CN100587904C - 反应腔室内衬及包含该内衬的反应腔室 - Google Patents

反应腔室内衬及包含该内衬的反应腔室 Download PDF

Info

Publication number
CN100587904C
CN100587904C CN200610164984A CN200610164984A CN100587904C CN 100587904 C CN100587904 C CN 100587904C CN 200610164984 A CN200610164984 A CN 200610164984A CN 200610164984 A CN200610164984 A CN 200610164984A CN 100587904 C CN100587904 C CN 100587904C
Authority
CN
China
Prior art keywords
liner
reaction chamber
lining
air inlet
nexine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN200610164984A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101202206A (zh
Inventor
杨盟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing North Microelectronics Co Ltd
Original Assignee
Beijing North Microelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing North Microelectronics Co Ltd filed Critical Beijing North Microelectronics Co Ltd
Priority to CN200610164984A priority Critical patent/CN100587904C/zh
Publication of CN101202206A publication Critical patent/CN101202206A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100587904C publication Critical patent/CN100587904C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种反应腔室内衬及包含该内衬的反应腔室，包括侧面内衬、底面内衬，侧面内衬分里层内衬和外层内衬两层，其间形成封闭空间；里层内衬开有多个气孔，外层内衬开有内衬进气开口和内衬排气开口，分别与反应腔室的进气口和排气口相对应，工艺气体首先进入里层内衬与外层内衬之间的封闭空间，然后通过里层内衬上的气孔进入到反应腔室，再由反应腔室进入到里层内衬与外层内衬之间的封闭空间，并由排气口排出。使反应腔室内的气体流速趋于均匀化，既能使腔室壁得到保护、又能使腔室内的气体分布均匀。主要适用于半导体加工设备的反应腔室，也适用于其它类似的腔室。

