发生相互串扰。图7的下部分以圆圈和其颜色深浅示出了基片W上方的等离子体浓度的强度分布情况，其中，颜色越深表示等离子体浓度越大，颜色越浅表示等离子体浓度越小。如图7所示，在基片W的原点ο附近的中心区域以及远离其原点ο的边缘区域，等离子体浓度变化起伏很大，可见在基片W表面的等离子体浓度分布均一性很差，因此制程的均一性也比较差。
[0051]图8是本发明的技术效果对比示意图，其示出了以基片W的原点ο为中切线得到的整个腔室的磁场分布和等离子体浓度分布示意图。如图9所示，中心线圈2101a和外围线圈2101b所产生的磁场强度由其周围的阴影示出，可知，在中心线圈2101a和外围线圈2101b的相邻区域b两者的相互串扰极大减轻。中心线圈2101a和外围线圈2101b所产生的磁场被隔离。图8的下部分以圆圈和其颜色深浅示出了基片W上方的等离子体浓度的强度分布情况，其中，颜色越深表示等离子体浓度越大，颜色越浅表示等离子体浓度越小。如图8所示，在基片W的原点ο附近的中心区域以及远离其原点ο的边缘区域，等离子体浓度变化起伏不大，可见在基片W表面的等离子体浓度分布均一性得到极大改善，因此制程的均一'I"生也得到极大改善。
[0052]本发明第二方面提供了一种电感耦合型等离子体处理装置，其中，所述电感耦合型等离子体处理装置包括本发明第一方面所述的自感应线圈。
[0053]本发明第三方面提供了一种制造半导体基片的方法，其中，所述方法是在根据本发明第一方面所述的电感耦合型等离子体处理装置中进行的。
[0054]如图2所示，所述制造半导体基片的方法包括:
[0055]放置基片W于所述电感耦合型等离子体处理装置200中的基台上206 ；
[0056]放置一自感应线圈2121到所述顶板上的中心线圈2101a和外围线圈2101b之间；
[0057]供应处理气体到所述电感耦合型等离子体处理装置的气体注入器(未示出)；
[0058]通过第一射频电源2081a向所述中心线圈210a施加射频能量,通过第二射频电源2081b向所述外围线圈210b施加射频能量，以对基片W进行制程，并使得所述自感应线圈2121自感应出与和相邻的中心线圈2101a和外围线圈2101b方向相反的电流，以产生和相邻的中心线圈2101a和外围线圈2101b方向相反的磁场，其中，所述自感应线圈2121是电浮地的。
[0059]需要说明的是，在现有技术中，电感耦合型等离子体处理装置的自感应线圈一般是起到“抵挡”的作用。具体地，现有技术通常在电感耦合型等离子体处理装置的电感耦合线圈之间设置一隔离挡板，例如隔离挡板以电磁屏蔽材料制成，因此在隔离挡板的高度范围内能够有效阻挡相邻电感耦合线圈的磁场线。并且，现有技术的隔离挡板通常是接地的，因此其水平方向的感应电流得到了有效屏蔽，其电势为零。而本发明的自感应线圈正是利用了这样的感应电流，因此无须接地。此外，现有技术的隔离挡板通常具有预定高度，在预定高度范围内，其相邻电感耦合线圈之间的磁场线被有效隔离，但是一旦超出预定范围以夕卜，其相邻电感耦合线圈之间的磁场线就会相互串扰。而众所周知，真空处理腔室内部的面积非常珍贵，隔离挡板不可能达到较高高度，也就不能够完全隔离相邻电感耦合线圈。而本发明的自感应线圈由于能够自感应与相邻线圈几乎等量的电流，因此可以自动地抵消相邻线圈的串扰，所以不论其高度如何都能起到隔离相邻线圈的作用，这更加说明了本发明的优越性。
[0060]此外，本发明提供的用于电感耦合型等离子体处理装置的自感应线圈无需外接任何的电源装置或者接地端，只要其周围有电感耦合线圈且所述电感耦合线圈通电并产生了电流，所述自感应线圈就会快速自动地产生与相邻的电感耦合线圈方向相反的磁场，从而隔离相邻电感耦合线圈的相互串扰。本领域技术人员应当理解，真空处理装置中的体积非常珍贵，本发明提供的自感应线圈无需外接任何装置节约了腔室体积，降低了成本，节约了资源。
