【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体刻蚀，特别涉及一种ccp和icp结合的反应腔结构装置。
技术介绍
1、icp（感应耦合等离子体）的点火过程相对简单。通过高频电源向感应线圈提供能量，感应线圈产生交变磁场，进而在等离子体腔室中形成电磁感应电场。这个电场导致气体中的电子被加速，产生能量，从而引发电离和等离子体的形成。由于icp使用高频电源，其频率可以选择在可靠点火范围内，因此点火过程相对较为容易。
2、但是在低功率模式下，icp的点火会比较困难。主要有以下几个因素：
3、1.不足的能量传递：在低功率下，icp系统可能无法提供足够的能量来传递到感应线圈中，从而产生强大的电磁感应电场。这可能导致无法实现足够的离子化和电离，使得等离子体无法形成或维持。
4、2.磁场不足：icp系统中的磁场在点火过程中起着关键作用，它与电场共同作用，使气体电离并形成等离子体。低功率模式下，磁场可能不够强大，无法提供足够的约束力和加热效果，导致点火困难。
5、3.频率和功率不匹配：icp系统需要精确匹配射频功率源的频率和功率以实现有效的能量传输和电磁感应。在低功率模式下，如果频率和功率无法正确匹配，可能无法产生足够的电磁感应电场，导致点火困难。
6、4.气体种类和压力：icp的点火也受到气体种类和压力的影响。不同的气体种类和压力范围可能具有不同的点火特性和要求。某些气体在低功率下可能更难点火，因为它们需要更高的能量才能实现电离和等离子体形成。
7、当需要低损伤刻蚀而使用低功率的icp模式时，通常使用高
8、另外，目前还有部分低损伤刻蚀，会使用射频电源的脉冲模式来取得更好效果：射频脉冲模式可以实现更好的热量控制、氧化膜控制、精密刻蚀控制，以及更好的等离子体稳定性、能量效率。
9、但是脉冲模式也存在一定的缺陷：在等离子体刻蚀过程中，射频电源通常以持续供电模式（cw）工作，提供持续的射频功率以维持等离子体的活性，从而实现有效的刻蚀。相比之下，使用脉冲模式时，射频电源会周期性地打断供电，导致等离子体在每个脉冲期间的能量损失，使等离子体的活性难以维持，导致等离子体灭顶。而等离子体的灭顶可能导致刻蚀不均匀、刻蚀速率降低，甚至刻蚀停止。
技术实现思路
1、本公开提供了一种ccp和icp结合的反应腔结构装置，其能够实现在低功率模式下icp的顺利点火，以及脉冲模式下等离子体的可靠维系。
2、本公开提供的ccp和icp结合的反应腔结构装置，除了包括icp反应腔外，还包括：ccp远程等离子体源和等离子体传输系统；
3、所述远程等离子体源中设有ccp结构，用于产生等离子体，经所述等离子体传输系统进入icp反应腔，引发icp点火。
4、进一步的，所述icp反应腔射频系统与ccp远程等离子体源射频系统以并联的方式，连接于同一射频电源。
5、进一步的，所述射频电源根据icp和ccp两条支路的阻抗比例向其分配输出功率。
6、进一步的，所述射频电源向两条支路分别分配的输出功率为：
7、设icp分支电路的输入功率为p_in_icp，ccp分支电路的输入功率为p_in_ccp，电源总输出功率为p_out；
8、在阻抗匹配情况下，功率根据阻抗比例分配：
9、设icp分支电路的阻抗为z_icp，ccp分支电路的阻抗为z_ccp，则：
10、icp分支电路的实际输入功率：
11、p_in_icp = (|z_icp|^2 / (|z_icp|^2 + |z_ccp|^2) )* p_out；
12、ccp分支电路的实际输入功率：
13、p_in_ccp = (|z_ccp|^2 / (|z_icp|^2 + |z_ccp|^2) )* p_out；
14、其中，|z_i|^2 表示分支电路的阻抗模的平方。
15、进一步的，icp分支电路和ccp分支电路分别并联可控电容，用于实现阻抗的改变。
16、进一步的，所述可控电容采用由软件控制容值的马达电容。
17、进一步的，在ccp分支电路中设有与射频电源频率匹配的lc共振回路，所述lc共振回路用于在射频电源脉冲工作模式下储存电量，并在电源周期性关闭时进行放电使用，用于维系脉冲模式下电源周期性关闭状态时的等离子体。
18、进一步的，所述lc共振回路在射频脉冲模式下、电源开启状态时，在电源的电压和频率与回路共振频率相匹配的情况下，该电源的功率输出会对共振回路进行充电；充电过程中，电容器将储存电荷，并且电感器中会产生电流；
19、在脉冲模式下、电源关闭状态时，ccp分支电路通过从储存的电荷中提取能量并进行放电；电荷将在电容器和电感器之间来回振荡，产生一个交变电流，使回路处于独立工作状态。
20、与现有技术相比，本公开的有益效果是：（1）通过引入rps和ccp结构实现低功率下点火，然后引入icp腔室内，解决icp在低功率下的点火困难问题；（2）避免icp高功率点火过程引起的不良影响；（3）通过调整分支电路阻抗来达到功率分配的目的；（4）在ccp分支电路中加入了与射频源频率匹配的lc共振回路，使用lc共振回路来储存电量并在脉冲模式中的电源周期性关闭状态下进行放电使用，解决了脉冲模式下电源关闭的短时间间隔内无电源造成的腔体等离子体灭顶问题；（５）在引入ccp远程等离子体源的过程中保持原有的icp反应腔的完整性。
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1.一种CCP和ICP结合的等离子体反应腔装置，包括ICP反应腔，其特征在于，还包括：CCP远程等离子体源和等离子体传输系统；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述ICP反应腔和CCP远程等离子体源均包含射频系统，两者的射频系统以并联的方式，连接于同一射频电源。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述射频电源根据ICP和CCP两条支路的阻抗比例向其分配输出功率。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述射频电源向两条支路分别分配的输出功率为：
5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，ICP分支电路和CCP分支电路分别并联可控电容，用于实现阻抗的改变。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述可控电容采用由软件控制容值的马达电容。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在CCP分支电路中设有与射频电源频率匹配的LC共振回路，所述LC共振回路用于在射频电源脉冲工作模式下储存电量，并在电源周期性关闭时进行放电使用，用于维系脉冲模式下电源周期性关闭状态时的等离子体。
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