腔室組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別是涉及一種腔室組件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著MEMS(現(xiàn)代微機(jī)電系統(tǒng),Micro Electro Mechanical System)和 MEMS 器件在汽車(chē)和消費(fèi)電子領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，以及TSV (娃通孔刻蝕，Through Silicon Etch)技術(shù)在未來(lái)封裝領(lǐng)域的廣闊前景，干法等離子體硅深刻蝕工藝逐漸成為MEMS加工領(lǐng)域及TSV技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的工藝之一。娃深刻蝕工藝與相對(duì)于一般的娃刻蝕工藝的主要區(qū)別在于:硅深刻蝕工藝的刻蝕深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般的硅刻蝕工藝的刻蝕深度，這就要求硅深刻蝕工藝具有更快的刻蝕速率，更高的選擇比及更大的深寬比。
[0003]目前主流的硅深刻蝕工藝為德國(guó)Bosch公司發(fā)明的Bosch工藝或在Bosch工藝上進(jìn)行的優(yōu)化。由于TSV工藝或MEMS工藝有時(shí)要求200 μ m甚至幾百微米的刻蝕深度，因此刻蝕的選擇比是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。目前的光刻水平能做到3 — 5μπι的光刻膠，在一般的平面標(biāo)準(zhǔn)線圈加中心進(jìn)氣系統(tǒng)(如圖1所示)下，光刻膠對(duì)硅材料的選擇比在50:1左右，該選擇比將TSV及MEMS器件的刻蝕深度限制在250 μ m及低于250 μ m范圍內(nèi)，因此，要求更高的刻蝕深度就需要提高光刻膠和硅材料的刻蝕選擇比。
[0004]傳統(tǒng)的提高光刻膠和硅材料的刻蝕選擇比的方法是通過(guò)增加腔室的高度來(lái)實(shí)現(xiàn)，而腔室高度的增加對(duì)于相同的等離子體源來(lái)說(shuō)，則相對(duì)的降低了等離子體的濃度，進(jìn)而降低刻蝕速率；采用增大射頻功率提高刻蝕速率往往會(huì)增加生產(chǎn)成本,影響生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要針對(duì)提高光刻膠和硅材料的刻蝕選擇比的問(wèn)題，提供一種腔室組件。
[0006]一種腔室組件，包括平面線圈、反應(yīng)腔室和進(jìn)氣組件，所述平面線圈位于所述反應(yīng)腔室頂部蓋板處；所述進(jìn)氣組件與所述反應(yīng)腔室相連，用于向所述反應(yīng)腔室內(nèi)充入氣體，所述進(jìn)氣組件中氣體通入反應(yīng)腔室的初速度方向與所述平面線圈產(chǎn)生的電場(chǎng)方向相交。
[0007]其中，所述進(jìn)氣組件中氣體通入反應(yīng)腔室的初速度方向與所述平面線圈產(chǎn)生的電場(chǎng)方向垂直。
[0008]其中，所述進(jìn)氣組件包括一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣管，且與所述反應(yīng)腔室內(nèi)壁連接；
[0009]所述多個(gè)進(jìn)氣管的規(guī)格完全相同，且均勻分布在所述反應(yīng)腔室內(nèi)壁。
[0010]其中，所述進(jìn)氣組件的進(jìn)氣口位于所述反應(yīng)腔室中軸線位置或所述反應(yīng)腔室內(nèi)壁邊沿位置。
[0011]其中，所述進(jìn)氣組件與所述反應(yīng)腔室頂部蓋板的距離為5_ — 20_。
[0012]其中，所述腔室組件還包括離子過(guò)濾組件，所述離子過(guò)濾組件與所述反應(yīng)腔室內(nèi)壁相連，位于所述進(jìn)氣組件的進(jìn)氣口下沿與晶圓之間；
[0013]所述離子過(guò)濾組件設(shè)置有開(kāi)口，所述開(kāi)口直徑大于等于所述晶圓直徑，且小于所述反應(yīng)腔室直徑。
[0014]其中，所述開(kāi)口直徑大于所述晶圓直徑20mm—40mm。
[0015]其中，所述離子過(guò)濾組件位于所述進(jìn)氣組件的進(jìn)氣口下沿與所述晶圓的中間位置。
[0016]其中，所述離子過(guò)濾組件為平行擋板狀，圓筒狀或漏斗狀。
[0017]其中，所述離子過(guò)濾組件的材料為導(dǎo)電材料。
[0018]其中，所述導(dǎo)電材料為鋁材料。
