等離子體刻蝕設(shè)備制造技術(shù)

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)提供了一種等離子體刻蝕設(shè)備，包括：腔體，腔體內(nèi)限定有反應(yīng)腔，腔體的底部的周邊具有與反應(yīng)腔連通的多個(gè)抽氣孔；用于向所述反應(yīng)腔提供反應(yīng)氣體的供氣系統(tǒng)，所述供氣系統(tǒng)包括氣體擴(kuò)散件，所述氣體擴(kuò)散件的底面相對(duì)于其中心軸線(xiàn)呈傾斜角度，且所述傾斜角度為銳角，所述底面形成有多個(gè)出氣孔。根據(jù)本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)的等離子體刻蝕設(shè)備，氣體擴(kuò)散件具有出氣孔的底面相對(duì)于其中心軸線(xiàn)呈銳角，氣體擴(kuò)散件上分布的出氣孔沿著與中心軸線(xiàn)向外的高度逐漸降低，由此，在出氣孔向反應(yīng)腔內(nèi)注入氣體且同時(shí)出氣孔向外排出氣體時(shí)，可以使反應(yīng)腔內(nèi)氣體分布的更加均勻。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及半導(dǎo)體
，具體而言，涉及一種等離子體刻蝕設(shè)備。
技術(shù)介紹
在半導(dǎo)體加工工廠，工藝氣體由氣體注射系統(tǒng)注入反應(yīng)腔并擴(kuò)散，在高頻電場(chǎng)作用下產(chǎn)生等離子體來(lái)刻蝕位于反應(yīng)腔底部的晶片表面。在反應(yīng)腔內(nèi)部，非均勻性氣體分布將導(dǎo)致反應(yīng)腔底部的晶片表面上的刻蝕速率和均勻性有較大差異。隨著技術(shù)的進(jìn)步，反應(yīng)腔的體積變得越來(lái)越大，這使得提供均勻的氣體分布變得更加困難。特別是在反應(yīng)腔的底部的四周通常分布著抽氣孔，抽氣孔與泵連接，泵通過(guò)抽氣孔可以將反應(yīng)腔內(nèi)的氣體抽走，在反應(yīng)腔進(jìn)氣過(guò)程中，泵也一直在工作，這個(gè)過(guò)程容易使得反應(yīng)腔抽氣孔附近的氣體較反 應(yīng)腔中心處的氣體稀薄。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。有鑒于此，本技術(shù)提供一種等離子體刻蝕設(shè)備，所述等離子體刻蝕設(shè)備的相應(yīng)結(jié)構(gòu)可以使反應(yīng)腔內(nèi)的氣體分布的更加均勻。根據(jù)本技術(shù)的等離子體刻蝕設(shè)備，包括腔體，所述腔體內(nèi)限定有反應(yīng)腔，所述腔體的底部的周邊具有與所述反應(yīng)腔連通的多個(gè)抽氣孔；靜電卡盤(pán)，所述靜電卡盤(pán)設(shè)在所述反應(yīng)腔的底部；以及用于向所述反應(yīng)腔提供反應(yīng)氣體的供氣系統(tǒng)，所述供氣系統(tǒng)包括氣體擴(kuò)散件，所述氣體擴(kuò)散件的底面相對(duì)于其中心軸線(xiàn)呈傾斜角度，且所述傾斜角度為銳角，所述底面形成有多個(gè)出氣孔。根據(jù)本技術(shù)的等離子體刻蝕設(shè)備，氣體擴(kuò)散件具有出氣孔的底面相對(duì)于其中心軸線(xiàn)呈銳角，氣體擴(kuò)散件上分布的出氣孔沿著與中心軸線(xiàn)向外的高度逐漸降低，由此，在出氣孔向反應(yīng)腔內(nèi)注入氣體并且抽氣孔同時(shí)向外抽出氣體時(shí)，可以使反應(yīng)腔內(nèi)氣體分布的更加均勻。所述出氣孔均勻地分布在所述氣體擴(kuò)散件的底面上。所述氣體擴(kuò)散件構(gòu)造成包括多個(gè)相互連通并且相對(duì)于所述氣體擴(kuò)散件的中心軸線(xiàn)具有傾斜角度的的擴(kuò)散管，每個(gè)所述擴(kuò)散管的底面設(shè)有所述多個(gè)出氣孔。每個(gè)所述擴(kuò)散管上的出氣孔沿著所述擴(kuò)散管的軸向方向等距離分布。所述出氣孔由所述氣體擴(kuò)散件的中心軸線(xiàn)向外的間距逐漸變小。所述出氣孔的孔徑大小由所述氣體擴(kuò)散件的中心軸線(xiàn)向外依次變大。