反应腔室及具有它的等离子体设备制造技术

本发明专利技术公开了一种反应腔室及具有它的等离子体设备，反应腔室包括：腔体，腔体内具有反应腔；诱导环形件，诱导环形件设在反应腔内，用于减弱反应腔中心处的磁场强度且增强反应腔外周缘处的磁场强度。根据本发明专利技术的反应腔室，反应腔室内具有诱导环形件，诱导环形件可以通过改变反应腔内的磁场强度而降低反应腔中心处等离子体密度，增加反应腔边缘的等离子体密度，从而降低反应腔边缘与中心区域等离子体密度差异，改善等离子体分布的均匀性，有利于晶圆或工件产品的开发。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种反应腔室及具有它的等离子体设备，反应腔室包括：腔体，腔体内具有反应腔；诱导环形件，诱导环形件设在反应腔内，用于减弱反应腔中心处的磁场强度且增强反应腔外周缘处的磁场强度。根据本专利技术的反应腔室，反应腔室内具有诱导环形件，诱导环形件可以通过改变反应腔内的磁场强度而降低反应腔中心处等离子体密度，增加反应腔边缘的等离子体密度，从而降低反应腔边缘与中心区域等离子体密度差异，改善等离子体分布的均匀性，有利于晶圆或工件产品的开发。【专利说明】反应腔室及具有它的等离子体设备
本专利技术涉及半导体加工
，特别涉及一种反应腔室及具有它的等离子体设备。
技术介绍
在PVD工艺设备中，特别是对于IC (集成电路)、TSV (硅穿孔)、Packaging (封装)制造工艺，通常在反应腔室内通入工艺气体，产生等离子体进行工艺处理，例如在作为PVD工艺的一部分的在预清洗(Preclean)反应腔室内进行的预清洗工艺，其目的是为了在沉积金属膜之前，清除晶圆表面的污染物或沟槽和穿孔底部的残余物。预清洗工艺会明显提升接下来步骤所沉积膜的附着力、改善芯片的电气性能和可靠性。预清洗完成后的下一步骤就是通过溅射来沉积金属膜。一般的预清洗工艺，是将气体，如Ar (氩气)、He (氦气)等，激发为等离子体，利用等离子体的化学反应和物理轰击作用，对晶圆或工件进行去杂质的处理。一般的预清洗工艺中，多采用惰性气体Ar进行工艺处理。然而由于Ar被激发为等离子体后，其等离子体区正负粒子的碰撞复合较难，而在腔室壁处，正粒子或负粒子的电荷可以与壁复合，导致等离子体中心区域的离子密度高于边缘处，从而造成工艺均匀性较差；即使通过调节射频功率、气压等参数，所得到的满足均匀性的工艺窗口也非常窄，不利于多种工艺的开发。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。有鉴于此，本专利技术需要提供一种反应腔室，该反应腔室内的等离子体分布均匀，并具有较宽的工艺窗口。进一步地，本专利技术需要提供一种具有上述反应腔室的等离子体反应设备。根据本专利技术的第一方面，提供了一种反应腔室，包括:腔体，所述腔体内具有反应腔；诱导环形件，所述诱导环形件设在反应腔内，用于减弱所述反应腔中心处的磁场强度且增强所述反应腔外周缘处的磁场强度。根据本专利技术的实施例的反应腔室，反应腔室内具有诱导环形件，诱导环形件可以通过改变反应腔内的磁场强度而降低反应腔中心处等离子体密度，增加反应腔边缘的等离子体密度，从而降低反应腔边缘与中心区域等离子体密度差异，改善等离子体分布的均匀性，从而有效改善晶圆或工件预清洗工艺处理的效果，提高了工艺适用性，有利于晶圆或工件产品的开发。根据本专利技术的一个实施例，所述诱导环形件安装在所述反应腔的中心处且位于所述反应腔的上部。根据本专利技术的一个实施例，所述诱导环形件安装在所述反应腔的顶壁上。根据本专利技术的一个实施例，所述诱导环形件通过安装座安装在所述反应腔的顶壁上。根据本专利技术的一个实施例，所述安装座包括:第一夹板和第二夹板，所述第一夹板具有第一弧形部和第一平板部，所述第二夹板具有第二弧形部和第二平板部，所述第二平板部与所述第一平板部对应且所述第二弧形部与所述第一弧形部相对以形成用于夹持所述诱导环形件的夹持孔。根据本专利技术的一个实施例，所述安装座通过穿过所述第一和第二平板部的螺栓固定到所述反应腔的顶壁上。根据本专利技术的一个实施例，所述安装座包括:第一夹板，所述第一夹板为倒L形，所述第一夹板的竖直肢的表面上设有第一凹槽；和第二夹板，所述第二夹板为平板设有第二凹槽，所述第二夹板固定在所述第一夹板上且所述第二凹槽与所述第一凹槽相对以形成用于夹持所述诱导环形件的夹持孔。根据本专利技术的一个实施例，所述安装座通过贯穿所述第一夹板的水平肢的螺栓固定到所述反应腔的顶壁上。根据本专利技术的一个实施例，所述第一和第二凹槽均为多个且彼此一一对应以形成多个所述夹持孔。根据本专利技术的一个实施例，所述诱导环形件为多个且沿上下方向间隔地设在所述反应腔内。根据本专利技术的一个实施例，所述诱导环形件为筒状。根据本专利技术的一个实施例，所述诱导环形件为圆形环或正多变形环。根据本专利技术的一个实施例，所述诱导环形件为无源金属环。根据本专利技术的一个实施例，所述诱导环形件为螺线管。根据本专利技术的一个实施例，所述螺旋管为多匝。根据本专利技术的第二方面，提供了一种等离子体设备，其特征在于，包括:反应腔室，所述反应腔室为根据上面实施例的反应腔室；和线圈，所述线圈环绕地设在所述反应腔室的外周壁上。根据本专利技术的一个实施例，所述等离子体设备为气相沉积设备、等离子体刻蚀设备或等离子体化学气相沉积设备。根据本专利技术的一个实施例，所述反应腔室为预清洗腔室。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。【专利附图】【附图说明】本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1显示了根据本专利技术的一个实施例的反应腔室的结构示意图；图2显示了根据本专利技术的一个实施例的反应腔室的横向剖视示意图；图3显示了根据本专利技术的一个实施例的反应腔室的反应腔内的磁场方向示意图；图4显示了根据本专利技术的一个实施例的反应腔室的安装座的结构示意图；和图5显示了根据本专利技术的另一个实施例的反应腔室的安装座的结构示意图。【具体实施方式】下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面参考图1描述根据本专利技术的实施例的反应腔室。可以理解的是，根据本专利技术实施例的反应腔室可以用作预清洗反应腔室，但是并不限于此。如图1所示，根据本专利技术的实施例的反应腔室，包括:腔体10和诱导环形件20。具体而言，腔体10内可以具有反应腔101。反应腔101内可以通入等离子体，例如，可以通入Ar。诱导环形件20可以设在反应腔101内，用于减弱反应腔101中心处的磁场强度且增强诱导环形件20外侧到反应腔101侧壁范围内的磁场强度。根据本专利技术的实施例的反应腔室，反应腔室内具有诱导环形件20，诱导环形件20可以通过改变反应腔101内的磁场强度而降低反应腔101中心处等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应腔室，其特征在于，包括：腔体，所述腔体内具有反应腔；诱导环形件，所述诱导环形件设在反应腔内，用于减弱所述反应腔中心处的磁场强度且增强所述反应腔外周缘处的磁场强度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉杰，吕铀，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11