【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术涉及半导体刻蚀技术，尤其涉及一种刻蚀机及其刻蚀机。
技术介绍
0、
技术介绍
1、电感耦合等离子体(inductively coupled plasma，即射频icp)具有放电气压低、密度高、装置简单以及空间均匀性易于控制等优点，因此在工业上广泛应用于微电子芯片和大尺寸平面显示器的刻蚀工艺、半导体与光电子功能薄膜沉积、宽束强流离子源、全方位离子注入、化学合成以及晶体生长等领域。
2、现有的电感耦合等离子体(icp)刻蚀机器，工作时，把射频功率输入到非谐振感应线圈，线圈中的射频电流(即运动电荷)激发产生交变磁场b(t)，根据法拉第电磁感应定律，交变磁场b(t)又感应产生有旋的交变电场e(t)。由这种通过电感感应产生的有旋的交变电场e(t)加速电子电离中性气体而产生的等离子体就是感性耦合等离子体(inductivelycoupled plasma，简写为icp)。常见的icp源有两种：平面型和柱面型，平面型icp源的天线是从放电腔室轴线附近沿放电腔室半径方向螺旋绕成，放置在石英介质窗口之上；柱面型icp源的天线缠绕在放电腔室侧面。
3、但是，由于利用等离子体进行刻蚀的干法刻蚀工艺能有效地控制刻蚀开口的尺寸而成为目前最主流的刻蚀工艺，通常利用辉光放电、射频信号、电晕放电等形成等离子体；其中，利用射频信号形成等离子体时，可以通过调控处理气体成分、射频功率的频率、射频功率的耦合模式、气压、温度等参数，控制形成的等离子体的密度和能量，从而优化等离子体处理效果。
4、另外，在半导
5、因此，在射频icp刻蚀机的研发过程中，如何提高等离子体空间均匀性一直是一个重要问题。
技术实现思路
0、
技术实现思路
1、本专利技术提供一种刻蚀机，用于sic刻蚀或深槽刻蚀，通过各自独立控制、且呈阶梯形间隔错位后环形分布的两个射频源，对应两组气源分别等离子体处理，在刻蚀腔的空间中形成密度及能量均匀的等离子体，提高刻蚀的均匀性。
2、本专利技术至少一个实施例所采用的技术方案是：
3、一种刻蚀机，用于sic刻蚀或深槽刻蚀，包括：
4、底架座，用于整机的支撑定位及管路的铺设；
5、抽真空及惰性气体充注装置，安装于底架座后侧上部、用于刻蚀过程中对刻蚀腔抽真空和充注刻蚀用的惰性气体；
6、真空刻蚀箱，其中心形成的刻蚀腔后侧壁上开设与所述抽真空及惰性气体充注装置通过管路连通、对刻蚀腔抽真空以及充注惰性反应气体的进出气通道口，刻蚀腔前侧壁上开设向刻蚀腔中不断的送给待刻蚀半导体器件及取出刻蚀加工后半导体器件的物料进出通道口；
7、料口密封装置，设置于所述真空刻蚀箱的物料进出通道口处、用于控制物料进出通道口的打开和闭合；
8、射频源组件，安装于刻蚀腔上侧对应的所述真空刻蚀箱顶侧，并采用两个环形阶梯形错位分布的射频源、在刻蚀腔的空间中形成密度及能量均匀分布的等离子体；
9、下电极组件，位于所述底架座前侧上部、并承托安装于所述刻蚀腔下侧对应的所述真空刻蚀箱底侧，所述射频源组件与所述下电极组件正对应设置、且两者之间形成对半导体器件加工的刻蚀工作区。
10、优选地，所述射频源装置包括：
11、腔体上盖，安装于刻蚀腔的顶端；
12、绝缘顶盖，呈“凸”字形的台阶状结构、且承接安装于所述腔体上盖的等离子注入口处；
13、第一射频源组件，连接单独独立的第一射频匹配器、且呈环状的套装于所述绝缘顶盖中部上侧，所述绝缘顶盖内对应的形成由所述第一射频源组件环状包围的第一射频腔；
14、第二射频源组件，连接单独独立的第二射频匹配器、且呈环状的套装于所述绝缘顶盖外围下侧，所述绝缘顶盖外围内对应的形成由所述第二射频源组件环状包围、且呈环状包围于所述第一射频腔外围的第二射频腔；
