等离子处理装置及其气体输送装置、气体切换方法制造方法及图纸

技术编号:10685608 阅读:118 留言:0更新日期:2014-11-26 15:57
本发明专利技术提供了等离子处理装置及其气体输送装置、气体切换方法,其中,所述气体输送装置包括:第一气体源;第一流量控制器,其连接于所述第一气体源的下游;第一阀门和第二阀门,其连接于所述第一流量控制器的下游;第一子流量控制器和第二子流量控制器,其分别连接于所述第一阀门和第二阀门的下游;串联的第一预存空间和第二预存空间,其连接于所述第一子流量控制器下游;串联的第三预存空间和第四预存空间,其连接于所述第一子流量控制器下游,其中,所述第一预存空间、所述第二预存空间、所述第三预存空间和所述第四预存空间和腔室之间还分别连接有子阀门。本发明专利技术能够实现多种制程气体的快速切换,且避免了制程气体的浪费。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了,其中,所述气体输送装置包括:第一气体源;第一流量控制器,其连接于所述第一气体源的下游;第一阀门和第二阀门,其连接于所述第一流量控制器的下游;第一子流量控制器和第二子流量控制器,其分别连接于所述第一阀门和第二阀门的下游;串联的第一预存空间和第二预存空间,其连接于所述第一子流量控制器下游;串联的第三预存空间和第四预存空间,其连接于所述第一子流量控制器下游,其中,所述第一预存空间、所述第二预存空间、所述第三预存空间和所述第四预存空间和腔室之间还分别连接有子阀门。本专利技术能够实现多种制程气体的快速切换,且避免了制程气体的浪费。【专利说明】
本专利技术涉及半导体制造领域,尤其涉及一种。
技术介绍
等离子处理装置利用真空反应室的工作原理进行半导体基片和等离子平板的基片的加工。真空反应室的工作原理是在真空反应室中通入含有适当刻蚀剂源气体的反应气体,然后再对该真空反应室进行射频能量输入,以激活反应气体,来激发和维持等离子体,以便分别刻蚀基片表面上的材料层或在基片表面上淀积材料层,进而对半导体基片和等离子平板进行加工。 基片的制程有时候需要两种或以上的制程气体,甚至还需要不断地在两种或以上的制程气体之中切换。现有技术的其中一种做法是仅利用MFC等气体流量控制装置来控制多种制程气体的切换,但是仅依靠MFC无法在多种制程气体之中快速切换。现有技术的另一种做法是保持多种制程气体的持续输入腔室,当其中一种气体用于制程时,控制其他气体不要流入腔室或者导出腔室。但是这样的气体切换机制,会造成大量气体的浪费,甚至环境污染。 为了解决现有技术的气体切换机制的上述问题,提出本专利技术。
技术实现思路
针对
技术介绍
中的上述问题,本专利技术提出了一种。 本专利技术第一方面提供了一种用于等离子处理装置的气体输送装置,所述等离子处理装置包括一腔室,基片放置于腔室之中进行制程,其中,所述气体输送装置包括: 第一气体源,其容纳并提供第一制程气体; 第一流量控制器,其连接于所述第一气体源的下游,输出具有可控流量的第一制程气体; 第一阀门和第二阀门,其连接于所述第一流量控制器的下游,将从所述流量控制器输出的第一制程气体分成两路; 第一子流量控制器和第二子流量控制器,其分别连接于所述第一阀门和第二阀门的下游,并分别将第一制程气体进一步分成两路; 串联的第一预存空间和第二预存空间,其连接于所述第一子流量控制器下游,其连接于腔室并将第一制程气体输送入腔室; 串联的第三预存空间和第四预存空间,其连接于所述第一子流量控制器下游,其连接于腔室并将第一制程气体输送入腔室, 其中,所述第一预存空间、所述第二预存空间、所述第三预存空间和所述第四预存空间和腔室之间还分别连接有第一子阀门、第二子阀门、第三子阀门和第四子阀门。 进一步地,所述气体输送装置用于博世工艺。 进一步地,所述气体输送装置还包括: 第二气体源,其容纳并提供第二制程气体; 第二流量控制器,其连接于所述第二气体源的下游,输出具有可控流量的第二制程气体; 第三阀门和第四阀门,其连接于所述流量控制器的下游,将从所述流量控制器输出的第二制程气体分成两路; 第三子流量控制器和第四子流量控制器,其分别连接于所述第三阀门和第四阀门的下游,并分别将第二制程气体进一步分成两路; 串联的第五预存空间和第六预存空间,其连接于所述第三子流量控制器下游,其连接于腔室并将第二制程气体输送入腔室; 串联的第七预存空间和第八预存空间,其连接于所述第四子流量控制器下游,其连接于腔室并将第二制程气体输送入腔室, 其中,所述第五预存空间、所述第六预存空间、所述第七预存空间和所述第八预存空间和腔室之间还分别连接有第五子阀门、第六子阀门、第七子阀门和第八子阀门。 进一步地,所述第一流量控制装置、所述第二流量控制装置、所述第三流量控制装置和所述第四流量控制装置为MFC。 