装置固定在所述顶板上，所述支撑装置包括:

长条形主体，其上设置有凹陷的滑轨；

两个滑块，其分别设置在所述主体的两端，且和所述主体呈垂直放置；

若干个固定装置，其设置于所述主体上，其可以在所述主体上的滑轨上滑动，且将射频功率发射装置固定在所述顶板上。

进一步地，所述射频功率发射装置包括线圈。

进一步地，所述滑块上也设置有凹陷的滑轨，其中，所述主体的两端能够分别沿着两个滑块凹陷的滑轨上下移动。

进一步地，所述滑轨和/或滑块采用绝缘材料。

进一步地，所述滑块能够以所述主体为轴以所述主体的端点为圆心顺时针或者逆时针转动。

进一步地，所述滑块上的滑轨上设置有若干个通孔，所述主体的两端具有螺栓结构，所述螺栓能够插入所述通孔内从而将所述滑块和所述主体进行固定。

进一步地，所述螺栓和所述的通孔的连接并非固定的，螺栓是可转动地，以带动滑块以所述主体为轴以所述主体的端点为圆心顺时针或者逆时针转动。

进一步地，所述固定装置包括螺栓结构、固定扣结构。

进一步地，所述支撑装置及其所有组件的尺寸都应根据所述电感耦合型等离子体处理装置及其射频功率发射装置的尺寸来确定。

本发明第二方面提供了一种电感耦合型等离子体处理装置，其特征在于，所述电感耦合型等离子体处理装置包括本发明第一方面所述的支撑装置。

本发明提供的射频功率发射装置支撑装置是可调整的，通过不同的调整来适应射频功率发射装置的变化。特别是当射频功率发射装置是线圈时，无论线圈需要调整高度或者宽度，还是线圈每一圈的宽度变化，本发明提供的支撑装置都可以通过滑轨上螺栓的滑动，以及支撑装置主体和滑块的位置关系来适应线圈的各种变化。本发明提供的射频功率发射装置的支撑装置方便使用，不必频繁更换，能够机动调整，节约了资源，提高了生产效率。

附图说明

图1是根据本发明一个具体实施例的电感耦合型等离子体处理装置的结构示意图；

图2是根据本发明一个具体实施例的电感耦合型等离子体处理装置的射频功率发射装置和支撑装置结合的连接结构示意图；

图3是根据本发明一个具体实施例的电感耦合型等离子体处理装置的射频功率发射装置的支撑装置结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。

要指出的是，“半导体工艺件”、“晶圆”和“基片”这些词在随后的说明中将被经常互换使用，在本发明中，它们都指被加工的工艺件，工艺件不限于晶圆、衬底、基片、大面积平板基板等。为了方便说明，本专利在实施方式说明和图示中将主要以“基片”为例来作示例性说明。

图1是根据本发明一个具体实施例的电感耦合型等离子体处理装置的结构示意图。图1示出根据本发明一个实施例的电感耦合型等离子处理装置100。应当理解，其中的电感耦合型等离子体处理装置100仅仅是示例性的，所述100实际上也可以包括更少或额外的部件，部件的排列也可以不同于图1中所示出。

需要说明的是，下文将以电感耦合等离子体处理装置的射频功率发射装置为线圈为例进行说明。但是，本领域技术人员应当理解，本实施例只是示例性地，并不能视为对本发明进行任何限制，射频功率发射装置除了线圈还有其他不同形式。

图1示出了现有技术的一种电感耦合等离子体处理装置的结构示意图，所述电感耦合等离子体处理装置100包括一反应腔室室101。在反应腔室室101下方设置了一个用于承载和固定基片W的基台112。电感耦合线圈设置于反应腔室101的顶板106上方；射频电源110用于向所述电感耦合线圈108供电，以向腔室内部耦合提供射频能量。其中，线圈108能够在射频电源110的作用下产生的高能磁场，反应气体从气体源102通过管路经过气体注入口进入腔体101，并在高能磁场下电离，从而形成等离子体。其中，所述气体注入口包括中央气体注入口104a以及外围气体注入口104b。上述等离子体在高能磁场的作用下向下运动，对固定于基台112上的基片W进行制程（例如刻蚀反应）。因此电感耦合线圈108产生的磁场的分布情况会影响等离子体的分布。设置于腔体101下方的真空泵114能够将制程冗余排出，从而保持制程空间的洁净。

