【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种上电极组件和一种包括该上电极组件的半导体工艺腔室。
技术介绍
1、深硅刻蚀在集成电路(integrated circuit，ic)、微机电系统(micro-electro-mechanical system，mems)和先进封装等领域均有重要应用，是工业生产中非常重要的一种工艺。由于传统湿法刻蚀属于各项同性刻蚀，只有各项异性的干法刻蚀可以实现深硅刻蚀。
2、低温等离子体技术是干法刻蚀中的重要基础，其中，电感耦合等离子体(icp)和电容耦合等离子体(ccp)是半导体领域干法刻蚀和薄膜沉积常用的等离子体源。icp源由高频电流通过线圈产生的高频电磁场激发气体产生等离子体，可以在较低腔室压力下工作，具有等离子体密度高、对工件损伤小等特点。
3、随着半导体元器件制造工艺的迅速发展，对元器件性能与集成度要求越来越高，等离子体技术得到了极广泛的应用，电感耦合等离子体源以其高选择性、高各向异性及高刻蚀速率的优势广泛应用在微电子加工领域。
4、然而随着其特征尺度的日益缩小，在工艺加工过程中所面临的挑战也越来越严峻，其中一个很重要的要求是等离子源的一致性。电感耦合等离子刻蚀机的等离子体源由线圈通入射频电流激发反应腔中的低压气体而产生源等离子体，线圈分布对刻蚀的形貌及其均匀性有关键性作用。对于电感耦合等离子，需要不断优化线圈电流径向及角向分布的均匀对称性,进一步提升刻蚀机制造高度集成器件工艺的能力。
5、双线圈结构能够有效提高线圈电流径向及角向分布的均匀
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种上电极组件和一种包括该上电极组件的半导体工艺腔室，该上电极组件能够有效避免线圈之间打火、提高线圈耐压范围。
2、为实现上述目的，作为本专利技术的一个方面，提供一种上电极组件，用于半导体工艺腔室，所述上电极组件包括多个线圈组，所述线圈组包括上射频线圈和下射频线圈，所述上射频线圈与所述下射频线圈沿竖直方向间隔设置，所述上射频线圈的一端与所述下射频线圈对应位置的一端电连接，所述上射频线圈与所述下射频线圈中的至少一者上设置有介质件，所述介质件包覆其对应的射频线圈朝向同一所述线圈组中另一射频线圈一侧的至少部分表面，且所述上射频线圈与所述下射频线圈中至少一者上设置的所述介质件包覆其对应的所述射频线圈的外侧预设圈数。
3、可选地，所述上射频线圈和所述下射频线圈的横截面形状为矩形，且所述横截面沿竖直方向的尺寸大于所述横截面沿水平方向的尺寸；所述上射频线圈上的所述介质件包覆所述上射频线圈对应部分的底面以及底部的两条棱；所述下射频线圈上的所述介质件包覆所述下射频线圈对应部分的顶面以及顶部的两条棱。
4、可选地，所述介质件上形成有沿所述介质件的延伸方向延伸的固定槽，所述固定槽套设在对应的所述射频线圈朝向同一所述线圈组中另一所述射频线圈的一侧。
5、可选地，所述介质件背离对应的所述射频线圈一侧的表面与对应的所述射频线圈之间的距离小于同一所述线圈组中两个所述射频线圈之间间距的0.15倍。
6、可选地，所述介质件的横截面具有圆弧外轮廓，且所述介质件的柱面与所述固定槽的两侧壁相接。
7、可选地，所述介质件的横截面覆盖参考圆，其中，所述参考圆为以所述射频线圈朝向同一所述线圈组中另一所述射频线圈一侧的棱在所述射频线圈的横截面上对应的点为圆心的预设半径的圆，所述预设半径大于等于0.2mm小于等于2mm。
8、可选地，所述固定槽包括贴合段和圆弧段，所述贴合段连接在所述圆弧段与所述介质件的外表面之间，且所述固定槽在所述贴合段的侧壁与对应的所述射频线圈接触；所述圆弧段的横截面轮廓为圆弧，且所述圆弧段的横截面的圆弧轮廓与所述介质件的横截面的圆弧外轮廓同心。
9、可选地，所述介质件横截面的圆弧外轮廓的半径不大于2mm。
10、可选地，所述上射频线圈和所述下射频线圈均沿水平方向螺旋延伸；所述上射频线圈上设置有所述介质件，所述上射频线圈上的所述介质件包覆所述上射频线圈的底部表面；和/或
11、所述下射频线圈上设置有所述介质件，所述下射频线圈上的所述介质件包覆所述下射频线圈的顶部表面。
12、可选地，所述介质件的介电常数小于5。
13、可选地，所述介质件的耐受温度大于200℃。
14、可选地，所述介质件的材质为聚四氟乙烯。
15、作为本专利技术的第二个方面，提供一种半导体工艺腔室，包括腔体、电源组件和设置在所述腔体顶部的上电极组件，所述上电极组件为前面所述的上电极组件，所述电源组件用于向所述上电极组件中的多个线圈组供电，以使所述上电极组件向所述腔体中馈入射频信号。