Description

反应腔室内衬及包含该内衬的反应腔室
技术领域
本发明涉及一种半导体加工设备部件，尤其涉及一种反应腔室及其内衬。
背景技术
半导体晶片加工包括金属层、介电层和半导体材料层的化学气相沉积(CVD)，这样的沉积处理包括对这些层的刻蚀、光刻胶掩膜层的抛光等等。在刻蚀的情况中，等离子体刻蚀通常用于刻蚀金属层、介电层和半导体材料。平行板式的等离子体反应器一般包括反应腔室，对硅晶片的刻蚀在反应腔室内完成，刻蚀气体进入反应腔室后被电极电离成等离子体，等离子体刻蚀反应腔室内的晶片。
在等离子体刻蚀过程期间，通过向处于较低压力的气体加入大量的能量而使气体电离以形成等离子体。通过调节晶片的电位，等离子体被导向以便垂直地冲撞到晶片上，使晶片上无掩膜区域的材料被移走。
半导体加工系统用来加工半导体晶片，从而制造集成电路。特别是在刻蚀、氧化、化学气相沉积(CVD)等过程中通常使用基于等离子体的半导体加工。传统的等离子加工系统通常控制等离子加工腔内的气流或者等离子体流，以便为加工晶片提供最佳的环境。
反应腔室内的处理气体的不均匀分布会对等离子体的均匀分布产生不利影响。
为了得到整个晶片表面上均匀的刻蚀速率，希望在晶片表面上能均匀的分布等离子体。目前一般是通过改进反应腔室的进气方式来提高腔室内等离子体的均匀性，例如应用各种形状的气体分配板、喷嘴等。反应腔室内的刻蚀气体的不均匀分布会对等离子体的均匀分布产生不利影响。反应腔室的排气口与真空泵相连，其位置、孔径、轴向等也会对腔室内等离子体的均匀性产生影响。
常见的反应腔室结构如图1所示，由绝缘窗体2、腔室侧壁3、腔室底壁16等组成反应腔室11，内设静电卡盘7(或者机械卡盘)，静电卡盘7上可放置晶片8。排气口6与真空装置(干泵等，图中未示出)连接，将反应腔室11制造成真空环境，工艺气体由中央进气口4(或周边进气口5，或者二者组合)进入反应腔室11，绝缘窗体2上方的线圈1通以射频能量，通过绝缘窗体2耦合，在反应腔室11中形成等离子体，对静电卡盘7上的晶片8进行刻蚀。等离子体刻蚀晶片8的同时也会刻蚀腔室侧壁3及腔室底壁16，这会对刻蚀机械寿命、晶片刻蚀质量等产生不利影响。
一般在反应腔室11内放置内衬以保护腔室侧壁3及腔室底壁16，如图1所示，反应腔室11中的内衬包括侧壁内衬9、底面内衬10，使得腔室侧壁3及腔室底壁16不再直接接触等离子体，免受等离子体的轰击，并且使清洗和更换更为方便。
排气口6可以设置在反应腔室11的正下方或者侧下方等位置。进行工艺处理(刻蚀等)时，腔室进气口提供工艺气体，同时启动排气口6末端的真空泵(图中未示出)以保持反应腔室11内压力恒定并清除刻蚀颗粒。
为了得到整个晶片表面上均匀的刻蚀速率，希望在晶片表面上能均匀的分布等离子体。而现有的反应腔室中，由于气体注入和抽气方式的设计，气流在腔室内必须经历流速和方向的改变，这样造成局部气体压力的不稳定。为了不影响工艺过程，抽气口6的截面积一般比较大，反应腔室内离抽气口远近不同的位置，气体流动也不一致，造成内部压力不均匀，等离子体分布不均匀，影响刻蚀工艺结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能保护腔室壁、又能使腔室内的气体分布均匀的反应腔室内衬，及包含该内衬的反应腔室。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的反应腔室内衬，包括侧面内衬、底面内衬，所述的侧面内衬分两层，分别为里层内衬和外层内衬，
所述里层内衬和外层内衬的上缘相互连接；下缘分别与底面内衬连接，里层内衬与外层内衬之间形成封闭空间；
所述里层内衬开有多个气孔；
所述外层内衬开有内衬进气开口和内衬排气开口。
所述的里层内衬上的多个气孔为不均匀分布，
靠近外层内衬上内衬进气开口和内衬排气开口位置处的气孔分布密度较小；
远离外层内衬上内衬进气开口和内衬排气开口位置处的气孔分布密度较大。
所述的里层内衬上的多个气孔的直径不同，
靠近外层内衬上内衬进气开口和内衬排气开口位置处的气孔直径较小；
远离外层内衬上内衬进气开口和内衬排气开口位置处的气孔直径较大。
所述的多个气孔相互平行。
所述的气孔的两端分别设有倒角。
本发明的反应腔室，包括侧壁和底壁，反应腔室的侧壁上设有进气口、排气口，其特征在于，所述反应腔室内设有上述反应腔室内衬，
所述进气口与内衬进气开口相对应；
所述排气口与内衬排气开口相对应。
所述的反应腔室内设有静电卡盘，所述的静电卡盘的上表面可设置晶片，所述静电卡盘的上表面高于底面内衬的上表面。
所述的反应腔室内设有静电卡盘，所述的静电卡盘的上表面可设置晶片，所述静电卡盘的上表面与底面内衬的上表面平齐。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的反应腔室内衬及包含该内衬的反应腔室，由于侧面内衬分两层，里层内衬与外层内衬之间形成封闭空间，里层内衬开有多个气孔；外层内衬开有内衬进气开口和内衬排气开口，分别与反应腔室的进气口和排气口相对应，工艺气体首先进入里层内衬与外层内衬之间的封闭空间，然后通过里层内衬上的气孔进入到反应腔室，再由反应腔室进入到里层内衬与外层内衬之间的封闭空间，并由排气口排出。使里层内衬与外层内衬之间的封闭空间与反应腔室构成两个独立的气体流动空间，利用两个独立的气体流动空间的缓冲，提高反应腔室内气体注入和排除以及在反应腔室内流动的均匀度，从而提高反应腔室内等离子体的均匀性。
