本发明专利技术公开了一种气体分布控制系统及应用该系统进行多晶硅栅极刻蚀与硅片浅沟槽隔离刻蚀的方法，包括中心气体通道和边缘气体通道，分别用于向反应腔室的中心区域和边缘区域供气，所述气体通道上设有气体流量控制装置，用于控制进入反应腔室中心区域和边缘区域的气体的比例。气体流量控制装置可设于中心气体通道上；也可以设于边缘气体通道上；也可以在中心气体通道与边缘气体通道上分别设有气体流量控制装置。反应腔室可以只设一个中心进气装置；也可以设一个中心进气装置和多个边缘进气装置。结构简单，可通过控制进入反应腔室的工艺气体的分布，改善硅片刻蚀的均匀性，主要适用于向半导体硅片刻蚀反应腔室供气，也是用于向其它腔室供气。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种气体分布控制系统及其应用，尤其涉及一种用于半导体加工设备中的 气体分布控制系统，及应用该系统进行多晶硅栅极刻蚀与硅片浅沟槽隔离刻蚀的方法。
技术介绍
在半导体器件的制造中，刻蚀是在硅片上复制所想要的图形时，最后主要图形转移工 艺的重要一步。刻蚀技术可分为湿法刻蚀和干法刻蚀。干法刻蚀就是利用气体放电产生等 离子来进行薄膜移出的刻蚀技术。刻蚀一般都在等离子工艺体系中的反应室里发生，工艺 气体通入反应腔室后，在上射频源和下射频源的共同作用下，工艺气体被电离成等离子 体，并实现对硅片的刻蚀。应用干法刻蚀主要需要注意刻蚀速率、刻蚀均匀性和刻蚀轮廓 等等。均匀性是不同刻蚀位置的刻蚀速率差异的一个指标，较好的均匀性将会有较佳的良 率和产率，尤其当刻蚀硅片面积增大时，均匀性的控制就显得更加重要。如图1所示，为中心进气的等离子刻蚀装置，在进气装置的进气孔的位置，C12、 HBr、 He02等气体的混合气体从孔中心和边缘通入反应腔室中。在刻蚀图形片时，图形片中 心区域的刻蚀均匀性很差。尤其在多晶硅栅极刻蚀及硅片浅沟槽隔离刻蚀时，会导致中心 位置的尺寸偏低。目前，主要是是通过改进下射频源来提高均匀性，但这同时增加了下射频源的复杂结 构，并且会增大等离子引来的刻蚀损伤。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种气体分布控制系统，该系统可通过控制进入反应腔室的工艺 气体的分布，改善硅片刻蚀的均匀性；还提供一种应用该系统进行多晶硅栅极刻蚀及硅片 浅沟槽隔离刻蚀的方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的-本专利技术的气体分布控制系统，本专利技术的气体分布控制系统，包括气体通道和反应腔室，反应腔室上设有进气装置， 所述气体通道与进气装置相通，可向反应腔室内供应气体，所述的气体通道包括中心气体通道和边缘气体通道，分别用于向反应腔室的中心区域和边缘区域供气，所述气体通道上 设有气体流量控制装置，用于控制进入反应腔室中心区域和边缘区域的气体的流量比。 所述的气体流量控制装置设于中心气体通道和/或边缘气体通道上。所述的反应腔室设有一个中心进气装置，所述中心气体通道和边缘气体通道，分别与 中心进气装置的中心部位和边缘部位相通。所述的反应腔室设有一个中心进气装置和多个边缘进气装置，所述中心气体通道和边 缘气体通道分别与中心进气装置和多个边缘进气装置相通。工艺气体通过上述气体分布控制系统进入反应腔室对多晶硅栅极进行刻蚀加工，并通 过气体流量控制装置控制进入反应腔室中心区域和边缘区域的工艺气体的流量比。所述气体分布控制系统包括一个中心进气装置，进入中心进气装置的中心部位和边缘 部位的工艺气体的流量比为0.5 1。所述气体分布控制系统包括一个中心进气装置和多个边缘进气装置，进入中心进气装 置和多个边缘进气装置的工艺气体的流量比为0.4 1。工艺气体通过上述气体分布控制系统进入反应腔室对硅片进行浅沟槽隔离刻蚀，并通 过气体流量控制装置控制进入反应腔室中心区域和边缘区域的工艺气体流量的比例。所述气体分布控制系统包括一个中心进气装置，进入中心进气装置的中心部位和边缘 部位的工艺气体的流量比为1 1. 5。所述气体分布控制系统包括一个中心进气装置和多个边缘进气装置，进入中心进气装 置和多个边缘进气装置的工艺气体的流量比为1 1. 6。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术所述的气体分布控制系统，由于包括 中心气体通道和边缘气体通道，分别用于向反应腔室的中心区域和边缘区域供气，气体通 道上设有气体流量控制装置，用于控制进入反应腔室中心区域和边缘区域的气体的比例。 结构简单，可通过控制进入反应腔室的工艺气体的分布，改善硅片刻蚀的均匀性，主要适 用于向半导体硅片刻蚀反应腔室供气，也是用于向其它腔室供气。本专利技术的多晶硅栅极刻蚀及硅片浅沟槽隔离刻蚀的方法，应用上述气体分布控制系统 可以很方便的控制进入反应腔室中心区域和边缘区域的工艺气体的流量比，改善刻蚀的均 匀性。附图说明图l为现有技术的气体分布控制系统的结构示意图； 图2为本专利技术的气体分布控制系统的结构示意图一；图3为本专利技术的气体分布控制系统的结构示意图二；图4为本专利技术的气体分布控制系统的结构示意图三。