一種進(jìn)氣裝置及半導(dǎo)體加工設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)備制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種進(jìn)氣裝置及半導(dǎo)體加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體加工設(shè)備一般借助等離子體裝置在其反應(yīng)腔室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，使等離子體中的離子、電子、激發(fā)態(tài)的原子、分子和自由基等活性粒子與襯底相互作用，在襯底表面發(fā)生各種物理和化學(xué)反應(yīng)，使襯底表面的性能發(fā)生變化。
[0003]圖1為現(xiàn)有的刻蝕設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，刻蝕設(shè)備包括反應(yīng)腔室1、靜電卡盤(pán)2、噴嘴3、線(xiàn)圈4、射頻電源5、偏壓電源6和抽真空裝置。其中，反應(yīng)腔室I包括腔體和設(shè)于腔體上方的介質(zhì)窗,靜電卡盤(pán)2設(shè)于反應(yīng)腔室I內(nèi)部,用于承載被加工工件。在工藝過(guò)程中，噴嘴3向反應(yīng)腔室I內(nèi)噴射工藝氣體；射頻電源5向線(xiàn)圈4加載射頻功率，將反應(yīng)腔室I內(nèi)的工藝氣體電離為等離子體；偏壓電源6向靜電卡盤(pán)2加載偏壓，使等離子體被吸引至置于靜電卡盤(pán)2上的被加工工件上，并與被加工工件發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)腔室I的底部邊緣區(qū)域設(shè)有一個(gè)抽氣口 7，該抽氣口 7位于靜電卡盤(pán)2的一側(cè)，抽真空裝置通過(guò)該抽氣口 7在上述過(guò)程中將未被電離的工藝氣體及反應(yīng)生成的副產(chǎn)物抽出反應(yīng)腔室I。
[0004]圖2為圖1所示刻蝕設(shè)備中噴嘴的示意圖。圖3為圖2所示噴嘴的A-A截面示意圖。如圖2及圖3所示，噴嘴3內(nèi)設(shè)有中央進(jìn)氣道31和環(huán)繞所述中央進(jìn)氣道31的環(huán)形進(jìn)氣道32。其中，在中央進(jìn)氣道31的下端設(shè)有第一通道，用于向反應(yīng)腔室I的中心區(qū)域噴射工藝氣體；在環(huán)形進(jìn)氣道32的下端設(shè)有多個(gè)第二通道，且多個(gè)第二通道沿環(huán)形進(jìn)氣道32的周向均勻設(shè)置，并且每個(gè)第二通道的一端與環(huán)形進(jìn)氣道32的下端連接；每個(gè)第二通道的另一端向外并向下傾斜延伸，即，多個(gè)第二通道34朝向反應(yīng)腔室I的邊緣區(qū)域呈放射狀分布，這可以增加噴向反應(yīng)腔室I的邊緣區(qū)域的氣體流量,從而可以補(bǔ)償反應(yīng)腔室I中心區(qū)域和邊緣區(qū)域之間的氣體流量差異。
[0005]在實(shí)際應(yīng)用中，上述刻蝕設(shè)備的噴嘴3不可避免地存在下述問(wèn)題，S卩:由于抽氣口7設(shè)置于反應(yīng)腔室I的底部邊緣區(qū)域，且位于靜電卡盤(pán)2的一側(cè)，這使得在通過(guò)該抽氣口 7從反應(yīng)腔室I內(nèi)抽取未電離的工藝氣體時(shí)，靠近抽氣口 7附近的區(qū)域的抽氣速度高于遠(yuǎn)離抽氣口 7的區(qū)域的抽氣速度，從而造成反應(yīng)腔室I內(nèi)的氣流分布不均勻，進(jìn)而對(duì)工藝的均勻性帶來(lái)不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一，提出了一種進(jìn)氣裝置及半導(dǎo)體加工設(shè)備，其通過(guò)改善現(xiàn)有進(jìn)氣裝置的噴嘴結(jié)構(gòu)，使出氣氣流沿噴嘴軸心做螺旋向下運(yùn)動(dòng)，以削弱排氣裝置在排氣過(guò)程中由于抽速不均勻引起的襯底(Wafer)表面氣體不均勻問(wèn)題，使反應(yīng)腔室內(nèi)的工藝氣體具有較好的分布均勻性。
[0007]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種進(jìn)氣裝置，包括設(shè)置在反應(yīng)腔室頂部的噴嘴，所述噴嘴內(nèi)設(shè)置有中央進(jìn)氣通道和環(huán)繞所述中央進(jìn)氣通道設(shè)置的邊緣進(jìn)氣通道，其中，在所述中央進(jìn)氣通道的下端設(shè)置有第一通道，用于朝向所述反應(yīng)腔室的中心區(qū)域噴射工藝氣體；在所述邊緣進(jìn)氣通道的下端設(shè)置有沿其周向間隔設(shè)置的多個(gè)第二通道，用于朝向所述反應(yīng)腔室的邊緣區(qū)域噴射工藝氣體；每個(gè)所述第二通道自邊緣進(jìn)氣通道由上至下，且沿邊緣進(jìn)氣通道的周向順時(shí)針或逆時(shí)針傾斜地延伸至噴嘴的外壁上。