16、在本专利技术提供的上电极组件和半导体工艺腔室中，上电极组件的每个线圈组中沿竖直方向间隔设置的两射频线圈(上射频线圈和下射频线圈)中的至少一者在朝向对方一侧的表面上包覆有介质件，且两射频线圈中的至少一者上的介质件包覆其外侧预设圈数，从而能够提高对线圈打火的瓶颈电场的优化效果，有效避免上下两射频线圈之间打火、提高线圈的耐压范围。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种上电极组件，用于半导体工艺腔室，所述上电极组件包括多个线圈组，所述线圈组包括上射频线圈和下射频线圈，所述上射频线圈与所述下射频线圈沿竖直方向间隔设置，所述上射频线圈的一端与所述下射频线圈对应位置的一端电连接，其特征在于，所述上射频线圈与所述下射频线圈中的至少一者上设置有介质件，所述介质件包覆其对应的射频线圈朝向同一所述线圈组中另一射频线圈一侧的至少部分表面，且所述上射频线圈与所述下射频线圈中至少一者上设置的所述介质件包覆其对应的所述射频线圈的外侧预设圈数。
2.根据权利要求1所述的上电极组件，其特征在于，所述上射频线圈和所述下射频线圈的横截面形状为矩形，且所述横截面沿竖直方向的尺寸大于所述横截面沿水平方向的尺寸；所述上射频线圈上的所述介质件包覆所述上射频线圈对应部分的底面以及底部的两条棱；所述下射频线圈上的所述介质件包覆所述下射频线圈对应部分的顶面以及顶部的两条棱。
3.根据权利要求2所述的上电极组件，其特征在于，所述介质件上形成有沿所述介质件的延伸方向延伸的固定槽，所述固定槽套设在对应的所述射频线圈朝向同一所述线圈组中另一所述射频线圈的一侧。p>
4.根据权利要求3所述的上电极组件，其特征在于，所述介质件背离对应的所述射频线圈一侧的表面与对应的所述射频线圈之间的距离小于同一所述线圈组中两个所述射频线圈之间间距的0.15倍。
5.根据权利要求3所述的上电极组件，其特征在于，所述介质件的横截面具有圆弧外轮廓，且所述介质件的柱面与所述固定槽的两侧壁相接。
6.根据权利要求5所述的上电极组件，其特征在于，所述介质件的横截面覆盖参考圆，其中，所述参考圆为以所述射频线圈朝向同一所述线圈组中另一所述射频线圈一侧的棱在所述射频线圈的横截面上对应的点为圆心的预设半径的圆，所述预设半径大于等于0.2mm小于等于2mm。
7.根据权利要求5所述的上电极组件，其特征在于，所述固定槽包括贴合段和圆弧段，所述贴合段连接在所述圆弧段与所述介质件的外表面之间，且所述固定槽在所述贴合段的侧壁与对应的所述射频线圈接触；所述圆弧段的横截面轮廓为圆弧，且所述圆弧段的横截面的圆弧轮廓与所述介质件的横截面的圆弧外轮廓同心。
8.根据权利要求5所述的上电极组件，其特征在于，所述介质件横截面的圆弧外轮廓的半径不大于2mm。
9.根据权利要求1所述的上电极组件，其特征在于，所述上射频线圈和所述下射频线圈均沿水平方向螺旋延伸；所述上射频线圈上设置有所述介质件，所述上射频线圈上的所述介质件包覆所述上射频线圈的底部表面；和/或
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的上电极组件，其特征在于，所述介质件的介电常数小于5。
11.根据权利要求1至9中任意一项所述的上电极组件，其特征在于，所述介质件的耐受温度大于200℃。
12.根据权利要求1至9中任意一项所述的上电极组件，其特征在于，所述介质件的材质为聚四氟乙烯。
13.一种半导体工艺腔室，包括腔体、电源组件和设置在所述腔体顶部的上电极组件，其特征在于，所述上电极组件为权利要求1至12中任意一项所述的上电极组件，所述电源组件用于向所述上电极组件中的多个线圈组供电，以使所述上电极组件向所述腔体中馈入射频信号。
...【技术特征摘要】
1.一种上电极组件，用于半导体工艺腔室，所述上电极组件包括多个线圈组，所述线圈组包括上射频线圈和下射频线圈，所述上射频线圈与所述下射频线圈沿竖直方向间隔设置，所述上射频线圈的一端与所述下射频线圈对应位置的一端电连接，其特征在于，所述上射频线圈与所述下射频线圈中的至少一者上设置有介质件，所述介质件包覆其对应的射频线圈朝向同一所述线圈组中另一射频线圈一侧的至少部分表面，且所述上射频线圈与所述下射频线圈中至少一者上设置的所述介质件包覆其对应的所述射频线圈的外侧预设圈数。
2.根据权利要求1所述的上电极组件，其特征在于，所述上射频线圈和所述下射频线圈的横截面形状为矩形，且所述横截面沿竖直方向的尺寸大于所述横截面沿水平方向的尺寸；所述上射频线圈上的所述介质件包覆所述上射频线圈对应部分的底面以及底部的两条棱；所述下射频线圈上的所述介质件包覆所述下射频线圈对应部分的顶面以及顶部的两条棱。
3.根据权利要求2所述的上电极组件，其特征在于，所述介质件上形成有沿所述介质件的延伸方向延伸的固定槽，所述固定槽套设在对应的所述射频线圈朝向同一所述线圈组中另一所述射频线圈的一侧。
4.根据权利要求3所述的上电极组件，其特征在于，所述介质件背离对应的所述射频线圈一侧的表面与对应的所述射频线圈之间的距离小于同一所述线圈组中两个所述射频线圈之间间距的0.15倍。
5.根据权利要求3所述的上电极组件，其特征在于，所述介质件的横截面具有圆弧外轮廓，且所述介质件的柱面与所述固定槽的两侧壁相接。
6.根据权利要求5所述的上电极组件，其特征在于，所述介质件的横...
【专利技术属性】
技术研发人员：王松，茅兴飞，韦刚，姚卫杰，杨瑞，高飞雪，陈国动，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。