[发明专利]一种反应室、干法刻蚀设备及刻蚀方法

说明书

本发明公开了一种反应室，属于刻蚀设备技术领域，为提高刻蚀均一性而设计。反应室包括腔体和设置于所述腔体内的上电极，反应室还包括气体扩散板及调节组件，气体扩散板设置于所述上电极的正上方，并隔断所述腔体，所述气体扩散板上开置有多个气孔，用于向所述上电极所处的腔体内通入制程气体；调节组件设置于所述气体扩散板上，用于调节每个所述气孔的通气面积。本发明提供的反应室，通过采用气体扩散板和调节组件对用于刻蚀的气体进行局部浓度调节，从而可调节刻蚀图案的局部刻蚀速率，降低刻蚀的负载效应，提高刻蚀均一性和刻蚀质量。本发明还公开了一种包括上述反应室的干法刻蚀机及应用于该干法刻蚀机的刻蚀方法。

技术领域

本发明涉及刻蚀设备领域，尤其涉及一种提高产品刻蚀均一性的反应室、干法刻蚀设备及刻蚀方法。

背景技术

在半导体制备工艺中，刻蚀是用化学或物理的方法有选择性从硅表面或玻璃基面去除不需要的材料，在硅片或者玻璃基板上复制所需图形的最后图形转移的工艺步骤，可分为湿法刻蚀和干法刻蚀。干法刻蚀是利用气态中产生的等离子体，通过经光刻而开出的掩膜层窗口，与暴露于等离子体中的硅片或玻璃基片进行物理和化学反应，刻蚀掉硅片或玻璃基片上暴露的表面材料的一种工艺技术。干法刻蚀的各向异性可以实现细微图形的转换，满足越来越小的尺寸要求，已成为亚微米及以下尺寸最主要的刻蚀方法。

但由于在干法刻蚀中，刻蚀表面的图形形状和密度等存在差异，因此不同图形形状和密度下的刻蚀速率会有所差异，导致造成刻蚀形成的沟槽的深度和关键尺寸出现差异，如被刻蚀的面积大，则会消耗较多的刻蚀剂，刻蚀剂浓度下降，刻蚀速率就随之减缓，反之，需要刻蚀的面积较小，刻蚀速率相对较快，这种现象，被称为负载效应。由负载效应导致的刻蚀速率的变化，影响着刻蚀速率的均一性，并直接影响刻蚀整体的均一性和刻蚀的质量。

发明内容

本发明提供一种反应室、干法刻蚀设备和刻蚀方法，以提高干法刻蚀的刻蚀均一性，减小刻蚀负载，提高刻蚀质量。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种反应室，包括腔体和设置于所述腔体内的上电极，所述反应室还包括：

气体扩散板，设置于所述上电极的正上方，并隔断所述腔体，所述气体扩散板上开置有多个气孔，用于向所述上电极所处的腔体内通入制程气体；以及

调节组件，设置于所述气体扩散板上，用于调节每个所述气孔的通气面积。

在一个实施例中，所述气孔包括设置于所述气体扩散板中心的第一气孔和设置于所述气体扩散板边缘的多个第二气孔，多个所述第二气孔环绕所述第一气孔设置。

在一个实施例中，所述调节组件包括多个推板，每个所述推板对应设置在每个所述气孔一侧，所述气体扩散板上设置有滑槽，所述推板能沿所述滑槽滑动以调节对应的所述气孔的通气面积。

在一个实施例中，所述反应室还包括：驱动组件，连接于所述调节组件，用于驱动所述调节组件进行调节动作；控制组件，连接于所述驱动组件，用于控制所述驱动组件动作。

在一个实施例中，所述控制组件为计算机终端，所述计算机终端预设有不同刻蚀工况下用于调节所述气孔通气面积的调节参数。

在一个实施例中，所述反应室还包括第一检测组件，设置于所述气体扩散板的上方并连接于所述控制组件，用于检测所述气孔的通气面积。

在又一个实施例中，所述反应室还包括第二检测组件，设置于所述上电极下方并连接于所述控制组件，用于检测刻蚀区域的刻蚀速率；所述控制组件接收所述检测组件的检测信息，并根据所述检测信息控制所述驱动组件动作。

一种干法刻蚀设备，包含上述的反应室。

一种刻蚀方法，采用上述的干法刻蚀设备，并包含如下步骤：

根据刻蚀图案，通过所述调节组件调节所述气孔的通气面积；