[發明專利]帶干涉儀的防止等離子體進入內部的氣體噴嘴及其工作方法

有效

• 申請號: 201611244155.5
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN108257838B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 左濤濤;張潔;萬磊
• 申請（專利權）人: 中微半導體設備（上海）股份有限公司
• 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所(普通合伙) 31249
• 代理人: 周乃鑫

本發明公開一種防止等離子體進入內部的氣體噴嘴，該氣體噴嘴包含：氣體噴嘴本體；噴氣孔，其設置于氣體噴嘴本體，氣路連通反應腔與反應氣體源；噴氣孔的深寬比大于等于10:1。本發明加厚氣體噴嘴底部設有噴氣孔的部分，使噴氣孔的深寬比大于等于10:1，進而阻礙等離子體進入到氣體噴嘴內部的空間，避免反應腔內的等離子體從氣體噴嘴的開口處倒進入噴嘴或者未被電離的氣體分子倒進入噴嘴內部然后被點燃，進而造成材料表面被轟擊大顆粒掉在硅片表面產生缺陷；同時保證了孔徑大小和透光率大于35%。

技術領域

本發明涉及等離子處理技術，具體涉及一種帶干涉儀的防止等離子體進入內部的氣體噴嘴及其工作方法。

背景技術

等離子體處理（尤其是等離子體刻蝕）中，顆粒污染必須要竭力避免。基片邊緣背面以及反應腔頂壁、側壁所累積的聚合物通常被業內技術人員認為是基片表面顆粒污染的主要來源。因而，通常采用（1）減少晶圓背面聚合物或（2）防止反應腔側壁或頂壁累積的聚合物掉落至基片的方式來降低顆粒污染。

發明內容

發明人研究發現，除上述來源外，氣體噴嘴也是引起顆粒污染的另一處重要來源。

在等離子的反應設備中，干涉儀的安裝設計通常和氣體噴嘴合為一體；既要滿足氣體均勻不斷的通入反應腔，又要兼顧光通量的需求來實現干涉儀實時監控反應速度。因此，在保證光通量的情況下（透光率大于35%），就產生了另外一個在等離子反應中常見并且關鍵的問題。那就是反應腔內的等離子體從氣體噴嘴的開口處倒進入噴嘴或者未被電離的氣體分子倒進入噴嘴內部然后被點燃，進而造成材料表面被轟擊大顆粒掉在基片表面產生缺陷。

本發明提供一種帶干涉儀的防止等離子體進入內部的氣體噴嘴及其工作方法，保證透光率情況下，防止等離子體進入噴嘴內導致轟擊大顆粒掉落基片表面，造成基片缺陷。

為實現上述目的，本發明提供一種防止等離子體進入內部的氣體噴嘴，其特點是，該氣體噴嘴包含：

氣體噴嘴本體；

噴氣孔，其設置于氣體噴嘴本體，氣路連通反應腔與反應氣體源；

噴氣孔的深寬比大于等于10:1。

上述噴氣孔內徑的直徑范圍為3毫米至5毫米。

上述噴氣孔設置于氣體噴嘴本體位于反應腔內部分的側面和底面。

上述氣體噴嘴本體均勻分布有7至20個噴氣孔。

上述氣體噴嘴本體采用耐等離子陶瓷制成。

上述氣體噴嘴本體的外表面設有陽極氧化層。

一種帶干涉儀的氣體噴嘴組件，其特點是，該氣體噴嘴包含：

上述的防止等離子體進入內部的氣體噴嘴；

干涉儀固定座，其連接氣體噴嘴本體，設有連通噴氣孔的干涉儀光路和氣體管路；

干涉儀，其固定于干涉儀固定座；，干涉儀的檢測光通過干涉儀光路和噴氣孔射向反應腔內的基片，檢測光由基片反射回干涉儀檢測基片的反應厚度。

上述氣體噴嘴組件還包含反射型光學準直器，其連接干涉儀固定座，其準直光通過干涉儀固定座的干涉儀光路和噴氣孔照射基片，準直光由基片反射回反射型光學準直器，準直干涉儀的檢測光路。

上述干涉儀固定座為不銹鋼法蘭。

一種上述的帶干涉儀的氣體噴嘴組件的工作方法，其特點是，該方法包含

等離子體處理過程中，反應氣體通過噴氣孔持續通入反應腔；

干涉儀通過噴氣孔向反應腔內的基片發射檢測光，基片反射檢測光后由干涉儀接收，檢測反應過程中基片的反應厚度。