图2是根据本发明一个具体实施例的电感耦合型等离子体处理装置的射频功率发射装置和支撑装置结合的连接结构示意图。参见图1和图2，本发明提供了一种用于电感耦合型等离子体处理装，100的射频功率发射装置的支撑装置20，所述支撑装置20用于将射频功率发射装置固定在所述顶板上。在本发明的一个优选实施例中，所述射频功率发射装置为金属线圈108。在本实施例中，线圈20仅以多圈线圈结构示出。需要说明的是，在实际应用中，电感耦合线圈的配置包括多种形式，例如螺旋型、单圈线圈结构、穹顶形等。支撑装置20为长条形结构，如图2所示，由于平面的多圈线圈结构为“蚊香”状，若干个支撑装置20以“蚊香”的圆心为轴，以一定角度径向辐射地排列在“蚊香”上。其中，支撑装置20的个数应当以实际工程需要确定，本实施例并不视为对本发明的限制。其次，若干个支撑装置20不必均匀排布，其具体排布也需要根据实际工程决定，本发明对制程装置20相互之间形成的角度或者角度的大小没有明确限制。支撑装置20上具有若干个固定装置21，示例性地，固定装置21是螺栓结构，其可以将线圈108固定在电感耦合型等离子体处理装置的顶板106上方。

下文将对支撑装置20的具体结构细节进行说明。

图3是根据本发明一个具体实施例的电感耦合型等离子体处理装置的射频功率发射装置的支撑装置结构示意图。如图3所示，所述支撑装置20包括长条形主体22，其上设置有凹陷的滑轨22a。两个滑块23，其分别设置在所述主体22的两端，且和所述主体22呈垂直放置；若干个固定装置21，其设置于所述主体上，其可以在所述主体22上的滑轨

上滑动，且将线圈108固定在所述顶板上。在本实施例中，多圈线圈结构的线圈108的每一圈都需要一个固定装置21加以固定，由于多圈线圈结构每圈线圈的距离不同宽度也不尽相同，因此若干个固定装置21能够通过其在主体22上滑轨22a的滑动来实现调整。即使根据工程需要另外定制了全新的线圈距离完全不同相互宽度也不同的多圈线圈，本发明提供的支撑装置20也能够通过其固定装置21在滑轨22a上的滑动来实现适应性调整。

可选地，两个滑块23上也设置有凹陷的滑轨（未示出），其中，所述主体22的两端能够分别沿着两个滑块23凹陷的滑轨上下移动。具体地，所述滑块23上的滑轨上设置有若干个通孔，如图3所示，在本实施例中，所述滑块23上的滑轨上从上到下设置有第一通孔、第二通孔、第三通孔（未示出）。所述主体22的两端具有螺栓结构，所述螺栓能够插入第一通孔、第二通孔、第三通孔内从而将所述滑块23和所述主体22进行固定。需要说明的是，所述主体22的两端并不是特定对称地连接进所述滑块23上的滑轨上的若干个通孔，例如，主体22的一端连接进第一通孔，另一端连接至第三通孔，由此使得所述支撑装置20和腔室顶板106（参见图1），从而使得与支撑装置20紧密连接的线圈108也与顶板106呈现一定角度。这样的设置可以满足特殊的工艺需要，例如基片W左侧右侧的制程速度不一致，则可以通过制程装置20的倾斜来补偿。图中还示出了连接件24，其用于作为滑块23和主体22连接的承载件。

