[实用新型]一种石英盖及真空反应腔室

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体制造技术领域，具体涉及一种石英盖 及真空反应腔室。

背景技术

等离子装置广泛地应用于集成电路(IC)或MEMS器件的制 造工艺中，其中一个显著的用途就是电感耦合等离子体(ICP)装 置。等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和 自由基等活性粒子，这些活性粒子和衬底相互作用使材料表面发 生各种物理和化学反应,从而使材料表面性能获得变化。在基于半 导体装置的制造中，可以将多层材料交替的沉积到衬底表面并从 衬底表面刻蚀该多层材料。

图1显示了目前常用的一种电感耦合等离子体(ICP)设备结 构。工艺气体通过管路由固定在石英密封板1上的进气口2进入 真空反应腔室3，在施加了射频电源的线圈4的激发下，工艺气体 电离成等离子体(Plasma)5，并在支撑晶片的静电卡盘 (ElectrostaticChuck)6通入射频，产生偏置电压，等离子体在偏 置电压的驱动下，对吸附在静电卡盘(ESC)6上的晶片(Wafer) 7进行沉积刻蚀。等离子体轰击晶片表面，并形成一系列物理和化 学过程，使晶片刻出所需的图形，刻蚀后的生成物通过分子泵 (TurboPump)8抽走。

随着刻蚀工艺技术的发展，以及新的工艺要求的提出，特别 是65nm/45nm技术以后，刻蚀线条变得越来越精细化，尺寸不断 缩小，这些对刻蚀工艺提出了巨大的技术挑战，这也对进气的控 制带来了新的发展方向。刻蚀工艺中反应气体的分布对刻蚀结果 有着较为重要的影响，不同的气体分布可直接的影响着等离子体 粒子的分布，并进一步影响着刻蚀的最终工艺结果。气体通过喷 嘴进入反应腔室后的非均匀性，将导致整个晶片表面的刻蚀速率 及刻蚀均匀性都有很大的变化，从而影响芯片生产的良品率。目 前，随着晶片的尺寸从200mm增加到300mm，相应腔室的体积随 之增大，这使得要想提供更加均匀的气体分布更加困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上 述不足，提供一种石英盖及真空反应腔室，该石英盖使得工艺气 体在真空反应腔室的内腔均匀分布，进而可以使得工艺时内腔内 的晶片表面反应速率更加均匀。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是提供一种石英 盖，设置于真空反应腔室的上部，所述石英盖包括石英密封板和 石英匀流板，所述石英密封板与所述真空反应腔室的侧壁和真空 反应腔室的底壁围成所述真空反应腔室的内腔，所述石英匀流板 位于所述内腔且在所述石英密封板的下方，所述石英密封板上设 置有进气口，所述石英匀流板具有至少两个通孔，所述进气口、 所述通孔和所述内腔之间连通。

优选的是，所述真空反应腔室的内侧壁设置有台阶，所述石 英匀流板的外围放置于所述台阶上。

优选的是，所述石英密封板底部设置有凹槽，所述凹槽用于 容纳所述石英匀流板，以在所述石英密封板与所述石英匀流板之 间形成分布工艺气体的气体匀流层。

优选的是，所述石英匀流板与所述凹槽的侧壁，或所述真空 反应腔室的侧壁固定连接。

优选的是，所述的石英盖还包括密封圈，该密封圈位于所述 石英密封板与所述真空反应腔室的侧壁之间，所述石英密封板和/ 或所述真空反应腔室的侧壁上设置有用于容纳所述密封圈的凹 槽。

优选的是，在所述石英匀流板上由中心向外的所述通孔的分 布密度由低到高。

优选的是，在所述石英匀流板上由中心向外的所述通孔的直 径由小到大。

优选的是，所述通孔为圆柱孔、圆锥孔、台阶孔中的一种或 几种。

优选的是，所述通孔的中心轴与所述真空反应腔室的中心轴 平行，或所述通孔的中心轴由上至下向所述真空反应腔室的外侧 倾斜。

优选的是，所述通孔在所述石英匀流板上均匀分布。

本实用新型还提供一种真空反应腔室，包括上述的石英盖。

本实用新型中的石英盖的石英匀流板位于所述内腔且在所述 石英密封板的下方，且进气口、通孔和内腔之间连通，从而使得 工艺气体经由石英匀流板进入真空反应腔室的内腔的中央及四周 均匀分布，进而可以使得工艺时内腔内的晶片表面反应速率更加 均匀，尤其是晶片边缘的表面反应速度与晶片中央反应速度几乎 一致，提高了工艺的稳定性，提高了生产的良品率。

附图说明