喷气装置以及包含该喷气装置的生产机台制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种喷气装置以及包含该喷气装置的生产机台，所述喷气装置包括内部具有空腔的喷气管道，所述喷气管道的外壁上开设有与空腔贯通的喷气孔，所述喷气孔的中心轴线与喷气管道的横截面的夹角大于或等于0°且小于90°，且所述喷气孔的中心轴线与喷气管道的中心轴线不相交，令空腔内气体自喷气孔喷出后，不但会形成沿喷气管道径向的径向气流，还会形成沿喷气管道周向的周向气流。气流的周向运动尤其可以搅拌半导体刻蚀机台之反应腔内的等离子体，还可以吹散喷气管道和电场周边聚集的等离子体，使反应腔内等离子体分布均匀，确保硅片的刻蚀质量，同时防止等离子体对喷气管道和其他相关部件的刻蚀效应，延长这些设备的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
喷气装置以及包含该喷气装置的生产机台
本技术涉及半导体设备
，具体涉及一种喷气装置以及包含该喷气装置的生产机台。
技术介绍
在半导体的制造流程中，涉及两种基本的刻蚀工艺：干法刻蚀和湿法刻蚀。其中，干法刻蚀是把晶圆暴露于刻蚀气体所产生的等离子体中，等离子体与晶圆发生物理和/或化学反应，从而选择性地从晶圆表面除去不需要的材料，且由于干法刻蚀可以使电路图变得更加精细，因此，得到了广泛的应用。目前一种包含喷气管道的喷气装置应用在干法刻蚀中，该喷气管道使用时向反应腔内喷射刻蚀气体，刻蚀气体进而电离生成等离子体，而等离子体在电场的作用下其正电荷进一步被吸附到被刻蚀晶圆表面后与被刻蚀晶圆表面产生物理和/或化学反应，且反应生成的挥发性物质被真空设备抽离反应腔。然而，上述喷气管道喷射刻蚀气体时，会造成反应腔中等离子体分布不均匀问题，最终影响了刻蚀的均匀性，降低了硅片刻蚀的质量。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种喷气装置以及生产机台，以解决一种因气体喷射方向不合理而导致生产机台尤其是刻蚀机台，加工质量差的问题。为解决上述技术问题，本技术提供了一种喷气装置，包括内部具有空腔的喷气管道，所述喷气管道的外壁上开设有与所述空腔贯通的喷气孔，所述喷气孔的中心轴线与所述喷气管道的横截面的夹角大于或等于0°且小于90°，且所述喷气孔的中心轴线与所述喷气管道的中心轴线不相交。可选的，所述喷气孔的中心轴线与所述喷气管道的横截面的夹角大于0°；所述喷气管道还包括至少另一空腔，所述至少另一空腔周向围绕所述空腔设置；所述喷气管道具有相对的第一端和第二端，所述至少另一空腔至少贯通所述第一端，所述空腔至多贯通所述第二端，且所述喷气孔的出气口朝向所述第一端；所述喷气管道的外壁上另开设有与所述空腔贯通的第一进气孔；所述喷气管道的外壁上还开设有与所述至少另一空腔贯通的第二进气孔。可选的，所述喷气孔为多个，多个所述喷气孔围绕所述空腔的周向布置，和/或多个所述喷气孔沿所述喷气管道的中心轴线方向布置。可选的，所述空腔与所述喷气管道的一端贯通，所述喷气孔的出气口朝向所述喷气管道未被贯通的一端；或者，所述空腔与所述喷气管道的两端均不贯通，所述喷气管道的外壁上另开设有与所述空腔贯通的进气孔；或者，所述空腔与所述喷气管道的一端贯通，所述喷气管道的外壁上另开设有与所述空腔贯通的进气孔，所述喷气孔的出气口朝向所述喷气管道被贯通的一端；或者，所述空腔与所述喷气管道的两端贯通，所述喷气孔的出气口朝向所述喷气管道的其中一端。可选的，所述喷气孔的中心轴线偏离所述喷气管道径向的角度为60°～70°。可选的，所述喷气管道的外壁上还开设有与所述空腔贯通的另一喷气孔，所述另一喷气孔的中心轴线与所述喷气管道的横截面的夹角大于或等于0°且小于90°，且所述另一喷气孔的中心轴线与所述喷气管道的中心轴线相交。可选的，所述另一喷气孔为多个，多个所述另一喷气孔围绕所述空腔的周向布置，和/或多个所述另一喷气孔沿所述喷气管道的中心轴线方向布置。可选的，所述喷气孔的中心轴线与所述喷气管道的横截面的夹角大于0°，且所述另一喷气孔的中心轴线与所述喷气管道的横截面的夹角等于0°。此外，本技术另提供了一种包括上述喷气装置的生产机台，所述生产机台还包括一容纳空间，所述喷气孔的出气口向所述容纳空间喷气。可选的，所述生产机台为刻蚀机台。综上所述，采用本技术提供的喷气装置，由于喷气管道上喷气孔的开设方向与喷气管道的中心轴线不相交，使得与喷气孔贯通的空腔内气体自喷气孔喷出后，不但会形成沿喷气管道径向的径向气流，还会形成沿喷气管道周向的周向气流。气流的周向运动尤其可以起到搅拌被该喷气管道喷气的刻蚀机台之容纳空间内等离子体的作用，令等离子体在容纳空间内分布均匀，确保了硅片刻蚀的质量。气流的周向运动还特别可以避免等离子体在喷气管道和电场周边聚集，也就是将刻蚀机台上喷气管道和电场周边聚集的等离子体吹散，由此避免等离子体对喷气管道和电场附近的相关部件的刻蚀效应，从而延长这些设备的使用寿命，降低生产成本。