專利名稱：等離子體反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種等離子體反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體器件特征尺寸的顯著減少，相應(yīng)地也對芯片的制造工藝提出了更高的要求。當(dāng)前，半導(dǎo)體制程中，由于等離子體可以提供發(fā)生在晶圓表面的氣體反應(yīng)所需的大部分能量，而被廣泛應(yīng)用于集成電路制造的各個步驟。等離子體是一種中性、高能量及離子化的氣體，在一個有限的反應(yīng)腔室內(nèi)，利用強(qiáng)直流或交流電磁場或是用某些電子源轟擊氣體原子都會導(dǎo)致氣體原子的離子化。等離子體的應(yīng)用場合有很多， 例如，在高密度等離子體化學(xué)氣相淀積(HDPCVD)中，利用等離子體激發(fā)反應(yīng)氣體源來淀積薄膜；此外，等離子體的另一個應(yīng)用是通過等離子體刻蝕選擇性地去除金屬或薄膜材料的一部分。請參閱圖1，圖1所示是現(xiàn)有的等離子體反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖1可見，現(xiàn)有的等離子體反應(yīng)器，包括卡盤101、介電窗口 102、感應(yīng)線圈103、第一電源和第二電源，所述介電窗口 102位于所述卡盤101的上方，所述介電窗口 102并與所述卡盤101形成一反應(yīng)腔室104，所述感應(yīng)線圈103位于所述介電窗口 102之上，所述卡盤101接第一電源105，所述卡盤101用于承載晶圓103并起到下部電極的作用，所述感應(yīng)線圈103接第二電源(圖 1中未圖示)并起到上部電極的作用。所述第二電源(射頻電源，RF源)向所述感應(yīng)線圈 103提供射頻電流，當(dāng)射頻電流通過該感應(yīng)線圈103時會產(chǎn)生一個交流磁場，這個交流磁場由感應(yīng)耦合產(chǎn)生隨時間變化的感應(yīng)電場(即圖中虛線部分所示意)，該電感耦合型電場能加速電子并能形成離子化碰撞，由于感應(yīng)電場的方向是回旋型的，因此，電子也就往回旋方向加速，使得電子因回旋而能夠運動很長的距離而不會碰到其他部件如卡盤101，如此可以制造出高密度的等離子體，從而可以進(jìn)行諸如蝕刻、沉積等工藝由圖1和上述結(jié)構(gòu)可見，現(xiàn)有的等離子體反應(yīng)器只有一個反應(yīng)腔室104，一次只能進(jìn)行一種等離子反應(yīng)，因此，單個等離子體反應(yīng)器的生產(chǎn)效率比較低。因此，如何提供一種可以提高生產(chǎn)效率的等離子體反應(yīng)器是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種可以提高生產(chǎn)效率的等離子體反應(yīng)器。為了達(dá)到上述的目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種等離子體反應(yīng)器，包括用于承載晶圓的第一卡盤、第一介電窗口、感應(yīng)線圈、 第一電源和第二電源，所述第一介電窗口位于所述第一卡盤的上方并與所述第一卡盤形成第一反應(yīng)腔室，所述感應(yīng)線圈位于所述第一介電窗口之上，所述第一卡盤接第一電源，所述感應(yīng)線圈接第二電源，還包括用于承載另一晶圓的第二卡盤、第二介電窗口和第三電源， 所述第二介電窗口設(shè)于所述感應(yīng)線圈的上方，所述第二卡盤設(shè)于所述第二介電窗口的上方并與所述第二介電窗口形成第二反應(yīng)腔室，所述第二卡盤接所述第三電源。優(yōu)選地，在上述的等離子體反應(yīng)器中，所述感應(yīng)線圈是平面線圈。優(yōu)選地，在上述的等離子體反應(yīng)器中，所述感應(yīng)線圈的數(shù)量為至少一個，當(dāng)感應(yīng)線圈為兩個以上時，各感應(yīng)線圈并聯(lián)。優(yōu)選地，在上述的等離子體反應(yīng)器中，所述第一電源和第三電源的頻率范圍均是 2MHz 160MHz。優(yōu)選地，在上述的等離子體反應(yīng)器中，所述第一卡盤是可移動式的卡盤。優(yōu)選地，在上述的等離子體反應(yīng)器中，所述第二卡盤是可移動式的卡盤。優(yōu)選地，在上述的等離子體反應(yīng)器中，所述第一卡盤和第一介電窗口之間的距離與所述第二卡盤和第二介電窗口之間的距離相同。優(yōu)選地，在上述的等離子體反應(yīng)器中，所述第一卡盤和第一介電窗口之間的距離與所述第二卡盤和第二介電窗口之間的距離不同。優(yōu)選地，在上述的等離子體反應(yīng)器中，所述第一介電窗口和第二介電窗口均是石
