專利名稱：一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體器件的制造領(lǐng)域，尤其涉及一種為等離子體刻蝕室提供反應(yīng)氣體的裝置。
背景技術(shù)：
目前在對半導(dǎo)體器件的制造過程中，通常使用電感耦合式的等離子體處理裝置(ICP)來產(chǎn)生反應(yīng)氣體的等離子體，在等離子處理腔中，各種氣體被注入到反應(yīng)腔中，以使 得等離子體和基片之間的化學(xué)反應(yīng)和/或物理作用可被用于在所述基片上形成各種特征結(jié)構(gòu)，比如刻蝕等。在許多工藝流程中，一個很重要的指數(shù)是基片內(nèi)部的加工均一性。也就是，一個作用于基片中心區(qū)域的工藝流程應(yīng)和作用于基片邊緣區(qū)域的工藝流程相同或者高度相近。因此，例如，當(dāng)執(zhí)行工藝流程時，基片中心區(qū)域的刻蝕率應(yīng)與基片邊緣區(qū)域的刻蝕率相同。一個有助于獲得較好工藝均一性的參數(shù)是在反應(yīng)腔內(nèi)均勻分布的處理氣體。要獲得這樣的均一性，許多反應(yīng)腔設(shè)計(jì)采用安裝在基片上方的氣體噴淋頭，以均勻的注入處理氣體。然而，如上所述，在電感耦合(ICP)反應(yīng)腔頂板必須包括一個使射頻功率從天線發(fā)射到反應(yīng)腔中的絕緣窗。因此，ICP的結(jié)構(gòu)中并沒有給氣體噴淋頭留出相應(yīng)的空間來實(shí)現(xiàn)其氣體均勻注入的功能。目前常用的ICP氣體入口在反應(yīng)腔中的絕緣窗下方設(shè)置一氣體供應(yīng)環(huán)，在氣體供應(yīng)環(huán)和反應(yīng)氣體源間設(shè)置一氣體傳送裝置，同時為了監(jiān)測等離子體處理室內(nèi)部的氣壓，還需要一測量氣壓裝置，如圖I所示，所述氣體傳送裝置和壓力測量裝置的安裝面積較大，且由于兩個裝置加工厚度存在誤差，容易發(fā)生漏氣事件。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置，一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置，所述等離子體刻蝕室包括反應(yīng)腔體及由反應(yīng)腔體圍成的反應(yīng)空間，反應(yīng)腔體上方從上到下依次設(shè)置絕緣窗口，氣體供應(yīng)環(huán)及蓋板，所述等離子體刻蝕室內(nèi)設(shè)有放置待處理基片的基座。所述氣體傳送裝置包括上表面和下表面，所述上表面包括一壓合區(qū)和一氣壓監(jiān)測區(qū)，所述壓合區(qū)位于同一平面，與所述氣體供應(yīng)環(huán)的下表面接觸；所述氣體傳送裝置的下表面包括氣體擴(kuò)散區(qū)域，所述氣體傳送裝置的下表面與所述蓋板上表面有一結(jié)合面，所述蓋板上表面的結(jié)合面上有一進(jìn)氣孔將反應(yīng)氣體源的氣體傳送到所述氣體擴(kuò)散區(qū)域；所述氣壓監(jiān)測區(qū)上設(shè)置一通氣孔，所述通氣孔上方連接一壓力測量裝置，所述通氣孔通過一管道和所述反應(yīng)空間相通。所述的氣體傳送裝置的氣體擴(kuò)散區(qū)域?yàn)橐粴獠?，所述氣槽一端設(shè)有氣體出口，與所述氣體供應(yīng)環(huán)相通；所述蓋板上表面的結(jié)合面上的進(jìn)氣孔和所述氣槽的中心位置相對應(yīng)。進(jìn)一步的，所述的氣體傳送裝置下表面的氣體擴(kuò)散區(qū)域還包括第二氣槽，所述蓋板上表面的結(jié)合面上的另一進(jìn)氣孔和所述第二氣槽的中心位置相對應(yīng)。進(jìn)一步的，所述絕緣窗口中心區(qū)域設(shè)置一氣體入口，所述氣體傳送裝置的上表面有一小孔與所述第二氣槽連通，所述小孔上方連接一氣體傳送管，所述氣體傳送管和所述絕緣窗口中心區(qū)域的氣體入口相連。進(jìn)一步的，所述的氣體傳送管穿通所述氣體供應(yīng)環(huán)，位于氣體供應(yīng)環(huán)的上方，其底部與氣體供應(yīng)環(huán)的上表面設(shè)有安裝部件。 