[發(fā)明專利]一種新型勻氣結構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110387800.X
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102424955A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 李楠;席峰;李勇滔;張慶釗;夏洋
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;H01J37/305;H01J37/317;H01J37/32
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉麗君

技術領域

本發(fā)明涉及等離子刻蝕、淀積設備、中性粒子刻蝕技術領域，具體涉及一種應用于等離子體或中性粒子刻蝕系統(tǒng)的勻氣結構。

背景技術

在刻蝕和淀積等等離子體工藝中，進氣勻氣結構，不僅決定工藝氣體的壓力和流量分布，對于加載射頻啟輝生成的等離子體的均勻分布也有很大影響，從而，影響處理芯片的質量。

在刻蝕工藝中，勻氣結構，一般采用進氣管直接通入腔室，由于進氣管和腔室尺寸的差別比較大。或者，在進氣管壁上加工一些均勻分布的小孔。進氣后，氣體的壓力和流量梯度較大。這樣，在射頻加載后，啟輝得到的等離子體均勻一致性難以保證。處理芯片時，因進氣結構勻氣效果差，腔室內部水平方向氣體分布梯度較大，導致等離子體在芯片表面的密度分布不均勻，造成刻蝕芯片表面和刻蝕速率的均勻性不一致。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種新型勻氣結構，在等離子體或中性粒子刻蝕工藝中實現(xiàn)氣體壓力和流量分布均勻，啟輝后，確保在處理芯片的表面，得到均勻一致性的等離子體。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種新型勻氣結構，所述勻氣結構設置在真空腔室的進氣管的下方，所述勻氣結構包括勻氣筒，所述勻氣筒采用中心同軸且相互旋轉的內勻氣筒和外勻氣筒的雙層圓筒狀結構，所述勻氣筒的底部為封閉的；所述內勻氣筒和所述外勻氣筒上設有勻氣孔。

上述方案中，所述外勻氣筒的高度為1～200mm，直徑為1～100mm，壁厚為1～10mm，所述外勻氣筒側壁上的勻氣孔的直徑為0.1～10mm。

上述方案中，所述內勻氣筒的高度為1～200mm，直徑為1～100mm，壁厚為1～10mm，所述內勻氣筒側壁上的勻氣孔的直徑為0.1～20mm。

上述方案中，所述外勻氣筒側壁上的勻氣孔的直徑小于所述內勻氣筒側壁上的勻氣孔的直徑。

上述方案中，所述勻氣結構包括勻氣盤，所述勻氣盤設置在所述勻氣筒下方；所述勻氣盤采用中心同軸且相互旋轉的上勻氣盤和下勻氣盤的雙層結構；所述上勻氣盤和所述下勻氣盤上設有勻氣孔。

上述方案中，所述上勻氣盤的直徑為1～5000mm，厚度為1～100mm，所述上勻氣盤上的勻氣孔在所述上勻氣盤的直徑范圍內分布，所述上勻氣盤上的勻氣孔的直徑為0.1～10mm。

上述方案中，所述下勻氣盤的直徑為1～5000mm，厚度為1～100mm，所述下勻氣盤上的勻氣孔在所述下勻氣盤的直徑范圍內分布，所述下勻氣盤上的勻氣孔的直徑為0.1～20mm。

上述方案中，所述下勻氣盤上的勻氣孔的直徑大于所述上勻氣盤上的勻氣孔的直徑。

上述方案中，所述勻氣筒和所述勻氣盤的材質為非金屬材料，所述非金屬材料為聚四氟、聚碳酸酯、工程塑料、石墨、陶瓷、石英、碳化硼或碳化硅。

與現(xiàn)有技術方案相比，本發(fā)明采用的技術方案產生的有益效果如下：

本發(fā)明在等離子體啟輝條件下，勻氣筒和勻氣盤呈密封狀態(tài)(勻氣孔不通)，氣體密度增高后容易電離，有利于氣體啟輝，能夠加快啟輝速度，啟輝后通過旋轉勻氣筒的內外筒和勻氣盤的上下層，使勻氣孔露出，等離子體隨氣流通過勻氣孔對芯片進行刻蝕，提高芯片表面氣體的均勻性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的勻氣結構應用在真空腔室的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中勻氣筒的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例中外勻氣筒的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例中內勻氣筒的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例中勻氣盤的結構示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例中上勻氣盤的結構示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例中下勻氣盤的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明技術方案進行詳細描述。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的勻氣結構應用在真空腔室中，勻氣結構設置在腔室上蓋7和腔室3組成的反應腔上方，腔室上蓋7內側設有射頻電極2；進氣管1固定設置在腔室上蓋7中部，與腔室上蓋7法蘭密封，密封法蘭結構采用橡膠圈密封結構、刀口密封結構；進氣管1末段均勻分布小孔，且進氣管1末端延伸至反應腔內的勻氣筒4內，勻氣盤5設置在勻氣筒4下方；排氣口8設置在腔室3下端；芯片放置在反應腔內載片臺6上。勻氣筒4和勻氣盤5的材質為聚四氟、聚碳酸酯、PE等工程塑料、石墨、陶瓷、石英、碳化硼或碳化硅等非金屬材料。