[实用新型]一种反应离子刻蚀设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体领域，尤其涉及一种用于反应离子刻蚀工艺和等离子体离子清洗工艺的反应离子刻蚀设备。

背景技术

反应离子刻蚀((RIE，Reactive Ion Etching))的刻蚀过程同时兼有物理和化学两种作用。辉光放电在零点几到几十帕的低真空下进行，硅片处于阴极电位，放电时的电位大部分降落在阴极附近，大量带电粒子受垂直于硅片表面的电场加速，垂直入射到硅片表面上，以较大的动量进行物理刻蚀，同时它们还与薄膜表面发生强烈的化学反应，产生化学刻蚀作用。反应离子刻蚀工艺也被广泛应用于半导体基片和LED基片上去除污染物或某些材料的工艺技术。目前的反应离子刻蚀设备是将气体通过进气口直接被注入到反应室，由于气体在反应室中分散不均匀，造成刻蚀均匀性差。

实用新型内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提出一种能提高刻蚀均匀性和刻蚀效率的反应离子刻蚀设备。

本实用新型的目的将通过以下技术方案得以实现：

一种反应离子刻蚀设备，包括一接地的真空室，所述真空室内的底部设有一自下而上的基片架；所述基片架即为电极，所述基片架和一电源之间连接导通，所述基片架上均匀划分为至少两层的工作区域；所述各工作区域的下部为水平架设在所述基片架上的阴极，所述各工作区域的上部为布气管路，所述布气管路上排布有布气孔，所述布气孔正对相应的阴极；所述各布气管路分别固定连接在所述真空室内，所述布气管路是螺旋盘状的结构，由螺旋盘绕的圆管组成，所述圆管与一进气管连通；所述进气管穿出所述真空室与一供气系统连接。

优选的，上述的一种反应离子刻蚀设备，其中：所述电源为射频电源或直流脉冲电源的任一种，所述电源的功率为200W～1000W。

优选的，上述的一种反应离子刻蚀设备，其中：所述布气孔均匀地排布在所述布气管路上，所述布气孔的直径为0.2mm～1.0mm，所述布气孔之间的中心距离为18mm～22mm。

优选的，上述的一种反应离子刻蚀设备，其中：所述圆管的内径小于或者等于350mm，相邻的螺旋盘绕的圆管之间的空隙距离为15mm～30mm，所述各工作区域上均匀刻蚀的基片尺寸为直径300mm或者12寸。

优选的，上述的一种反应离子刻蚀设备，其中：所述布气管路固定连接于一平板上，且所述平板的平整度为±0.5mm，所述平板固定连接于所述真空室内。

优选的，上述的一种反应离子刻蚀设备，其中：所述供气系统供给的气体包括Ar，O₂，CF₄或者Cl₂。

优选的，上述的一种反应离子刻蚀设备，其中：所述工作区域的层数为5层～8层，所述各工作区域中相应的阴极和布气管路之间的距离为60mm～80mm。

优选的，上述的一种反应离子刻蚀设备，其中：所述进气管，布气管路和平板的材料均为不锈钢。所述进气管和布气管路的材料均为316L的1/4”管，平板的材料为SUS304不锈钢。316L材质的1/4”管具有很好的耐腐蚀性，耐氧化性能，良好的焊接性能；SUS304不锈钢在真空中放气率最低，被广为采用，具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能。

本实用新型的反应离子刻蚀设备，在刻蚀过程中，通过特殊设计的布气管路、布气孔的孔径大小和排布以及阴阳极之间的距离，能够均匀刻蚀工作区域内的基片，使刻蚀量均匀性控制在±5％范围之内；此外，基片架上可以同时设有多层电极，使得单一批次即可对多个基片进行刻蚀，有效提高了生产效率。本实用新型适用于半导体基片和LED基片的反应离子刻蚀工艺和等离子体离子清洗工艺。

以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的布气管路的结构示意图。

具体实施方式

实施例1