英窗口。本實用新型的有益效果如下本實用新型提供的等離子體反應(yīng)器，通過增加用于承載另一晶圓的第二卡盤、第二介電窗口和第三電源，所述第二介電窗口設(shè)于所述感應(yīng)線圈的上方，所述第二卡盤設(shè)于所述第二介電窗口的上方并與所述第二介電窗口形成第二反應(yīng)腔室，因此，本實用新型的等離子體反應(yīng)器相對于現(xiàn)有的等離子體反應(yīng)器，增加了一個反應(yīng)腔室即第二反應(yīng)腔室，由于第一反應(yīng)腔室和第二反應(yīng)腔室共用所述感應(yīng)線圈，可以提高感應(yīng)線圈的使用效率，兩個反應(yīng)腔室同時進(jìn)行反應(yīng)，可以提高該等離子體反應(yīng)器的生產(chǎn)效率。另外，采用本實用新型提供的等離子體反應(yīng)器，在同樣生產(chǎn)效率前提下，可以減少裝置整體的占地使用面積。另外， 通過將所述第一卡盤和/或第二卡盤設(shè)置成可移動式，可以分別改變第一反應(yīng)腔室和第二反應(yīng)腔室的大小，以滿足不同工藝制程的需要，從而有效提高該等離子體反應(yīng)器的應(yīng)用場
I=I O

本實用新型的等離子體反應(yīng)器由以下的實施例及附圖給出。圖1為現(xiàn)有的等離子體反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型一實施例的等離子體反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下將對本實用新型的等離子體反應(yīng)器作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。下面將參照附圖對本實用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本實用新型的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本實用新型而仍然實現(xiàn)本實用新型的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本實用新型的限制。為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因為它們會使本實用新型由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實際實施例
4的開發(fā)中，必須作出大量實施細(xì)節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費時間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。為使本實用新型的目的、特征更明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步的說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率， 僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。請參閱圖2，這種等離子體反應(yīng)器是一種感應(yīng)耦合等離子體反應(yīng)器，其包括用于承載晶圓206的第一卡盤201、第一介電窗口 202、感應(yīng)線圈203、第一電源205和第二電源 (圖2中未圖示)，所述第一介電窗口 202位于所述第一卡盤201的上方并與所述第一卡盤 201形成第一反應(yīng)腔室204，所述感應(yīng)線圈203位于所述第一介電窗口 202之上，所述第一卡盤201接第一電源205，所述感應(yīng)線圈203接第二電源。這種等離子體反應(yīng)器還包括用于承載另一晶圓207的第二卡盤208、第二介電窗口 209和第三電源210，所述第二介電窗口 209設(shè)于所述感應(yīng)線圈203的上方，所述第二卡盤208設(shè)于所述第二介電窗口 209的上方并與所述第二介電窗口 209形成第二反應(yīng)腔室211，所述第二卡盤208接所述第三電源 210。本實施例的等離子體反應(yīng)器與現(xiàn)有的等離子體反應(yīng)器相比，增加了一個反應(yīng)腔室即第二反應(yīng)腔室211，由于第一反應(yīng)腔室204和第二反應(yīng)腔室211共用所述感應(yīng)線圈203， 因而，可以提高感應(yīng)線圈的使用效率，并且兩個反應(yīng)腔室204、211可以同時進(jìn)行反應(yīng)，從而可以提高該等離子體反應(yīng)器的生產(chǎn)效率。另外，采用本實用新型提供的等離子體反應(yīng)器，在同樣生產(chǎn)效率前提下，可以減少裝置整體的占地使用面積。較佳地，本實施例中，所述感應(yīng)線圈203是平面線圈。所述感應(yīng)線圈203的數(shù)量為至少一個，當(dāng)感應(yīng)線圈203為兩個以上時，各感應(yīng)線圈203并聯(lián)。本實施例中，所述第一感應(yīng)線圈203包括兩組，每組有三個。這兩組感應(yīng)線圈203并排設(shè)置在所述介電窗口 202的上方。較佳地，本實施例中，所述第一電源205和第三電源210的頻率范圍均是2MHz 160MHz。較佳地，本實施例中，所述第一卡盤201是可移動式的卡盤，因此，通過調(diào)整第一卡盤201可以改變第一卡盤201和第一介電窗口 202之間的距離。較佳地，本實施例中，所述第二卡盤208是可移動式的卡盤，因此，通過調(diào)整第二卡盤208可以改變第二卡盤208和第二介電窗口 209之間的距離。故而，所述第一卡盤201和第一介電窗口 202之間的距離與所述第二卡盤208和第二介電窗口 209之間的距離可以相同，也可以不同，不同的距離可以滿足不同工藝制程的需要，從而有效提高該等離子體反應(yīng)器的應(yīng)用場合。