CN102420120B - 一种进气结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及等离子刻蚀、淀积设备技术领域，具体涉及一种应用于等离子刻蚀、淀积设备的进气结构。所述进气结构，包括进气管、匀气筒和匀气盘，所述进气管固定设置在真空室腔室上盖中部，所述进气管末端延伸至所述反应腔内的匀气筒内，所述匀气盘设置在所述匀气筒下方。本发明的进气结构形成两个空间，保证两个空间的气流压力梯度在一定范围，有利于反应腔室内气流密度均匀一致；等离子体启辉条件下，芯片表面的反应物可及时随气流排出，确保刻蚀工艺的正常进行。
Description
技术领域
本发明涉及等离子刻蚀、淀积设备技术领域，具体涉及一种应用于等离子刻蚀、淀积设备的进气结构。
背景技术
在刻蚀和淀积等等离子体工艺中，进气匀气结构，不仅决定工艺气体的压力和流量分布，对于加载射频启辉生成的等离子体的均匀分布也有很大影响，从而，影响处理芯片的质量。
在刻蚀工艺中，进气结构，一般采用进气管直接通入腔室，由于进气管和腔室尺寸的差别比较大。或者，在进气管壁上加工一些均匀分布的小孔。进气后，气体的压力和流量梯度较大。这样，在射频加载后，启辉得到的等离子体均匀一致性难以保证。处理芯片时，因进气结构匀气效果差，腔室内部水平方向气体分布梯度较大，导致等离子体在芯片表面的密度分布不均匀，造成刻蚀芯片表面和刻蚀速率的均匀性不一致。
发明内容
本发明的目的在于提供一种进气结构，在等离子体工艺中实现气体压力和流量分布均匀，启辉后，确保在处理芯片的表面,得到均匀一致性的等离子体。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种进气结构，包括进气管、匀气筒和匀气盘，所述进气管固定设置在真空室腔室上盖中部，所述进气管末端延伸至所述反应腔内的匀气筒内，所述匀气盘设置在所述匀气筒下方。
上述方案中，所述进气管末段均匀分布小孔。
上述方案中，所述进气管为直径是3～50mm的不锈钢管。
上述方案中，所述进气管与所述腔室上盖之间设有密封法兰。
上述方案中，所述密封法兰为橡胶圈密封结构或刀口密封结构。
上述方案中，所述匀气筒为圆筒状，所述匀气筒底部为封闭的，所述匀气筒侧壁上设有小孔。
上述方案中，所述匀气筒的高度为1～200mm，直径为1～100mm，壁厚为1～10mm，所述匀气筒侧壁上的小孔的直径为0.1～10mm。
上述方案中，所述匀气盘在所述反应腔内的高度是可调节的，与所述匀气筒形成一个进气空间，所述匀气盘上设有小孔。
上述方案中，所述匀气盘的直径为1～5000mm，厚度为1～100mm，所述匀气盘上的小孔在所述匀气盘的直径范围内均匀分布，所述小孔直径为0.1～20mm。
上述方案中，所述匀气筒和所述匀气盘的材质为非金属材料，所述非金属材料为聚四氟、聚碳酸酯、PE等工程塑料、石墨、陶瓷、石英、碳化硼或碳化硅。
与现有技术方案相比，本发明采用的技术方案产生的有益效果如下：
本发明的进气结构形成两个空间，保证两个空间的气流压力梯度在一定范围，有利于反应腔室内气流密度均匀一致；等离子体启辉条件下，芯片表面的反应物可及时随气流排出，确保刻蚀工艺的正常进行。
附图说明
图1为本发明实施例提供的进气结构的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案进行详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供一种进气结构，包括进气管1、匀气筒4和匀气盘5，进气结构设置在腔室上盖7和腔室3组成的反应腔上方，腔室上盖7内侧设有射频电极2；进气管1固定设置在腔室上盖7中部，与腔室上盖7法兰密封，密封法兰结构采用橡胶圈密封结构、刀口密封结构；进气管1末端延伸至反应腔内的匀气筒4内，匀气盘5设置在匀气筒4下方；排气口8设置在腔室3下端；芯片放置在反应腔内载片台6上。
进气管1为直径是3～50mm的不锈钢管，进气管末段均匀分布小孔。匀气筒4为圆筒状，匀气筒4底部为封闭的，匀气筒4侧壁上设有小孔；匀气筒4的高度为1～200mm，直径为1～100mm，壁厚为1～10mm，匀气筒侧壁上的小孔的直径为0.1～10mm。匀气盘5在反应腔内的高度是可调节的，与匀气筒4形成一个进气空间，匀气盘5上设有小孔；匀气盘5的直径为1～5000mm，厚度为1～100mm，匀气盘5上的小孔在匀气盘5的直径范围内均匀分布，小孔直径为0.1～20mm。均匀分布小孔的进气管1、匀气筒4和匀气盘5，组成具有三层匀气环节的匀气部分，使在工艺腔室的气体流量和密度趋于均匀一致。在刻蚀工艺过程中，到达芯片6表面的气体流量和密封分布趋于均匀，有利于等离子体的均匀一致，确保刻蚀芯片的均匀性。
匀气筒4和匀气盘5的材质为聚四氟、聚碳酸酯、PE等工程塑料、石墨、陶瓷、石英、碳化硼或碳化硅等非金属材料。
本发明在工作时，工艺气体由进气管1进入反应腔室上方，到达匀气筒4，然后气体分流9进入匀气盘5上方密闭空间，再到达载片台6上部；最后反应生成物和部分工艺气体汇流10从排气口8流出。调节匀气盘的安装高度，可以使到达芯片上方的气流密度趋于一致。
本发明可以保持真空腔室对真空度的要求；保持进气结构形成两个空间，保证两个空间的气流压力梯度在一定范围，有利于反应腔室内气流密度均匀一致。等离子体启辉条件下，芯片表面的反应物可及时随气流排出，确保刻蚀工艺的正常进行。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种进气结构，其特征在于：包括进气管、匀气筒和匀气盘，所述进气管固定设置在真空室腔室上盖中部，所述进气管末端延伸至所述腔室内的匀气筒内，所述匀气盘设置在所述匀气筒下方；所述进气管末段均匀分布小孔；
其中，所述匀气筒为圆筒状，所述匀气筒底部为封闭的，所述匀气筒侧壁上设有小孔；所述匀气筒的高度为1～200mm，直径为1～100mm，壁厚为1～10mm，所述匀气筒侧壁上的小孔的直径为0.1～10mm；
所述匀气盘在所述腔室内的高度是可调节的，与所述匀气筒形成一个进气空间，所述匀气盘上设有小孔。
2.如权利要求1所述的进气结构，其特征在于：所述进气管为直径是3～50mm的不锈钢管。
3.如权利要求1所述的进气结构，其特征在于：所述进气管与所述腔室上盖之间设有密封法兰。
4.如权利要求3所述的进气结构，其特征在于：所述密封法兰为橡胶圈密封结构或刀口密封结构。
5.如权利要求1所述的进气结构，其特征在于：所述匀气盘的直径为1～5000mm，厚度为1～100mm，所述匀气盘上的小孔在所述匀气盘的直径范围内均匀分布，所述小孔直径为0.1～20mm。
6.如权利要求1所述的进气结构，其特征在于：所述匀气筒和所述匀气盘的材质为非金属材料，所述非金属材料为聚四氟、聚碳酸酯、PE等工程塑料、石墨、陶瓷、石英、碳化硼或碳化硅。
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