[发明专利]一种气体分布板及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体反应腔室部件制作技术领域，尤其涉及一种气体分布板的制作技术领域。

背景技术

在半导体设备的制造过程中，例如蚀刻、沉积、氧化、溅射等处理过程中，通常会利用等离子体对基片（半导体晶片、玻璃基片等）进行处理。一般地，对于等离子体处理装置来说，作为生成等离子体的方式，在高频放电方式的等离子体处理装置中，包括电容耦合型等离子体反应器和电感耦合型等离子体反应器。所述的电容耦合型反应器通常配置有上部电极和下部电极，优选地这两个电极平行设置。而且，通常在下部电极之上载置被处理基片，经由整合器将等离子体生成用的高频电源施加于上部电极或者下部电极。通过由该高频电源所生成的高频电场来使反应气体的外部电子加速，从而产生等离子体对下部基片进行等离子体处理。

在半导体制造领域，广泛使用向待处理基片以喷淋状供气的喷淋头。例如在等离子体刻蚀处理设备中，在处理室内设置有用于载置基片的载置台，与该载置台相对的上方位置设置有喷淋头，该喷淋头的表面设置有多个气体喷出孔，以喷淋状供给反应气体来产生等离子体。在对基片进行等离子体刻蚀处理时，等离子体的分布均匀度对基片刻蚀均匀度有很大影响，而通过喷淋头提供的反应气体的分布均匀度决定着等离子体的分布均匀度，为了得到具有良好均一性的刻蚀基片，需要气体喷淋头的气体喷出孔致密且均匀。目前常用的气体喷淋头经过钻孔等机械加工的方法获得气体喷出孔，由于考虑到成本和加工难度，气体喷出孔常常很难做到致密且具有小口径大深度，在刻蚀反应腔内，对应机械加工孔洞的位置与未加工孔洞的位置，存在气流分布的不均匀性，此种不均匀性造成刻蚀工艺的不均匀性，并且随着刻蚀空间减小和气流增大而越发显著，限制了刻蚀空间进一步减小，工作气体气流进一步增大的潜力。同时，机械制得的气体喷出孔由于孔壁平直，增大了颗粒污染的风险。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种气体分布板，所述分布板包括上层板和下层板，所述上层板包括若干气体通孔和环绕所述气体通孔设置的凸起板，所述下层板包括凹槽和气体挡板；所述上层板和所述下层板固定连接，所述上层板的凸起板嵌入所述下层板的凹槽内，所述下层板的气体挡板位于所述气体通孔末端下方，并与所述气体通孔末端设置第一气体通道，所述气体挡板与所述上层板的凸起板侧壁设置第二气体通道，所述第一气体通道和所述第二气体通道气体联通。

优选的，所述上层板的凸起板和所述下层板的凹槽形状相同，所述凹槽的尺寸大于所述凸起板的尺寸。

优选的，所述上层板和所述下层板外围分别设置安装板，所述安装板之间设置垫片。

优选的，所述上层板和所述下层板外围分别设置安装板，所述安装板的厚度略大于所述上层板和所述下层板的主体厚度。

优选的，所述气体通道的宽度小于等于所述气体通孔的直径。

优选的，所述气体通孔在所述上层板上均匀分布，所述凸起板为环绕所述气体通孔的不连续的弧状结构。

优选的，所述的弧状凸起板包括延伸突出板，所述延伸突出板探入相邻的凸起板之间。

优选的，所述上层板和所述下层板表面涂覆抗等离子体腐蚀的保护层。

优选的，所述的涂覆材料为三氧化二钇、陶瓷涂层。

优选的，所述的气体分布板的材料为铝、石墨、碳化硅、氧化铝及石英中的一种。

进一步的，本发明还公开了一种制作气体分布板的方法，包括如下步骤：

制作一上层板，在所述上层板上均匀设置若干气体通孔，环绕所述气体通孔设置若干凸起板；

制作一下层板，对应所述上层板的凸起板处制作凹槽，所述凹槽的尺寸大于所述凸起板的尺寸；所述凹槽之间为气体挡板；

将所述上层板和所述下层板嵌合连接，所述凸起板嵌入所述凹槽，所述气体挡板与所述气体通孔末端之间，所述气体挡板侧壁与所述凸起板侧壁之间，分别保持一定距离。

优选的，所述气体挡板与所述气体通孔末端之间，所述气体挡板侧壁与所述凸起板侧壁之间，分别保持一小于等于气体通孔直径放入距离。

优选的，在将所述上层板和所述下层板嵌合连接前，分别对所述上层板和所述下层板涂覆抗等离子体腐蚀的保护层。

优选的，所述的涂覆方法为等离子体喷溅、化学气相沉积或物理气相沉积中的一种。

优选的，所述上层板和所作下层板之间放置一垫片。