[0061]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种用于电感耦合型等离子体处理装置的自感应线圈，其中，所述电感耦合型等离子体处理装置包括一封闭壳体，其包括顶板，其特征在于: 所述电感耦合型等离子体处理装置包括位于所述顶板上的电感耦合线圈，所述电感耦合线圈对应于所述基片多个区域划分为多个区域，以发射射频能量到所述封闭壳体内， 至少两个区域的电感耦合线圈之间设置有至少一个自感应线圈，当电感耦合线圈通电时，所述自感应线圈自感应出与和相邻的电感耦合线圈方向相反的电流，以产生和相邻的电感耦合线圈方向相反的磁场， 其中，所述自感应线圈是电浮地的。
2.根据权利要求1所述的自感应线圈，其特征在于，所述电感耦合型等离子体处理装置包括两个区域的电感耦合线圈，分别对应于所述基片的中心区域和外围区域。
3.根据权利要求2所述的自感应线圈，其特征在于，所述自感应线圈包括单圈线圈结构或多圈线圈结构。
4.根据权利要求3所述的自感应线圈，其特征在于，所述金属线圈的圈数根据需要隔离的电场以及所述电感耦合型等离子体处理装置的体积进行调整。
5.根据权利要求1所述的自感应线圈，其特征在于，所述电感耦合型等离子体处理装置还包括可移动支架，带动所述自感应线圈在垂直于所述电感耦合线圈所确定的平面的方向移动。
6.根据权利要求1所述的自感应线圈，其特征在于，所述自感应线圈的材料包括铝、铜。
7.根据权利要求1所述的自感应线圈，其特征在于，所述自感应线圈连接有一冷却装置，用于冷却所述自感应线圈自感应电流所产生的热量。
8.根据权利要求7所述的自感应线圈，其特征在于，所述冷却装置包裹在所述自感应线圈的外围，并且在冷却装置中通入冷却气体/液体，并外连一供应所述冷却气体/液体的冷却气体/液体循环装置。
9.根据权利要求7所述的自感应线圈，其特征在于，所述冷却装置为一设置在自感应线圈旁的吹风装置。
10.一种电感耦合型等离子体处理装置，其特征在于，所述电感耦合型等离子体处理装置包括权利要求1至9任一项所述的自感应线圈。
11.一种制造半导体基片的方法，其中，所述方法是在包括根据权利要求1至9任一项所述的自感应线圈的电感耦合型等离子体处理装置中进行的，其特征在于: 放置基片于所述电感耦合型等离子体处理装置中的基台上； 放置至少一个自感应线圈到所述顶板上的至少两个区域的电感耦合线圈之间； 供应处理气体到所述电感耦合型等离子体处理装置的气体注入器； 施加射频能量到所述电感耦合线圈以对基片进行制程，并使得所述自感应线圈自感应出与和相邻的电感耦合线圈方向相反的电流，以产生和相邻的电感耦合线圈方向相反的磁场， 其中，所述自感应线圈是电浮地的。
【专利摘要】本发明提供了一种电感耦合型等离子体处理装置及其自感应线圈，其中，所述电感耦合型等离子体处理装置包括一封闭壳体，其包括顶板。所述电感耦合型等离子体处理装置包括位于所述顶板上的电感耦合线圈，所述电感耦合线圈对应于所述基片多个区域划分为多个区域，以发射射频能量到所述封闭壳体内，至少两个区域的电感耦合线圈之间设置有至少一个自感应线圈，当电感耦合线圈通电时，所述自感应线圈自感应出与和相邻的电感耦合线圈方向相反的电流，以产生和相邻的电感耦合线圈方向相反的磁场，其中，所述自感应线圈是电浮地的。本发明能够改善基片制程均一性。
【IPC分类】H05H1-46
【公开号】CN104602434
【申请号】CN201310526140
【发明人】倪图强, 周宁, 王俊
【申请人】中微半导体设备(上海)有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月30日