CN202633210U - 等离子体刻蚀设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种等离子体刻蚀设备，包括：腔体，腔体内限定有反应腔，腔体的底部的周边具有与反应腔连通的多个抽气孔；用于向所述反应腔提供反应气体的供气系统，所述供气系统包括气体扩散件，所述气体扩散件的底面相对于其中心轴线呈倾斜角度，且所述倾斜角度为锐角，所述底面形成有多个出气孔。根据本实用新型的等离子体刻蚀设备，气体扩散件具有出气孔的底面相对于其中心轴线呈锐角，气体扩散件上分布的出气孔沿着与中心轴线向外的高度逐渐降低，由此，在出气孔向反应腔内注入气体且同时出气孔向外排出气体时，可以使反应腔内气体分布的更加均匀。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种等离子体刻蚀设备。
背景技术
在半导体加工工厂，工艺气体由气体注射系统注入反应腔并扩散，在高频电场作用下产生等离子体来刻蚀位于反应腔底部的晶片表面。在反应腔内部，非均匀性气体分布将导致反应腔底部的晶片表面上的刻蚀速率和均匀性有较大差异。随着技术的进步，反应腔的体积变得越来越大，这使得提供均匀的气体分布变得更加困难。特别是在反应腔的底部的四周通常分布着抽气孔，抽气孔与泵连接，泵通过抽气孔可以将反应腔内的气体抽走，在反应腔进气过程中，泵也一直在工作，这个过程容易使得反应腔抽气孔附近的气体较反应腔中心处的气体稀薄。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此，本实用新型提供一种等离子体刻蚀设备，所述等离子体刻蚀设备的相应结构可以使反应腔内的气体分布的更加均匀。
根据本实用新型的等离子体刻蚀设备，包括：腔体，所述腔体内限定有反应腔，所述腔体的底部的周边具有与所述反应腔连通的多个抽气孔；静电卡盘，所述静电卡盘设在所述反应腔的底部；以及用于向所述反应腔提供反应气体的供气系统，所述供气系统包括气体扩散件，所述气体扩散件的底面相对于其中心轴线呈倾斜角度，且所述倾斜角度为锐角，所述底面形成有多个出气孔。
根据本实用新型的等离子体刻蚀设备，气体扩散件具有出气孔的底面相对于其中心轴线呈锐角，气体扩散件上分布的出气孔沿着与中心轴线向外的高度逐渐降低，由此，在出气孔向反应腔内注入气体并且抽气孔同时向外抽出气体时，可以使反应腔内气体分布的更加均匀。
所述出气孔均匀地分布在所述气体扩散件的底面上。
所述气体扩散件构造成包括多个相互连通并且相对于所述气体扩散件的中心轴线具有倾斜角度的的扩散管，每个所述扩散管的底面设有所述多个出气孔。
每个所述扩散管上的出气孔沿着所述扩散管的轴向方向等距离分布。
所述出气孔由所述气体扩散件的中心轴线向外的间距逐渐变小。
所述出气孔的孔径大小由所述气体扩散件的中心轴线向外依次变大。
所述气体扩散件沿着径向朝着所述静电卡盘的投影半径大于所述静电卡盘的半径。
所述气体扩散件构造为具有内凹的锥形底面，所述锥形底面与所述气体扩散件的中心轴线成倾斜角度，所述锥形底面上形成有多个均匀分布的出气孔。
所述倾斜角度在60度到90度之间。
所述气体扩散件绕竖向的旋转轴旋转。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了根据本实用新型的一个实施例的等离子体刻蚀设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，根据本实用新型实施例的等离子体刻蚀设备，包括：腔体10、静电卡盘20和供气系统30。
具体而言，腔体10内可以限定有反应腔11，腔体10的底部的周边具有与反应腔11连通的多个抽气孔12，以通过抽气孔12将反应腔11内的气体抽出。
静电卡盘20可以设在反应腔11的底部，以用来放置晶片。例如静电卡盘20可以设置在反应腔11的底部的中心位置，抽气孔12可以分布在静电卡盘的周围，以方便从反应腔11内部向外抽气。
供气系统30用于向反应腔11提供反应气体。供气系统可以包括气体扩散件31，气体扩散件31的底面相对于其中心轴线呈倾斜角度α，且倾斜角度α为锐角，且底面形成有多个出气孔32。换句话说，供气系统30可以包括底面设有出气孔32的可旋转的扩散件31，该扩散件31的底面相对于扩散件31的中心轴线呈锐角。
根据本实用新型实施例的等离子体刻蚀设备，气体扩散件31具有出气孔32的底面相对于其中心轴线呈锐角，气体扩散件31上分布的出气孔32沿着与中心轴线向外的高度逐渐降低，由此，在出气孔32向反应腔11内注入气体并且抽气孔12同时向外抽出气体时，可以使反应腔11内气体分布的更加均匀。