所述氣體擴(kuò)散件沿著徑向朝著所述靜電卡盤(pán)的投影半徑大于所述靜電卡盤(pán)的半徑。所述氣體擴(kuò)散件構(gòu)造為具有內(nèi)凹的錐形底面，所述錐形底面與所述氣體擴(kuò)散件的中心軸線(xiàn)成傾斜角度，所述錐形底面上形成有多個(gè)均勻分布的出氣孔。所述傾斜角度在60度到90度之間。所述氣體擴(kuò)散件繞豎向的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。本技術(shù)的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本技術(shù)的實(shí)踐了解到。附圖說(shuō)明本技術(shù)的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中 圖I顯示了根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的等離子體刻蝕設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面詳細(xì)描述本技術(shù)的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本技術(shù)，而不能理解為對(duì)本技術(shù)的限制。在本技術(shù)的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本技術(shù)和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本技術(shù)的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。在本技術(shù)的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本技術(shù)中的具體含義。如圖I所示，根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的等離子體刻蝕設(shè)備，包括腔體10、靜電卡盤(pán)20和供氣系統(tǒng)30。具體而言，腔體10內(nèi)可以限定有反應(yīng)腔11，腔體10的底部的周邊具有與反應(yīng)腔11連通的多個(gè)抽氣孔12，以通過(guò)抽氣孔12將反應(yīng)腔11內(nèi)的氣體抽出。靜電卡盤(pán)20可以設(shè)在反應(yīng)腔11的底部，以用來(lái)放置晶片。例如靜電卡盤(pán)20可以設(shè)置在反應(yīng)腔11的底部的中心位置，抽氣孔12可以分布在靜電卡盤(pán)的周?chē)苑奖銖姆磻?yīng)腔11內(nèi)部向外抽氣。供氣系統(tǒng)30用于向反應(yīng)腔11提供反應(yīng)氣體。供氣系統(tǒng)可以包括氣體擴(kuò)散件31，氣體擴(kuò)散件31的底面相對(duì)于其中心軸線(xiàn)呈傾斜角度α，且傾斜角度α為銳角，且底面形成有多個(gè)出氣孔32。換句話(huà)說(shuō)，供氣系統(tǒng)30可以包括底面設(shè)有出氣孔32的可旋轉(zhuǎn)的擴(kuò)散件31，該擴(kuò)散件31的底面相對(duì)于擴(kuò)散件31的中心軸線(xiàn)呈銳角。根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的等離子體刻蝕設(shè)備，氣體擴(kuò)散件31具有出氣孔32的底面相對(duì)于其中心軸線(xiàn)呈銳角，氣體擴(kuò)散件31上分布的出氣孔32沿著與中心軸線(xiàn)向外的高度逐漸降低，由此，在出氣孔32向反應(yīng)腔11內(nèi)注入氣體并且抽氣孔12同時(shí)向外抽出氣體時(shí)，可以使反應(yīng)腔11內(nèi)氣體分布的更加均勻。需要說(shuō)明的是，等離子體刻蝕設(shè)備可以具有噴嘴90，噴嘴90朝向氣體擴(kuò)散件31供給擴(kuò)散氣體。由此，可以實(shí)現(xiàn)快速的向氣體擴(kuò)散件31供氣。