專利名稱：一種等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及等離子體刻蝕反應(yīng)裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種等離子體刻蝕反 應(yīng)器介質(zhì)窗。
背景技術(shù)：
在眾多半導(dǎo)體工藝中，刻蝕是決定特征尺寸的核心工藝技術(shù)之一?？涛g分為濕法 刻蝕和干法刻蝕。干法刻蝕是因大規(guī)模集成電路生產(chǎn)的需要而開發(fā)的精細(xì)加工技術(shù)，它具 有各向異性特點(diǎn)，在最大限度上保證了縱向刻蝕，還可以控制橫向刻蝕。干法刻蝕通常通過 等離子體刻蝕反應(yīng)器來實(shí)現(xiàn)。典型的等離子體刻蝕反應(yīng)器主要包括反應(yīng)腔、真空及壓力控制系統(tǒng)、射頻(RF)系 統(tǒng)、靜電卡盤和硅片溫度控制系統(tǒng)、氣體流量控制系統(tǒng)以及刻蝕終點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)等。在變壓器 耦合等離子體刻蝕反應(yīng)器(TCP，Transformer-coupledplasma)中介質(zhì)窗位于反應(yīng)腔的頂 部，在介質(zhì)窗之外設(shè)置有螺旋平面式天線，當(dāng)射頻功率加到天線上時(shí)，天線中就有射頻電流 通過，并在反應(yīng)腔內(nèi)建立持續(xù)的電磁波。當(dāng)感應(yīng)電場(chǎng)超出反應(yīng)腔內(nèi)氣體的擊穿強(qiáng)度時(shí)，等離 子體就產(chǎn)生了。介質(zhì)窗起到了密封反應(yīng)腔的作用，同時(shí)介質(zhì)窗上具有氣體流入通孔，用以向 反應(yīng)腔中輸入反應(yīng)氣體。請(qǐng)參看圖1和圖2，圖1為現(xiàn)有技術(shù)的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗 的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如 圖1和圖2所示，將現(xiàn)有技術(shù)的介質(zhì)窗100面向反應(yīng)腔內(nèi)的一面定義為A面，與A面相對(duì)的 另一面定義為B面，現(xiàn)有技術(shù)的介質(zhì)窗100上從B面到A面之間具有氣體流入通孔101，同 時(shí)在介質(zhì)窗的B面到A面間還設(shè)置有溫度測(cè)量裝置放置孔102，所述溫度測(cè)量裝置放置孔 102的開口位于介質(zhì)窗100的B面，其底部位于A面到B面之間，且同A面具有一定的距離 D。為確保熱電耦溫度計(jì)放置在介質(zhì)窗內(nèi)能夠測(cè)得準(zhǔn)確的溫度，溫度測(cè)量裝置放置孔要求具 有一定的深度，因此溫度測(cè)量裝置放置孔的底部到A面之間的距離D較小。當(dāng)在反應(yīng)腔內(nèi) 進(jìn)行等離子體干法刻蝕時(shí)，介質(zhì)窗的A面也會(huì)受到等離子體的損傷，但由于溫度測(cè)量裝置 放置孔的底部到A面之間厚度很薄，在等離子損傷的作用下，介質(zhì)窗溫度測(cè)量裝置放置孔 位置處很容易被擊穿成為通孔，從而使介質(zhì)窗對(duì)反應(yīng)腔不再能夠起到密封作用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗，以解決現(xiàn)有技 術(shù)的介質(zhì)窗中溫度測(cè)量裝置放置孔位置處很容易被等離子體擊穿成為通孔，從而使介質(zhì)窗 對(duì)反應(yīng)腔不再能夠起到密封作用的問題。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗，包括本 體、氣體流入通孔和溫度測(cè)量裝置放置孔，所述氣體流入通孔貫通于所述本體面向反應(yīng)腔 內(nèi)部的面至與其相對(duì)的另一面之間，所述溫度測(cè)量裝置放置孔的開口位于所述本體上垂直 于其面向反應(yīng)腔內(nèi)部的面的側(cè)面上，其底部位于所述本體內(nèi)?？蛇x的，所述溫度測(cè)量裝置放置孔靠近所述本體上面向反應(yīng)腔內(nèi)部的面的一側(cè)距離所述本體上面向反應(yīng)腔內(nèi)部的面的距離為0. 262至0. 7英寸。可選的，所述本體面向反應(yīng)腔內(nèi)部的面至與其相對(duì)的另一面之間的厚度為1.4至 2.0英寸。本實(shí)用新型的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗中由于改變了溫度測(cè)量裝置放置孔的 設(shè)置方向，將溫度測(cè)量裝置放置孔的開口設(shè)置于本體上垂直于其面向反應(yīng)腔內(nèi)部的面的側(cè) 面上，其底部位于本體內(nèi)，因此不會(huì)發(fā)生由于等離子體的損傷而造成介質(zhì)窗穿孔的情況；并 且由于溫度測(cè)量裝置放置孔靠近所述A’面的一側(cè)距離所述A’面的距離相較于現(xiàn)有技術(shù)的 介質(zhì)窗中的溫度測(cè)量裝置放置孔靠近A面之間的距離大為增加，因此介質(zhì)窗中可供等離子 體損傷的厚度范圍大為增加，從而相較于現(xiàn)有技術(shù)可使介質(zhì)窗的使用壽命延長(zhǎng)近5倍。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對(duì)本 實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。本實(shí)用新型的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗可廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域，并且可以利用 多種替換方式實(shí)現(xiàn)，下面是通過較佳的實(shí)施例來加以說明，當(dāng)然本實(shí)用新型并不局限于該 具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員所熟知的一般的替換無疑地涵蓋在本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍內(nèi)。