CN101441981A - 立体排气环及等离子体加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立体排气环及等离子体加工装置，立体排气环为筒状的立体结构，等离子体加工装置的反应腔体内设有这种立体排气环，立体排气环的上缘与反应腔体连接，立体排气环的下缘与反应腔体内的基片卡盘连接。可以增大导通面积，而且可以对排气环不同高度层的导通面积分别设计，来调节基片上方不同高度层的抽气量，从而调节气流的均匀性。并且可以将等离子体积聚在基片上方一个更小的范围，更有利于刻蚀反应的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体加工装置，尤其涉及一种立体排气环及等离子体加工装置。
背景技术
在半导体加工领域中，半导体基片需要在等离子体加工装置的反应腔室内进行等离子加工，如刻蚀、气象沉积等。因此需要向反应腔室施加射频，使得进入反应腔室内的工艺气体激发成等离子体，进而进行半导体加工。
由于反应腔室的组成材料一般为铝，尽管反应腔室表面已经做了表面处理(一般为阳极氧化处理)，仍然会通过与腔室内的等离子体发生反应，造成设备零件的损坏或者聚合物的沉积。因此，需要在刻蚀过程中将等离子体限制在某一定区域内，将真空与等离子体分离。
现有技术中，一般在反应腔室中添加一个排气环，将等离子体限制在一定区域内。
如图1所示，现有技术中的等离子体加工装置，包括反应腔体2、上盖1，保护腔室的内衬7，在反应腔体2内部空间有静电卡盘5，用来支撑待处理的基片，排气环8将反应腔体2内部空间分为两部分，即反应腔室4和真空抽气腔室6。排气环8通过内衬7与反应腔体3连接接地，使得等离子体限制在反应腔室4内。排气环8为平面结构。
上述现有技术至少存在以下缺点：
由于排气环8为平面结构，导通面积小，使反应腔室4内的气体流动性不好，而且等离子体分布分散。
发明内容
本发明的目的是提供一种导通面积大、反应腔室内气体流动性好且等离子体集中的立体排气环及等离子体加工装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的立体排气环，包括本体，所述本体为筒状结构，所述筒状结构的壁上开有多个通孔。
本发明的等离子体加工装置，包括反应腔体，所述反应腔体内设有上述的立体排气环，所述立体排气环的本体的上缘与所述反应腔体连接，所述立体排气环的本体的下缘与反应腔体内的基片卡盘连接。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的立体排气环及等离子体加工装置，由于排气环本体为筒状结构，筒状结构的壁上开有多个通孔。导通面积大、反应腔室内气体流动性好且等离子体集中。
附图说明
图1为现有技术中的排气环及等离子体加工装置的结构示意图；
图2为本发明的立体排气环及等离子体加工装置的具体实施例一的结构示意图；
图3为本发明的立体排气环及等离子体加工装置的具体实施例二的结构示意图。
具体实施方式
本发明的立体排气环及等离子体加工装置，其较佳的具体实施例一如图2所示，立体排气环包括本体3，本体3为筒状结构，筒状结构的壁上开有多个通孔9。本体3为圆台形的筒状结构。
较佳的具体实施例二如图3所示，本体3为圆柱形的筒状结构。
本体3也可以为弧线形的筒状结构，如筒状结构的壁采用曲面或圆弧面等，或其它形式的立体结构。
通孔9的横截面可以为圆形、椭圆形、长圆形、三角形或梯形，也可以是多边形孔或长条形孔等。
通孔9的纵向截面可以为矩形、梯形、漏斗形等。
通孔9的直径可以为1—6mm，可以是1、3、4、6毫米等，当通孔9不是圆孔时，这里的直径是指通孔9的等效于圆孔时的直径。
该排气环与等离子体接触的表面上设有绝缘涂层，包括本体3的上表面和通孔9的内表面都可以设绝缘涂层，也可以只在本体3的上表面设绝缘涂层。
绝缘涂层的材料可以为Y2O3或者Al2O3，也可以对排气环表面采用阳极氧化处理。
绝缘涂层的厚度为50-350μm，可以为50、80、100、120、150、180、200、220、250、300、350μm等。
本发明的等离子体加工装置，包括反应腔体2，反应腔体2的上部设有上盖1，反应腔体2的内部空腔中设有支撑基片用的基片卡盘5，反应腔体2内设有上述的立体排气环，立体排气环的本体3的上缘与反应腔体2连接，立体排气环的本体3的下缘与反应腔体2内的基片卡盘5连接。将反应腔体2的内部空腔分隔为反应腔室4和抽气腔室6。
本发明的立体排气环采用筒状的立体结构，因此可以增大导通面积，而且可以通过对立体排气环不同高度层的导通面积采用不同的设计方案，使基片上方不同高度层的抽气量适应该高度层的需要，从而调节气流的均匀性。并且将等离子体积聚在基片上方一个更小的范围，更有利于刻蚀反应的均匀性。
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 (11)
1、一种立体排气环，包括本体，其特征在于，所述本体为筒状结构，所述筒状结构的壁上开有多个通孔。
2、根据权利要求1所述的立体排气环，其特征在于，所述的本体为圆柱形的筒状结构。
3、根据权利要求1所述的立体排气环，其特征在于，所述的本体为圆台形的筒状结构。
4、根据权利要求1所述的立体排气环，其特征在于，所述筒状结构的壁为曲面或圆弧面结构。
5、根据权利要求1至4任一项所述的立体排气环，其特征在于，所述的通孔的横截面为圆形、椭圆形或长条形。
6、根据权利要求1至4任一项所述的立体排气环，其特征在于，所述的通孔的纵向截面为矩形、梯形或漏斗形。
7、根据权利要求1至4任一项所述的立体排气环，其特征在于，所述的通孔的直径为1—6mm。
8、根据权利要求7所述的立体排气环，其特征在于，所述的通孔的直径为3—4mm。
9、根据权利要求1至4任一项所述的立体排气环，其特征在于，该排气环与等离子体接触的表面上设有绝缘涂层。
10、根据权利要求9所述的立体排气环，其特征在于，所述的绝缘涂层的材料为Y2O3或者Al2O3，所述的绝缘涂层的厚度为180-220μm。
11、一种等离子体加工装置，包括反应腔体，其特征在于，所述反应腔体内设有权利要求1至10任一项所述的立体排气环，所述立体排气环的本体的上缘与所述反应腔体连接，所述立体排气环的本体的下缘与反应腔体内的基片卡盘连接。
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