一种等离子体刻蚀腔体衬套结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种等离子体刻蚀腔体衬套结构，包括刻蚀腔体，刻蚀腔体顶部设有腔体上盖，所述刻蚀腔体内设有晶圆承载台，所述刻蚀腔体内壁设有一封闭中空衬套，形成一衬套空腔，所述封闭中空衬套内壁由微孔陶瓷材料制成；所述封闭中空衬套顶部连接有进气管。本实用新型专利技术与现有技术相比的优点是：本实用新型专利技术使用微孔陶瓷作为衬套的主体材料，通过在远离腔体内部的一侧通入一定压力的气体，可以使得衬套内部表面形成微小气流，避免副产物附着与累积，而且陶瓷材料不会影响腔体内部的电性，以及低热膨胀系数的特性，不会有明显体积变化，可以没避免衬套表面少量附着物成片状脱落。同时，微孔陶瓷的方便安装与拆卸。微孔陶瓷的方便安装与拆卸。微孔陶瓷的方便安装与拆卸。

【技术实现步骤摘要】
一种等离子体刻蚀腔体衬套结构


[0001]本技术涉及等离子体刻蚀腔体，尤其涉及一种等离子体刻蚀腔体衬套结构。

技术介绍

[0002]等离子体刻蚀：在典型的等离子体刻蚀工艺中，不同的工艺气体组合(如CxFy、O2,、Ar等)在射频(Radio frequency)环境中经过射频激励作用形成等离子体。形成的等离子体在刻蚀腔体上下电极电场作用下与晶圆表面发生物理轰击和化学反应，完成对晶圆表面设计图案和关键工艺的处理过程。典型的刻蚀腔体包括容性耦合腔体(CCP)和感性耦合腔体(ICP)两种。
[0003]干法刻蚀腔体随着加工晶圆的数量累积，附着在腔体内壁上的副产物增加，从而影响腔体微环境，并形成颗粒来源；此外，腔体内壁需要在线清扫，清扫溶剂的挥发以及产生的颗粒易影响设备周边环境。
[0004]传统方案在腔体内安装衬套，通过定期更换衬套，减少附着在腔体内的副产物的累计；同时衬套可以离线清扫，避免对设备周边环境的造成影响。
[0005]但是衬套本身不能减少副产物的附着，在生产过程中仍会影响腔体微环境和形成颗粒的来源。并且衬套的材质为金属，会影响腔体内部的电性，以及金属的热膨胀系数高，当温度变化大时附着的副产物会成片状脱落，在刻蚀的晶圆上形成缺陷。
[0006]因此，研发一种新型的等离子体刻蚀腔体衬套结构，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]本技术是为了解决上述不足，提供了一种等离子体刻蚀腔体衬套结构。
[0008]本技术的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种等离子体刻蚀腔体衬套结构，包括刻蚀腔体，刻蚀腔体顶部设有腔体上盖，所述刻蚀腔体内设有晶圆承载台，所述刻蚀腔体内壁设有一封闭中空衬套，形成一衬套空腔，所述封闭中空衬套内壁由微孔陶瓷材料制成，所述微孔陶瓷材料的微孔孔径为0.1
‑
1μm；所述封闭中空衬套顶部连接有进气管。
[0009]进一步地，所述进气管上连接有压力检测器。
[0010]进一步地，所述封闭中空衬套顶部还连接一排气管，排气管连接有排气阀。
[0011]进一步地，所述封闭中空衬套下端与晶圆承载台之间设有排气孔板，排气孔板内边沿架设在晶圆承载台侧壁的台阶上，排气孔板外边沿与外层套连接。
[0012]进一步地，所述封闭中空衬套包括外层套、内层套和顶板，所述外层套底部设有向内侧延伸的底托部，外层套上端设有向外侧延伸的支撑部，所述底托部上设有嵌入槽，内层套的下端嵌入式安装在该嵌入槽，并设有密封圈密封；所述内层套和外层套形成衬套空腔，所述顶板覆盖且密封连接于衬套空腔顶部。
[0013]进一步地，所述顶板和外层套由陶瓷、石英或内壁带涂层的金属材料制成，所述微
