[发明专利]一种可控制多进气管路组合进气装置及刻蚀方法

说明书

本发明公开了一种可控制多进气管路组合进气装置及刻蚀方法，进气管路设置于真空腔室之上，包括总进气机构、分流进气机构和上腔盖；上腔盖盖合于真空腔室之上，且上腔盖上设有多个分支进气口，利用上腔室不同位置进气，从而使腔室内部不同位置气体浓度不同，通过控制气体在腔室不同位置的浓度，来控制射频启用时气体在腔室内被高频电场电离产生的等离子体浓度不同，产生的等离子体与晶圆表面刻蚀层物质发生反应进行刻蚀或等离子体之间生成某种物质沉积在晶圆表面，通过控制腔室不同位置气体浓度及生成等离子体浓度不同，从而控制晶圆各位置在腔室内刻蚀或沉积镀膜速度不同，达到控制调节刻蚀与镀膜的均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是一种可控制多进气管路组合进气装置及刻蚀方法。

背景技术

等离子刻蚀，是干法刻蚀中最常见的一种形式，其原理是暴露在电子区域的气体形成等离子体，由此产生的电离气体和释放高能电子组成的气体，从而形成了等离子或离子，电离气体原子通过电场加速时，会释放足够的力量与表面驱逐力紧紧粘合材料或蚀刻表面。本发明应用于ICP与PECVD设备领域，对晶片进行刻蚀。现有的进气装置通常采用一个分支进气口使气体进入真空腔室，然而现有的进气方式还存在如下问题：

1.只有一个分支进气口难以保证晶圆在刻蚀中的均匀性。

2.不能调节局部进气浓度，不方便对晶片的局部刻蚀。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种可控制多进气管路组合进气装置及刻蚀方法，该进气装置通过多个进气管路和分支进气口，使该真空腔室不同位置气体浓度及生成等离子体浓度不同，从而控制晶圆各位置在腔室内刻蚀或沉积镀膜速度不同，达到控制调节刻蚀与镀膜的均匀性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种可控制多进气管路组合进气装置，进气装置设置于真空腔室之上，包括总进气机构、分流进气机构和上腔盖；上腔盖盖合于真空腔室之上，且上腔盖上设有多个分支进气口，上腔盖上设有中心进气口；

总进气机构包括：气柜、第一总进气管路、第二总进气管路、储气腔、中心进气口和进气隔膜阀；第一总进气管路一端连接气柜，第二总进气管路一端连接于第一总进气管路上，另一端连接于储气腔上，进气隔膜阀位于第二总进气管路上；储气腔设置于中心进气口上；

分流进气机构包括：第一进气管、第二进气管、第一主进气管；第一进气管和第二进气管的一端共同连接于第一主进气管的一端，第一进气管和第二进气管的另一端通过分支进气口与上腔盖边缘连接，第一主进气管的另一端与第一总进气管路的另一端连接，第一进气管、第二进气管上设有隔膜阀。

作为本发明的进一步优选，分流进气机构还包括：第三进气管、第四进气管、第二主进气管，第三进气管和第四进气管的一端共同连接于第二主进气管的一端，第三进气管和第四进气管的另一端通过分支进气口与上腔盖边缘连接，第二主进气管的另一端与第一总进气管路连接，第三进气管、第四进气管上设有隔膜阀。

作为本发明的进一步优选，所述进气隔膜阀与进气阀为气动阀。

作为本发明的进一步优选，上腔盖上开设有圆槽，在圆槽之中设置有窗口。

作为本发明的进一步优选，还包括射频电容和射频线圈，射频线圈为螺纹盘旋结构，置于窗口内，射频电容连接于射频线圈之上。

作为本发明的进一步优选，还包括电磁阀，所述隔膜阀和进气隔膜阀连接电磁阀，电磁阀由PLC控制开关；所述PLC连接至上位机。

作为本发明的进一步优选，所述第一总进气管路、第二总进气管路、第一进气管、第二进气管、第三进气管、第四进气管、第一主进气管和第二主进气管采用PU管。

一种可控制多进气管路组合进气装置的刻蚀方法，包括以下步骤：

步骤一：将晶圆置于真空腔室中，储气腔的中心进气口位于晶圆圆心位置，晶圆外周外平均分布多个分支进气口；