具体实施例方式本专利技术的气体分布控制系统较佳的具体实施方式是，包括气体通道和反应腔室，这里的反应腔室主要指对半导体硅片进行刻蚀的腔室，也可以是其它的腔室，C12、 HBr、 He02 等气体的混合气体或其它工艺气体从孔中心和边缘通入反应腔室中，反应腔室中装有硅 片，对硅片的刻蚀在反应腔室中完成。反应腔室上设有进气装置，上述的气体通道与进气装置相通，可向反应腔室内供应 气体，所述的气体通道包括中心气体通道和边缘气体通道，分别用于向反应腔室的中心区 域和边缘区域供气，所述气体通道上设有气体流量控制装置，用于控制进入反应腔室中心 区域和边缘区域的气体的比例。主要通过控制进入反应腔室的中心区域和边缘区域的流量，来改善中心位置硅片刻蚀 的均匀性。反应腔室上设有的进气装置可以只设一个中心进气装置，所述中心气体通道和边缘气 体通道，分别与中心进气装置的中心部位和边缘部位相通；也可以设一个中心进气装置和 多个边缘进气装置，所述中心气体通道和边缘气体通道分别与中心进气装置和多个边缘进 气装置相通。所述的气体流量控制装置可以是MFC (质量流量计，mass flow controller)，也可 以是其它的气体流量控制装置。安装于气体通道上，具体的安装方式有多种方式。具体实施例一，如图2所示，MFC安装于边缘气体通道上。气体在中心进气装置的孔中 心直接通入到腔室，而气体在通过孔边缘之前，需要经过MFC来控制气体的流量。通过控制 中心进气装置的孔边缘的气体流量，来控制气体在中心部位与边缘部位的流量比，这种情 况一般适用于需要反应腔室中心部位与边缘部位的气体流量比大于l的情况下。具体实施例二，如图3所示，所述的气体流量控制装置设于中心气体通道上。气体在 中心进气装置的孔边缘直接通入到腔室，而气体在通过孔中心之前，需要经过一个MFC来控 制气体的流量。通过控制孔中心的气体流量，控制气体在中心部位与边缘部位的流量比， 这种情况一般适用于需要反应腔室中心部位与边缘部位的气体流量比小于l的情况下。除了上述两个实施例外，还可以在中心气体通道与边缘气体通道上分别设有气体流量 控制装置，这样就可以分别控制进入反应腔室中心部位和边缘部位的气体的流量，可使反 应腔室中心部位与边缘部位的气体流量比为任意比例。以上的实施例是针对单一中心进气方式的设备，反应腔室设有一个中心进气装置，通过控制进气口中心和边缘的流量比，来提高刻蚀的均匀性。对于多孔进气方式的设备，也可以通过MFC对其它进气口的流量进行控制，同样也可 以提高刻蚀的均匀性。具体实施例三，如图4所示，所述的反应腔室设有一个中心进气装置和多个边缘进气 装置，所述中心气体通道和边缘气体通道分别与中心进气装置和多个边缘进气装置相通， 同样用上述的方法控制进入反应腔室中心部位和边缘部位的气体的流量。也可以设多条边缘气体通道，分别与多个边缘进气装置相通。所述的多条边缘气体通 道上分别设有气体流量控制装置。这样可以根据需要控制反应腔室边缘不同部位的气体流 量。在多孔进气方式的设备中，所述的边缘进气装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气体分布控制系统，包括气体通道和反应腔室，反应腔室上设有进气装置，所述气体通道与进气装置相通，可向反应腔室内供应气体，其特征在于，所述的气体通道包括中心气体通道和边缘气体通道，分别用于向反应腔室的中心区域和边缘区域供气，所述气体通道上设有气体流量控制装置，用于控制进入反应腔室中心区域和边缘区域的气体的流量比。
【技术特征摘要】
CN 2006-11-10 200610114467.41、一种气体分布控制系统，包括气体通道和反应腔室，反应腔室上设有进气装置，所述气体通道与进气装置相通，可向反应腔室内供应气体，其特征在于，所述的气体通道包括中心气体通道和边缘气体通道，分别用于向反应腔室的中心区域和边缘区域供气，所述气体通道上设有气体流量控制装置，用于控制进入反应腔室中心区域和边缘区域的气体的流量比。2、 根据权利要求l所述的气体分布控制系统，其特征在于，所述的气体流量控制装置 设于中心气体通道和/或边缘气体通道上。3、 根据权利要求1或2所述的气体分布控制系统，其特征在于，所述的反应腔室设有 一个中心进气装置，所述中心气体通道和边缘气体通道，分别与中心进气装置的中心部位 和边缘部位相通。4、 根据权利要求1或2所述的气体分布控制系统，其特征在于，所述的反应腔室设有 一个中心进气装置和多个边缘进气装置，所述中心气体通道和边缘气体通道分别与中心进 气装置和多个边缘进气装置相通。5、 一种多晶硅栅极刻蚀的方法，其特征在于，工艺气体通过上述气体分布控制系统 进入反应腔室对多晶硅栅极进行刻蚀...
【专利技术属性】
技术研发人员：王铮，
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：11[中国|北京]
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