本发明专利技术涉及等离子刻蚀、淀积及中性粒子刻蚀设备技术领域，具体涉及一种应用于等离子体或中性粒子刻蚀系统的匀气结构。所述匀气结构设置在真空腔室的进气管的下方，所述匀气结构包括匀气筒，所述匀气筒采用中心同轴且相互旋转的内匀气筒和外匀气筒的双层圆筒状结构，所述匀气筒的底部为封闭的；所述内匀气筒和所述外匀气筒上设有匀气孔。本发明专利技术在等离子体启辉条件下，匀气筒和匀气盘呈密封状态，气体密度增高后容易电离，有利于气体启辉，能够加快启辉速度，启辉后通过旋转匀气筒的内外筒和匀气盘的上下层，使匀气孔露出，等离子体随气流通过匀气孔对芯片进行刻蚀，提高芯片表面气体的均匀性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及等离子刻蚀、淀积设备、中性粒子刻蚀
，具体涉及一种应用于等离子体或中性粒子刻蚀系统的勻气结构。
技术介绍
在刻蚀和淀积等等离子体工艺中，进气勻气结构，不仅决定工艺气体的压力和流量分布，对于加载射频启辉生成的等离子体的均勻分布也有很大影响，从而，影响处理芯片的质量。在刻蚀工艺中，勻气结构，一般采用进气管直接通入腔室，由于进气管和腔室尺寸的差别比较大。或者，在进气管壁上加工一些均勻分布的小孔。进气后，气体的压力和流量梯度较大。这样，在射频加载后，启辉得到的等离子体均勻一致性难以保证。处理芯片时， 因进气结构勻气效果差，腔室内部水平方向气体分布梯度较大，导致等离子体在芯片表面的密度分布不均勻，造成刻蚀芯片表面和刻蚀速率的均勻性不一致。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型勻气结构，在等离子体或中性粒子刻蚀工艺中实现气体压力和流量分布均勻，启辉后，确保在处理芯片的表面，得到均勻一致性的等离子体。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为一种新型勻气结构，所述勻气结构设置在真空腔室的进气管的下方，所述勻气结构包括勻气筒，所述勻气筒采用中心同轴且相互旋转的内勻气筒和外勻气筒的双层圆筒状结构，所述勻气筒的底部为封闭的；所述内勻气筒和所述外勻气筒上设有勻气孔。上述方案中，所述外勻气筒的高度为1 200mm，直径为1 100mm，壁厚为1 10mm，所述外勻气筒侧壁上的勻气孔的直径为0. 1 10mm。上述方案中，所述内勻气筒的高度为1 200mm，直径为1 100mm，壁厚为1 10mm，所述内勻气筒侧壁上的勻气孔的直径为0. 1 20mm。上述方案中，所述外勻气筒侧壁上的勻气孔的直径小于所述内勻气筒侧壁上的勻气孔的直径。上述方案中，所述勻气结构包括勻气盘，所述勻气盘设置在所述勻气筒下方；所述勻气盘采用中心同轴且相互旋转的上勻气盘和下勻气盘的双层结构；所述上勻气盘和所述下勻气盘上设有勻气孔。上述方案中，所述上勻气盘的直径为1 5000mm，厚度为1 100mm，所述上勻气盘上的勻气孔在所述上勻气盘的直径范围内分布，所述上勻气盘上的勻气孔的直径为 0. 1 IOmm0上述方案中，所述下勻气盘的直径为1 5000mm，厚度为1 100mm，所述下勻气盘上的勻气孔在所述下勻气盘的直径范围内分布，所述下勻气盘上的勻气孔的直径为30. 1 20mm。上述方案中，所述下勻气盘上的勻气孔的直径大于所述上勻气盘上的勻气孔的直径。上述方案中，所述勻气筒和所述勻气盘的材质为非金属材料，所述非金属材料为聚四氟、聚碳酸酯、工程塑料、石墨、陶瓷、石英、碳化硼或碳化硅。与现有技术方案相比，本专利技术采用的技术方案产生的有益效果如下本专利技术在等离子体启辉条件下，勻气筒和勻气盘呈密封状态(勻气孔不通)，气体密度增高后容易电离，有利于气体启辉，能够加快启辉速度，启辉后通过旋转勻气筒的内外筒和勻气盘的上下层，使勻气孔露出，等离子体随气流通过勻气孔对芯片进行刻蚀，提高芯片表面气体的均勻性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的勻气结构应用在真空腔室的结构示意图；图2为本专利技术实施例中勻气筒的结构示意图；图3为本专利技术实施例中外勻气筒的结构示意图；图4为本专利技术实施例中内勻气筒的结构示意图；图5为本专利技术实施例中勻气盘的结构示意图；图6为本专利技术实施例中上勻气盘的结构示意图；图7为本专利技术实施例中下勻气盘的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术技术方案进行详细描述。