反应腔室及等离子体加工设备制造技术

本发明专利技术提供一种反应腔室及等离子体加工设备，该反应腔室包括承载装置，承载装置设置在反应腔室内，用于承载被加工工件，在承载装置的侧壁外侧和反应腔室的内侧壁之间设置有一个悬臂，在承载装置的侧壁外侧和反应腔室的内侧壁之间还设置有至少一个辅助装置，至少一个辅助装置和悬臂沿承载装置的周向间隔且均匀设置，并且阻挡反应腔室内气体流动的每个辅助装置和悬臂的上表面相同。本发明专利技术提供的反应腔室，其可以提高反应腔室内的气流场的均匀性和对称性，因而可以使得被加工工件的刻蚀速率测绘图为中心对称图形，从而可以采用现有的调节方式调节被加工工件的刻蚀均匀性，进而可以提高工艺质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体设备制造
，具体涉及一种反应腔室及等离子体加工设备。
技术介绍
等离子体加工设备是应用比较广泛的加工设备，主要借助等离子体对基片等的被加工工件进行镀膜、刻蚀等工艺。在刻蚀工艺中，刻蚀均匀性是影响工艺质量的重要因素。图1为现有的等离子体加工设备的反应腔室的结构示意图。请参阅图1，反应腔室10包括承载装置11、进气装置12、内衬13、排气装置14、感应线圈15和与之电连接的射频电源16。其中，承载装置11设置在反应腔室10内，且与设置在反应腔室10外部的偏压电源17电连接，用于采用静电引力的方式将被加工工件吸附在其上表面上；承载装置11还与设置在反应腔室10外部的冷却器18相连接，用于对位于承载装置11上的被加工工件进行冷却；在承载装置11的侧壁外侧与反应腔室10的内侧壁之间设置有悬臂19，悬臂19为空心结构，用以作为其与偏压电源17、冷却器18和加热装置等其他装置向连接的通道；进气装置12设置在反应腔室10的顶部，与外部的工艺气源相连通，用于向反应腔室10内输送工艺气体；感应线圈15设置在反应腔室10的顶壁上方，用以在射频电源16开启时将反应腔室10内的工艺气体激发形成等离子体，以实现等离子体对被加工工件进行刻蚀工艺；排气装置14设置在反应腔室10的底部，包括控制阀141和排气泵142，通过控制控制阀141的打开或者关闭来控制排气泵142与反应腔室10的连通或者断开，排气泵142用于在控制阀141打开时将反应腔室10内的气体由上至下排出反应腔室10 ;内衬13沿反应腔室10的内周壁设置，且与承载装置11的外周壁相连接，如图1所示，用于限定反应腔室10内气体的分布，并且，阻挡气体由上至下排出的内衬13上设置有排气孔，以使排气装置14将工艺气体经由排气孔由上至下排出反应腔室10。然而，采用上述图1所述的反应腔室在实际应用中不可避免的会存在以下问题:如图2、图3、图4和图5所示，位于悬臂19处的气流下降，且有气体分子与悬臂19碰撞后被弹回，造成反应腔室10内的气流场不均匀，从而造成被加工工件的靠近悬臂19位置处(SP，7点位置处)的刻蚀速率较小，且被加工工件的靠近其右侧的位置处(即，5点和6点位置处)的刻蚀速率较大，即，造成被加工工件的刻蚀速率测绘图为非中心对称图形；而现有的通过调节感应线圈15内外圈的电流比例和被加工工件的内外圈温度等的方式仅适用被加工工件的刻蚀速率测绘图为中心对称图形的情况，其并不能实现对被加工工件的刻蚀速率测绘图为非中心对称图形进行调节。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中存在的技术问题，提供了一种反应腔室及等离子体加工设备，其可以提高反应腔室内的气流场的均匀性和对称性，因而可以使得被加工工件的刻蚀速率测绘图为中心对称图形，从而可以采用现有的调节方式调节被加工工件的刻蚀均匀性，进而可以提高工艺质量。本专利技术提供一种反应腔室，包括承载装置，所述承载装置设置在反应腔室内，用于承载被加工工件，在所述承载装置的侧壁外侧和所述反应腔室的内侧壁之间设置有一个悬臂，在所述承载装置的侧壁外侧和所述反应腔室的内侧壁之间还设置有至少一个辅助装置，至少一个所述辅助装置和所述悬臂沿所述承载装置的周向间隔且均匀设置，并且阻挡所述反应腔室气体流动的每个所述辅助装置和所述悬臂的上表面相同。其中，每个所述辅助装置的结构与所述悬臂的结构相同。其中，每个所述辅助装置包括辅助板和固定件，所述固定件固定在所述承载装置的侧壁外侧和所述反应腔室的内侧壁上的对应位置，用于支撑所述辅助板；所述辅助板设置在所述固定件上，且阻挡所述反应腔室内气体流动的所述辅助板和所述悬臂的上表面相同。