一种腔室的衬制造技术

本发明专利技术提供了一种腔室的衬，用于内衬在半导体处理室中。所述衬包括侧壁，该侧壁的形状和尺寸与半导体处理室内壁的形状和尺寸相适配，而且，在所述衬的侧壁上设置有屏蔽孔隙。本发明专利技术提供的腔室的衬适用于侧抽型半导体处理室，并能够减少甚至避免在处理室内壁上生成薄膜累积物，从而有效地保护处理室内壁以及减少颗粒污染，进而提高晶片等半导体器件的加工／处理质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子
，具体而言，涉及一种用于半导体 加工/处理工艺中的腔室的衬。
技术介绍
众所周知，半导体制造技术包括金属、介质及其他半导体材料的 沉积、上述材料的刻蚀以及光阻掩膜层的去除等工艺。其中，刻蚀工 艺包括栅刻蚀、介质刻蚀以及金属刻蚀等，在这些刻蚀工艺中广泛采 用了等离子体刻蚀技术。上述半导体制造和处理过程通常需要在半导体处理室中进行。 典型的半导体处理室包括腔室、等离子体产生与控制装置、工艺气体 输送装置、用于硅片固定的硅片卡盘以及工艺组件。其中，工艺组件 用于控制及限定气体流动和等离子体的存在区域，以及避免刻蚀产物 吸附沉积在不易进行拆装清洗的腔室内壁等。在低压下，反应气体受射频功率的激发，产生电离形成等离子 体，等离子体由带电的电子和离子组成。处理室腔室中的气体在电子的撞击下，除了转变成离子外，还能吸收能量而形成大量的活性反应 基团。活性反应基团与被刻蚀物质表面产生化学反应并形成挥发性的 反应生成物。最终，该反应生成物脱离被刻蚀物质表面，并被真空系 统抽出腔体。进入处理室腔室的工艺气体被激发而产生等离子体，以刻蚀晶 片表面的材质。然而，若上述工艺气体在处理室腔室内部分布不均匀， 将导致在腔室内部的晶片表面上的刻蚀速率有较大变化，并影响刻蚀均匀性。特别是，目前晶片的尺寸逐渐增大，已从100ram增加到300mm， 相应地，处理室腔室的体积也随之不断增大。这样便使得在处理室腔 室内提供均匀的气体分布变得更加困难。通常，从晶片的中央到其边缘处的刻蚀速率和均匀性有很大变 化的主要原因之一，就是工艺气体在处理室腔室内部分布不均匀。而 且，大量的生产/研发数据表明，在半导体制造工艺过程中，实现硅 片表面均匀稳定的气流分布是实现稳定的气态等离子技术的一个关 键要素。在半导体制造工艺过程中，在处理室腔室内实施等离子体刻蚀 等加工/处理工艺一段时间之后，因刻蚀产物吸附沉积而会在处理室 的壁上生成薄膜。这种薄膜累积物至少可以造成下述两方面问题之 一第一，该薄膜可使壁面剥落，并且剥落物的颗粒会渗入到处理室 内，进而影响加工/处理的结果。而且，随着集成度的提高以及半导 体器件尺寸的不断减小，加工/处理工艺中已经越来越难以允许这样 的颗粒存在。第二，该薄膜可改变射频接地路径，并因此影响所获得 的晶片等被加工器件的质量。可见，这两方面的问题都将影响半导体 器件的加工/处理结果。鉴于此，必须采取措施来避免在处理室的壁面上生成上述薄膜 累积物，或者及时清除该薄膜累积物。现有技术中提供了一种湿式清 洁处理方式，也就是采用物理方法擦净处理室的壁面，以去除其上的 薄膜累积物。然而，上述湿式清洁处理方式在半导体的商业制造中并不是首 选的。这是因为这种方式需要离线处理，并因此而降低产量。为此，人们又尝试采用其他方法来避免在处理室的壁面上生成 上述薄膜累积物。例如，人们为处理室的壁面设置内衬，以此来保护 处理室的壁面。这样，当该内衬上沉积有薄膜累积物时，可以在最短 的停工时间内替换和清洗内衬，从而避免长时间离线处理，由此确保 该处理室进行连续有效的生产，而不致降低产量。图1就示出了这样一种半导体处理室所采用的内衬。该内衬为公开号为CN1333917、专利技术名称为"一种用于半导体制造的处理室和用于半导体处理室的室衬"的中国专利所公开。该内衬包括具有多个孔隙128的等离子约束屏116c，外侧壁116b从等离子约束屏116c 向上延伸。外法兰116a从外侧壁116b向外延伸使得外法兰116a延 伸至室外并伸入大气压力下的空间。此外，该内衬还包括从等离子约 束屏116c向上延伸的内侧壁116d。