根据本发明一个变化例，如图2所示，所述滑块23能够以所述主体22为轴以所述主体22的端点为圆心顺时针或者逆时针转动。为适应这样的变化例，可选地，所述主体22的两端具有螺栓结构和所述滑块23的通孔的连接并非固定的，其中，螺栓是可转动地，以带动滑块23以所述主体22为轴以所述主体的端点为圆心顺时针或者逆时针转动。因此，线圈108可以在支撑装置20的带动下撑三维立体变化，更具有机动性。

进一步地，所述固定装置21包括但不限于螺栓结构、固定扣结构。固定装置21还包括其他任何可以实现本发明发明目的的形式，现有技术已有成熟支持，不再赘述。

进一步地，本发明提及的滑轨和/或滑块采用绝缘材料，从而能够放置射频线圈放电。

所述支撑装置及其所有组件的尺寸都应根据所述电感耦合型等离子体处理装置及其射频功率发射装置的尺寸来确定。

本发明第二方面提供了一种电感耦合型等离子体处理装置100，其特征在于，所述电感耦合型等离子体处理装置包括上文所述的支撑装置20。

相较于现有技术，本发明提供的射频功率发射装置支撑装置是可调整的，通过不同的调整来适应射频功率发射装置的变化。特别是当射频功率发射装置是线圈时，无论线圈需要调整高度或者宽度，还是线圈每一圈的宽度变化，本发明提供的支撑装置都可以通过滑轨上螺栓的滑动，以及支撑装置主体和滑块的位置关系来适应线圈的各种变化。本发明提供的射频功率发射装置的支撑装置方便使用，不必频繁更换，能够机动调整，节约了资源，提高了生产效率。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求；“包括”一词不排除其它权利要求或说明书中未列出的装置或步骤；“第一”、“第二”等词语仅用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (9)

1.一种用于电感耦合型等离子体处理装置的射频功率发射装置的支撑装置，其中，所述电感耦合型等离子体处理装置包括一腔体，腔体包括顶板，射频功率发射装置设置于所述顶板上方，以发射射频能量到所述腔体内，所述支撑装置用于将射频功率发射装置固定在所述顶板上，其特征在于，所述支撑装置包括:

长条形主体，其上设置有凹陷的滑轨；

两个滑块，其分别设置在所述主体的两端，且和所述主体呈垂直放置，所述滑块能够以所述主体为轴以所述主体的端点为圆心顺时针或者逆时针转动；

若干个固定装置，其设置于所述主体上，其可以在所述主体上的滑轨上滑动，且将射频功率发射装置固定在所述顶板上。

2.根据权利要求1所述的支撑装置，其特征在于，所述射频功率发射装置包括线圈。

3.根据权利要求2所述的支撑装置，其特征在于，所述滑块上也设置有凹陷的滑轨，其中，所述主体的两端能够分别沿着两个滑块凹陷的滑轨上下移动。

4.根据权利要求3所述的支撑装置，其特征在于，所述滑轨和/或滑块采用绝缘材料。

5.根据权利要求1所述的支撑装置，其特征在于，所述滑块上的滑轨上设置有若干个通孔，所述主体的两端具有螺栓结构，所述螺栓能够插入所述通孔内从而将所述滑块和所述主体进行固定。

6.根据权利要求5所述的支撑装置，其特征在于，所述螺栓和所述的通孔的连接并非固定的，螺栓是可转动地，以带动滑块以所述主体为轴以所述主体的端点为圆心顺时针或者逆时针转动。

7.根据权利要求2所述的支撑装置，其特征在于，所述固定装置包括螺栓结构、固定扣结构。

8.根据权利要求1所提供的支撑装置，其特征在于，所述支撑装置及其所有组件的尺寸都应根据所述电感耦合型等离子体处理装置及其射频功率发射装置的尺寸来确定。

9.一种电感耦合型等离子体处理装置，其特征在于，所述电感耦合型等离子体处理装置包括权利要求1至8任一项所述的支撑装置。