一種半導體加工設備的制作方法

本發明涉及ICP裝置技術領域，具體涉及一種半導體加工設備。

背景技術：

在感應耦合等離子體刻蝕過程中，法拉第屏蔽裝置被用于提高射頻耦合的均一性。現有技術中，法拉第屏蔽裝置的樣式多種多樣，在設計法拉第屏蔽裝置的樣式時主要考慮以下三點：

（1）、屏蔽率容易調整，這樣有助于尋找最適宜的參數；

（2）、法拉第屏蔽裝置作為圓柱形陶瓷窗的主要支撐部件及真空密封組件，但是由于陶瓷材料的易脆性，因此，如何有效結合這兩項功能顯得尤為重要；

（3）、法拉第屏蔽裝置設置在圓柱形陶瓷窗 和線圈組件之間，線圈組件需要經常改變和替換，因此，減少線圈纏繞步驟及拆卸步驟顯得尤為重要。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種半導體加工設備，通過在進氣環的底表面設置導向環，有效改變刻蝕氣體的進氣路徑，提高射頻耦合的均一性，有效提高刻蝕氣體的解離程度。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：一種半導體加工設備，其特點是，包含：

反應腔，所述反應腔內設置有載片臺，所述載片臺上放置待刻蝕晶圓；

圓柱形陶瓷窗，所述圓柱形陶瓷窗為中空結構，其一端與所述反應腔聯通；

承載窗，設置在所述反應腔與圓柱形陶瓷窗之間，所述承載窗設有通孔，連通所述反應腔與圓柱形陶瓷窗；

進氣環，與所述承載窗相對，設置在圓柱形陶瓷窗的另一端，所述進氣環上設有若干通孔；

上蓋，與所述圓柱形陶瓷窗相對設置在所述進氣環的另一側，所述進氣環與上蓋之間留有氣體擴散腔，所述上蓋上設有進氣孔，其中進氣環上的若干通孔及上蓋的進氣孔與進氣環和上蓋之間的氣體擴散腔相聯通；

法拉第屏蔽裝置，套設在所述圓柱形陶瓷窗的外側，且設置在所述承載窗與進氣環之間；

線圈組件，套設在所述法拉第屏蔽裝置的外側，且設置在所述承載窗與進氣環之間；

導向環，設置在所述圓柱形陶瓷窗內，且與所述進氣環的底表面連接，所述導向環與圓柱形陶瓷窗之間留有等離子發生空間，所述的等離子發生空間一端與進氣環上的通孔聯通，另一端與反應腔聯通。

所述的上蓋的進氣孔、進氣環與上蓋之間的氣體擴散腔、進氣環上的若干通孔及導向環與圓柱形陶瓷窗之間的等離子發生空間形成刻蝕氣體的進氣通道。

所述的承載窗內嵌入陶瓷塊。

所述的圓柱形陶瓷窗的直徑大于所述待刻蝕晶圓的直徑。

所述的半導體加工設備還包含下支撐密封環，所述的下支撐密封環設置在承載窗與圓柱形陶瓷窗之間，且部分延伸至所述法拉第屏蔽裝置的下方。

所述的半導體加工設備還包含上半支撐密封環，所述的上半支撐密封環套設在所述法拉第屏蔽裝置的外側，且位于進氣環與線圈組件之間。

所述的半導體加工設備還包含緩沖密封，所述的緩沖密封設置在所述上蓋與進氣環接觸的端面。

所述的線圈組件為螺旋線圈。

所述的線圈組件與法拉第屏蔽裝置之間的間隙小于10毫米。

所述的導向環由鋁制成，表面鍍有抗等離子腐蝕材料。

本發明一種半導體加工設備與現有技術相比具有以下優點：由于設有導向環，通過改變導向環的尺寸形狀，調節刻蝕氣體的進氣通道，提高射頻耦合的均一性，有效提高刻蝕氣體的解離程度。

