CN206312874U - 一种等离子体刻蚀机的匀气盘 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种等离子体刻蚀机的匀气盘，盘体呈圆盘状，盘体上表面近边缘处设有第一环形凸缘、进气槽、第二环形凸缘和导气通道，其中，所述进气槽设置在所述第一环形凸缘和所述第二环形凸缘之间，所述第二环形凸缘和所述导气通道交错分布且整体呈环状，盘体中央区域设有内外两圈呈同心环形且均匀分布的进气孔。本实用新型的等离子体刻蚀机的匀气盘能够有效地解决因抽气口位于反应腔室的一侧而造成的反应气体无法均匀分布到基片表面的问题，使位于反应腔室中部的基片与反应气体更加均匀地接触，从而提高等离子体刻蚀的均匀性。
Description
技术领域
本实用新型涉及微电子技术领域，具体涉及等离子体刻蚀机，更具体地涉及等离子体刻蚀机的匀气盘。
背景技术
刻蚀是微细加工技术的一个重要组成部分，微电子学的快速发展推动其不断向前发展。从总体上说，刻蚀技术可分为干法刻蚀和湿法刻蚀两种，初期的刻蚀以湿法刻蚀为主，但随着器件制作进入微米、亚微米时代，湿法刻蚀难以满足越来越高的精度要求。干法刻蚀一般为通过物理和化学两个方面相结合的办法来去除被刻蚀的薄膜。常用的干法刻蚀有很多种，其工作原理主要是刻蚀气体通过电感耦合的方式辉光放电，产生活性游离基、亚稳态粒子、原子等，同时在反应室内提供偏置电压，给等离子体提供能量，使等离子体垂直作用在基片上，与其反应生成可挥发的气态物质，并被抽气设备抽走。干法刻蚀具有刻蚀速度快、选择比高、各向异性好、刻蚀损伤小、大面积均匀性好、刻蚀断面轮廓可控性高和刻蚀表面平整光滑等优点，操作简单，便于自动控制，可以满足制作超大规模集成电路、MEMS、光电子器件等各种微结构器件的要求。
随着技术的发展，对等离子体刻蚀的要求也越来越高，其中描述刻蚀效果的一个主要参数是均匀性。影响均匀性最主要因素是反应腔内等离子体的分布，而腔室的结构与进气部分的设计共同决定了等离子体的分布。目前存在的刻蚀系统中，反应腔室内部多为圆形，而抽气口结构位于一侧，反应气体经进气管道进入腔室上方的匀气结构中，之后均匀地进入到腔室中。这种结构容易造成在工艺过程中抽气系统从抽气口抽走气体时基片表面无法均匀接触到反应气体，尤其是远离抽气口区域的基片表面接触反应气体不足，该基片区域刻蚀效果不佳，最终影响刻蚀均匀性。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种等离子体刻蚀机的匀气盘，盘体呈圆盘状，盘体上表面近边缘处设有第一环形凸缘、进气槽、第二环形凸缘和导气通道，其中，所述进气槽设置在所述第一环形凸缘和所述第二环形凸缘之间，所述第二环形凸缘和所述导气通道交错分布且整体呈环状，盘体中央区域设有内外两圈呈同心环形且均匀分布的进气孔。
优选为，在所述中央区域的外圈进气孔与所述第二环形凸缘之间，还设有不均匀分布的进气孔。
优选为，所述进气孔为沉头孔。
优选为，所述中央区域的外圈进气孔沉头的高度大于等于所述中央区域的内圈进气孔沉头的高度。
优选为，所述不均匀分布的进气孔排列为一个圆形。
优选为，靠近反应腔室的抽气口区域的进气孔分布比较稀疏，远离反应腔室的抽气口的区域的进气孔分布比较密集。
优选为，从所述远离反应腔室的抽气口的区域到所述靠近反应腔室的抽气口区域，相邻两个进气孔之间的角度递增。
优选为，从所述远离反应腔室的抽气口的区域到所述靠近反应腔室的抽气口区域，进气孔的孔径逐渐减小。
优选为，所述沉头孔进气端的孔径为2～4mm，出气端的孔径为0.5～1.5mm。
优选为，所述盘体材质为氧化铝陶瓷、石英、氧化硅、氮化硅或铝合金。
本实用新型的等离子体刻蚀机的匀气盘能够有效地解决因抽气口位于反应腔室的一侧而造成的反应气体无法均匀分布到基片表面的问题。在进行等离子体刻蚀的过程中，反应气体经由本实用新型的等离子体刻蚀机的匀气盘进入真空反应腔室内，由于导气槽、导气通道及一系列进气小孔的设置，保证了位于反应腔室中部的基片能够与反应气体更加均匀地进行接触，从而提高等离子体刻蚀的均匀性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是等离子体刻蚀机的匀气盘的立体结构示意图。
图2是等离子体刻蚀机的匀气盘的俯视图。
图3是等离子体刻蚀机的匀气盘的仰视图。
图4是等离子体刻蚀机的匀气盘的剖面示意图。
图5(a)是等离子体刻蚀机的匀气盘的中央区域内外圈进气孔的局部放大图，(b)是边缘进气孔的局部放大图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“中央”、“边缘”、“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。