[0019]本發(fā)明提供的一種腔室組件，通過(guò)設(shè)置進(jìn)氣組件中的氣體通入反應(yīng)腔室的初速度方向與平面線圈產(chǎn)生的電場(chǎng)方向相交，使得氣體通入反應(yīng)腔室的方式為非垂直進(jìn)氣方式，從而延長(zhǎng)了氣體被電離后離子在反應(yīng)腔室的運(yùn)動(dòng)軌跡及滯留時(shí)間，減少了到達(dá)晶圓表面的離子濃度，最終提高了光刻膠與硅材料的刻蝕選擇比。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為一般的平面標(biāo)準(zhǔn)線圈加中心進(jìn)氣系統(tǒng)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的腔室組件一具體實(shí)施例示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明的腔室組件又一具體實(shí)施例俯視示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明的腔室組件又一具體實(shí)施例示意圖；
[0024]圖5為本發(fā)明的腔室組件再一具體實(shí)施例示意圖；
[0025]圖6為本發(fā)明的腔室組件另一具體實(shí)施例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0027]參見(jiàn)圖2，一種腔室組件200，包括平面線圈210、反應(yīng)腔室220和進(jìn)氣組件230，平面線圈210位于反應(yīng)腔室220頂部蓋板處，進(jìn)氣組件230與反應(yīng)腔室220相連，用于向反應(yīng)腔室220充入氣體；進(jìn)氣組件230中的氣體通入反應(yīng)腔室220的初速度方向與平面線圈210產(chǎn)生的電場(chǎng)方向相交。
[0028]本發(fā)明提供的腔室組件通過(guò)設(shè)置進(jìn)氣組件230中的氣體通入反應(yīng)腔室220的初速度方向與平面線圈210產(chǎn)生的電場(chǎng)方向相交，來(lái)延長(zhǎng)氣體被電離后離子在反應(yīng)腔室220的運(yùn)動(dòng)軌跡及滯留時(shí)間，如進(jìn)氣組件230中的氣體通入反應(yīng)腔室220的初速度方向與平面線圈210產(chǎn)生的電場(chǎng)方向之間的夾角可為30°、60°、90°、120°、150°等；不同角度的設(shè)置，離子在反應(yīng)腔室220的運(yùn)動(dòng)軌跡及滯留時(shí)間不同，同時(shí)，由于離子具有定量的平均自由程和壽命周期，更大的運(yùn)動(dòng)距離和更長(zhǎng)的滯留時(shí)間使得離子湮滅和復(fù)合的幾率變高，從而減少了到達(dá)晶圓240表面的離子濃度，提高光刻膠與硅材料的刻蝕選擇比。
[0029]優(yōu)選的，作為一種可實(shí)施方式，進(jìn)氣組件230中氣體通入反應(yīng)腔室220的初速度方向與平面線圈210產(chǎn)生的電場(chǎng)方向垂直。
[0030]進(jìn)氣組件230中的氣體通入反應(yīng)腔室220的初速度方向與平面線圈210產(chǎn)生的電場(chǎng)方向垂直，即進(jìn)氣組件230中的氣體通入反應(yīng)腔室220的初速度方向與平面線圈210產(chǎn)生的電場(chǎng)方向之間的夾角為90° ;當(dāng)平面線圈210產(chǎn)生的電場(chǎng)方向相對(duì)于晶圓240為垂直方向時(shí)，通過(guò)進(jìn)氣組件230進(jìn)入反應(yīng)腔室220的氣體初速度方向?yàn)樗椒较?；氣體在電場(chǎng)的作用下電離，電離后的離子由于初速度方向與電場(chǎng)方向相互垂直，所以離子在電場(chǎng)的作用下做曲線運(yùn)動(dòng)，從而延長(zhǎng)了離子在反應(yīng)腔室中的運(yùn)動(dòng)軌跡及滯留時(shí)間，減少了到達(dá)晶圓表面的離子濃度，提高了光刻膠與硅材料的刻蝕選擇比。
[0031]參見(jiàn)圖3，較佳地，作為一種可實(shí)施方式，進(jìn)氣組件230包括一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣管，且與反應(yīng)腔室220內(nèi)壁連接；多個(gè)進(jìn)氣管的規(guī)格完全相同，且均勻分布在反應(yīng)腔室220內(nèi)壁；多個(gè)進(jìn)氣管的規(guī)格完全相同，且均勻分布在反應(yīng)腔室220內(nèi)壁。保證了到達(dá)晶圓240表面的離子濃度在晶圓表面各個(gè)區(qū)域均相同，從而使得對(duì)晶圓240表面各個(gè)區(qū)域的刻蝕工藝條件完全相同。
[0032]較佳地，作為一種可實(shí)施方式，進(jìn)氣組件230的進(jìn)氣口位于反應(yīng)腔室220中軸線位置或反應(yīng)腔室220內(nèi)壁邊沿位置。
[0033]當(dāng)進(jìn)氣組件230的進(jìn)氣口位于反應(yīng)腔室220內(nèi)壁邊沿位置處時(shí)，離子從進(jìn)氣口到晶圓240表面在幾何上的距離最大，且離子的初速度方向與電場(chǎng)方向相垂直，使得離子運(yùn)行軌跡為曲線，從而使得離子在反應(yīng)腔室220中的滯留時(shí)間最長(zhǎng)，這就大大減少了