[实用新型]一种等离子体处理装置有效

专利信息
申请号: 202021431098.3 申请日: 2020-07-20
公开(公告)号: CN212182268U 公开(公告)日: 2020-12-18
发明(设计)人: 连增迪;左涛涛;吴狄;倪图强 申请(专利权)人: 中微半导体设备(上海)股份有限公司
主分类号: H01J37/32 分类号: H01J37/32
代理公司: 上海元好知识产权代理有限公司 31323 代理人: 徐雯琼;章丽娟
地址: 201201 上海市浦东新*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 等离子体 处理 装置
【说明书】:

实用新型公开一种等离子体处理装置,反应腔内设置基座,用于向反应腔内输送气体的气体供应装置包含气体总管道和多路气体分流输送管路,气体总管道上设置一前端压力传感器,每路气体分流输送管路上分别设置一流量控制阀和一后端压力传感器,后端压力传感器用于监测该路气体分流输送管路上流量控制阀输出端的压力,流量控制阀通过调节自身阀开度控制该路分流输送管路上的气体流量,并保证前端压力传感器测得的压力值大于或等于任一后端压力传感器测得的压力值的两倍。本实用新型的多路气体分流输送管路能准确地按照比例向反应腔内输送反应气体;能实现1分2路、1分3路甚至1分更多路;流量控制速度快、控制结果准确,结构简单,成本低。

技术领域

本实用新型涉及半导体加工领域,特别涉及一种等离子体处理装置。

背景技术

等离子体处理装置利用真空反应腔的工作原理进行基片的加工,真空反应腔的工作原理是在真空反应腔中通入含有适当刻蚀剂源气体的反应气体,然后再对该反应腔进行射频能量输入,以激活反应气体,来激发和维持等离子体,使等离子体轰击位于基座上的基片,实现对晶片的刻蚀等等离子体工艺。为了在大面积的等离子反应腔中获得均匀的加工效果或者为了使反应腔腔内不同区域能获得不同密度的等离子体或者其他需求,需要向反应腔不同区域供应相同或不同流量的气体,通过将反应气体分流为各自流量的多路,从而将多路反应气体输送至不同区域。

气体的分流一般使用孔口或者气体分流器,通常孔口不能做到无级分流,即气体分流的比例是固定的;气体分流器可实现气体的分流,但是目前的气体分流器只能实现1分2路,无法实现1分3路、1分5路甚至1分更多路。而在实际应用中又需要进行1分多路的控制过程,比如实现反应腔体从边缘4个分区进气。而且,目前的气体分流器的响应速度还很慢。

现有技术还存在另一个问题:电感耦合式等离子体处理装置ICP的机台使用一个1分2路的气体分流器,分成两管气体,然后分别通过下游的孔口再分成两管气体;尽管一路混合气体通过气体分流器和孔口组合分成四路气体到反应腔体中,但是此时存在的不足还包含:(1)孔口的尺寸加工难控制;(2)下游的机械零件或多或少存在差异,导致流阻不同。因此,最终进入不同分区的气体流量与预期的目标流量有所不同,影响等离子体处理装置中的基片的刻蚀效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种等离子体处理装置,通过在气体总管道上设置前端压力传感器以及在多路气体分流输送管路上分别设置流量控制阀和后端压力传感器,流量控制阀通过调节自身阀开度控制该路分流输送管路上的气体流量,并保证前端压力传感器测得的压力值大于等于任一后端压力传感器测得的压力值的两倍,使得各路气体分流输送管路准确地按照设定比例向反应腔内输送相应流量的反应气体。

为了达到上述目的,本实用新型通过以下技术方案实现:

一种等离子体处理装置,所述等离子体处理装置包括至少一个反应腔,所述反应腔内设置用于支撑基片的基座,一气体供应装置用于向所述反应腔内输送工艺气体,所述气体供应装置包含一气体总管道和对所述气体总管道进行气体分流的多路气体分流输送管路,所述气体总管道上设置一前端压力传感器,用于监测所述气体总管道的压力;每路气体分流输送管路上分别设置一流量控制阀和一后端压力传感器,所述后端压力传感器用于监测该路气体分流输送管路上所述流量控制阀输出端的压力,所述流量控制阀通过调节自身阀开度控制该路分流输送管路上的气体流量,并保证前端压力传感器测得的压力值大于或等于任一后端压力传感器测得的压力值的两倍。

可选的,所述气体供应装置包含N路气体分流输送管路,N≥2,所述N路气体分流输送管路上分配的目标气体流量相同或不相同。

可选的,所述流量控制阀通过电信号控制所述自身阀开度,包括压电阀或电磁阀或针阀。

可选的,所述流量控制阀的阀开度与施加到该流量控制阀上的电压信号呈线性关系。

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