進(jìn)一步的，所述的氣槽邊緣分別設(shè)置一圈由彈性材料制成的圓環(huán)，所述氣體傳送裝置通過所述圓環(huán)和其下方的蓋板接觸。進(jìn)一步的，所述的壓力測量裝置通過一根管道與反應(yīng)腔內(nèi)部氣體相通，所述管道與所述壓力測量裝置之間設(shè)置第三氣槽，所述的氣槽邊緣設(shè)置一圈由彈性材料制成的圓環(huán)，所述氣體傳送裝置通過所述圓環(huán)和其下方的蓋板接觸。進(jìn)一步的，所述的氣體傳送裝置可以同時為一個等離子體刻蝕室的兩個工作臺供應(yīng)反應(yīng)氣體。進(jìn)一步的，所述氣體傳送裝置的上表面設(shè)有兩個小孔與所述第二氣槽連通，兩個小孔上方分別連接兩個氣體傳送管，所述兩個氣體傳送管分別和所述兩個工作臺的絕緣窗口中心區(qū)域的氣體入口相連。進(jìn)一步的，所述的兩個工作臺共用一個排氣泵，所述兩個工作臺所處工作區(qū)域的內(nèi)部氣壓相等。采用本實(shí)用新型所述的用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置，優(yōu)點(diǎn)在于所述的氣體傳送裝置既可以將反應(yīng)氣體源中的氣體輸送到等離子體刻蝕室內(nèi)，又能對所述的等離子體刻蝕室進(jìn)行氣體壓力監(jiān)測，所述裝置通過采用一體設(shè)置，保證了安裝時與上下接觸板的接觸面無縫隙，從而防止反應(yīng)氣體的泄露，造成污染事故。

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯圖I示出現(xiàn)有技術(shù)中氣體傳送裝置和壓力測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A示出本實(shí)用新型所述的氣體傳送裝置的上表面示意圖；圖2B示出本實(shí)用新型所述的氣體傳送裝置的下表面示意圖；圖3示出本實(shí)用新型的蓋板上表面和氣體傳送裝置下表面結(jié)合面示意圖；圖4示出本實(shí)用新型所述的氣體傳送裝置在反應(yīng)腔外的安裝示意圖；圖5示出本實(shí)用新型所述的帶有兩個工作臺的等離子體刻蝕室的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6示出本實(shí)用新型所述的氣體傳送裝置為兩個工作臺提供反應(yīng)氣體的示意圖。
具體實(shí)施方式
[0026]
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。圖2-圖6示出一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置10，所述等離子體刻蝕室如圖5所示，包括反應(yīng)腔體30及由反應(yīng)腔體30圍成的反應(yīng)空間，反應(yīng)腔體30上方從上到下依次設(shè)置絕緣窗口 1，氣體供應(yīng)環(huán)2及蓋板3。所述等離子體刻蝕室內(nèi)設(shè)有放置待處理基片的基座50，基座50連接一射頻偏置功率源28。氣體傳送裝置10包括上表面和下表面,所述上表面如圖2A所示,包括壓合區(qū)111和氣壓監(jiān)測區(qū)222，壓合區(qū)111位于同一平面，與氣體供應(yīng)環(huán)2的下表面接觸；氣體傳送裝置10的下表面如圖2B所示，包括氣體擴(kuò) 散區(qū)域，所述氣體擴(kuò)散區(qū)域包括第一氣槽35和第二氣槽36，氣體傳送裝置10的下表面與蓋板3的上表面有一結(jié)合面如圖3所示，所述蓋板上表面的結(jié)合面上有進(jìn)氣孔44和進(jìn)氣口 47與反應(yīng)氣體源相連，分別對應(yīng)第一氣槽35和第二氣槽36的中心位置，將反應(yīng)氣體源的反應(yīng)氣體傳送到第一氣槽35和第二氣槽36，為了防止氣體傳送裝置10與蓋板上表面的接觸面不能完全封閉，造成第一氣槽35和第二氣槽36內(nèi)的氣體發(fā)生泄漏，通常在第一氣槽35和第二氣槽36邊緣覆蓋一圈彈性材料制成的圓環(huán)25和26，相對應(yīng)的，蓋板3上表面的結(jié)合面的相應(yīng)位置處設(shè)置有契合圓環(huán)25和圓環(huán)26的凹槽45和凹槽46，使得第一氣槽35和第二氣槽36內(nèi)的氣體密封不泄露，所述的圓環(huán)通常為橡膠材質(zhì)。