[實用新型]一種可調(diào)多區(qū)氣體分布裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020636344.9
• 申請日: 2010-12-01
• 公開（公告）號: CN202003945U
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倪圖強(qiáng);魏強(qiáng);徐朝陽
• 申請（專利權(quán)）人: 中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于等離子體處理裝置的可調(diào)多區(qū)氣體分布裝置，特別涉及一種通過開關(guān)切換實現(xiàn)引入氣體分布控制的氣體分布裝置。

背景技術(shù)

目前在制造半導(dǎo)體器件等的過程中，一般在等離子體處理裝置的反應(yīng)腔中，將反應(yīng)氣體從頂部引入至上電極，在上電極施加射頻，使氣體放電并產(chǎn)生其等離子體，對反應(yīng)腔底部基座上的晶圓進(jìn)行刻蝕等處理。

由于氣體輸送、電場作用或抽氣等多種原因，容易使產(chǎn)生的等離子體在晶圓中心和邊緣位置的分布不均勻，從而對晶圓表面的反應(yīng)效果和反應(yīng)效率有很大影響。

為了解決該問題，現(xiàn)有如圖1所示的等離子體處理裝置上，在兩條進(jìn)氣通道100上分別設(shè)置流量控制裝置400，來調(diào)節(jié)并引入兩路流量不同的反應(yīng)氣體，對應(yīng)輸出至上電極300的中心和邊緣區(qū)域，在其下方獲得密度不同的等離子體，以改善對整個晶圓表面的刻蝕均勻性。

雖然在上電極300上劃分更多的區(qū)域，能夠使等離子體的均勻性控制更加精確，但是每增加一個區(qū)域，就需要為該區(qū)域獨立配置一條帶昂貴流量控制裝置400的進(jìn)氣通道100（如圖1中虛線所示），增加了生產(chǎn)成本，而且使整個等離子體處理裝置的系統(tǒng)布置和控制更加復(fù)雜。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種可調(diào)多區(qū)氣體分布裝置，其設(shè)置在等離子體處理裝置的反應(yīng)腔頂部，能夠通過開關(guān)切換，以較低成本實現(xiàn)兩路反應(yīng)氣體在上電極上多個區(qū)域的分布控制，從而在晶圓表面獲得均勻的等離子體處理效果。

為了達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是提供一種可調(diào)多區(qū)氣體分布裝置，其設(shè)置在等離子體處理裝置的反應(yīng)腔頂部，所述可調(diào)多區(qū)氣體分布裝置包含：

第一氣體分布區(qū)連接第一氣體供應(yīng)管道；

第二氣體分布區(qū)連接第二氣體供應(yīng)管道；

其中還包含一氣體切換裝置選擇性地聯(lián)通第一氣體供應(yīng)管道或第二氣供應(yīng)管道到可調(diào)多區(qū)氣體分布裝置的第三氣體分布區(qū)。

所述第一氣體管道和第二氣體管道上分別設(shè)置有流量控制裝置。

所述第一氣體分布區(qū)位于可調(diào)多區(qū)氣體分布裝置的邊緣；所述第二氣體分布區(qū)位于可調(diào)多區(qū)氣體分布裝置的中心；所述第三氣體分布區(qū)位于所述第一和第二氣體分布區(qū)之間。

所述氣體切換裝置連接到所述第一氣體供應(yīng)管道和第二氣體供應(yīng)管道上的流量控制裝置的氣體輸出端。

所述氣體切換裝置設(shè)置有第一切換開關(guān)、第二切換開關(guān)，并設(shè)置有輸出管與第三氣體分布區(qū)連通。

所述第一切換開關(guān)選擇性的聯(lián)通所述第一氣體供應(yīng)管道與輸出管；所述第二切換開關(guān)選擇性的聯(lián)通所述第二氣體供應(yīng)管道與輸出管。

所述氣體切換裝置選擇所述第一切換開關(guān)和第二切換開關(guān)之一開通。

所述第一切換開關(guān)和第二切換開關(guān)是閥門。

所述第一氣體供應(yīng)管道與第二氣體供應(yīng)管道供應(yīng)相同成分的氣體到第一、第二氣體分布區(qū)。

或者，所述第一氣體供應(yīng)管道與第二氣體供應(yīng)管道供應(yīng)不同成分的氣體到第一、第二氣體分布區(qū)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的一種可調(diào)多區(qū)氣體分布裝置的優(yōu)點在于：本實用新型通過第一氣體供應(yīng)管道和第二氣體供應(yīng)管道，分別將第一、第二反應(yīng)氣體引入至上電極的邊緣位置的第一氣體分布區(qū)和中心位置的第二氣體分布區(qū)；通過將氣體切換裝置的第一或第二切換開關(guān)打開，分別使第一或第二反應(yīng)氣體輸至上電極上第一、第二氣體分布區(qū)之間的第三氣體分布區(qū)。使從第一切換開關(guān)導(dǎo)通到第二切換開關(guān)導(dǎo)通時，第一反應(yīng)氣體在上電極周邊的分布面積減小，對應(yīng)的使第二反應(yīng)氣體在上電極中心向外的分布面積增大，反之亦然。因此能夠控制兩路流量比不同的同種反應(yīng)氣體或不同種類的反應(yīng)氣體在上電極上的分布比率，從而在與上電極的第三氣體分布區(qū)相對應(yīng)的晶圓位置上能夠獲得不同的反應(yīng)效果。

本實用新型對應(yīng)上電極的多個氣體分布區(qū)，通過設(shè)置若干切換開關(guān)，代替現(xiàn)有等離子體處理裝置的其中一些流量控制裝置，能夠以較低的成本實現(xiàn)流量比不同的多路反應(yīng)氣體在上電極上多個區(qū)域的分布控制，從而在晶圓表面獲得均勻的等離子體處理效果。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有等離子體處理裝置的進(jìn)氣通道的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型提供的一種可調(diào)多區(qū)氣體分布裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型所述可調(diào)多區(qū)氣體分布裝置的一種氣體分布效果示意圖。

圖4是本實用新型所述可調(diào)多區(qū)氣體分布裝置的另一種氣體分布效果示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖說明本實用新型的具體實施方式。