CN1843635A - 改善气流均匀性的进气喷嘴 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改善气流均匀性的进气喷嘴，所述喷嘴具有中心进气孔和在中心进气孔的周围布置又均匀分布的4－10个有一定发散角度的进气孔。该进气喷嘴的优点和积极效果在于：本发明所述的进气喷嘴改善了工艺气体在晶片上方从中心到边缘的分布均匀性，从而使得在晶片表面上中心与边缘的刻蚀速率更加均匀。即使随着晶片尺寸的增大，该技术方案也能很好的控制从晶片中央到边缘的刻蚀速率和均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及加工半导体晶片的设备，具体说，涉及一种能使气体分布更加均匀的反应腔室的气体喷嘴。
背景技术
参见图1，在低压下，工艺气体从气路柜通过进气喷嘴1进入到反应腔室2内；通过摆阀4调整反应腔室需要的真空度；然后施加射频电源。反应气体在射频功率的激发下，产生电离形成等离子体，等离子体是由带电的电子和离子组成，反应腔体中的气体在电子的撞击下，除了转变成离子外，还能吸收能量并形成大量的活性基团。活性反应基团和被刻蚀物质表面形成化学反应并形成挥发性的反应性生生成物。反应生成物脱离被刻蚀物质表面，并被真空系统抽出腔体。
气体通过喷嘴1进入反应腔室2后的非均匀性通常将导致在整个晶片表面上的刻蚀速率和均匀性都有很大的变化。在半导体中，工艺气体进入到反应腔室后，施加高频电压形成等离子体对晶片进行沉积刻蚀。然而，目前晶片尺寸从200mm增加到300mm，相应的反应腔室体积增大使得具有更均匀的工艺气体分布变得更加困难。这样晶片的刻蚀速率和工艺均匀性从中心到边缘有了更大的变化。
因此为了获得更均匀的工艺刻蚀速率以及工艺均匀性，需要提供一种可以在反应腔室内获得均匀的气体的进气喷嘴，尤其针对300mm晶片的工艺刻蚀。这里还有另外一种需求，进气喷嘴可以提高工艺气体在反应腔室内的利用效率，从而减少环境污染物的排放。
目前反应腔室采用的进气喷嘴为中心单进气方式。静电卡盘3吸附晶片，起着固定晶片的作用。气体通过进气喷嘴进入到反应腔室后向下流动充满在整个反应腔室内部。现有的一种喷嘴只具有一个中心出口，由于进气方式只有中心一个出口这样将导致中心的气体密度与压力要比周围高。同时由于晶片上方的中心与四周的气体密度和压力的分布不均匀将导致晶片在刻蚀过程中各处的反应速度差异较大，最终导致刻蚀速率和均匀性从中心到边缘也有很大的变化。
因此目前大多数的刻蚀设备都面临着刻蚀速率不均匀的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种改善气流均匀性的进气喷嘴。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明所述的改善气流均匀性的进气喷嘴具有中心进气孔和在中心进气孔的周围布置有均匀分布的4-10个有一定发散角度的进气孔，优选为8个。
所述进气孔的发散角度为20度～35度。
所述位于中心进气孔周围的进气孔的直径在1mm-2.5mm之间。
所述中心进气孔的直径在3mm-6mm之间。
所述位于中心进气孔周围的进气孔的形状为狭窄长孔。
(三)有益效果
本发明的改善气流均匀性的进气喷嘴的优点和积极效果在于：本发明所述的进气喷嘴改善了工艺气体在晶片上方从中心到边缘的分布均匀性，从而使得在晶片表面上中心与边缘的刻蚀速率更加均匀。即使随着晶片尺寸的增大，该技术方案也能很好的控制从晶片中央到边缘的刻蚀速率和均匀性。
下面结合附图，进一步详细说明本发明所述改善气流均匀性的进气喷嘴的具体实施方式，但不用来限制本发明的保护范围。
附图说明
图1是进气喷嘴安装在反应腔室的状态图；
图2是本发明所述改善气流均匀性的进气喷嘴的剖视图；
图3是本发明所述改善气流均匀性的进气喷嘴的另一个实施例的剖视图。
图中：1.进气喷嘴；2.进入到反应腔室内；3.静电卡盘；4.通过摆阀；5.中心进气孔；6.位于中心进气孔周围的进气孔。
具体实施方式
参见图2，本发明所述的改善气流均匀性的进气喷嘴具有中心进气孔5和在中心进气孔的周围设计了均匀分布的8个有一定发散角度的进气孔6，进气孔6的数量在4-10个之间都是可行的。工艺气体通过中心孔和周围8个进气孔进入反应腔室内。由于周围的8个进气孔呈发散角度，因此工艺气体进入反应腔室后会分布在晶片上方边缘；另外周围的小孔对中心的起到分流作用，这样便降低了晶片中心的气体密度和压力。从而在晶片上方得到更加均匀的气体分布。
根据静电卡盘在反应腔室的相对位置以及反应腔室的高度和直径，进气喷嘴周围的进气孔的发散角度适合在20度～35度；周围进气孔的直径适合在1mm～2.5mm，中心进气孔的直径适合在3mm-6mm。根据晶片中心与边缘的刻蚀速率和均匀性比较调节最优的进气喷嘴最优的结构参数。
参见图3，围绕中心进气孔5周围的进气孔6的孔形也可以使用窄缝长孔代替。
以上为本发明的最佳实施方式，依据本发明公开的内容，本领域的普通技术人员能够显而易见地想到的一些雷同、替代方案，均应落入本发明保护的范围。
Claims (6)
1.改善气流均匀性的进气喷嘴，其特征是所述喷嘴具有中心进气孔(5)和位于中心进气孔的周围均匀分布的4-10个有一定发散角度的进气孔(6)。
2.根据权利要求1所述的进气喷嘴，其特征是位于中心进气孔周围的进气孔(6)的发散角度为20度～35度。
3.根据权利要求1所述的进气喷嘴，其特征是位于中心进气孔周围的进气孔(6)的直径在1mm～2.5mm之间。
4.根据权利要求1所述的进气喷嘴，其特征是所述中心进气孔(5)的直径在3mm～6mm之间。
5.根据权利要求1所述的进气喷嘴，其特征是位于中心进气孔周围的进气孔(6)为8个。
6.根据权利要求1所述的进气喷嘴，其特征是位于中心进气孔周围的进气孔(6)的形状为狭窄长孔。
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| CN 200510130650 CN1843635A (zh) | 2005-12-16 | 2005-12-16 | 改善气流均匀性的进气喷嘴 |
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Publications (1)
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| CN1843635A true CN1843635A (zh) | 2006-10-11 |
Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN1843635A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114127902A (zh) * | 2019-07-15 | 2022-03-01 | 应用材料公司 | 用于平板显示器的大面积高密度等离子体处理腔室 |
-
2005
- 2005-12-16 CN CN 200510130650 patent/CN1843635A/zh active Pending
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