[实用新型]等离子刻蚀机台

说明书

本实用新型提供了等离子刻蚀机台，包括：反应腔室，所述反应腔室具有围绕出等离子体生成空间的侧壁以及位于所述侧壁上的顶壁；电极基板，设置在所述反应腔室内且固定在所述反应腔室的顶壁的底面上；至少一个气孔，贯穿所述电极基板，以提供刻蚀气体注入到所述反应腔室内的通道，且各个所述气孔为朝向所述反应腔室的所述侧壁倾斜的斜孔。通过改变反应腔体内注入刻蚀气体的气孔的分布和形状来提高刻蚀速率，将气孔排布在电极基板的边缘处，将气孔设置成斜孔，使得刻蚀气体朝向侧壁注入，并沿侧壁向下流动，加快了等离子体流向晶圆的速度，提高了解离效率，从而提高晶圆的刻蚀速度。

技术领域

本实用新型涉及等离子刻蚀设备技术领域，特别涉及一种等离子刻蚀机台。

背景技术

干法刻蚀是芯片制造领域最主要的表面材料去除方法，拥有更好的剖面控制。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(plasma)，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刻蚀表面。

刻蚀采用的等离子体源常见的有容性耦合等离子体(capacitivelycoupledplasma，CCP)源、感应耦合等离子体(Inductivelycoupledplasma，ICP)源和微波ECR等离子体(microwaveelectroncyclotronresonanceplasma)源等。

目前常用的一种ICP刻蚀机台通常具有：内部设定有等离子生成空间且呈圆柱筒形的反应腔室(cylindricalcoilchamber)、盘绕在反应腔室外侧壁上的线圈、将刻蚀气体供应至反应腔室的等离子生成空间中的机构(包括气孔gashole)以及将反应腔室内的气体排出的排气机构等。在需要对反应腔室的晶圆进行刻蚀时，对ICP刻蚀机台的线圈施加高频率电力而产生感应磁场后，将刻蚀气体供应至反应腔室内的等离子生成空间中，通过感应磁场将刻蚀气体等离子化，而利用生成的等离子对晶圆表面进行刻蚀。

请参考图1，ICP刻蚀机台中，用于向反应腔室注入刻蚀气体的气孔通常设置在真空反应腔的顶壁上，且均匀分布，各个气孔通常均呈圆柱形真空状。刻蚀气体经过气孔呈直线状注入反应腔室中后，通常从反应腔室的顶部向底部呈圆锥状逐渐向下流动，见图2中等离子的运动路径，从而，愈靠近反应腔室中的晶圆，刻蚀气体的浓度则愈低，刻蚀气体的解离效率也愈低，生成的等离子体的浓度也随之降低，由此导致刻蚀速度受到影响。

此外在刻蚀时，由于反应腔室的侧壁干涉，等离子体(plasma)无法均匀向下，即使将气孔设置在靠近电极基板的圆心处，也还是会导致晶圆边缘区域的刻蚀速度较其中央区域的刻蚀速度小，最终导致晶圆面内的刻蚀均匀性降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种等离子刻蚀机台，以解决刻蚀气体经过气孔呈直线状注入真空容器中后，刻蚀速度慢的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种等离子刻蚀机台，包括：

反应腔室，所述反应腔室具有围绕出等离子体生成空间的侧壁以及位于所述侧壁上的顶壁；

电极基板，设置在所述反应腔室内且固定在所述反应腔室的顶壁的底面上；

至少一个气孔，贯穿所述电极基板，以提供刻蚀气体注入到所述反应腔室内的通道，且各个所述气孔为朝向所述反应腔室的所述侧壁倾斜的斜孔，使所述气孔输出的刻蚀气体朝向所述侧壁流动且在被所述侧壁反射后向着所述反应腔室的底壁流动。

优选的，所述反应腔室为圆筒形腔室，且其侧壁的外部缠绕有环形耦合线圈。

优选的，所述气孔沿所述电极基板的周向排布在所述电极基板上。

优选的，多个所述气孔以所述反应腔室的中心轴为轴线，排布一圈或至少两圈。