其次，本實(shí)用新型利用示意圖進(jìn)行了詳細(xì)描述，在詳述本實(shí)用新型實(shí)施例時(shí)，為了 便于說明，示意圖不依一般比例局部放大，不應(yīng)以此作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。請(qǐng)參看圖3和圖4，圖3為本實(shí)用新型的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗的俯視結(jié)構(gòu) 示意圖，圖4為本實(shí)用新型的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3和圖 4所示，本實(shí)用新型的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗包括本體200，貫通于所述本體200上面 向反應(yīng)腔內(nèi)部的面(定義為A’面)至與其相對(duì)的另一面(定義為B’面)之間的氣體流入 通孔201，所述本體200上垂直于A’面的側(cè)面還設(shè)置有溫度測(cè)量裝置放置孔202，所述溫度 測(cè)量裝置放置孔202的開口位于所述側(cè)面，底部位于所述本體內(nèi)。所述溫度測(cè)量裝置放置 孔202靠近所述A’面的一側(cè)距離所述A’面的距離D’根據(jù)介質(zhì)窗的厚度及溫度測(cè)量裝置 放置孔的尺寸而定，在保證溫度測(cè)量裝置放置孔孔壁的強(qiáng)度下盡可能遠(yuǎn)離反應(yīng)腔，優(yōu)選為 0.262至0.7英寸。所述本體的A’面至B’面之間的厚度為1.4至2.0英寸。請(qǐng)參看圖1 和圖2，圖1為現(xiàn)有技術(shù)的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù) 的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)的等離子 體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗中，為了保證置于介質(zhì)窗內(nèi)的溫度測(cè)量裝置能夠準(zhǔn)確地測(cè)溫，要求溫 度測(cè)量裝置放置孔在介質(zhì)窗內(nèi)需具有一定深度，現(xiàn)有技術(shù)的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗中 溫度測(cè)量裝置放置孔的底部到A面之間的距離D通常為0. 262英寸。當(dāng)在反應(yīng)腔內(nèi)進(jìn)行等離子體干法刻蝕時(shí)，介質(zhì)窗的A面也會(huì)受到等離子體的損傷，但由于溫度測(cè)量裝置放置孔 的底部到A面之間的距離D很小，為保證溫度測(cè)量裝置放置孔在等離子損傷的作用下不至 于被擊穿，現(xiàn)有技術(shù)的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗在使用時(shí)只能允許在溫度測(cè)量裝置放置 孔的底部到A面之間因等離子體的損傷而損失0. 1英寸的厚度，否則溫度測(cè)量裝置放置孔 位置處就將被擊穿成為通孔，從而使介質(zhì)窗對(duì)反應(yīng)腔不再能夠起到密封作用。因此現(xiàn)有技 術(shù)的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗的使用壽命較短。本實(shí)用新型的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗中由于改變了溫度測(cè)量裝置放置孔的 設(shè)置方向，因此不會(huì)發(fā)生由于等離子體的損傷而造成介質(zhì)窗穿孔的情況；并且由于溫度測(cè) 量裝置放置孔靠近所述A’面的一側(cè)距離所述A’面的距離相較于現(xiàn)有技術(shù)的介質(zhì)窗中的溫 度測(cè)量裝置放置孔靠近A面之間的距離大為增加，因此介質(zhì)窗中可供等離子體損傷的厚度 范圍大為增加，從而相較于現(xiàn)有技術(shù)可使介質(zhì)窗的使用壽命延長(zhǎng)近5倍。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用 新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗，包括本體、氣體流入通孔和溫度測(cè)量裝置放置 孔，所述氣體流入通孔貫通于所述本體面向反應(yīng)腔內(nèi)部的面至與其相對(duì)的另一面之間，其 特征在于，所述溫度測(cè)量裝置放置孔的開口位于所述本體上垂直于其面向反應(yīng)腔內(nèi)部的面 的側(cè)面上，其底部位于所述本體內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗，其特征在于，所述溫度測(cè)量裝置 放置孔靠近所述本體上面向反應(yīng)腔內(nèi)部的面的一側(cè)距離所述本體上面向反應(yīng)腔內(nèi)部的面 的距離為0. 262至0.7英寸。
3.如權(quán)利要求1所述的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗，其特征在于，所述本體面向反應(yīng) 腔內(nèi)部的面至與其相對(duì)的另一面之間的厚度為1. 4至2. 0英寸。
專利摘要本實(shí)用新型的一種等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗，包括本體、氣體流入通孔和溫度測(cè)量裝置放置孔，所述氣體流入通孔貫通于所述本體面向反應(yīng)腔內(nèi)部的面至與其相對(duì)的另一面之間，所述溫度測(cè)量裝置放置孔的開口位于所述本體上垂直于其面向反應(yīng)腔內(nèi)部的面的側(cè)面上，其底部位于所述本體內(nèi)。本實(shí)用新型的等離子體刻蝕反應(yīng)器介質(zhì)窗不會(huì)發(fā)生由于等離子體的損傷而造成介質(zhì)窗穿孔的情況并且相較于現(xiàn)有技術(shù)可使介質(zhì)窗的使用壽命延長(zhǎng)近5倍。
文檔編號(hào)H01J37/32GK201859831SQ20102056489
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月16日
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