孔陶瓷材料的微孔孔径为0.1
‑
1μm。
[0014]本技术与现有技术相比的优点是：本技术使用微孔陶瓷作为衬套的主体材料，通过在远离腔体内部的一侧通入一定压力的气体，可以使得衬套内部表面形成微小气流，避免副产物附着与累积，而且陶瓷材料不会影响腔体内部的电性，以及低热膨胀系数的特性，不会有明显体积变化，可以没避免衬套表面少量附着物成片状脱落。同时，微孔陶瓷的方便安装与拆卸。
附图说明
[0015]图1是本技术的结构示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本技术进一步详述。
[0017]如图1所示，一种等离子体刻蚀腔体衬套结构，包括刻蚀腔体1，刻蚀腔体1顶部设有腔体上盖2，所述刻蚀腔体1内设有晶圆承载台3，所述刻蚀腔体1内壁设有一封闭中空衬套4，所述封闭中空衬套4包括外层套401、内层套402和顶板403，所述外层套401底部设有向内侧延伸的底托部404，外层套401上端设有向外侧延伸的支撑部405，所述底托部404上设有嵌入槽406，内层套402的下端嵌入式安装在该嵌入槽406，并设有密封圈407密封；所述内层套402和外层套401形成衬套空腔408，所述顶板403覆盖且密封连接于衬套空腔408顶部，所述封闭中空衬套4内壁(即内层套402)由微孔陶瓷材料制成，所述微孔陶瓷材料的微孔孔径为0.1
‑
1μm，微孔陶瓷材料微孔结构主要用于维持内外的压差并同时能防止颗粒物吹入，所述顶板403和外层套401由陶瓷、石英或内壁带涂层的金属材料制成，所述涂层一般为阳极氧化铝层(电化学处理)、陶瓷涂层(又分为氧化铝/氧化钇)或特氟龙涂层；所述封闭中空衬套4顶部连接有进气管5和排气管6，所述进气管5上连接有压力检测器7，进气管5穿过顶板403与衬套空腔408连通，可以向衬套空腔408内通氮气或其他惰性气体等，并且压力检测器7可以侦测衬套空腔408内部的压力来控制内部的压力，所述排气管6连接有排气阀8，衬套空腔408内部压力过高时，可通过排气阀8将多余的气体排出。
[0018]在另一实施例中，所述封闭中空衬套4下端与晶圆承载台3之间设有排气孔板9，排气孔板9上设有排气孔10，所述排气孔板9内边沿架设在晶圆承载台3侧壁的台阶11上，排气孔板9外边沿与外层套401连接。
[0019]当刻蚀腔体1加工晶圆过程中，衬套空腔408内有较高的气压，内部气体穿过微孔陶瓷到达表面，防止表面副产物沉积。同时可以根据不同的制程压力来调节衬套空腔408内部的压力，实现更精准的控制。
[0020]以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体刻蚀腔体衬套结构，包括刻蚀腔体，刻蚀腔体顶部设有腔体上盖，所述刻蚀腔体内设有晶圆承载台，其特征在于：所述刻蚀腔体内壁设有一封闭中空衬套，形成一衬套空腔，所述封闭中空衬套内壁由微孔陶瓷材料制成；所述封闭中空衬套顶部连接有进气管。2.根据权利要求1所述的一种等离子体刻蚀腔体衬套结构，其特征在于：所述进气管上连接有压力检测器。3.根据权利要求1所述的一种等离子体刻蚀腔体衬套结构，其特征在于：所述封闭中空衬套顶部还连接一排气管，排气管连接有排气阀。4.根据权利要求1所述的一种等离子体刻蚀腔体衬套结构，其特征在于：所述封闭中空衬套下端与晶圆承载台之间设有排气孔板，排气孔板内边沿架设在晶圆承载台侧壁的台阶上，排气...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世名，张朋兵，
申请(专利权)人：上海谙邦半导体设备有限公司，
类型：新型
国别省市：