[发明专利]一种等离子体处理装置及其气体喷淋环的制作方法

说明书

本发明公开了一种等离子体处理装置及其气体喷淋环的制作方法，该装置包含：真空反应腔；上电极组件，位于真空反应腔顶部；下电极组件，位于真空反应腔底部，所述下电极组件和上电极组件相对设置，所述下电极组件包含一承载面，用于承载晶圆；气体喷淋环，环绕设置在下电极组件的外侧，所述气体喷淋环包含若干个气体供应孔，所述气体供应孔与一反应气体输送装置相连，用于将反应气体输送到所述真空反应腔内部，以在所述上电极组件和所述下电极组件之间产生等离子体。其优点是：该装置通过气体喷淋环实现反应气体的输送，不会因为上电极组件等的安装误差使反应气体的输送不均匀进而影响刻蚀效果，较大程度的提升了等离子体处理装置的使用稳定性。

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，具体涉及一种等离子体处理装置及其气体喷淋环的制作方法。

背景技术

在半导体器件的制造过程中，等离子刻蚀是将晶圆加工成设计图案的关键工艺。在整个晶圆处理过程中，等离子体处理装置的上电极组件和真空反应腔的洁净以及反应气体、等离子体环境的均匀性对晶圆的刻蚀效果影响巨大。

现有的等离子体处理装置中，由于设备结构的需要，其反应气体输送通道通常由上电极组件内部的各零件之间的缝隙组成，该结构广泛应用于晶圆刻蚀尤其是晶圆边缘刻蚀(wafer edge etching)领域。通常该装置反应气体输送通道在上电极组件内部，处于晶圆上方，其出气口为上电极组件的两个零件之间的一条缝隙。但是，在实际的安装过程中，零件之间经常存在一些安装误差，整个圆周上的缝隙均匀性即反应气体输送通道的宽度均匀性无法保证一致，从而造成刻蚀不均匀的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等离子体处理装置及其气体喷淋环的制作方法，该等离子体处理装置通过气体喷淋环将反应气体输送到真空反应腔内部，使用一个零件作为供气部件，通过机加工保证晶圆周向反应气体的输出均匀性，不会因为上电极组件的安装误差使反应气体的输送不均匀影响刻蚀效果，较大程度的提升了等离子体处理装置的使用稳定性。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种等离子体处理装置，包含：

真空反应腔；

上电极组件，位于所述真空反应腔顶部；

下电极组件，位于所述真空反应腔底部，所述下电极组件和所述上电极组件相对设置，所述下电极组件包含一承载面，用于承载晶圆；

气体喷淋环，环绕设置在所述下电极组件的外侧，所述气体喷淋环包含若干个气体供应孔，所述气体供应孔与一反应气体输送装置相连，用于将反应气体输送到所述真空反应腔内部，以在所述上电极组件和所述下电极组件之间产生等离子体。

可选的，所述反应气体输送装置设置在所述真空反应腔底部。

可选的，所述气体供应孔的出口向晶圆方向倾斜。

可选的，所述气体供应孔沿晶圆周向均匀或非均匀分布。

可选的，所述气体喷淋环由绝缘类材料制作而成。

可选的，所述绝缘类材料包括陶瓷或石英材料。

可选的，所述气体供应孔内壁和/或出口设有耐等离子体腐蚀性的镀层。

可选的，所述耐等离子体腐蚀性的镀层材料为特氟龙镀层或氧化钇膜层或阳极氧化铝层。

可选的，所述气体供应孔的出口为倒圆角结构。

可选的，所述倒圆角直径≥2倍气体供应孔直径。

可选的，所述等离子体用于对所述晶圆的边缘进行刻蚀。

可选的，所述上电极组件的中心设置一喷气孔，用于提供非反应气体，所述非反应气体对所述晶圆的中心区域形成一保护气幕或对所述晶圆的中心区域清洁。