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，出氣孔32可以均勻地分布在氣體擴(kuò)散件31的底面上。這樣可以使氣體擴(kuò)散件31的出氣更加均勻。需要說(shuō)明的是，氣體擴(kuò)散件31可繞豎向的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。例如繞氣體擴(kuò)散件31的中心軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。氣體擴(kuò)散件31在向反應(yīng)腔11內(nèi)注入氣體時(shí)，通過(guò)出氣孔32進(jìn)入反應(yīng)腔11內(nèi)的氣體不但有一個(gè)向下的速度，由于氣體擴(kuò)散件31可以旋轉(zhuǎn)，所以注入的氣體還有一個(gè)橫向的切向速度，這樣能夠促使氣體在運(yùn)動(dòng)中加強(qiáng)擴(kuò)散速度，使反應(yīng)腔內(nèi)的氣體分布更加均勻。如圖I所示，根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，氣體擴(kuò)散件31可以構(gòu)造成包括多個(gè)相互連通并且相對(duì)于氣體擴(kuò)散件31的中心軸線(xiàn)具有傾斜角度的α的擴(kuò)散管，每個(gè)擴(kuò)散管的底面設(shè)有多個(gè)出氣孔32。換句話(huà)說(shuō)，氣體擴(kuò)散件31由多個(gè)從中心向外延伸的擴(kuò)散管構(gòu)造成， 多個(gè)擴(kuò)散管相互連通，多個(gè)出氣孔32排布在擴(kuò)散管的底面上，例如可以沿軸向方向排布在擴(kuò)散管的底面上。由此，多個(gè)擴(kuò)散管體積小、重量輕，且多個(gè)擴(kuò)散管的正投影面積較小，有利于使反應(yīng)腔11內(nèi)氣體擴(kuò)散件31上部空間和下部空間的氣體分布更加均勻。進(jìn)一步地，每個(gè)擴(kuò)散管上的出氣孔32可以沿著擴(kuò)散管的軸向方向等距離分布。由此，可以使擴(kuò)散管的出氣更加均勻。可選地，出氣孔32由氣體擴(kuò)散件31的中心軸線(xiàn)向外的間距逐漸變小。換言之，多個(gè)出氣孔32由中心軸線(xiàn)開(kāi)始向外的相鄰的兩個(gè)出氣孔32之間的間距逐漸變小。由此，在擴(kuò)散管的外側(cè)的底面出氣孔分布的較密，可以提高擴(kuò)散管外側(cè)的底面的出氣量。可選地，出氣孔32的孔徑大小由氣體擴(kuò)散件31的中心軸線(xiàn)向外依次變大。換句話(huà)說(shuō)，個(gè)出氣孔32由中心開(kāi)始向外相鄰的兩個(gè)出氣孔32之間孔徑相比較，外側(cè)的出氣孔32的孔徑較大。由此，可以提高擴(kuò)散管靠近外側(cè)的底面的出氣量。如圖I所示，根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，擴(kuò)散管的傾斜角度可以在60度到90度之間。由此，可以有利于氣體擴(kuò)散，使反應(yīng)腔11內(nèi)的氣體分布更加均勻。如圖I所示，根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，氣體本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種等離子體刻蝕設(shè)備，其特征在于，包括：腔體，所述腔體內(nèi)限定有反應(yīng)腔，所述腔體的底部的周邊具有與所述反應(yīng)腔連通的多個(gè)抽氣孔；靜電卡盤(pán)，所述靜電卡盤(pán)設(shè)在所述反應(yīng)腔的底部；以及用于向所述反應(yīng)腔提供反應(yīng)氣體的供氣系統(tǒng)，所述供氣系統(tǒng)包括氣體擴(kuò)散件，所述氣體擴(kuò)散件的底面相對(duì)于其中心軸線(xiàn)呈傾斜角度，且所述傾斜角度為銳角，所述底面形成有多個(gè)出氣孔。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王晶，李謙，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：