其中，每个所述辅助装置的上表面与所述悬臂的上表面在同一水平面上。其中，每个所述辅助装置的上表面的形状与所述悬臂的上表面的形状相同。其中，还包括进气装置，所述进气装置设置在所述反应腔室的顶部，且与设置在所述反应腔室外部的工艺气源相连通，用于向所述反应腔室内提供工艺气体。其中，还包括排气装置，所述排气装置设置在所述反应腔室的底部，用于将位于所述反应腔室内的气体由上至下排出所述反应腔室。其中，在所述反应腔室内还设置有内衬，所述内衬沿所述反应腔室的内周壁设置，且与所述承载装置的外周壁相连接，用于限定所述反应腔室内气体的分布，并且阻挡所述气体由上至下排出的所述内衬上设置有排气口，以使所述排气装置将气体经由所述排气口由上至下排出所述反应腔室。其中，所述悬臂为空心结构，用以作为所述承载装置与外部装置相连接的通道。本专利技术还提供一种等离子体加工设备，包括反应腔室，所述反应腔室采用本专利技术提供的上述反应腔室。本专利技术具有下述有益效果:本专利技术提供的反应腔室，其借助在承载装置的侧壁外侧和反应腔室的内侧壁之间还设置有至少一个辅助装置，至少一个辅助装置和悬臂沿承载装置的周向间隔且均匀设置，并且阻挡反应腔室内气体流动的每个辅助装置和悬臂的上表面相同，可以使得气体经由间隔且均匀设置的辅助装置和悬臂之间的间隙均匀流动，这与现有技术仅设置一个悬臂相比，可以提高反应腔室内的气流场的均匀性和对称性，因而可以使得被加工工件的刻蚀速率测绘图为中心对称图形，从而可以采用现有的调节方式调节被加工工件的刻蚀均匀性，进而可以提高工艺质量。本专利技术提供的等离子体加工设备，其采用本专利技术提供的反应腔室，可以提高反应腔室内的气流场的均匀性和对称性，从而可以提高工艺质量。【附图说明】图1为现有的等离子体加工设备的反应腔室的结构示意图；图2为图1所示的反应腔室内部气流模拟图；图3为采用图1所示的反应腔室的被加工工件的刻蚀速率测绘图；图4为被加工工件的1-7点位置的示意图；图5为图4中所示的1-7点位置的刻蚀速率柱形图；图6为本专利技术实施例提供的反应腔室的结构示意图；图7为图6所示的辅助装置的结构示意图；以及图8为本专利技术实施例提供的反应腔室的另一种结构示意图。【具体实施方式】为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术提供的反应腔室及等离子体加工设备进行详细描述。图6为本专利技术实施例提供的反应腔室的结构示意图。图7为图6所示的辅助装置的结构示意图。请一并参阅图6和图7，本实施例提供的反应腔室20包括承载装置21，承载装置21设置在反应腔室20内，用于承载被加工工件，在承载装置21的侧壁211外侧和反应腔室20的内侧壁之间设置有一个悬臂22，具体地，该悬臂22为空心结构，如图7所示，用以作为承载装置21与外部装置相连接的通道，例如，外部装置包括射频电源23和冷却器24等装置，承载装置21与射频电源23的连接线可经由该通道将二者电连接，承载装置21与冷却器24的连通管道可经由该通道将二者相连通。在承载装置21的侧壁211外侧和反应腔室20的内侧壁之间还设置有至少一个辅助装置25，至少一个辅助装置25和悬臂22沿承载装置21的周向间隔且均匀设置，具体地，在本实施例中，如图7所示，辅助装置25的数量为一个，该辅助装置25设置在与悬臂22相对称的位置处，该辅助装置25的结构与悬臂22的结构相同，即，该辅助装置25为空心结构的悬臂；并且阻挡反应腔室20内气体流动的每个辅助装置25和悬臂22的上表面相同；由上可知，可以使得气体经由间隔且均匀设置的辅助装置25和悬臂22之间的间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应腔室，包括承载装置，所述承载装置设置在反应腔室内，用于承载被加工工件，在所述承载装置的侧壁外侧和所述反应腔室的内侧壁之间设置有一个悬臂，其特征在于，在所述承载装置的侧壁外侧和所述反应腔室的内侧壁之间还设置有至少一个辅助装置，至少一个所述辅助装置和所述悬臂沿所述承载装置的周向间隔且均匀设置，并且阻挡所述反应腔室气体流动的每个所述辅助装置和所述悬臂的上表面相同。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李国荣，杨盟，邢涛，符雅丽，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11