[發(fā)明專利]等離子體加工設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710131459.9
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN108573891B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李一成;侯文潭
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01J37/32
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 施敬勃

本發(fā)明提供一種等離子體加工設(shè)備，包括反應(yīng)腔室、基座、線圈和射頻電源，線圈位于反應(yīng)腔室的頂壁上方，射頻電源用于通過線圈激發(fā)反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體形成等離子體；基座位于反應(yīng)腔室內(nèi)，基座用于支撐襯底并向襯底加載射頻偏壓；反應(yīng)腔室的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)氣口；等離子體加工設(shè)備還包括氣路組件和噴嘴組件，氣路組件設(shè)置在進(jìn)氣口中形成非直線氣路，噴嘴組件包括噴嘴，噴嘴設(shè)置在進(jìn)氣口中，噴嘴內(nèi)設(shè)有噴嘴氣路，噴嘴氣路包括第一氣孔和第二氣孔，第二氣孔的直徑小于第一氣孔的直徑，用于減少等離子體進(jìn)入噴嘴氣路中的數(shù)量。本發(fā)明提供的等離子體加工設(shè)備不容易出現(xiàn)氣體放電打火問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種等離子體加工設(shè)備。

背景技術(shù)

等離子體加工設(shè)備是加工半導(dǎo)體器件的常用設(shè)備，如圖1所示，為常用的等離子體加工設(shè)備的反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)圖。在反應(yīng)腔室1內(nèi)設(shè)置有作為射頻電極和承載晶片的載體的基座10（例如靜電卡盤），用以承載襯底11。在反應(yīng)腔室1的頂壁上設(shè)置有噴嘴12，用以將氣體輸送至反應(yīng)腔室1的內(nèi)部。并且，在反應(yīng)腔室1的頂壁上方設(shè)置有線圈13，其與射頻電源14電連接，用以激發(fā)反應(yīng)腔室1內(nèi)的氣體形成等離子體。此外，上述基座10與偏壓電源15電連接，用以吸引等離子體朝向襯底11運(yùn)動。

在進(jìn)行工藝的過程中，由于基座10被加載射頻偏壓，而噴嘴12及其內(nèi)部的氣體輸送管路和與之接觸的腔室壁一起接地，這使得在噴嘴12及其內(nèi)部的氣體輸送管路與基座10之間形成高電勢差，而且，現(xiàn)有的氣體輸送管路通常采用直通孔的結(jié)構(gòu)，對于加載在基座10上的上千伏高壓，現(xiàn)有的氣體輸送管路輸送氣體的距離過短，根據(jù)典型的氣體擊穿放電理論，氣體輸送管路中的氣體就有放電打火的風(fēng)險，一旦發(fā)生放電打火，往往會對基座10造成電損傷甚至嚴(yán)重?fù)p壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種等離子體加工設(shè)備，其可以降低氣體在進(jìn)氣過程中發(fā)生放電打火的風(fēng)險。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種等離子體加工設(shè)備，包括反應(yīng)腔室、基座、線圈和射頻電源，所述線圈位于所述反應(yīng)腔室的頂壁上方，所述射頻電源用于通過所述線圈激發(fā)所述反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體形成等離子體；所述基座位于所述反應(yīng)腔室內(nèi)，所述基座用于支撐襯底并向所述襯底加載射頻偏壓；所述反應(yīng)腔室的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)氣口；

所述等離子體加工設(shè)備還包括氣路組件和噴嘴組件，所述氣路組件設(shè)置在所述進(jìn)氣口中形成非直線氣路，所述噴嘴組件包括噴嘴，其中，

所述噴嘴設(shè)置在所述進(jìn)氣口中，且位于所述氣路組件的內(nèi)側(cè)，用于將自所述氣路組件流出的氣體輸送至所述反應(yīng)腔室的內(nèi)部；

所述噴嘴內(nèi)設(shè)有噴嘴氣路，所述噴嘴氣路包括第一氣孔和第二氣孔，其中，所述第一氣孔的進(jìn)氣端與所述非直線氣路的出氣端相連通，所述第一氣孔的出氣端與所述第二氣孔的進(jìn)氣端相連通；所述第二氣孔的出氣端與所述反應(yīng)腔室的內(nèi)部相連通；并且，所述第二氣孔的直徑小于所述第一氣孔的直徑，用于減少等離子體進(jìn)入所述噴嘴氣路中的數(shù)量。

優(yōu)選的，所述非直線氣路采用單線或多線的立體螺旋結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述氣路組件包括螺旋桿，所述螺旋桿設(shè)置在所述進(jìn)氣口中，且在所述螺旋桿與所述進(jìn)氣口之間形成所述非直線氣路。

優(yōu)選的，所述氣路組件還包括螺旋管，所述螺旋管設(shè)置在所述進(jìn)氣口中；

所述螺旋桿設(shè)置在所述螺旋管中，且在所述螺旋桿與所述螺旋管之間形成所述非直線氣路。

優(yōu)選的，所述非直線氣路在垂直于其延伸方向上的截面形狀包括三角形、梯形或者矩形。

優(yōu)選的，所述噴嘴組件還包括遮擋部，

所述遮擋部設(shè)置在所述噴嘴的出氣端，用以遮擋所述噴嘴與所述進(jìn)氣口之間的間隙。

優(yōu)選的，所述噴嘴組件還包括噴嘴固定件和彈性密封件，其中，