較佳地，所述第一介電窗口 202和第二介電窗口 209均采用是石英窗口，因為，石英材料具有較低的雜質(zhì)含量，可以有效提高射頻耦合的效果。綜上所述，本實用新型提供的等離子體反應(yīng)器，通過增加用于承載另一晶圓的第二卡盤、第二介電窗口和第三電源，所述第二介電窗口設(shè)于所述感應(yīng)線圈的上方，所述第二卡盤設(shè)于所述第二介電窗口的上方并與所述第二介電窗口形成第二反應(yīng)腔室，因此，本實用新型的等離子體反應(yīng)器相對于現(xiàn)有的等離子體反應(yīng)器，增加了一個反應(yīng)腔室即第二反應(yīng)腔室，由于第一反應(yīng)腔室和第二反應(yīng)腔室共用所述感應(yīng)線圈，可以提高感應(yīng)線圈的使用效率，兩個反應(yīng)腔室同時進(jìn)行反應(yīng)，可以提高該等離子體反應(yīng)器的生產(chǎn)效率。另外，采用本實用新型提供的等離子體反應(yīng)器，在同樣生產(chǎn)效率前提下，可以減少裝置整體的占地使用面積。另外，通過將所述第一卡盤和/或第二卡盤設(shè)置成可移動式，可以分別改變第一反應(yīng)腔室和第二反應(yīng)腔室的大小，以滿足不同工藝制程的需要，從而有效提高該等離子體反應(yīng)器的應(yīng)用場合。 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種等離子體反應(yīng)器，包括用于承載晶圓的第一卡盤、第一介電窗口、感應(yīng)線圈、 第一電源和第二電源，所述第一介電窗口位于所述第一卡盤的上方并與所述第一卡盤形成第一反應(yīng)腔室，所述感應(yīng)線圈位于所述第一介電窗口之上，所述第一卡盤接第一電源，所述感應(yīng)線圈接第二電源，其特征在于，還包括用于承載另一晶圓的第二卡盤、第二介電窗口和第三電源，所述第二介電窗口設(shè)于所述感應(yīng)線圈的上方，所述第二卡盤設(shè)于所述第二介電窗口的上方并與所述第二介電窗口形成第二反應(yīng)腔室，所述第二卡盤接所述第三電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體反應(yīng)器，其特征在于，所述感應(yīng)線圈是平面線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體反應(yīng)器，其特征在于，所述感應(yīng)線圈的數(shù)量為至少一個，當(dāng)感應(yīng)線圈為兩個以上時，各感應(yīng)線圈并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體反應(yīng)器，其特征在于，所述第一電源和第三電源的頻率范圍均是2MHz 160MHz。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體反應(yīng)器，其特征在于，所述第一卡盤是可移動式的卡盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體反應(yīng)器，其特征在于，所述第二卡盤是可移動式的卡盤。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體反應(yīng)器，其特征在于，所述第一卡盤和第一介電窗口之間的距離與所述第二卡盤和第二介電窗口之間的距離相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體反應(yīng)器，其特征在于，所述第一卡盤和第一介電窗口之間的距離與所述第二卡盤和第二介電窗口之間的距離不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項所述的等離子體反應(yīng)器，其特征在于，所述第一介電窗口和第二介電窗口均是石英窗口。
專利摘要本實用新型公開了一種等離子體反應(yīng)器，包括用于承載晶圓的第一卡盤、第一介電窗口、感應(yīng)線圈、第一電源和第二電源，所述第一介電窗口位于所述第一卡盤的上方并與所述第一卡盤形成第一反應(yīng)腔室，所述感應(yīng)線圈位于所述第一介電窗口之上，所述第一卡盤接第一電源，所述感應(yīng)線圈接第二電源，還包括用于承載另一晶圓的第二卡盤、第二介電窗口和第三電源，所述第二介電窗口設(shè)于所述感應(yīng)線圈的上方，所述第二卡盤設(shè)于所述第二介電窗口的上方并與所述第二介電窗口形成第二反應(yīng)腔室，所述第二卡盤接所述第三電源。與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比，增加了一個反應(yīng)腔室，兩個反應(yīng)腔室同時進(jìn)行反應(yīng)，從而可以有效提高該等離子體反應(yīng)器的生產(chǎn)效率。
文檔編號H01J37/32GK202210507SQ201120322309
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者張海洋, 王新鵬 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司