需要说明的是，等离子体刻蚀设备可以具有喷嘴90，喷嘴90朝向气体扩散件31供给扩散气体。由此，可以实现快速的向气体扩散件31供气。根据本实用新型的一个实施例，出气孔32可以均匀地分布在气体扩散件31的底面上。这样可以使气体扩散件31的出气更加均匀。
需要说明的是，气体扩散件31可绕竖向的旋转轴旋转。例如绕气体扩散件31的中心轴线旋转。气体扩散件31在向反应腔11内注入气体时，通过出气孔32进入反应腔11内的气体不但有一个向下的速度，由于气体扩散件31可以旋转，所以注入的气体还有一个横向的切向速度，这样能够促使气体在运动中加强扩散速度，使反应腔内的气体分布更加均匀。
如图1所示，根据本发明的一个实施例，气体扩散件31可以构造成包括多个相互连通并且相对于气体扩散件31的中心轴线具有倾斜角度的α的扩散管，每个扩散管的底面设有多个出气孔32。换句话说，气体扩散件31由多个从中心向外延伸的扩散管构造成，多个扩散管相互连通，多个出气孔32排布在扩散管的底面上，例如可以沿轴向方向排布在扩散管的底面上。由此，多个扩散管体积小、重量轻，且多个扩散管的正投影面积较小，有利于使反应腔11内气体扩散件31上部空间和下部空间的气体分布更加均匀。
进一步地，每个扩散管上的出气孔32可以沿着扩散管的轴向方向等距离分布。由此，可以使扩散管的出气更加均匀。可选地，出气孔32由气体扩散件31的中心轴线向外的间距逐渐变小。换言之，多个出气孔32由中心轴线开始向外的相邻的两个出气孔32之间的间距逐渐变小。由此，在扩散管的外侧的底面出气孔分布的较密，可以提高扩散管外侧的底面的出气量。可选地，出气孔32的孔径大小由气体扩散件31的中心轴线向外依次变大。换句话说，个出气孔32由中心开始向外相邻的两个出气孔32之间孔径相比较，外侧的出气孔32的孔径较大。由此，可以提高扩散管靠近外侧的底面的出气量。
如图1所示，根据本发明的一个实施例，扩散管的倾斜角度可以在60度到90度之间。由此，可以有利于气体扩散，使反应腔11内的气体分布更加均匀。
如图1所示，根据本发明的一个实施例，气体扩散件31沿着径向朝着静电卡盘20的投影半径大于静电卡盘20的半径。由此，可以使气体扩散件31注入的气体与静电卡盘20更好的对应。
根据本实用新型的一个实施例，气体扩散件31可以构造为具有内凹的锥形底面（未示出），锥形底面与气体扩散件31的中心轴线成倾斜角度，锥形底面上形成有多个均匀分布的出气孔。锥形底面可以与气体扩散件的中心轴线成预定的角度，例如该预定角度可以在60度到90度之间。锥形底面上分布的出气孔32沿着与中心轴线向外的高度逐渐降低，由此，在出气孔向反应腔11内注入气体的同时，抽气孔12向外抽出气体。由此，可以使反应腔11内气体分布的更加均匀。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种等离子体刻蚀设备，其特征在于，包括：
腔体，所述腔体内限定有反应腔，所述腔体的底部的周边具有与所述反应腔连通的多个抽气孔；
静电卡盘，所述静电卡盘设在所述反应腔的底部；以及
用于向所述反应腔提供反应气体的供气系统，所述供气系统包括气体扩散件，所述气体扩散件的底面相对于其中心轴线呈倾斜角度，且所述倾斜角度为锐角，所述底面形成有多个出气孔。
2.根据权利要求1所述的等离子体刻蚀设备，其特征在于，所述出气孔均匀地分布在所述气体扩散件的底面上。
3.根据权利要求1所述的等离子体刻蚀设备，其特征在于，所述气体扩散件构造成包括多个相互连通并且相对于所述气体扩散件的中心轴线具有倾斜角度的的扩散管，每个所述扩散管的底面设有所述多个出气孔。
4.根据权利要求3所述的等离子体刻蚀设备，其特征在于，每个所述扩散管上的出气孔沿着所述扩散管的轴向方向等距离分布。
5.根据权利要求3所述的等离子体刻蚀设备，其特征在于，所述出气孔由所述气体扩散件的中心轴线向外的间距逐渐变小。
6.根据权利要求3所述的等离子体刻蚀设备，其特征在于，所述出气孔的孔径大小由所述气体扩散件的中心轴线向外依次变大。
7.根据权利要求1所述的等离子体刻蚀设备，其特征在于，所述气体扩散件沿着径向朝着所述静电卡盘的投影半径大于所述静电卡盘的半径。
8.根据权利要求1所述的等离子体刻蚀设备，其特征在于，所述气体扩散件构造为具有内凹的锥形底面，所述锥形底面与所述气体扩散件的中心轴线成倾斜角度，所述锥形底面上形成有多个均匀分布的出气孔。
9.根据权利要求3或8所述的等离子体刻蚀设备，其特征在于，所述倾斜角度在60度到90度之间。
10.根据权利要求1所述的等离子体刻蚀设备，其特征在于，所述气体扩散件绕竖向的旋转轴旋转。
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