[實用新型]一種石英蓋及真空反應腔室

有效

• 申請號: 201521037086.1
• 申請日: 2015-12-14
• 公開（公告）號: CN205194654U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 蔣中偉
• 申請（專利權）人: 北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01L21/67
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

技術領域

本實用新型屬于半導體制造技術領域，具體涉及一種石英蓋 及真空反應腔室。

背景技術

等離子裝置廣泛地應用于集成電路(IC)或MEMS器件的制 造工藝中，其中一個顯著的用途就是電感耦合等離子體(ICP)裝 置。等離子體中含有大量的電子、離子、激發態的原子、分子和 自由基等活性粒子，這些活性粒子和襯底相互作用使材料表面發 生各種物理和化學反應,從而使材料表面性能獲得變化。在基于半 導體裝置的制造中，可以將多層材料交替的沉積到襯底表面并從 襯底表面刻蝕該多層材料。

圖1顯示了目前常用的一種電感耦合等離子體(ICP)設備結 構。工藝氣體通過管路由固定在石英密封板1上的進氣口2進入 真空反應腔室3，在施加了射頻電源的線圈4的激發下，工藝氣體 電離成等離子體(Plasma)5，并在支撐晶片的靜電卡盤 (ElectrostaticChuck)6通入射頻，產生偏置電壓，等離子體在偏 置電壓的驅動下，對吸附在靜電卡盤(ESC)6上的晶片(Wafer) 7進行沉積刻蝕。等離子體轟擊晶片表面，并形成一系列物理和化 學過程，使晶片刻出所需的圖形，刻蝕后的生成物通過分子泵 (TurboPump)8抽走。

隨著刻蝕工藝技術的發展，以及新的工藝要求的提出，特別 是65nm/45nm技術以后，刻蝕線條變得越來越精細化，尺寸不斷 縮小，這些對刻蝕工藝提出了巨大的技術挑戰，這也對進氣的控 制帶來了新的發展方向?？涛g工藝中反應氣體的分布對刻蝕結果 有著較為重要的影響，不同的氣體分布可直接的影響著等離子體 粒子的分布，并進一步影響著刻蝕的最終工藝結果。氣體通過噴 嘴進入反應腔室后的非均勻性，將導致整個晶片表面的刻蝕速率 及刻蝕均勻性都有很大的變化，從而影響芯片生產的良品率。目 前，隨著晶片的尺寸從200mm增加到300mm，相應腔室的體積隨 之增大，這使得要想提供更加均勻的氣體分布更加困難。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上 述不足，提供一種石英蓋及真空反應腔室，該石英蓋使得工藝氣 體在真空反應腔室的內腔均勻分布，進而可以使得工藝時內腔內 的晶片表面反應速率更加均勻。

解決本實用新型技術問題所采用的技術方案是提供一種石英 蓋，設置于真空反應腔室的上部，所述石英蓋包括石英密封板和 石英勻流板，所述石英密封板與所述真空反應腔室的側壁和真空 反應腔室的底壁圍成所述真空反應腔室的內腔，所述石英勻流板 位于所述內腔且在所述石英密封板的下方，所述石英密封板上設 置有進氣口，所述石英勻流板具有至少兩個通孔，所述進氣口、 所述通孔和所述內腔之間連通。

優選的是，所述真空反應腔室的內側壁設置有臺階，所述石 英勻流板的外圍放置于所述臺階上。

優選的是，所述石英密封板底部設置有凹槽，所述凹槽用于 容納所述石英勻流板，以在所述石英密封板與所述石英勻流板之 間形成分布工藝氣體的氣體勻流層。

優選的是，所述石英勻流板與所述凹槽的側壁，或所述真空 反應腔室的側壁固定連接。

優選的是，所述的石英蓋還包括密封圈，該密封圈位于所述 石英密封板與所述真空反應腔室的側壁之間，所述石英密封板和/ 或所述真空反應腔室的側壁上設置有用于容納所述密封圈的凹 槽。

優選的是，在所述石英勻流板上由中心向外的所述通孔的分 布密度由低到高。

優選的是，在所述石英勻流板上由中心向外的所述通孔的直 徑由小到大。

優選的是，所述通孔為圓柱孔、圓錐孔、臺階孔中的一種或 幾種。

優選的是，所述通孔的中心軸與所述真空反應腔室的中心軸 平行，或所述通孔的中心軸由上至下向所述真空反應腔室的外側 傾斜。

優選的是，所述通孔在所述石英勻流板上均勻分布。

本實用新型還提供一種真空反應腔室，包括上述的石英蓋。

本實用新型中的石英蓋的石英勻流板位于所述內腔且在所述 石英密封板的下方，且進氣口、通孔和內腔之間連通，從而使得 工藝氣體經由石英勻流板進入真空反應腔室的內腔的中央及四周 均勻分布，進而可以使得工藝時內腔內的晶片表面反應速率更加 均勻，尤其是晶片邊緣的表面反應速度與晶片中央反應速度幾乎 一致，提高了工藝的穩定性，提高了生產的良品率。

附圖說明