15、所述第二射频腔相对所述第一射频腔间隔设置、且沿轴向降低一定高度后环状包围于所述第一射频腔的外围，所述第二射频源组件相对所述第一射频源组件沿轴向降低一定高度后、错位间隔设置；
16、第一等离子气源组件，位于所述第一射频腔上侧、且设置于所述绝缘顶盖中心顶侧；
17、所述第一射频腔的中心以及顶侧周向外围对应的绝缘顶盖上分别沿轴向设有两组与所述第一等离子气源组件连通、便于气源均匀分散于第一射频腔对应空间中的第一气源通道；
18、第二等离子气源组件，位于所述第二射频腔上侧、且设置于所述绝缘顶盖顶侧周向外围；
19、所述第二射频腔的顶侧以及下侧两边沿的环状周向对应的绝缘顶盖上分别沿轴向设有三组与所述第二等离子气源组件连通、便于气源均匀分散于第二射频腔对应空间中的第二气源通道。
20、优选地，所述第一射频腔呈环状设置，且在所述绝缘顶盖中心沿轴向延伸的设置有末端延伸至所述第一射频腔底部的第一气源导柱，一个或多个对应的第一气源通道在所述第一气源导柱的中心设置、并与第一等离子气源组件连通。
21、优选地，所述第一气源通道包括第一气源周向管路和第一气源中心管路；
22、所述第一气源周向管路位于所述第一射频腔顶侧周向，多个第一气源周向管路在周向呈圆环状均匀分布且与所述第一等离子气源组件的一路供气管路连通；
23、所述第一气源中心管路在所述第一气源导柱的中心设置、并与第一等离子气源组件的另一路供气管路连通。
24、优选地，所述绝缘顶盖的顶端中心盖设有便于所述第一等离子气源组件的两路供气管路分别与所述第一气源周向管路、所述第一气源中心管路连通的第一气源分流盖板，所述第一气源分流盖板的中心沿轴向设有与所述第一气源中心管路连通的第一中心通道；所述第一气源分流盖板的下端面沿外缘环形周向设有与多个所述第一气源周向管路同时连通的第一环路通道，所述第一环路通道沿轴向开设有与所述第一等离子气源组件上一路供气管路连通的第一通道孔。
25、优选地，所述第一射频源组件包括呈圆环形的第一电感线圈和呈圆环形的第一线圈支架，所述第一线圈支架用于第一电感线圈圆环形的套装固定安装于所述绝缘顶盖“凸”字形结构上侧；
26、所述第一射频匹配器驱动所述第一电感线圈按设定的电压在所述第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种刻蚀机，用于sic刻蚀或深槽刻蚀，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种刻蚀机，其特征在于，所述射频源装置包括：
3.根据权利要求1所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述第一射频腔呈环状设置，且在所述绝缘顶盖中心沿轴向延伸的设置有末端延伸至所述第一射频腔底部的第一气源导柱，一个或多个对应的第一气源通道在所述第一气源导柱的中心设置、并与第一等离子气源组件连通。
4.根据权利要求3所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述第一气源通道包括第一气源周向管路和第一气源中心管路；
5.根据权利要求4所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述绝缘顶盖的顶端中心盖设有便于所述第一等离子气源组件的两路供气管路分别与所述第一气源周向管路、所述第一气源中心管路连通的第一气源分流盖板，所述第一气源分流盖板的中心沿轴向设有与所述第一气源中心管路连通的第一中心通道；所述第一气源分流盖板的下端面沿外缘环形周向设有与多个所述第一气源周向管路同时连通的第一环路通道，所述第一环路通道沿轴向开设有与所述第一等离子气源组件上一路供气管路连通的第一通道孔。
6.