所述的第一氣槽35 —端設(shè)置一個出氣口 15，與氣體供應(yīng)環(huán)2相通，將反應(yīng)氣體通過氣體供應(yīng)環(huán)2注入等離子體刻蝕室內(nèi)。絕緣窗口 I中心區(qū)域設(shè)置一氣體入口 5，氣體傳送裝置10的上表面壓合區(qū)111有一小孔16與第二氣槽36連通，小孔16上方連接一氣體傳送管14，氣體傳送管14連接氣體傳送管13，氣體傳送管13和絕緣窗口 I中心區(qū)域的氣體入口 5相連。通過氣體入口 5將另一部分反應(yīng)氣體傳送到等離子體刻蝕室內(nèi)。氣體傳送管14穿通小孔16上方的氣體供應(yīng)環(huán)2，其與氣體供應(yīng)環(huán)的上表面處設(shè)有安裝部件11。在氣壓監(jiān)測區(qū)222上設(shè)置一通氣孔12，通氣孔12上方連接一壓力測量裝置20 ;在氣體傳送裝置10下表面與通氣孔12連通設(shè)置第三氣槽32，氣槽32和等離子體刻蝕室內(nèi)部通過一根管道27相通，等離子體刻蝕室內(nèi)的氣體通過管道27進(jìn)入氣槽32，再經(jīng)由通氣孔12進(jìn)入壓力測量裝置20，實(shí)現(xiàn)對等離子體刻蝕室內(nèi)部氣壓的監(jiān)測。氣槽32邊緣設(shè)置一圈由彈性材料制成的圓環(huán)22，相對應(yīng)的，蓋板3上表面的結(jié)合面的相應(yīng)位置處設(shè)置有契合圓環(huán)22的凹槽42。為了更好的利用空間，氣體傳送裝置10可以同時為一個反應(yīng)腔的兩個工作臺提供反應(yīng)氣體，如圖5和圖6所示，兩個工作臺50工作區(qū)域之間設(shè)置隔板29，用于阻止等離子體的穿過，兩個工作臺50的工作區(qū)域下方設(shè)置一個真空泵，以將多余反應(yīng)氣體排出反應(yīng)腔。兩個工作區(qū)域之間的氣體可以流通，所以氣壓相同，可以采用同一個壓力測量裝置測量。相對應(yīng)的，第一氣槽35兩端分別設(shè)置一個出氣口 15與兩個工作臺的氣體供應(yīng)環(huán)相連；氣體傳送裝置10的上表面也設(shè)有兩個小孔16與第二氣槽36連通，兩個小孔16上方分別連接兩個氣體傳送管14，兩個氣體傳送管14分別連接兩個水平的氣體輸送管將反應(yīng)氣體輸送到兩個工作臺的絕緣窗口中心區(qū)域的氣體入口中。本實(shí)用新型雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本實(shí)用新型權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置，所述等離子體刻蝕室包括反應(yīng)腔體及由反應(yīng)腔體圍成的反應(yīng)空間，反應(yīng)腔體上方從上到下依次設(shè)置絕緣窗口，氣體供應(yīng)環(huán)及蓋板；所述等離子體刻蝕室內(nèi)設(shè)有放置待處理基片的基座，其特征在于 所述氣體傳送裝置包括上表面和下表面，所述上表面包括一壓合區(qū)和一氣壓監(jiān)測區(qū)，所述壓合區(qū)位于同一平面，與所述氣體供應(yīng)環(huán)的下表面接觸；所述氣體傳送裝置的下表面包括氣體擴(kuò)散區(qū)域，所述氣體傳送裝置的下表面與所述蓋板上表面有一結(jié)合面，所述蓋板上表面的結(jié)合面上有一進(jìn)氣孔將反應(yīng)氣體源的氣體傳送到所述氣體擴(kuò)散區(qū)域；所述氣壓監(jiān)測區(qū)上設(shè)置一通氣孔，所述通氣孔上方連接一壓力測量裝置，所述通氣孔通過一管道和所述反應(yīng)空間相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置，其特征在于所述的氣體傳送裝置的氣體擴(kuò)散區(qū)域?yàn)橐粴獠?