[實用新型]一種等離子處理器

有效

• 申請號: 201820245103.8
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN207800545U
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 關瑜;陳星建;倪圖強
• 申請（專利權）人: 中微半導體設備（上海）有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01L21/67
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 潘朱慧

實用新型提供一種等離子處理器，包括：反應腔，反應腔內下部包括位于底部的基座，基座上方用于設置基片，反應腔內還設置有進氣裝置；位于反應腔外的一個氣體分配器，包括多個輸入端通過多個輸氣管道連接到多個單一氣源，所述氣體分配器還包括至少一個輸出端通過第一進氣管道連接到所述進氣裝置；一個射頻電源連接到所述基座；所述第一進氣管道或者多個輸氣管道包括管體和連接頭，所述管體內壁包括一層有機聚合物涂層。

技術領域

本實用新型涉及等離子處理技術領域，具體涉及一種等離子反應器的氣體管道結構。

背景技術

等離子處理器廣泛應用于半導體基片的處理，通過等離子刻蝕或等離子輔助的化學氣相沉積，使得晶圓上形成需要的半導體器件和連接這些器件的導線，最終形成各種用途的半導體芯片。通過減小半導體芯片的占地面積來改善同一基片上的芯片數量可以大幅提高產量，同時通過減小芯片中各個半導體器件的關鍵尺寸（critical dimension），也可以進一步減小芯片的功耗，所以無論從芯片的產量和芯片的質量來說更小的關鍵尺寸會帶來更大的經濟效益。當前現有技術已經能夠成功實現關鍵尺寸為7-14nm的芯片量產，但是進一步減小關鍵尺寸就非常難實現了。上述各個半導體芯片中的器件和圖形都是通過在基片上涂覆一層光刻膠，然后再通過光刻機，在光刻膠上曝光形成所需的圖形，隨后通過光刻膠上的圖形為掩膜向下刻蝕相應的材料層形成半導體器件中的結構圖形。實現進一步減小關鍵尺寸的困難主要是因為當前所用的極紫外光的波長只能實現40nm左右的圖形的顯影，為了從光刻膠上的40nm左右的圖形通過各種手段縮小圖形尺寸，最終在半導體基片上獲得小于7nm關鍵尺寸的半導體器件，需要經過多個關鍵尺寸縮小的步驟（CD shrinkage），關鍵尺寸越小這些步驟越多越復雜。當前如果要生產關鍵尺寸為5-3nm的芯片，整個芯片處理流程中的步驟將會從7-14nm時期的60多步大幅增加到100多步。處理步驟的增加不僅增加了成本也會對每一步處理的精度提出更高的要求，在5-3nm關鍵尺寸的處理工藝測試過程中，執行原有的經過長期驗證的關鍵尺寸縮小步驟，最終卻發現處理形成的半導體器件中的關鍵尺寸和形貌無法達到預期的要求。

所以業內需要改進現有等離子處理器，在氣源不變的情況下，尋求在小于5nm的處理工藝中造成工藝處理效果出現偏差的原因，并通過改善硬件設計來消除在新的工藝中帶來的新問題。

發明內容

本實用新型公開了一種等離子處理器，包括：反應腔，反應腔內下部包括位于底部的基座，基座上方用于設置基片，反應腔內還設置有進氣裝置；位于反應腔外的一個氣體分配器，包括多個輸入端通過多個輸氣管道連接到多個單一氣源，所述氣體分配器還包括至少一個輸出端通過第一進氣管道連接到所述進氣裝置；一個射頻電源連接到所述基座；所述第一進氣管道或者多個輸氣管道包括管體和連接頭，所述管體內壁包括一層有機聚合物涂層。本實用新型的等離子處理器用于對基片進行刻蝕，所述基片上的圖形的關鍵尺寸小于等于5nm。

其中有機聚合物涂層厚度大于0.5um，較佳地需要大于1um小于100um。

其中進氣管道內壁口徑小于5mm，甚至小于4mm。

其中所述進氣裝置包括互相氣體隔離第一區域和第二區域，其中第一區域向所述基片的中心區域供應反應氣體，第二區域向基片的邊緣區域供應反應氣體。所述氣體分配器還包括一個第二輸出端通過一第二進氣管道連接到所述進氣裝置的第二區域，所述第一進氣管道連接到所述進氣裝置的第一區域。

所述第一區域為位于反應腔頂部的第一氣體噴頭，第二區域為位于反應腔側壁的第二氣體噴頭。所述氣體分配器可調整流入第一進氣管道和第二進氣管道的氣體成分或者流量。

其中第一進氣管道或者多個輸氣管道包括至少一個轉彎部。

附圖說明

圖1為本發明等離子處理器示意圖；

圖2a為本發明中氣體輸送管道外觀示意圖；