图1是等离子体刻蚀机的匀气盘的立体结构示意图。图2是等离子体刻蚀机的匀气盘的俯视图。图3是等离子体刻蚀机的匀气盘的仰视图。如图1～2所示，等离子体刻蚀机的匀气盘的盘体呈圆盘状，盘体上表面靠近边缘处设有第一环形凸缘1、进气槽2、第二环形凸缘3和导气通道4，其中，进气槽2设置在第一环形凸缘1和第二环形凸缘3之间，第二环形凸缘3和导气通道4交错分布且整体呈环状，可将从上表面进入的反应气体引导至中央区。
盘体中央区设有内外两圈呈同心环形且均匀分布的进气孔，即图1、图2中所示的中央内圈进气孔5和中央外圈进气孔6，保证反应气体可均匀进入到等离子体刻蚀机的反应腔室内。优选地，中央内圈进气孔5和中央外圈进气孔6为沉头孔，如图4、图5(a)所示。在图5(a)中示出了中央内外圈进气孔的局部放大图。如图5(a)所示，中央外圈进气孔6的进气端孔径a优选为2～3mm，出气端孔径b优选为0.5～1.5mm。中央内圈进气孔5的进气端孔径c优选为2～4mm，出气端孔径d优选为0.5～1.5mm。中央外圈进气孔6沉头的高度h1大于等于中央内圈进气孔5沉头的高度h2。
此外，在中央外圈进气孔6的外侧、所述第二环形凸缘3和导气通道4的内侧，还设有不均匀分布的边缘进气孔7。图1、图2中所示的边缘进气孔7排列为圆形，但是本实用新型不限定于此，边缘进气孔7也可不分布在同一圆周上，各边缘进气孔7可分布在中央外圈进气孔6的外侧与所述第二环形凸缘3之间的任意位置。优选地，靠近反应腔室的抽气口区域8的边缘进气孔7分布比较稀疏，远离反应腔室的抽气口的区域9的边缘进气孔7的分布比较密集。进一步优选地，例如，从远离反应腔室的抽气口的区域9到靠近反应腔室的抽气口区域8的范围内，相邻两个边缘进气孔7之间的角度依次为θ1，θ2，θ3，…，总体趋势呈递增规律，如图3所示。但是本实用新型不限定于此，例如根据腔室周边附加部件的特性及其位置，也可以是不规则变化的趋势等。此外，优选地，根据区域分布，从远离反应腔室的抽气口的区域9到靠近反应腔室的抽气口区域8的边缘进气孔7的孔径逐渐减小，到达反应腔室的抽气口区域的边缘进气孔7的孔径最小。但是本实用新型不限定于此，也可根据腔室周边部件的特性进行适应性调整。进一步优选地，边缘进气孔7为沉头孔，如图4、5(b)所示。在图5(b)中所示为边缘进气孔的局部放大图。如图5(b)所示，边缘进气孔7的进气端孔径e优选为2～3mm，出气端孔径f优选为0.5～1.5mm，沉头高度h3大于等于中央内圈进气孔5沉头的高度h2。
等离子体刻蚀机的匀气盘的盘体材质可以为氧化铝陶瓷、石英、氧化硅、氮化硅、铝合金等。
本实用新型的等离子体刻蚀机的匀气盘能够有效地解决因抽气口位于反应腔室的一侧而造成的反应气体无法均匀分布到基片表面的问题。在进行等离子体刻蚀的过程中，反应气体经由本实用新型的等离子体刻蚀机的匀气盘进入真空反应腔室内，由于上述导气槽、导气通道及一系列进气小孔的设置，保证了位于反应腔室中部的基片能够与反应气体更加均匀地进行接触，从而提高等离子体刻蚀的均匀性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种等离子体刻蚀机的匀气盘，盘体呈圆盘状，其特征在于，
盘体上表面近边缘处设有第一环形凸缘、进气槽、第二环形凸缘和导气通道，其中，所述进气槽设置在所述第一环形凸缘和所述第二环形凸缘之间，所述第二环形凸缘和所述导气通道交错分布且整体呈环状，
盘体中央区域设有内外两圈呈同心环形且均匀分布的进气孔。
2.根据权利要求1所述的等离子体刻蚀机的匀气盘，其特征在于，
在所述中央区域的外圈进气孔与所述第二环形凸缘之间，还设有不均匀分布的进气孔。
3.根据权利要求1或2所述的等离子体刻蚀机的匀气盘，其特征在于，
所述进气孔为沉头孔。
4.根据权利要求3所述的等离子体刻蚀机的匀气盘，其特征在于，
所述中央区域的外圈进气孔沉头的高度大于等于所述中央区域的内圈进气孔沉头的高度。
5.根据权利要求2所述的等离子体刻蚀机的匀气盘，其特征在于，
所述不均匀分布的进气孔排列为一个圆形。
6.根据权利要求2所述的等离子体刻蚀机的匀气盘，其特征在于，
靠近反应腔室的抽气口区域的进气孔分布比较稀疏，远离反应腔室的抽气口的区域的进气孔分布比较密集。
7.根据权利要求6所述的等离子体刻蚀机的匀气盘，其特征在于，
从所述远离反应腔室的抽气口的区域到所述靠近反应腔室的抽气口区域，相邻两个进气孔之间的角度递增。
8.根据权利要求6所述的等离子体刻蚀机的匀气盘，其特征在于，
从所述远离反应腔室的抽气口的区域到所述靠近反应腔室的抽气口区域，进气孔的孔径逐渐减小。
9.根据权利要求3所述的等离子体刻蚀机的匀气盘，其特征在于，
所述沉头孔进气端的孔径为2～4mm，出气端的孔径为0.5～1.5mm。
10.根据权利要求1、2、4～9中任一项所述的等离子体刻蚀机的匀气盘，其特征在于，
所述盘体材质为氧化铝陶瓷、石英、氧化硅、氮化硅或铝合金。
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