，所述氣槽一端設(shè)有氣體出口，與所述氣體供應(yīng)環(huán)相通；所述蓋板上表面的結(jié)合面上的進(jìn)氣孔和所述氣槽的中心位置相對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置，其特征在于所述的氣體傳送裝置下表面的氣體擴(kuò)散區(qū)域還包括第二氣槽，所述蓋板上表面的結(jié)合面上的另一進(jìn)氣孔和所述第二氣槽的中心位置相對應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置，其特征在于所述絕緣窗口中心區(qū)域設(shè)置一氣體入口，所述氣體傳送裝置的上表面有一小孔與所述第二氣槽連通，所述小孔上方連接一氣體傳送管，所述氣體傳送管和所述絕緣窗口中心區(qū)域的氣體入口相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置，其特征在于所述的氣體傳送管穿通所述氣體供應(yīng)環(huán)，位于氣體供應(yīng)環(huán)的上方，其底部與氣體供應(yīng)環(huán)的上表面設(shè)有安裝部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置，其特征在于所述的氣槽邊緣分別設(shè)置一圈由彈性材料制成的圓環(huán)，所述氣體傳送裝置通過所述圓環(huán)和其下方的蓋板接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置，其特征在于所述的壓力測量裝置通過一根管道與反應(yīng)腔內(nèi)部氣體相通，所述管道與所述壓力測量裝置之間設(shè)置第三氣槽，所述的氣槽邊緣設(shè)置一圈由彈性材料制成的圓環(huán)，所述氣體傳送裝置通過所述圓環(huán)和其下方的蓋板接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置，其特征在于所述的氣體傳送裝置可以同時為一個等離子體刻蝕室的兩個工作臺供應(yīng)反應(yīng)氣體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置，其特征在于所述氣體傳送裝置的上表面設(shè)有兩個小孔與所述第二氣槽連通，兩個小孔上方分別連接兩個氣體傳送管，所述兩個氣體傳送管分別和所述兩個工作臺的絕緣窗口中心區(qū)域的氣體入口相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置，其特征在于所述的兩個工作臺共用一個排氣泵，所述兩個工作臺所處工作區(qū)域的內(nèi)部氣壓相等。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于電感耦合式等離子體刻蝕室的氣體傳送裝置，所述氣體傳送裝置包括上表面和下表面，所述上表面包括一壓合區(qū)和一氣壓監(jiān)測區(qū)，所述壓合區(qū)位于同一平面，與所述氣體供應(yīng)環(huán)的下表面接觸；所述氣體傳送裝置的下表面包括氣體擴(kuò)散區(qū)域，所述氣體傳送裝置的下表面與所述蓋板上表面有一結(jié)合面，所述蓋板上表面的結(jié)合面上有一進(jìn)氣孔將反應(yīng)氣體源的氣體傳送到所述氣體擴(kuò)散區(qū)域；所述氣壓監(jiān)測區(qū)上設(shè)置一通氣孔，所述通氣孔上方連接一壓力測量裝置，所述通氣孔通過一管道和所述反應(yīng)空間相通。所述裝置通過采用一體設(shè)置，保證了安裝時與上下接觸板的接觸面無縫隙，從而防止反應(yīng)氣體的泄露，造成污染事故。
文檔編號H01J37/32GK202495419SQ201220133699
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者倪圖強(qiáng), 周旭升, 左濤濤, 張亦濤, 徐朝陽 申請人:中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)有限公司