一种改善由沉积膜厚不同导致沉积速率存在差异的陶瓷环制造技术

本发明专利技术属于半导体制造技术领域，具体涉及一种改善由沉积膜厚不同导致沉积速率存在差异的陶瓷环。本发明专利技术通过增大薄膜沉积设备中抽气陶瓷环的抽气孔孔径并且在抽气孔边缘进行倒角设计，减小气体流动时的流阻，从而避免由于抽气孔被薄膜堵塞而影响沉积速率，解决了随着沉积薄膜越后，沉积速率越低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体制造
，具体涉及一种改善由沉积膜厚不同导致沉积速率存在差异的陶瓷环。
技术介绍
绝缘薄膜沉积在半导体领域中是非常重要的一道工序，而原子层沉积(AtomicLayerDeposition，ALD)和等离子增强化学气相沉积(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition，PECVD)等沉积装置都是在反应腔室形成等离子体来对载物台及所载物进行薄膜沉积。通常，这些沉积设备腔体都连接真空泵，在薄膜沉积构成中及完成后，通过真空泵进行抽气工作，这时反应腔室内的气体通过抽气陶瓷环上小孔被真空泵抽走，腔体达到所需压力。腔体内的气体流经抽气陶瓷环上小孔时会受到一定的阻碍，并且随着薄膜的不断沉积，小孔会被所沉积的薄膜堵塞，导致流阻增大，从而影响薄膜的沉积速率。在生产过程中，通常会有不同薄膜厚度的需求，如果相同的工艺条件因为所沉积的薄膜薄厚不同而导致沉积速率有差异，则无法精准控制薄膜的厚度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种改善由沉积膜厚不同导致沉积速率存在差异的陶瓷环，通过增加抽气陶瓷环上抽气孔的孔径并且在抽气孔边缘进行倒角设计，增大抽气速率，降低由于抽气孔内由于薄膜累积而引起的沉积速率变化。本专利技术是这样实现的，提供了一种改善由沉积膜厚不同导致沉积速率存在差异的陶瓷环，通过增大薄膜沉积设备中抽气陶瓷环的抽气孔孔径，并且在抽气孔边缘设计倒角，提高气体抽走速率，从而避免抽气孔被薄膜堵塞。进一步地，抽气陶瓷环的抽气孔直径增加1～8mm。进一步地，在抽气陶瓷环抽气孔的一侧进行倒角设计，使其由直角变为圆角。进一步地，在抽气陶瓷环抽气孔的两侧进行倒角设计，使其由直角变为圆角。进一步地，抽气陶瓷环上的一圈抽气孔在抽气陶瓷环上居中位置均匀分布。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：通过将抽气陶瓷环上抽气孔的孔径变大且抽气孔边缘由直角变为圆角，降低了腔体内气体的流阻，增加了抽气速率，有效的改善了由于抽气孔内薄膜累积而引起的沉积速率变化。附图说明下面结合附图及实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1为本专利技术抽气陶瓷环与承载台位置关系及抽气孔的内侧倒角设计结构示意图；图2为本专利技术抽气陶瓷环的抽气孔的外侧倒角设计结构剖面示意图。图3为本专利技术抽气陶瓷环的抽气孔内侧及外侧均为倒角设计结构剖面示意图。图4为在安装不同结构抽气孔的抽气陶瓷环条件下，沉积不同厚度的薄膜沉积速率对比(实心圆表示抽气孔孔径为1～3mm且抽气孔内壁为直角；空心圆表示抽气孔孔径为4～6mm且抽气孔内壁一侧为圆角)。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术根据现有技术中相同工艺配方，在沉积不同膜厚时沉积速率存在差异的问题，提供了一种改进的方法，通过增大抽气陶瓷环抽气孔的孔径，且对抽气孔内壁进行倒角设计来增加抽气的速率，从而简单有效的改善沉积过程中抽气环内由于薄膜累积而引起的沉积速率降低。如图1所示，为承载台1和抽气陶瓷环2的位置关系及抽气孔内部一侧倒角设计的结构示意图，抽气陶瓷环2环绕在承载台1的上表面周围，上面设置有一圈抽气孔21，每个抽气孔21内壁一侧均为圆角设计，并且每个抽气孔21到抽气陶瓷环2下表面的垂直距离相等，相邻两个抽气孔21之间的弧度距离也相等。另外，也可以在所述抽气孔的内部外侧进行倒角设计，如图2所示，同样可以达到减小气体流动阻力的效果，优选的，在所述抽气孔内外两侧进行倒角设计，如图3所示。实施例本实施例采用等离子增强化学气相沉积设备选用孔径分别为1～3mm(普通抽气陶瓷环)和4～6mm的圆角抽气陶瓷环进行薄膜沉积，抽气陶瓷环处于反应腔室上盖及承载台组合围成一个相对独立的孔间中，抽气陶瓷环外侧与抽气管路相连，在薄膜沉积完成后，通过真空泵进行抽气工作，这时反应腔室内的气体通过抽气陶瓷环上小孔被真空泵抽走，腔体达到所需压力。由图4可以看出，当使用普通孔径(1～3mm)抽气陶瓷环并且抽气孔内部是直角时，随着沉积时间不断延长，沉积速率不断降低(如图二中实心点所示)。当换成大孔径(4～6mm)抽气陶瓷环并且抽气孔内壁一侧是圆角时，随着沉积时间不断延长，沉积速率变化不大(如图二中空心点所示)。由此可见，利用大孔径的圆角抽气陶瓷环对于沉积速率有明显的改善，这是由于大孔径的抽气陶瓷环比小孔径的抽气陶瓷环气体抽走的速率高，当沉积薄膜较厚时，大孔径以及圆角的抽气陶瓷环有效避免了薄膜堵塞在孔内及边缘，使腔体内气体的流阻保持不变，从而沉积速率不会随着沉积时间的增加而降低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善由沉积膜厚不同导致沉积速率存在差异的陶瓷环，其特征在于，通过增大薄膜沉积设备中抽气陶瓷环的抽气孔孔径，并且在抽气孔边缘设计倒角，提高气体抽走速率，从而避免抽气孔被薄膜堵塞。

【技术特征摘要】
1.一种改善由沉积膜厚不同导致沉积速率存在差异的陶瓷环，其特征在于，通过增大薄膜沉积设备中抽气陶瓷环的抽气孔孔径，并且在抽气孔边缘设计倒角，提高气体抽走速率，从而避免抽气孔被薄膜堵塞。2.根据权利要求1所述的一种改善由沉积膜厚不同导致沉积速率存在差异的陶瓷环，其特征在于，所述抽气陶瓷环的抽气孔直径增加1～8mm。3.根据权利要求1所述的一种改善由沉积膜厚不同导致沉积速率存在差异...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚艳丽，杨艳，宁建平，
申请(专利权)人：沈阳拓荆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21