附圖說明

圖1為本發明一種半導體加工設備的整體結構示意圖；

圖2為法拉第屏蔽裝置的整體結構示意圖；

圖3為線圈組件的整體結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發明做進一步闡述。

如圖1并結合圖2及圖3所示，一種半導體加工設備，包含：反應腔100，所述反應腔100內設置有載片臺101，所述載片臺101上放置待刻蝕晶圓102；圓柱形陶瓷窗200，所述圓柱形陶瓷窗200為中空結構，其一端與所述反應腔100聯通；承載窗300，設置在所述反應腔100與圓柱形陶瓷窗200之間，所述承載窗300設有通孔，連通所述反應腔100與圓柱形陶瓷窗200；進氣環400，與所述承載窗300相對設置在圓柱形陶瓷窗200的另一端，所述進氣環400上設有若干通孔401，所述進氣環401的直徑大于所述圓柱形陶瓷窗200的直徑；上蓋500，與所述圓柱形陶瓷窗200相對設置在所述進氣環400的另一側，所述進氣環400與上蓋500之間留有氣體擴散腔402，所述上蓋上設有進氣孔501，其中進氣環400上的若干通孔401與進氣環400和上蓋500之間的氣體擴散腔402相聯通；法拉第屏蔽裝置600，套設在所述圓柱形陶瓷窗200的外側，且設置在所述承載窗300與進氣環400之間；線圈組件700，套設在所述法拉第屏蔽裝置600的外側，且設置在所述承載窗300與進氣環400之間；導向環800，設置在所述圓柱形陶瓷窗200內，且與所述進氣環400的底表面連接，所述導向環800與圓柱形陶瓷窗200之間留有等離子發生空間801，所述的等離子發生空間801一端與進氣,400上的通孔401聯通，另一端與反應腔100聯通。

所述的進氣環400上的若干通孔401與導向環800和圓柱形陶瓷窗200之間的等離子發生空間801對應設置。

所述的上蓋500的進氣孔501、進氣環400與上蓋500之間的氣體擴散腔402、進氣環400上的若干通孔401及導向環800與圓柱形陶瓷窗200之間的等離子發生空間801形成刻蝕氣體的進氣通道，該進氣通道可通過改變導向環800的尺寸形狀，調節刻蝕氣體的進氣路徑，提高射頻耦合的均一性，有效提高刻蝕氣體的解離程度，在本實施例中并不限于導向環800的截面為矩形，也可以為其他形狀，如三角形，改變導向環800的形狀，可以實現刻蝕氣體進氣速度以及解離程度的改變。

在本實施例中，所述的導向環800由鋁制成，較佳地，在鋁表面鍍有抗等離子腐蝕材料，延長刻蝕時間，優選地，采用在鋁材料表面鍍氧化釔。

在本實施例中，所述的承載窗300由鋁制成，在另外一些實施例中，所述的承載窗本體由鋁制成然后嵌入陶瓷塊。

在本實施例中，所述的圓柱形陶瓷窗200的直徑大于所述待刻蝕晶圓102的直徑，有效保證刻蝕氣體分布于待刻蝕晶圓102表面。

在本實施例中，為了保證半導體加工設備的密封性，半導體加工設備還包含下支撐密封環901、上半支撐密封環902及緩沖密封903，其中下支撐密封環901設置在承載窗300與圓柱形陶瓷窗200之間，且部分延伸至所述法拉第屏蔽裝置600的下方；上半支撐密封環902套設在所述法拉第屏蔽裝置600的外側，且位于進氣環400與線圈組件700之間；緩沖密封903設置在所述上蓋500與進氣環400接觸的端面。

在本實施例中，為了便于線圈組件700的拆卸安裝，線圈組件700與法拉第屏蔽裝置600之間設有間隙，較佳地線圈組件700與法拉第屏蔽裝置600之間的間隙大于法拉第屏蔽裝置600與進氣環400之間的橫向距離，并且線圈組件700與法拉第屏蔽裝置600之間的間隙小于10毫米，可以有效保證感應耦合等離子的程度。

在本實施例中，所述的線圈組件700為螺旋線圈，通過改變線圈組件700的纏繞組數可改變刻蝕氣體的解離程度。

盡管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。