一种反应腔室及半导体加工设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体设备制造技术领域，具体涉及一种反应腔室及半导体加工设备。
【背景技术】
[0002]在集成电路的制造过程中，常常需要采用刻蚀技术在基片上做出极细微尺寸的图案。在干法刻蚀设备中的反应腔室中，一般包括等尚子体系统和下偏压系统，等尚子体系统主要用于在反应腔室内产生高密度的等离子体；下偏压系统主要用于引导等离子体中带电粒子轰击基片完成刻蚀。
[0003]随着三维叠层封装、MEMS封装、垂直集成传感器阵列以及台面M0S功率器件倒装焊接技术的开发，硅通孔(TSV)互连技术正在受到越来越广泛的重视和研究。为了实现较高的刻蚀选择比及刻蚀速率，往往采用远程高密度等离子体(remote high densityplasma,以下简称Remote HDP)，即在反应腔室的外侧产生等离子体，再将等离子体输送至反应腔室内，由于此时位于反应腔室内的基片位于等离子体的下游，且在等离子体的下游具有高浓度自由基和低密度离子，因而可以减少离子对掩膜层的轰击而造成掩膜层的损失，从而可以兼顾实现高刻蚀速率及选择比。
[0004]然而，在实际应用中，往往会出现以下问题:需要通过提高用于产生等离子体的激励电源的输出功率来提高刻蚀速率以满足要求，这就会造成激励电源的输出功率的耗费闻。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种反应腔室及半导体加工设备，可以避免等离子体在传输过程中造成密度损失和能量衰减，从而可以提高刻蚀速率，进而可以降低激励电源的耗费。
[0006]为解决上述问题之一，本发明提供了一种反应腔室，包括卡盘和等离子产生装置，所述卡盘设置在所述反应腔室内，用于承载基片；所述等离子体产生装置用于产生等离子体并向所述反应腔室内输送等离子体，所述反应腔室还包括支撑件，所述支撑件用于支撑所述等离子体产生装置，以实现所述等离子体产生装置贯穿所述反应腔室的顶壁且与所述卡盘以预定距离相对设置。
[0007]优选地，还包括升降驱动器，所述升降驱动器用于驱动所述支撑件升降，以带动所述等离子体产生装置在所述卡盘和所述反应腔室的顶壁之间进行升降，以调节所述等离子体产生装置与所述卡盘上表面之间的预定距离。
[0008]其中，所述支撑件包括固定支架、固定板和丝杠，其中，所述固定板设置在所述反应腔室内，所述等离子体产生装置固定在所述固定板上；所述固定支架固定设置在所述反应腔室的顶壁上方；所述升降驱动器设置在所述固定支架上，所述丝杠贯穿所述反应腔室的顶壁，且其两端分别与所述升降驱动器和所述固定板连接；所述升降驱动器用于驱动所述丝杠旋转，以实现所述等离子体产生装置进行升降。
[0009]其中，在所述反应腔室的顶壁与所述固定板之间的所述丝杠上套置有波纹管。
[0010]其中，在所述丝杠贯穿所述反应腔室顶壁的对应位置处还设置有导向轴承，所述导向轴承用于对所述丝杠实现导向。
[0011]其中，所述升降驱动器的数量为至少两个，且所述至少两个升降驱动器同步驱动。
[0012]其中，所述升降驱动器包括电机或气缸。
[0013]其中，所述支撑件包括固定支架、固定板和支撑柱，其中，所述固定板设置在所述反应腔室内，所述等离子体产生装置固定在所述固定板上；所述固定支架固定设置在所述反应腔室的顶壁上方；所述支撑柱贯穿所述反应腔室的顶壁，且其两端分别与所述固定板和所述固定支架固定连接；所述固定支架通过所述支撑柱和所述固定板支撑所述等离子体产生装置。
[0014]其中，在所述反应腔室的顶壁与所述固定板之间的所述支撑柱上套置有波纹管。
[0015]作为另外一个技术方案，本发明还提供一种半导体加工设备，包括反应腔室，所述反应腔室采用本发明上述提供的反应腔室。
[0016]本发明具有以下有益效果:
