CN101355009B - 刻蚀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种刻蚀装置，包括反应室，反应室内部设有下电极，反应室的侧下方连接有抽气室，反应室下部的侧壁上设有圆环型凸起，圆环型凸起与下电极之间形成圆环型气体通道，反应室内的气体可通过圆环型气体通道进入抽气室。在进行半导体加工过程中，反应基团与被刻蚀晶片表面发生的化学反应速度差异较小，反应产物的分布均匀，刻蚀速率和刻蚀图形均具有较好的均匀性。同时由于本发明采用侧下抽气方式，有效解决了下抽气式刻蚀装置维护空间不足的问题。

Description

刻蚀装置
技术领域
本发明涉及一种半导体晶片加工设备，尤其涉及一种刻蚀装置。
背景技术
在等离子体刻蚀中，气体在射频功率的激发下电离并形成大量的带电的电子和离子组成的等离子体。反应室中的气体在电子的撞击下，除转变成离子外，还吸收能量并形成大量的活性基团。电离的离子和活性基团与被刻蚀物质表面发生化学反应并生成挥发性的反应生成物，反应生成物脱离被刻蚀物质表面，并被真空系统抽出腔室。反应室内的非均匀性气体分布将导致在腔室内部的晶片表面上的刻蚀速率和刻蚀图形有较大的变化.
现有技术一的刻蚀装置，如图1所示：
采用侧下抽式的刻蚀装置，包括反应室1和与反应室1侧壁连通的抽气室5。在反应室1的顶部中央设有进气口4，在抽气室5的底部中央设有排气口8与真空泵6相连。反应室1内中央位置装有下电极3，下电极3上装有静电卡盘用于吸附待加工的晶片。
上述现有技术一至少存在以下缺点：
由于进气口4和排气口8没有布置在同一轴线上，该刻蚀装置抽反应室1的气体时，由于真空泵6的影响，在靠近排气口8的一侧抽速较快，在远离排气口8的一侧抽速较慢，因此反应气体进入反应室1后在晶片表面上方以及反应产物在晶片表面上方的分布均不具有轴对称性，导致离子和活性基团与被刻蚀物体表面发生化学反应速率以及反应产物的分布不均匀，最终导致刻蚀速率的不均匀和刻蚀图形的不均匀。
现有技术二的刻蚀装置，如图2所示：
采用下抽气式的刻蚀装置。下抽气式刻蚀装置把真空泵6置于反应室1的下方，二者之间连接有对称分布的排气管道，反应室1的进气口4和排气口8位于同一轴线上。上述布置方式，反应室1内、静电卡盘表面上方的气流流速对称地向两侧流动，基本实现了对反应室1的均匀抽气，保证了反应气体进入反应室1后在静电卡盘表面上方的分布的轴对称性，以及反应产物分布的均匀性，致使形成的反应基团与被刻蚀晶片表面发生的化学反应速率差异较小，使刻蚀速率和刻蚀图形均具有较好的均匀性。
上述现有技术二至少存在以下缺点：
由于下抽气式刻蚀装置的真空泵6直接置于反应室1下方，影响了反应室1特别是下电极3的维护空间，导致刻蚀装置的维护难度加大。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能使反应室内工艺气体分布均匀、又能方便反应室维护的刻蚀装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的刻蚀装置，包括反应室，反应室内部设有下电极，反应室的侧下方连接有抽气室，所述反应室下部的侧壁与下电极之间设有圆环型气体通道，所述反应室内的气体可通过圆环型气体通道进入抽气室。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的刻蚀装置，由于反应室的侧下方连接有抽气室，反应室下部的侧壁与下电极之间设有圆环型气体通道，所述反应室内的气体可通过圆环型气体通道进入抽气室。既能使反应室内工艺气体分布均匀、又能方便反应室维护。
附图说明
图1为现有技术一的刻蚀装置的结构示意图；
图2为现有技术二的刻蚀装置的结构示意图；
图3为本发明的刻蚀装置的结构示意图；
图4为本发明中圆环型凸起的平面结构示意图；
图5为本发明中圆环型凸起的立面剖视图。
具体实施方式
本发明的刻蚀装置，其较佳的具体实施方式如图3所示，包括反应室1，反应室1内部设有下电极3，反应室3的侧下方连接有抽气室5，在反应室1的顶部中央设有进气口4，在抽气室5的底部中央设有排气口8与真空泵6相连。反应室1内中央位置装有下电极3，下电极3上装有静电卡盘用于吸附待加工的晶片。
反应室1下部的侧壁与下电极3之间设有圆环型气体通道9，所述反应室1内的气体可通过圆环型气体通道9进入抽气室5。
具体实施例一：
反应室1下部的侧壁上设有圆环型凸起7，所述圆环型凸起7与下电极3之间形成圆环型气体通道9，所述反应室1内的气体可通过圆环型气体通道9进入抽气室5。反应气体和反应产物首先通过圆环型气体通道9向下排放，然后再由真空泵6经过抽气室5抽走。
如图4所示，圆环型凸起7、圆环型气体通道9与下电极3的中心轴线同轴。可以实现对反应室1的均匀抽气，保证了反应气体进入反应室1后在晶片表面上方的分布的中心对称性。
如图5所示，圆环型凸起7的截面形状为三角形，也可以为梯形或弧线型。能有效避免了涡流现象的发生，保证了抽气的均匀性和有效性。
具体实施例二：
反应室1下部的内径小于上部的内径，通过减小反应室1下半部直径的方式，使反应室1下部的侧壁与下电极3之间形成圆环型气体通道9。同样可以实现对反应室1的均匀抽气，保证反应气体进入反应室1后在晶片表面上方的分布的中心对称性。
也可以采用相对于抽气方向非对称分布的气体通道的方式，实现对反应室1的均匀抽气。
本发明的刻蚀装置，在进行半导体加工过程中，反应基团与被刻蚀晶片表面发生的化学反应速度差异较小，反应产物的分布均匀，刻蚀速率和刻蚀图形均具有较好的均匀性。同时由于本发明采用侧下抽气方式，有效解决了下抽气式刻蚀装置维护空间不足的问题。
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 (3)

1.一种刻蚀装置，包括反应室，反应室内部设有下电极，反应室的侧下方连接有抽气室，其特征在于，所述反应室下部的侧壁与下电极之间设有圆环型气体通道，所述反应室内的气体可通过圆环型气体通道进入抽气室；
所述反应室下部的侧壁上设有圆环型凸起，所述圆环型凸起与下电极之间形成圆环型气体通道；
所述的圆环型凸起、圆环型气体通道与下电极的中心轴线同轴。
2.根据权利要求1所述的刻蚀装置，其特征在于，所述的圆环型凸起的截面形状为三角形、梯形或弧线型。
3.一种刻蚀装置，包括反应室，反应室内部设有下电极，反应室的侧下方连接有抽气室，其特征在于，所述反应室下部的侧壁与下电极之间设有圆环型气体通道，所述反应室内的气体可通过圆环型气体通道进入抽气室；
所述反应室下部的内径小于上部的内径，使所述反应室下部的侧壁与下电极之间形成圆环型气体通道。
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