等离子刻蚀装置的制作方法

本技术涉及半导体，尤其涉及一种等离子刻蚀装置。

背景技术：

1、等离子刻蚀是一种基于等离子体活化反应的干法刻蚀技术，通过高能离子与材料的物理化学作用实现微观结构的精确加工，该技术在芯片制造中与光刻技术互为补充。

2、在等离子刻蚀的过程中，由于各种各样的原因，可能会导致蚀刻不均匀，例如：晶圆边缘造成的电场不连续性导致梯度变化，影响蚀刻均匀性，由于偏压表面至接地表面和悬浮表面之间存在电势变化，晶圆边缘会产生电压梯度，使刻蚀腔体内等离子体鞘层弯曲，改变离子相对于晶圆运动轨迹；抽真空口的位置形成的气体流场，非对称的气体分布等原因，导致边缘电势的不均匀，造成蚀刻的不均匀性。这种不均匀性不仅降低器件尺寸精度，还可能引发短路、断路等故障，直接影响晶圆良率。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种等离子刻蚀装置，能解决晶圆不同区域蚀刻不均匀的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

3、本实用新型提供一种等离子刻蚀装置，至少包括：

4、腔室，所述腔室的内部形成真空的密闭空间；

5、下电极，设置在所述腔室内；

6、上电极，设置在所述腔室内，并与所述下电极相对设置；

7、线圈组件，设置在所述腔室内；

8、电极电力供给机构，用于向所述上电极与所述下电极之间施加高频电流，以产生高频电场；

9、线圈电力供给机构，用于向所述线圈组件供给高频电流，以产生磁场；以及

10、声波发生器，设置在所述腔室内，用于向所述腔室内发送高频声波，以在所述腔室内形成声场。

11、在本实用新型一实施例中，所述声波发生器设置在所述腔室的内侧壁上。

12、在本实用新型一实施例中，所述声波发生器的数量为两个，并分别位于所述腔室的两个相对的内侧壁上。

13、在本实用新型一实施例中，所述声波发生器为环形声波发生器。

14、在本实用新型一实施例中，所述声波发生器与所述腔室的内侧壁之间设置有阻尼结构，所述阻尼结构用于阻止所述高频声波向所述腔室的内壁传递。

15、在本实用新型一实施例中，所述阻尼结构包括阻尼层，所述阻尼层朝向所述声波发生器的一侧设置有安装槽，所述声波发生器位于所述安装槽内，所述声波发生器背离所述阻尼层的一侧能够露出所述阻尼层的外表面。

16、在本实用新型一实施例中，所述声波发生器为定向声波发生器，且所述定向声波发生器的出声端朝向所述腔室的中部。

17、在本实用新型一实施例中，所述线圈组件位于所述下电极的下方。

18、在本实用新型一实施例中，所述线圈组件包括多个沿所述下电极的长度方向均布的线圈。

19、在本实用新型一实施例中，所述等离子刻蚀装置还包括设置在所述下电极上的聚焦环和等效流屏蔽环，所述聚焦环用于包围所述晶圆的外周，所述等效流屏蔽环包围所述聚焦环的外周。

20、综上所述，本实用新型提供的一种等离子刻蚀装置，意想不到的效果是：通过声波发生器形成声场，上电极与下电极之间形成高频电场，以及线圈组件形成磁场，三个物理场（电场、磁场、声场）相互耦合，协同作用于等离子体。带电粒子（如电子）在磁场中会受到洛伦兹力作用，使其绕磁力线做螺旋运动，增加电子与气体分子碰撞概率，提升等离子体密度；声波发生器发出高频声波在刻蚀气体内传播时会产生非线性效应，形成稳定的微观涡流，搅动上电极和下电极表面附近的气体，打破停滞的边界层，促进刻蚀气体和副产物的传输；加速刻蚀气体的运动，提升气体分布的均匀度，增大离子碰撞的概率；声流效应（声流效应通过高频振动形成定向流体运动）增强气体对流，使晶圆整面温度差降低，避免因为热能不稳定导致的工艺波动，提升工艺稳定性；声波振动产生的微尺度涡流能够使气体更均匀的分布，提高气体的扩散能力，与电磁场对等离子体的约束作用相结合，提升高深宽比结构刻蚀负载效应，提升刻蚀均匀性。通过控制线圈组件电流大小和声波大小控制磁场强度，调整刻蚀均匀性。

21、当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

1.一种等离子刻蚀装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的等离子刻蚀装置，其特征在于，所述声波发生器设置在所述腔室的内侧壁上。

3.根据权利要求2所述的等离子刻蚀装置，其特征在于，所述声波发生器的数量为两个，并分别位于所述腔室的两个相对的内侧壁上。

4.根据权利要求2或3所述的等离子刻蚀装置，其特征在于，所述声波发生器为环形声波发生器。

5.根据权利要求4所述的等离子刻蚀装置，其特征在于，所述声波发生器与所述腔室的内侧壁之间设置有阻尼结构，所述阻尼结构用于阻止所述高频声波向所述腔室的内壁传递。

6.根据权利要求5所述的等离子刻蚀装置，其特征在于，所述阻尼结构包括阻尼层，所述阻尼层朝向所述声波发生器的一侧设置有安装槽，所述声波发生器位于所述安装槽内，所述声波发生器背离所述阻尼层的一侧能够露出所述阻尼层的外表面。

7.根据权利要求2所述的等离子刻蚀装置，其特征在于，所述声波发生器为定向声波发生器，且所述定向声波发生器的出声端朝向所述腔室的中部。

8.根据权利要求1所述的等离子刻蚀装置，其特征在于，所述线圈组件位于所述下电极的下方。

9.根据权利要求8所述的等离子刻蚀装置，其特征在于，所述线圈组件包括多个沿所述下电极的长度方向均布的线圈。

10.根据权利要求1所述的等离子刻蚀装置，其特征在于，所述等离子刻蚀装置还包括设置在所述下电极上的聚焦环和等效流屏蔽环，所述聚焦环用于包围晶圆的外周，所述等效流屏蔽环包围所述聚焦环的外周。