[0017]本发明提供的反应腔室，其借助支撑件支撑等离子体产生装置，以实现该等离子体产生装置贯穿反应腔室的顶壁且与卡盘以预设距离相对设置，这与现有技术中等离子体产生装置位于反应腔室外相比，可以减小等离子体产生装置与卡盘之间的预设距离，即，可以在一定程度上减小等离子体产生装置的产生等离子体的中心区域距离卡盘上表面之间的距离，因而可以避免等离子体在传输过程中造成密度损失和能量衰减，从而可以提高刻蚀速率，进而可以降低激励电源的耗费。
[0018]本发明提供的半导体加工设备，其通过采用本发明提供的上述反应腔室，同样可以避免等离子体在传输过程中造成密度损失和能量衰减，从而可以提高刻蚀速率，进而可以降低激励电源的耗费。
【附图说明】
[0019]图1为本发明实施例提供的反应腔室的结构示意图；以及
[0020]图2为本发明实施例提供的反应腔室的另一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明实施例提供的反应腔室及半导体加工设备进行详细描述。
[0022]图1为本发明实施例提供的反应腔室的结构示意图。请参阅图1，本实施例提供的反应腔室20包括卡盘21和等离子产生装置22，卡盘21设置在反应腔室20内用于承载基片S，卡盘21包括静电卡盘；等离子体产生装置22用于产生等离子体并向反应腔室20内输送该等离子体。具体地，如图2所示，等离子体产生装置22设置有输入端221和输出端222，工艺气体自输入端221进入等离子体产生装置22，等离子体产生装置22用于激发工艺气体形成等离子体，并使等离子体自输出端222输送至反应腔室10内；等离子体产生装置22还包括采用不导磁且非金属的材料制成的内筒223、环绕在内筒223的侧壁外侧的感应线圈224和套置在感应线圈224侧壁外侧的外套筒225，其中，不导磁且非金属的材料包括陶瓷，工艺气体自输入端221进入内筒223内，感应线圈224与激励电源(图中未示出)电连接，用以将位于内筒223内的工艺气体激发形成等离子体，等离子体可自内筒223经由输出端222输送至反应腔室20内；在一些工艺过程中，内筒223的温度很高，借助外套筒225以实现对内筒223进行控温，并且外套筒225的内周壁与感应线圈224在水平方向上存在水平间距，借助水平间距可以防止外套筒225被感应线圈224击穿。在实际应用中，若在工艺过程中内筒223的温度不高，也可以省略外套筒225 ;等离子体产生装置的产生等离子体的中心区域与其输出端222之间的距离为H1，该距离H1是根据感应线圈224所需的安全距离及其使用功率限制具体设置，为固定值。
[0023]反应腔室20还包括支撑件23，支撑件23用于支撑等离子体产生装置22，以实现等离子体产生装置22贯穿反应腔室20的顶壁且与卡盘21以预设距离H2相对设置，这与现有技术中等离子体产生装置位于反应腔室外相比，可以减小等离子体产生装置22与卡盘21之间的预设距离H2，即，可以在一定程度上减小等离子体产生装置的产生等离子体的中心区域距离卡盘上表面之间的距离，因而可以避免等离子体在传输过程中造成的密度损失和能量衰减，从而可以提高刻蚀速率，进而可以降低激励电源输出功率的耗费。
[0024]在本实施例中，优选地，本实施例提供的反应腔室20还包括升降驱动器24，如图2所示，升降驱动器24用于驱动支撑件23升降，以带动等离子体产生装置22在卡盘21的上表面和反应腔室20的顶壁之间进行升降，以调节等离子体产生装置22与卡盘21上表面之间的预设距离H2，通过调节预设距离H2，这不仅可以实现在工艺过程中使等离子体产生装置22的输出端222尽可能靠近卡盘21上基片S的上表面，从而可以实现尽可能地减小预设距离H2，因而可以尽可能避免等离子体在传输过程中造成密度损失和能量衰减；而且还可以根据实际不同工艺具体调节预设距离H2，从而可以提高反应腔室的适用性。
[0025]在本实施例中，支撑件23包括固定支架231、固定板232和丝杠233。其中，固定板232设置在反应腔室20内，等离子体产生装置22固定在固定板232上；固定支架231固定设置在反应腔室20的顶壁上方，具体地，固定支架231固定设置在反应腔室20的顶壁上；升降驱动器24设置在固定支架231上，即借助固定支架231支撑升降驱动器24 ;丝杠233贯穿反应腔室20的顶壁，且其两端分别与固定板2