[发明专利]一种应用于等离子体处理装置中的高均匀性气路系统

说明书

本发明公开了一种应用于等离子体处理装置中的高均匀性气路系统，包括内空底座，内空底座侧壁上设有台阶，内空底座的开口覆盖设有第二匀流底板，第二匀流底板上分布有第二匀流喷嘴，第二匀流底板上部覆盖设有第一匀流底板，第一匀流底板上分布有第一匀流喷嘴，第一匀流底板上设有顶盖，顶盖上设有第一进气口和第二进气口；内空底座的内部设有陶瓷内衬，陶瓷内衬与内空底座侧壁上的台阶之间形成腔室，内空底座的底部还设有连通腔室的抽气通道。本发明中结构简单，通过各个匀流腔可均匀混合各种工艺气体，方便使用，满足高精度控制及大面积刻蚀均匀性的要求。

技术领域

本发明涉及刻蚀及镀膜技术领域，尤其涉及一种应用于等离子体处理装置中的高均匀性气路系统。

背景技术

随着器件尺寸的不断缩小，半导体设备需要持续提高制造工艺的精度，而可用于导体刻蚀的电介质刻蚀中的原子层刻蚀(ALE)为整体工艺精度的提高提供了解决方案。ALE工艺是一种能够精密控制被去除的材料量的先进技术，能够实现原子级别的精准控制。每次循环只去除薄薄一层材料，对于设备工艺时间和步骤周期提出较高要求的同时，对气路系统能够达到的均匀性也有较高要求。

目前行业中的真空等离子刻蚀和镀膜设备抽气系统多为单第一进气口以及单通道泵抽系统，此种结构比较简易，第一进气口和泵抽系统分布于腔室中心的上下位置，气体通过喷嘴进入腔室后来不及充分扩散均匀即被泵抽系统抽走，满足不了气体分布高精度控制及大面积刻蚀均匀性的要求。目前市场上主流设备往往只考虑进气均匀性设置部分匀流结构，而没有将进气及抽气的均匀性同时考虑；或者只考虑抽气效率和便利性，而不考虑抽气均匀性对于工艺均匀性造成的影响。实际上，为了达到较高的工艺需求，腔室内部均匀的工艺气体分布是必不可少的，因此需要同时考虑进气系统和抽气系统的均匀性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在等离子体刻蚀设备及等离子体镀膜设备使用中工艺气体均匀性差的缺点，而提出一种应用于等离子体处理装置中的高均匀性气路系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种应用于等离子体处理装置中的高均匀性气路系统，包括开口朝上的内空底座，内空底座的侧壁上设有台阶，内空底座的开口覆盖设有第二匀流底板，第二匀流底板上分布有通向内空底座内部的第二匀流喷嘴，所述第二匀流底板为内凹结构，其上部覆盖设有第一匀流底板，第一匀流底板上分布有第一匀流喷嘴，第一匀流喷嘴贯穿第二匀流底板通向内空底座内部，所述第一匀流底板上设有顶盖，顶盖为内凹结构，其凹面盖合在第一匀流底板上，所述顶盖上设有通向顶盖与第一匀流底板之间空间的第一进气口，所述顶盖上还设有通向第一匀流底板与第二匀流底板之间空间的第二进气口；所述内空底座的内部设有环状的陶瓷内衬，所述第一匀流喷嘴和第二匀流喷嘴均通向陶瓷内衬的环形结构内，陶瓷内衬与内空底座侧壁上的台阶之间形成腔室，陶瓷内衬的环形一周分布有通向腔室的通孔，所述内空底座的底部还设有连通腔室的抽气通道。

作为更进一步的优选方案，所述第一匀流喷嘴的数量为50～3000个，孔径为0.1mm～30mm；所述第二匀流喷嘴的数量为50～4000个，孔径为0.1mm～20mm。

作为更进一步的优选方案，所述第一匀流喷嘴和第二匀流喷嘴为斜向设置，其倾斜角度为10°-20°。

本发明的一种应用于等离子体处理装置中的高均匀性气路系统，包含多个匀流腔的进气及抽气系统，能够更好的应用于半导体的等离子体刻蚀设备、等离子体镀膜设备等；既提高了气体系统进气，抽气的效率，又增强了进气和抽气的均匀性，大大提高了工艺效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图中：1第一进气口，2、顶盖，3、第一匀流底板，4、第一匀流喷嘴，5、第二进气口，6、第二匀流底板，7、第二匀流喷嘴组成，8、腔室，9、陶瓷内衬，10、抽气通道。

具体实施方式