等离子约束屏116c、内及外侧壁(分别为116d及116b)和外法兰116a最好互相联成一整体。尽管上述中国专利所述的内衬能够减少甚至避免在处理室的内 壁上生成薄膜累积物，进而有效保护处理室的内壁并减少颗粒污染，但是其存在下述缺陷其一，这种内衬结构保护的范围过窄，无法有效地保护石英窗以下的调整支架以及屏蔽板以下的抽气腔室，无法最大程度的避免颗粒的产生，从而造成晶片上的污染；其二，这种内衬 结构所提供的处理室腔室内的流场，尤其是硅片表面的流场的均匀性 也有一定的局限性，从而限制了硅片表面流场均匀性的进一步提高；其三，更为重要的是，这种结构的内衬只适用于下抽型或者侧下抽型 半导体处理室，而不适用于侧抽型半导体处理室。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种腔室的衬，其适用于侧 抽型半导体处理室，并能够减少甚至避免在处理室内壁上生成薄膜累 积物，从而有效地保护处理室内壁以及减少颗粒污染，进而提高晶片 等半导体器件的加工/处理质量。为此，本专利技术提供了一种腔室的衬，用于内衬在半导体处理室 中，所述衬包括侧壁，该侧壁的形状和尺寸与半导体处理室内壁的形 状和尺寸相适配。而且，在所述衬的侧壁上设置有屏蔽孔隙。优选地， 所述屏蔽孔隙均匀分布。其中，所述屏蔽孔隙呈槽状、方孔状、圆孔状、菱形孔状。优 选地，所述屏蔽孔隙呈槽状，并且，所述槽状屏蔽孔隙为水平槽和/ 或竖直槽和/或倾斜槽。其中，在所述侧壁的靠下位置处设置有传片口，用于将半导体 器件从所述处理室之外传递到处理室内，和/或将所述半导体器件从 所述处理室内传递到处理室之外。其中，所述传片口设置在所述屏蔽孔隙的相对侧。其中，所述衬的侧壁为闭合的筒状，其围绕所述半导体处理室的整个内壁；或者所述衬的侧壁为非闭合状，其围绕所述半导体处理 室的部分内壁。优选地，所述衬的侧壁为闭合的筒状。其中，所述衬的侧壁向外延伸形成侧壁法兰，借助于所述侧壁 法兰将所述衬安装在所述半导体处理室内。或者，也可以不设置侧壁 法兰，而仅借助于紧固件将所述衬安装在所述半导体处理室内。优选地，所述衬的侧壁上还设置有观察口。相对于现有技术，本专利技术提供的腔室的衬具有下述有意效果 其一，本专利技术提供的腔室的衬通过内衬于半导体处理室中，来减少甚至避免在处理室的内壁上生成薄膜累积物，进而有效地保护处 理室的内壁并减少颗粒污染，从而提高晶片等半导体器件的加工/处 理质量。其二，本专利技术提供的腔室的衬具有与半导体处理室内壁的形状 和尺寸相适配的侧壁，并且在该侧壁上设置有屏蔽孔隙。由于屏蔽孔 隙是设置在腔室的衬的侧壁壁面上，而不是如现有技术那样，设置在 位于处理室内衬的靠下位置处的约束屏上。这样，进入处理室的工艺 气体等在处理室腔室内完成反应后，经由设置在侧壁上的屏蔽孔隙而 排出处理室腔室。因此，具有这种结构的衬可以适用于侧抽型的处理 室。其三，由于本专利技术提供的腔室的衬不具有约束屏，该衬的侧壁 可以沿着处理室腔室的内壁而向上、向下延伸以及围绕处理室腔室的 内壁周面而延伸，也就是说，本专利技术提供的腔室的衬可以覆盖处理室 腔室的部分或者全部内壁，优选地覆盖全部内壁。因此，本专利技术提供 的腔室的衬对处理室腔室内壁的保护范围较大，可以最大程度地避免 产生颗粒，进而避免对晶片等半导体器件产生污染。另外，在本专利技术的一个优选实施例中，腔室的衬的侧壁上所具 有的屏蔽孔隙呈槽状，这可以增加气流通过的面积，即提高屏蔽筛孔 隙率，从而改善硅片等半导体器件表面的流场均匀性，进而提高晶片 等半导体器件的加工/处理质量。附图说明图1为现有技术提供的一种处理室内衬的结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种腔室的衬，用于内衬在半导体处理室中，所述衬包括侧壁，该侧壁的形状和尺寸与半导体处理室内壁的形状和尺寸相适配，其特征在于，在所述衬的侧壁上设置有屏蔽孔隙。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林盛，
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]