本发明使反应腔室内的气体流速趋于均匀化，既能使腔室壁得到保护、又能使腔室内的气体分布均匀。当晶片在腔室中进行刻蚀工艺时，整个晶片表面上可以获得均匀的刻蚀速率。主要适用于半导体加工设备的反应腔室，也适用于其它类似的腔室。
附图说明
图1为现有技术中的反应腔室及其内衬的结构示意图；
图2为本发明的反应腔室及其内衬的结构示意图；
图3为本发明的内衬的平面结构示意图。
具体实施方式
本发明的反应腔室内衬主要用于对反应腔室的壁进行保护，这里所说的反应腔室主要指半导体晶片加工设备的反应腔室，也可以是其它的腔室。
其较佳的具体实施方式如图2、图3所示，包括侧面内衬和底面内衬10，其中侧面内衬分两层，分别为里层内衬12和外层内衬9，里层内衬12和外层内衬9的上缘相互连接；下缘分别与底面内衬10连接，这样里层内衬12与外层内衬9之间便形成一个封闭空间。
所述里层内衬12开有多个气孔13，里层内衬12与外层内衬9之间的封闭空间通过气孔13与反应腔室11相通。
所述外层内衬9开有内衬进气开口14和内衬排气开口15，里层内衬12与外层内衬9之间的封闭空间通过内衬进气开口14和内衬排气开口15与外部相通。
所述的里层内衬12上的多个气孔13最好为不均匀分布，靠近外层内衬9上内衬进气开口14和内衬排气开口15位置处的气孔13分布密度较小；远离外层内衬9上内衬进气开口14和内衬排气开口15位置处的气孔13分布密度较大。根据需要也可以是均匀分布，或其它的分布方式。
所述的里层内衬12上的多个气孔13的直径也最好采用不同的尺寸，靠近外层内衬9上内衬进气开口14和内衬排气开口15位置处的气孔13直径较小；远离外层内衬9上内衬进气开口14和内衬排气开口15位置处的气孔13直径较大。根据需要也可以采用同直径的方式。
所述的多个气孔13之间最好相互平行。也最好与里层内衬12垂直。根据需要也可以采用其它的设置方式。
所述的气孔13的两端最好分别设有倒角，或做成内小外大的喇叭口形状。
本发明的反应腔室，包括侧壁3和底壁16，侧壁3和底壁16构成的内部空间即为反应腔室11，侧壁3上设有进气口5、排气口6，所述反应腔室11内设有上述反应腔室内衬，用于保护侧壁3和底壁16。
所述进气口5与内衬进气开口14相对应，所述排气口6与内衬排气开口15相对应。
当工艺气体由进气口5进入反应腔室11，再由排气口6排出时。工艺气体首先进入里层内衬12与外层内衬9之间的封闭空间，然后通过里层内衬12上的小孔13进入到反应腔室11，再由反应腔室11进入到里层内衬12与外层内衬9之间的封闭空间，并由排气口6排出。
里层内衬12与外层内衬9之间的封闭空间与反应腔室11构成两个独立的气体流动空间。里层内衬用来保证反应腔室11内等离子体的均匀性，利用两个独立的气体流动空间的缓冲，提高反应腔室11内气体注入和排除以及在腔室内流动的均匀度，从而提高腔室内等离子体的均匀性。
里层内衬上的气孔不均匀分布及孔径不同，靠近进气口和排气口的部分，气孔分布较少、孔径也较小，远离进气口和排气口的部分，气孔分布较多、孔径也较大，这样就可以减小进气口和排气口对反应腔室内气体分布的影响，保证了气体在各个位置均匀注入和排出。
里层内衬上的气孔不均匀分布、孔径不同，也可以根据需要任意组合以达到更好的效果。
所述的反应腔室11内设有静电卡盘7，所述的静电卡盘7的上表面可设置晶片8，所述静电卡盘7的上表面可以高于底面内衬10的上表面，最好是与底面内衬10的上表面平齐，这样可以减少结构对气流的影响。
本发明主要适用于半导体加工设备的反应腔室，也适用于其它类似的腔室。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种反应腔室内衬，包括侧面内衬、底面内衬，其特征在于，所述的侧面内衬分两层，分别为里层内衬和外层内衬；
所述里层内衬和外层内衬的上缘相互连接；下缘分别与底面内衬连接，里层内衬与外层内衬之间形成封闭空间；
所述里层内衬开有多个气孔；
所述外层内衬开有内衬进气开口和内衬排气开口；
所述的里层内衬上的多个气孔为不均匀分布和/或孔径不同：
靠近外层内衬上内衬进气开口和内衬排气开口位置处的气孔分布密度较小和/或气孔直径较小；
远离外层内衬上内衬进气开口和内衬排气开口位置处的气孔分布密度较大和/或气孔直径较大；
所述的多个气孔相互平行。
2、根据权利要求1所述的反应腔室内衬，其特征在于，所述的气孔的两端分别设有倒角。
3、一种反应腔室，包括侧壁和底壁，反应腔室的侧壁上设有进气口、排气口，其特征在于，所述反应腔室内设有权利要求1或2所述的反应腔室内衬；
所述进气口与内衬进气开口相对应；
所述排气口与内衬排气开口相对应。
4、根据权利要求3所述的反应腔室，其特征在于，所述的反应腔室内设有静电卡盘，所述的静电卡盘的上表面可设置晶片，所述静电卡盘的上表面高于底面内衬的上表面。
5、根据权利要求3所述的反应腔室，其特征在于，所述的反应腔室内设有静电卡盘，所述的静电卡盘的上表面可设置晶片，所述静电卡盘的上表面与底面内衬的上表面平齐。
CN200610164984A 2006-12-11 2006-12-11 反应腔室内衬及包含该内衬的反应腔室 Active CN100587904C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200610164984A CN100587904C (zh) 2006-12-11 2006-12-11 反应腔室内衬及包含该内衬的反应腔室

