[发明专利]一种等离子体刻蚀设备的腔室内衬

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体刻蚀技术领域，特别是一种干法等离子体刻蚀设备的腔室内衬。

背景技术

刻蚀是半导体、微电子及LED制造过程中的一个重要工序，刻蚀是利用化学或物理方法有选择性地从硅片或者蓝宝石衬底表面去除不需要的材料的过程。随着半导体器件的集成度提高，半导体器件的线宽越来越小，关键尺寸的控制也越来越重要，对刻蚀工艺的要求也越来越高。从工艺上区分，刻蚀可以分为湿法刻蚀和干法刻蚀。干法刻蚀即等离子体刻蚀，通常在等离子体处理装置中通入刻蚀气体，并电离刻蚀气体成等离子体，利用所述等离子体对待刻蚀的晶圆进行刻蚀。现有的等离子体刻蚀方法通常在待刻蚀表面形成光刻胶图形，以该光刻胶图形为掩膜对待刻蚀层进行刻蚀。干法刻蚀由于各项异性好，选择比高，可控性好，灵活性高，重复形好，易实现自动化，洁净度高的优点成为当今最常用的刻蚀工艺之一。

干法等离子体刻蚀设备中，反应腔室是用于进行等离子体刻蚀的核心部件。腔室内工艺气体的均匀分布是保证等离子体均匀分布的关键因素，而等离子体的均匀分布则是影响刻蚀均匀性的关键。

如图1所示，现有的等离子体刻蚀装置的结构包括圆筒状反应腔体A3和盖在反应腔体A3上面的石英盖A4，石英盖A4的中央位置设有进气孔，反应腔体A3的侧壁A1、底壁A2及石英盖A4形成了反应腔室。待刻蚀的基片A6放置在反应腔室内底壁A2的中央位置。这种等离子体刻蚀装置中，石英盖A4为圆形板状，现有技术中石英盖A4的中央有一个进气孔A5.根据流体的特性，当刻蚀气体由石英盖A4中央的进气孔A5进入反应腔室时，气体趋于直接冲击底壁A2中间位置，不易于向周围扩散，于是就造成了中间位置的气体密度较大，而越靠近侧壁A1位置，气体密度越小。

另外，这种等离子刻蚀设备在刻蚀过程中，不可避免地会产生很多刻蚀沉积物并聚集附着在腔室内壁上，造成腔室的污染和损伤，且难以去除导致反应腔室内刻蚀环境的不稳定性且加快了设备的损耗。

发明内容

为了克服现有的等离子刻蚀设备的反应腔体内刻蚀气体的均匀性差及容易造成腔室污染和损伤的缺点，本发明提供了一种能够均匀反应腔室内刻蚀气体的等离子体刻蚀设备的腔室内衬。

等离子体刻蚀设备的腔室内衬，包括圆筒状的本体，本体上设有取送待刻蚀晶片的传送片口，本体的外壁与等离子刻蚀设备的反应腔室适配，本体底部设有一圈向内延伸的环形底板，环形底板与待刻蚀晶片的位置匹配，环形底板上均匀地分布有匀流槽孔；本体的顶部设有与反应腔室连接的固定法兰。

进一步，反应腔室一侧设有抽真空室，内衬底板分隔所述的反应腔室和抽真空室，抽真空室与抽真空泵连接。

进一步，匀流槽由呈同心圆排布的槽孔组成，同一个圆周上等间隔地分布有多个槽孔。槽孔为圆弧形，槽孔的宽度约为1.5mm。圆弧形槽孔的圆心角小于或等于20°。

进一步，传送片口高出环形底板的顶面。

进一步，外壁上开设有观察孔。

本发明的有益效果在于：

1、内衬底板上设有匀流槽孔，抽真空时，反应腔室的气体经匀流槽孔进入抽真空室内，匀流槽孔的数量多，相比一般常用的圆孔形内衬，气流通过的面积大，高真空的抽取能力强，提高了片盘周围气体的均匀性。

2、内衬安装于等离子体刻蚀设备的反应腔室内，能够有效防止或减少刻蚀沉积物积聚或附着在反应腔室的内壁上，能够延长腔室的使用寿命。内衬通过固定法兰安装于反应腔室内，因此内衬更换、安装方便，只需要定时更换或清洗内衬即可保持刻蚀环境的纯净性。

附图说明

图1是现有技术的示意图。

图2是本发明的立体图。

图3是本发明的正视图。

图4是匀流槽孔的示意图。

图5是匀流槽孔安装于反应腔室内的示意图。

具体实施方式

如图2-5所示，等离子体刻蚀设备的腔室内衬，包括圆筒状的本体1，本体1上设有取送待刻蚀晶片的传送片口5，本体1的外壁与等离子刻蚀设备的反应腔室7适配，本体1底部设有一圈向内延伸的环形底板2，环形底板2与待刻蚀晶片9的位置匹配，环形底板2上均匀地分布有匀流槽4；本体1的顶部设有与反应腔室7连接的固定法兰3。环形底板2与待刻蚀晶片9的位置匹配指的是环形底板2的顶面与待刻蚀晶片9齐平。

反应腔室7一侧设有抽真空室8，内衬底板分隔所述的反应腔室7和抽真空室8，抽真空室8与抽真空泵连接。