进一步地,所述第一子流量控制器、第二子流量控制器、第三子流量控制器和所述第四子流量控制器为orifice。 进一步地,所述第一制程气体为刻蚀气体,所述第二制程气体为侧壁保护气体。 进一步地,所述刻蚀气体包括Ar、02、SF6 ;,所述侧壁保护气体包括Ar和C4F8。 本专利技术第二方面提供了一种等离子处理装置,其特征在于,所述等离子处理装置包括本专利技术第一方面所述的气体输送装置。 本专利技术第三方面提供了一种用于等离子处理装置的气体切换方法,其中,所述等离子体处理装置包括本专利技术第一方面所述的气体输送装置,其中,所述方法包括如下步骤: 步骤a,打开第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门,使得第一预存空间、所述第二预存空间、所述第三预存空间、所述第四预存空间、第五预存空间、第六预存空间、第七预存空间和第八预存空间都分别充满第一制程气体或第二制程气体; 步骤b,依次打开第一子阀门、第五子阀门、第二子阀门、第六子阀门、第三子阀门、第七子阀门、第四子阀门和第八子阀门,其中,同一时间只能开启其中一个子阀门,以使得第一制程气体和第二制程气体分别可切换地输送入腔室内部。 进一步地,所述第一子阀门、第五子阀门、第二子阀门、第六子阀门、第三子阀门、第七子阀门、第四子阀门和第八子阀门的切换时间的取值范围为小于I秒。 本专利技术提供的能够实现多种制程气体的快速切换,且避免了制程气体的浪费。 【专利附图】【附图说明】 图1是根据本专利技术一个具体实施例的等离子处理装置的气体输送装置。 【具体实施方式】 以下结合附图,对本专利技术的【具体实施方式】进行说明。 图1是根据本专利技术的一个具体实施例的等离子处理装置的气体输送装置。如图1所示,等离子体处理腔室100具有一个处理腔体,处理腔体基本上为柱形,且处理腔体侧壁基本上垂直,处理腔体内具有相互平行设置的上电极和下电极。通常,在上电极与下电极之间的区域为处理区域,该区域将形成高频能量以点燃和维持等离子体。在基台中的静电夹盘上方放置待要加工的基片,该基片可以是待要刻蚀或加工的半导体基片或者待要加工成平板显示器的玻璃平板。其中,所述静电夹盘用于夹持基片。反应气体从气体源中被输入至处理腔体内,一个或多个射频电源可以被单独地施加在下电极上或同时被分别地施加在上电极与下电极上,用以将射频功率输送到下电极上或上电极与下电极上,从而在处理腔体内部产生大的电场。大多数电场线被包含在上电极和下电极之间的处理区域内,此电场对少量存在于处理腔体内部的电子进行加速,使之与输入的反应气体的气体分子碰撞。这些碰撞导致反应气体的离子化和等离子体的激发,从而在处理腔体内产生等离子体。反应气体的中性气体分子在经受这些强电场时失去了电子,留下带正电的离子。带正电的离子向着下电极方向加速,与被处理的基片中的中性物质结合,激发基片加工,即刻蚀、淀积等。在等离子体处理腔室100的合适的某个位置处设置有排气区域,排气区域与外置的排气装置(例如真空泵泵)相连接,用以在处理过程中将用过的反应气体及副产品气体抽出腔室。其中,等离子体约束环用于将等离子体约束于处理区域内。 下面结合博世工艺(bosh)对本专利技术进行说明。博世工艺采取刻蚀和沉积交替进行,在刻蚀步骤中通常用Ar、02、SF6的混合气体(本专利技术简称刻蚀气本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于等离子处理装置的气体输送装置,所述等离子处理装置包括一腔室,基片放置于腔室之中进行制程,其中,所述气体输送装置包括:第一气体源,其容纳并提供第一制程气体;第一流量控制器,其连接于所述第一气体源的下游,输出具有可控流量的第一制程气体;第一阀门和第二阀门,其连接于所述第一流量控制器的下游,将从所述流量控制器输出的第一制程气体分成两路;第一子流量控制器和第二子流量控制器,其分别连接于所述第一阀门和第二阀门的下游,并分别将第一制程气体进一步分成两路;串联的第一预存空间和第二预存空间,其连接于所述第一子流量控制器下游,其连接于腔室并将第一制程气体输送入腔室;串联的第三预存空间和第四预存空间,其连接于所述第一子流量控制器下游,其连接于腔室并将第一制程气体输送入腔室,其中,所述第一预存空间、所述第二预存空间、所述第三预存空间和所述第四预存空间和腔室之间还分别连接有第一子阀门、第二子阀门、第三子阀门和第四子阀门。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王洪青周旭升
申请(专利权)人:中微半导体设备上海有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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