[發(fā)明專利]表面波等離子體加工設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810876914.2
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN110797250B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王桂濱;韋剛
• 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: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張?zhí)焓?/td>

本發(fā)明提供一種表面波等離子體加工設(shè)備，包括反應(yīng)腔室和設(shè)置在反應(yīng)腔室頂部的諧振腔，諧振腔的底壁設(shè)置有介質(zhì)窗，還包括介質(zhì)板，介質(zhì)板設(shè)置于諧振腔的底壁的下方，其中，介質(zhì)板在諧振腔的底壁上的正投影遮擋至少部分介質(zhì)窗以及至少部分介質(zhì)窗以外的區(qū)域。本發(fā)明提供的表面波等離子體加工設(shè)備能夠使反應(yīng)腔室中的等離子體的密度分布更加均勻，從而提高刻蝕均勻性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種表面波等離子體加工設(shè)備。

背景技術(shù)

目前，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是國際主流集成電路(IC)制造工藝已進(jìn)入14nm甚至10nm時代，對于等離子體源的性能要求也隨之提高，而表面波等離子體(SWP)源與傳統(tǒng)等離子體源相比具有諸多優(yōu)點，如能產(chǎn)生高等離子體密度，具有低電子溫度和低損傷的特點，并且無需外加磁場，結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)腔室中無需引入電極，減少污染，因此，表面波等離子體(SWP)源設(shè)備是半導(dǎo)體設(shè)備制造商的理想選擇。

現(xiàn)有技術(shù)中，表面波等離子體源設(shè)備包括諧振腔，多個石英窗和反應(yīng)腔室，其中，諧振腔設(shè)置在反應(yīng)腔室上，多個石英窗均勻分布在諧振腔底壁的固定孔中，微波能量自外部發(fā)生裝置饋入諧振腔，并通過多個石英窗耦合進(jìn)入反應(yīng)腔室產(chǎn)生等離子體。

但是，由于表面波產(chǎn)生于石英窗與其下方形成的等離子體之間的交界面上，導(dǎo)致高密度表面波等離子體集中在石英窗口下方的區(qū)域，而其它區(qū)域只能依賴等離子體的自由擴(kuò)散，使等離子體的密度在反應(yīng)腔室中分布不均勻，這就必然會影響到刻蝕均勻性。

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，提出了一種表面波等離子體加工設(shè)備，其能夠使反應(yīng)腔室中的等離子體的密度分布更加均勻，從而提高刻蝕均勻性。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種表面波等離子體加工設(shè)備，包括反應(yīng)腔室和設(shè)置在所述反應(yīng)腔室頂部的諧振腔，所述諧振腔的底壁設(shè)置有介質(zhì)窗，還包括介質(zhì)板，所述介質(zhì)板設(shè)置于所述諧振腔的底壁的下方，其中，所述介質(zhì)板在所述諧振腔的底壁上的正投影遮擋至少部分所述介質(zhì)窗以及至少部分所述介質(zhì)窗以外的區(qū)域。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)板采用能夠?qū)⑽⒉詈现了龇磻?yīng)腔室中的介質(zhì)材料制作。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)板采用石英或者陶瓷材料制作。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)板設(shè)置有貫穿其厚度的通孔。

優(yōu)選的，所述通孔的內(nèi)徑的取值范圍為30mm-100mm。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)板在所述諧振腔的底壁上的正投影遮擋全部所述介質(zhì)窗。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)板在所述諧振腔的底壁上的正投影還遮擋全部所述介質(zhì)窗以外的區(qū)域；

所述通孔位于所述介質(zhì)板的中心。

優(yōu)選的，所述通孔在所述諧振腔的底壁上的正投影位于所述介質(zhì)窗所在區(qū)域和/或所述介質(zhì)窗以外的區(qū)域。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)板平行于所述諧振腔的底壁設(shè)置；且所述介質(zhì)板與所述介質(zhì)窗之間的間隙小于或者等于0.5mm。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)板的厚度的取值范圍為3mm-20mm。

本發(fā)明具有以下有益效果：