[0008]其中，各個(gè)所述第二通道沿所述邊緣進(jìn)氣通道的周向順時(shí)針或逆時(shí)針傾斜的角度相同。
[0009]其中，各個(gè)所述第二通道的由上至下傾斜的角度相同。
[0010]其中，所述第二通道的進(jìn)氣截面的形狀為圓形或矩形。
[0011]其中，所述多個(gè)第二通道沿所述邊緣進(jìn)氣通道的周向均勻設(shè)置。
[0012]其中，所述第二通道的中心線(xiàn)為直線(xiàn)。
[0013]其中，所述第二通道的中心線(xiàn)為弧線(xiàn)。
[0014]其中，每個(gè)所述第二通道自所述邊緣進(jìn)氣通道延伸至所述噴嘴的下端的外周壁上，且每個(gè)所述第二通道與所述噴嘴的外周壁相切。
[0015]作為另一個(gè)技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，包括反應(yīng)腔室，所述反應(yīng)腔室包括進(jìn)氣裝置，所述進(jìn)氣裝置采用本發(fā)明提供的上述進(jìn)氣裝置。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]本發(fā)明提供的進(jìn)氣裝置，其邊緣進(jìn)氣通道下端的多個(gè)第二通道中，每個(gè)第二通道自邊緣進(jìn)氣通道由上至下，且沿邊緣進(jìn)氣通道的周向順時(shí)針或逆時(shí)針傾斜地延伸至噴嘴的外壁上，使邊緣進(jìn)氣通道內(nèi)的工藝氣體經(jīng)每個(gè)第二通道噴出時(shí)沿邊緣進(jìn)氣通道的周向順時(shí)針或逆時(shí)針傾斜地噴射向反應(yīng)腔室的邊緣區(qū)域，從而在從反應(yīng)腔室內(nèi)抽取未電離的工藝氣體時(shí)，從多個(gè)第二通道噴射出的工藝氣體會(huì)沿噴嘴的軸心在反應(yīng)腔室的邊緣區(qū)域作螺旋向下運(yùn)動(dòng)，避免了垂直進(jìn)氣模式下，不同氣道出氣氣流受到的抽力不同，從而削弱抽速不均勻引起的襯底(Wafer)表面氣體不均勻問(wèn)題，使得工藝氣體在反應(yīng)腔室的邊緣區(qū)域會(huì)具有較好的的分布均勻性，進(jìn)而可以提高工藝的均勻性。
[0018]本發(fā)明提供的半導(dǎo)體加工設(shè)備，其采用本發(fā)明提供的進(jìn)氣裝置，可以在從反應(yīng)腔室內(nèi)抽取未電離的工藝氣體時(shí)，使從多個(gè)第二通道噴射出的工藝氣體沿噴嘴的軸心在反應(yīng)腔室的邊緣區(qū)域作螺旋向下運(yùn)動(dòng)，從而在工藝氣體的螺旋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，使工藝氣體在反應(yīng)腔室的邊緣區(qū)域具有較好的的分布均勻性，進(jìn)而可以提高工藝的均勻性。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為現(xiàn)有的刻蝕設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1所示刻蝕設(shè)備中噴嘴的示意圖；
[0021]圖3為圖2所示噴嘴的A-A截面示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的進(jìn)氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為圖4所示進(jìn)氣裝置的噴嘴沿豎直方向的的半剖視圖；
[0024]圖6為圖5所示噴嘴的沿豎直方向的剖視圖；
[0025]圖7為圖6中區(qū)域F的放大圖；以及
[0026]圖8為圖5所示噴嘴的沿A-A的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明提供的進(jìn)氣裝置及半導(dǎo)體加工設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0028]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的進(jìn)氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4所示進(jìn)氣裝置的噴嘴的沿豎直方向的半剖視圖。圖6為圖5所示噴嘴的沿豎直方向的剖視圖。圖7為圖6中區(qū)域F的放大圖。圖8為圖5所示噴嘴的沿A-A的剖視圖。請(qǐng)一并參看圖4-圖8，進(jìn)氣裝置10包括進(jìn)氣管路11和噴嘴12，其中，噴嘴12設(shè)置在反應(yīng)腔室的頂部100上，其內(nèi)部設(shè)有中央進(jìn)氣通道120和環(huán)繞該中央進(jìn)氣通道120設(shè)置的邊緣進(jìn)氣通道121 ;中央進(jìn)氣通道120和邊緣進(jìn)氣通道121的上端與進(jìn)氣管路11連通，中央進(jìn)氣通道120的下端設(shè)置有第一通道122，用于朝向反應(yīng)腔室的中心區(qū)域噴射工藝氣體；邊緣進(jìn)氣通道121的下端設(shè)置有沿其周向間隔設(shè)置的多個(gè)第二通道123，用于