[发明专利]一种等离子体刻蚀设备进气装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种等离子体处理工艺中的进气装置, 适用于等离子体刻蚀、等离子体辅助沉积、等离子体清洗设备。 

背景技术

 在等离子体处理工艺中，工艺气体在基片表面分配的均匀性是均匀刻蚀的前提和保证。传统上，工艺气体都是通过进气管经过一匀流板直接喷淋，气体从匀流板中心向四周扩散，这种进气装置对于小尺寸基片在一定范围内基本能满足要求，对于大尺寸基片由于气流的衰减使基片边缘附近气体密度越来越低，气体的均匀性变差，从而无法保证等离子体密度的均匀性。传统进气装置示意图见图1。由于当前半导体基片尺寸越来越大，特征尺寸越来越小，传统进气装置已无法满足工艺的需要。为此，迫切需要研究一种新的进气装置，解决工艺气体均匀性问题。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种等离子体刻蚀设备进气装置，解决当前等离子体加工工艺中进气均匀性差的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种等离子体刻蚀设备进气装置，包括连接等离子体刻蚀设备的等离子体源室和反应腔体的中空连接件；所述连接件内固定有匀气环；所述匀气环上开设有缺口，所述缺口两侧的匀气环端口与固定在连接件内的三通接头的两个端口连通；所述三通接头第三个端口与一根连通开设在所述连接件上的进气口和出气口的进气管连通；所述匀气环内侧壁上开设有多个喷淋孔。

本发明的匀气环采用直径为6～15mm的内抛光316L不锈钢管制成，所述匀气环直径为250mm，所述多个喷淋孔大小相同，各喷淋孔直径均为0.5~3mm，相邻两个喷淋孔的间距为1~5mm，所述多个喷淋孔均匀分布在所述匀气环内侧壁上；本发明对匀气环的尺寸大小，喷淋孔的大小、间距进行优化设计，可极大提高大尺寸基片加工的气流的均匀性。

匀气环各喷淋孔的大小可以相同，也可以根据实际情况逐渐增大或减小；喷淋孔的分布可以等间距，也可以根据实际情况逐渐增大或减小。

所述匀气环通过紧固件与所述连接件内壁固定连接。

本发明的连接件为法兰。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明匀气环的气体由四周向中心喷淋，从四周到中心喷淋过程中单个喷淋孔喷淋出的气体密度越来越低，但是各个喷淋孔喷淋出的气体将在中心汇集，从而弥补了单个喷淋孔由四周到中心气体衰减的不足，提高了由四周到中心的气体密度；本发明可以大大改善大尺寸基片处的气流密度均匀性，从而提高等离子体刻蚀均匀性；本发明结构简单，易于制造，可以根据不同应用场合对其进行改进以适应不同需求。

附图说明

图1为传统匀流进气装置示意图；

图2为本发明一实施例俯视图；

图3为本发明一实施例侧视图；

图4为匀气环结构示意图。

具体实施方式

如图2～图4所示，本发明一实施例包括连接等离子体刻蚀设备的等离子体源室2和反应腔体的中空连接件4；所述连接件内固定有匀气环1；所述匀气环1上开设有缺口9，所述缺口9两侧的匀气环1端口与固定在连接件4内的三通接头3的两个端口连通；所述三通接头3第三个端口与一根连通开设在所述连接件4上的进气口7和出气口8的进气管10连通；所述匀气环1内侧壁上开设有多个喷淋孔6。

本实施例中，匀气环1采用直径为6～15mm的内抛光316L不锈钢管制成，所述匀气环1直径为250mm；匀气环1通过紧固件5与所述连接件4内壁固定连接。

本实施例中，多个喷淋孔6大小相同，各喷淋孔6直径均为0.5~3mm，相邻两个喷淋孔的间距为1~5mm。

本实施例中，多个喷淋孔6均匀分布在所述匀气环1内侧壁上。

本实施例中，连接件4为法兰。

混合好的工艺气体通过焊接在法兰上的进气管10、三通接头3进入到匀气环，气流通过喷淋孔6喷出；采用本发明实施例提供的进气装置能明显提高等离子体反应腔体中工艺气体的均匀性，从而提高等离子体处理的均匀性。