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200610164984A CN100587904C (zh) 2006-12-11 2006-12-11 反应腔室内衬及包含该内衬的反应腔室

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101202206A CN101202206A (zh) 2008-06-18
CN100587904C true CN100587904C (zh) 2010-02-03

Family

ID=39517283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200610164984A Active CN100587904C (zh) 2006-12-11 2006-12-11 反应腔室内衬及包含该内衬的反应腔室

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100587904C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110499499A (zh) * 2018-05-18 2019-11-26 北京北方华创微电子装备有限公司 反应腔室和半导体设备

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI502617B (zh) * 2010-07-21 2015-10-01 應用材料股份有限公司 用於調整電偏斜的方法、電漿處理裝置與襯管組件
CN102403181B (zh) * 2010-09-14 2015-09-02 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 工艺腔室及应用该工艺腔室的等离子体处理设备
CN102766902B (zh) * 2011-05-05 2015-12-02 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 工艺腔室装置和具有该工艺腔室装置的基片处理设备
CN103132054B (zh) * 2011-11-30 2016-01-13 理想能源设备(上海)有限公司 等离子体处理装置
CN103594314B (zh) * 2012-08-17 2015-11-18 晶呈科技股份有限公司 具有多腔体的气相蚀刻设备
CN104037046B (zh) * 2014-06-25 2017-02-15 上海和辉光电有限公司 反应腔室以及利用该反应腔室的晶片加工方法
CN104979249B (zh) * 2015-07-22 2019-01-22 上海华力微电子有限公司 进出气装置、具有进出气装置之热处理机台及进出气方法
CN108950519B (zh) * 2017-05-19 2021-03-02 北京北方华创微电子装备有限公司 腔室的内衬和腔室
CN107623995B (zh) * 2017-08-24 2019-12-13 深圳崇达多层线路板有限公司 一种提高除胶均匀性的辅助抽真空装置及抽真空方法
CN109449073A (zh) * 2018-09-29 2019-03-08 蚌埠市龙子湖区金力传感器厂 一种反应均匀的传感器单晶硅刻蚀装置
CN112086337B (zh) * 2019-06-14 2024-03-26 北京北方华创微电子装备有限公司 工艺腔室
CN113337810B (zh) * 2021-05-26 2022-04-22 北京北方华创微电子装备有限公司 内衬装置及半导体加工设备
CN113441032B (zh) * 2021-06-25 2022-09-16 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备及其气体输送装置
CN115305460A (zh) * 2022-08-02 2022-11-08 江苏微导纳米科技股份有限公司 半导体处理腔室及pecvd镀膜设备
CN115360129B (zh) * 2022-10-24 2023-03-24 无锡邑文电子科技有限公司 侧抽真空蚀刻机台

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110499499A (zh) * 2018-05-18 2019-11-26 北京北方华创微电子装备有限公司 反应腔室和半导体设备
CN110499499B (zh) * 2018-05-18 2021-09-17 北京北方华创微电子装备有限公司 反应腔室和半导体设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN101202206A (zh) 2008-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100587904C (zh) 反应腔室内衬及包含该内衬的反应腔室
CN100573816C (zh) 反应腔室内衬及包含该内衬的反应腔室
CN100369192C (zh) 半导体加工系统反应腔室
CN107895683B (zh) 具有改良轮廓的双通道喷淋头
CN101373702B (zh) 腔室内衬及反应腔室
US10622224B2 (en) Precleaning chamber and plasma processing apparatus
TW201824334A (zh) 氧氣相容電漿源
US20150170943A1 (en) Semiconductor system assemblies and methods of operation
US20100048022A1 (en) Semiconductor manufacturing apparatus and method of manufacturing semiconductor device
CN100405537C (zh) 等离子体反应装置
TWM462943U (zh) 用於電漿處理腔室之蓋環
US12009178B2 (en) Ceramic coated quartz lid for processing chamber
US20230402261A1 (en) Uniform in situ cleaning and deposition
CN100566847C (zh) 进气喷嘴
JP2016207788A (ja) 上部電極の表面処理方法、プラズマ処理装置及び上部電極
WO2023049543A1 (en) Water vapor plasma to enhance surface hydrophilicity
US20210074519A1 (en) Heat medium circulation system and substrate processing apparatus
WO2015094596A1 (en) Semiconductor system assemblies and methods of operation
WO2010003321A1 (zh) 一种进气装置及应用该进气装置的半导体处理设备
US20220130650A1 (en) Processing chamber deposition confinement
CN218631945U (zh) 一种等离子体刻蚀腔体衬套结构
US20230033058A1 (en) Reactor with inductively coupled plasma source
JP2001085417A (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
TWM632959U (zh) 集成有氣體輸送系統的等離子體蝕刻設備
TW202141620A (zh) 清洗方法及半導體裝置之製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: 100176 Beijing economic and Technological Development Zone, Wenchang Road, No. 8, No.

Patentee after: Beijing North China microelectronics equipment Co Ltd

Address before: 100016, building 2, block M5, No. 1 East Jiuxianqiao Road, Beijing, Chaoyang District

Patentee before: Beifang Microelectronic Base Equipment Proces Research Center Co., Ltd., Beijing

CP03 Change of name, title or address