特别地，在干法刻蚀制程中，相较于刻蚀气体自喷气孔喷出后仅形成单股径向气流，本技术的喷气装置通过另形成一股周向气流，减弱了径向气流对等离子体均匀性分布的破坏，从而有效确保了硅片干法刻蚀的质量。附图说明图1是一种用于干法刻蚀的喷气装置的立体示意图；图2是图1所示的喷气装置的纵向剖视图；图3是图1所示的喷气装置的横向剖视图；图4是一种刻蚀机台的剖视图；图5是等离子体在刻蚀机台之反应腔内分布的密度云图；图6是本技术一实施例提供的喷气装置的立体示意图；图7是图6所示的喷气装置的纵向剖视图；图8是图6所示的喷气装置的横向剖视图；图9是本技术另一实施例提供的喷气装置的横向剖视图；图10是本技术一实施例提供的刻蚀机台的剖视图。附图标记说明如下：10-喷气装置；11、100-喷气管道；111-空腔；105、112-喷气孔；101、113-中心孔；102-环形空腔；103、114-第一进气孔；104、115-第二进气孔；β-喷气孔的开设方向与喷气管道的径向之间的夹角；a-大径部分；b-小径部分；20-刻蚀机台；21-壳体；22-盖板；23-静电吸盘；24-线圈；30、400-硅片；200-反应腔；300-承载盘。具体实施方式参考图1至图3，一种用于干法刻蚀的喷气装置包括喷气管道100，所述喷气管道100包括轴向贯通的中心孔101、以及设置在中心孔101外部的环形空腔102，所述环形空腔102与喷气管道100的两端不贯通。其中，所述喷气管道100邻近其一端的外壁上开设有第一进气孔103和第二进气孔104，所述第一进气孔103与中心孔101贯通，所述第二进气孔104与环形空腔102贯通。所述喷气管道100邻近其另一端的外壁上开设有与环形空腔102贯通的喷气孔105，特别地，所述喷气孔105的中心轴线沿喷气孔105的开设方向延伸且与喷气管道100的中心轴线斜相交，也就是喷气孔105的中心轴线在喷气管道100横截面上的投影经过横截面的中心，使刻蚀气体斜向下由环形空腔102的径向喷射而出。参考图4，使用时，上述喷气管道100向密封的反应腔200内喷射刻蚀气体，一部分刻蚀气体从第一进气孔103进入中心孔101后喷射到反应腔200内，另一部分刻蚀气体从第二进气孔104进入环形空腔102后由喷气孔105喷射到反应腔200内。所述反应腔200内设置有承载盘300，待刻蚀的硅片400固定在承载盘300上，进而由刻蚀气体电离产生的等离子体被静电吸附至硅片表面，以对硅片400实施刻蚀。申请人研究发现，若采用上述喷气管道100喷射刻蚀气体，所述反应腔200中等离子体的分布如图5所示，图5是等离子体在反应腔200中分布的密度云图，其中由箭头连接成的线表示气流的运动路径。由图5可见，等离子体在硅片400的四周以及喷气管道100的周围比较密集，反而在硅片400的中心附近较为稀疏。然而，等离子体分布的不均匀容易导致硅片400刻蚀的不均匀，降低刻蚀质量。申请人进一步研究发现，等离子体分布不均匀是由于刻蚀气体的喷射方向不合理所致，也就是喷气孔105的开设方向存在问题。具体地，刻蚀气体由喷气孔105喷射出后，相应沿与喷气管道100的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷气装置，其特征在于，包括内部具有空腔的喷气管道，所述喷气管道的外壁上开设有与所述空腔贯通的喷气孔，所述喷气孔的中心轴线与所述喷气管道的横截面的夹角大于或等于0°且小于90°，且所述喷气孔的中心轴线与所述喷气管道的中心轴线不相交。

【技术特征摘要】
1.一种喷气装置，其特征在于，包括内部具有空腔的喷气管道，所述喷气管道的外壁上开设有与所述空腔贯通的喷气孔，所述喷气孔的中心轴线与所述喷气管道的横截面的夹角大于或等于0°且小于90°，且所述喷气孔的中心轴线与所述喷气管道的中心轴线不相交。2.如权利要求1所述的喷气装置，其特征在于，所述喷气孔的中心轴线与所述喷气管道的横截面的夹角大于0°；所述喷气管道还包括至少另一空腔，所述至少另一空腔周向围绕所述空腔设置；所述喷气管道具有相对的第一端和第二端，所述至少另一空腔至少贯通所述第一端，所述空腔至多贯通所述第二端，且所述喷气孔的出气口朝向所述第一端；所述喷气管道的外壁上另开设有与所述空腔贯通的第一进气孔；所述喷气管道的外壁上还开设有与所述至少另一空腔贯通的第二进气孔。3.如权利要求1所述的喷气装置，其特征在于，所述喷气孔为多个；多个所述喷气孔围绕所述空腔的周向布置，和/或多个所述喷气孔沿所述喷气管道的中心轴线方向布置。4.如权利要求1所述的喷气装置，其特征在于，所述空腔与所述喷气管道的一端贯通，所述喷气孔的出气口朝向所述喷气管道未被贯通的一端；或者，所述空腔与所述喷气管道的两端均不贯通，所述喷气管道的外壁上另开设有与所述空腔贯通的进气孔；或者，所述空腔与所述喷气管道的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：安禄炫，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造天津有限公司，中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12