7.根据权利要求2所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述第二射频源组件包括呈圆环形的第二电感线圈和呈圆环形的第二线圈支架，所述第二线圈支架用于第二电感线圈圆环形的套装固定安装于所述绝缘顶盖“凸”字形结构下侧外缘；
8.根据权利要求2所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述第二气源通道包括两组第二气源周向管路和一组第二气源圆环管路；
9.根据权利要求8所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述绝缘顶盖的顶端周向外缘盖设有便于所述第二等离子气源组件的两路供气管路分别与两组所述第二气源周向管路、一组所述第二气源圆环管路连通的第二气源分流盖板；
10.根据权利要求1所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述真空刻蚀箱中还设置有在动力驱动组件驱动下上下升降运动的封闭和打开刻蚀腔外围的进出气通道口和物料进出通道口、且周向对称的环状封闭的围拢于射频源组件与下电极组件之间刻蚀工作区外围的腔壁密封环，该腔壁密封环为升起时顶侧抵触于射频源组件底侧的圆环形限制圈。
11.根据权利要求10所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述动力驱动组件包括至少一个动力源、支撑板架和多个导向立柱，多个导向立柱沿所述腔壁密封环周向均匀分布、且穿套通过所述下电极组件下侧周围部件后每个导向立柱的顶端分别承托的连接于所述腔壁密封环底端，每个导向立柱底端分别固定连接于所述支撑板架上，一个或多个对称分置于所述支撑板架两侧的动力源通过支撑板架及多个导向立柱推动所述腔壁密封环上下升降运动。
12.根据权利要求1所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述刻蚀腔周向外缘的所述真空刻蚀箱与所述下电极组件之间形成用于刻蚀腔内废气排放的环状流道；
13.根据权利要求12所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述环状流道内壁设有环状包套所述下电极组件顶端部分的环状封套，所述环状封套底端径向沿周向外延延伸形成所述缓流格栅板，所述环状封套与所述缓流格栅板一体成形为圆环凸台形结构。
14.根据权利要求12所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述环状流道为圆形环绕于所述下电极组件外围的圆环形流道，对应的所述缓流格栅板为封盖于圆环形流道上侧的圆环状格栅圈；所述圆环状格栅圈沿周向均匀分布有多个沿径向延伸、且上下竖直贯通的条状缓流通孔。
15.根据权利要求12所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述分流导向板由四个圆弧板首尾对接形成的圆环圈组成，每个圆弧板中心开设有一个用于废气分流导出的长圆形分流导向孔。
...【技术特征摘要】
1.一种刻蚀机，用于sic刻蚀或深槽刻蚀，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种刻蚀机，其特征在于，所述射频源装置包括：
3.根据权利要求1所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述第一射频腔呈环状设置，且在所述绝缘顶盖中心沿轴向延伸的设置有末端延伸至所述第一射频腔底部的第一气源导柱，一个或多个对应的第一气源通道在所述第一气源导柱的中心设置、并与第一等离子气源组件连通。
4.根据权利要求3所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述第一气源通道包括第一气源周向管路和第一气源中心管路；
5.根据权利要求4所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述绝缘顶盖的顶端中心盖设有便于所述第一等离子气源组件的两路供气管路分别与所述第一气源周向管路、所述第一气源中心管路连通的第一气源分流盖板，所述第一气源分流盖板的中心沿轴向设有与所述第一气源中心管路连通的第一中心通道；所述第一气源分流盖板的下端面沿外缘环形周向设有与多个所述第一气源周向管路同时连通的第一环路通道，所述第一环路通道沿轴向开设有与所述第一等离子气源组件上一路供气管路连通的第一通道孔。
6.根据权利要求2所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述第一射频源组件包括呈圆环形的第一电感线圈和呈圆环形的第一线圈支架，所述第一线圈支架用于第一电感线圈圆环形的套装固定安装于所述绝缘顶盖“凸”字形结构上侧；
7.根据权利要求2所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述第二射频源组件包括呈圆环形的第二电感线圈和呈圆环形的第二线圈支架，所述第二线圈支架用于第二电感线圈圆环形的套装固定安装于所述绝缘顶盖“凸”字形结构下侧外缘；
8.根据权利要求2所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述第二气源通道包括两组第二气源周向管路和一组第二气源圆环管路；
9.根据权利要求8所述的一种刻蚀机，其特征在于：所述绝缘顶盖的顶端周向外缘盖设有便于所述第二等离子...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，
申请(专利权)人：珠海恒格微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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