如图1所示，本专利技术实施例提供的勻气结构应用在真空腔室中，勻气结构设置在腔室上盖7和腔室3组成的反应腔上方，腔室上盖7内侧设有射频电极2 ；进气管1固定设置在腔室上盖7中部，与腔室上盖7法兰密封，密封法兰结构采用橡胶圈密封结构、刀口密封结构；进气管1末段均勻分布小孔，且进气管1末端延伸至反应腔内的勻气筒4内，勻气盘5设置在勻气筒4下方；排气口 8设置在腔室3下端；芯片放置在反应腔内载片台6上。 勻气筒4和勻气盘5的材质为聚四氟、聚碳酸酯、PE等工程塑料、石墨、陶瓷、石英、碳化硼或碳化硅等非金属材料。如图2所示，勻气筒4采用中心同轴且相互旋转的内勻气筒42和外勻气筒41的双层圆筒状结构，勻气筒4的底部为封闭的；内勻气筒42和外勻气筒41的侧壁上均设有勻气孔。外勻气筒41的高度为1 200mm，直径为1 100mm，壁厚为1 10mm，外勻气筒41 侧壁上的勻气孔411的直径为0. 1 10mm。内勻气筒42的高度为1 200mm，直径为1 100mm，壁厚为1 10mm，内勻气筒42侧壁上的勻气孔421的直径为0. 1 20mm。外勻气筒41上的勻气孔411的直径要小于内勻气筒上的勻气孔421的直径，如图3和图4所示。勻气盘5设置在勻气筒4下方，勻气盘4采用中心同轴且相互旋转的上勻气盘51 和下勻气盘52的双层结构，如图5所示；上勻气盘51和下勻气盘52上均设有勻气孔。上勻气盘51的直径为1 5000mm，厚度为1 100mm，上勻气盘51上的勻气孔511在上勻气盘51的直径范围内分布，上勻气盘51上的勻气孔511的直径为0. 1 10mm。下勻气盘52的直径为1 5000mm，厚度为1 100mm，下勻气盘52上的勻气孔521在下勻气盘的直径范围内分布，下勻气盘52上的勻气孔521的直径为0. 1 20mm。下勻气盘52的勻气孔 521的直径要大于上勻气盘51的勻气孔511的直径，如图6和图7所示。分布勻气孔的勻气筒4和勻气盘5，使在工艺腔室的气体流量和密度趋于均勻一致。在刻蚀工艺过程中，到达载片台6上芯片表面的气体流量和密封分布趋于均勻，有利于等离子体的均勻一致，确保刻蚀芯片的均勻性。本专利技术在工作时，勻气筒4和勻气盘5先处于密闭状态，工艺气体由进气管1进入反应腔室上方，到达勻气筒4，进行启辉。等离子体启辉后，通过控制外勻气筒41和内勻气筒42的角度，勻气孔411和勻气孔421连通，气体分流9通过勻气孔进入勻气盘5上方密闭空间，旋转下勻气盘52，使之和上勻气盘51呈一定的角度，使勻气孔511和勻气孔521连通，气体再到达载片台6上部；最后反应生成物和部分工艺气体汇流10从排气口 8流出。本专利技术有利于反应腔室内气流密度均勻一致，在等离子体启辉条件下，勻气筒和勻气盘呈密封状态，气体密度增高容易电离，有利于气体启辉，能够加快启辉速度，启辉后， 通过旋转勻气筒的内外筒和勻气盘的上下层，使勻气孔露出，等离子体随气流通过勻气孔对芯片进行刻蚀，提高芯片表面气体的均勻性。本专利技术实施例不仅用于等离子体刻蚀系统，还可以应用于中性粒子刻蚀系统的。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种新型勻气结构，所述勻气结构设置在真空腔室的进气管的下方，其特征在于 所述勻气结构包括勻气筒，所述勻气筒采用中心同轴且相互旋转的内勻气筒和外勻气筒的双层圆筒状结构，所述勻气筒的底部为封闭的；所述内勻气筒和所述外勻气筒上设有勻气孔。2.如权利要求1所述的新型勻气结构，其特征在于所述外勻气筒的高度为1 200mm，直径为1 100mm，壁厚为1 10mm，所述外勻气筒侧壁上的勻气孔的直径为0. 1 IOmm03.如权利要求1所述的新型勻气结构，其特征在于所述内勻气筒的高度为1 200mm，直径为1 100mm，壁厚为1 10mm，所述内勻气筒侧壁上的勻气孔的直径为0. 1 20mmo4.如权利要求1所述的新型勻气结构，其特征在于所述外勻气筒侧壁上的勻气孔的直径小于所述内勻气筒侧壁上的勻气孔的直径。5.如权利要求1所述的新型勻气结构，其特征在于所述勻气结构包括勻气盘，所述勻气盘设置在所述勻气筒...
【专利技术属性】
技术研发人员：李楠，席峰，李勇滔，张庆钊，夏洋，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：
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