反應腔室及半導體加工設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于半導體設備制造領域，具體涉及一種反應腔室及半導體體加工設備。
【背景技術】
[0002]半導體加工設備是應用比較廣泛的加工設備，主要借助等離子體對基片等的被加工工件進行鍍膜、刻蝕等工藝。在刻蝕工藝中，刻蝕均勻性是影響工藝質量的重要因素。
[0003]圖1為現有的半導體加工設備的反應腔室的結構示意圖。圖2為采用圖1所示的反應腔室的被加工工件的刻蝕深度測繪圖。請一并參閱圖1和圖2，反應腔室10包括承載裝置11、進氣裝置12、感應線圈13和與之電連接的射頻電源14。其中，承載裝置11設置在反應腔室10的底部，且與設置在反應腔室10外部的偏壓電源15電連接，用于采用靜電引力的方式將被加工工件S吸附在其上表面上；進氣裝置12包括用于接收氣體的輸入口以及與反應腔室10連通的至少一個輸出口，自進氣裝置的輸入口進入的工藝氣體經由至少一個輸出口輸送至反應腔室10內；感應線圈13設置在反應腔室10的頂壁上方，用以在射頻電源14開啟時將反應腔室10內的工藝氣體激發形成等離子體16，以實現等離子體16對被加工工件S進行刻蝕工藝，且通常感應線圈13包括分別用于激發位于反應腔室10的中心區域和邊緣區域內的工藝氣體的內圈和外圈。
[0004]在刻蝕的工藝過程中，往往由于多種因素造成被加工工件的刻蝕均勻性不能滿足實際要求，從而造成工藝質量差和良品率低。為此，目前主要通過調節感應線圈13的內圈和外圈輸出的電流比、承載裝置的溫度等方法來改善被加工工件S的刻蝕均勻性，但由于受硬件結構的限制，使得上述調節方式適用于被加工工件的刻蝕深度測繪圖為中心對稱的情況，即，該調節方式不適用于單獨對被加工工件的任意一個位置處進行調節。
[0005]然而,在實際應用中，由于反應腔室10中存在固定不變的不均勻的靜磁場,往往會導致被加工工件S的刻蝕深度測繪圖為不中心對稱，如圖2所示，僅存在區域17內的刻蝕深度過低，因此，現有的調節方法不能實現單獨地對區域17進行調節，因而也就是不能滿足被加工工件S的刻蝕均勻性的要求；從而更不能滿足隨著被加工工件的尺寸逐漸增大和關鍵尺寸(例如，晶體管尺寸)逐漸減小帶來的對刻蝕要求越來越高的均勻性。
【發明內容】
[0006]本發明旨在解決現有技術中存在的技術問題，提供了一種反應腔室及半導體加工設備，可以提高調節被加工工件刻蝕均勻性的靈活性，從而可以提高被加工工件的刻蝕均勻性，進而可以提高工藝質量。
[0007]本發明提供一種反應腔室，包括承載裝置和進氣裝置，所述承載裝置設置在所述反應腔室內，用于承載被加工工件；所述進氣裝置包括用于接收氣體的輸入口以及與所述反應腔室連通的至少一個輸出口，所述反應腔室還包括進氣板，所述進氣板設置在所述進氣裝置的輸出口與所述承載裝置之間，且所述進氣板上設置有多個通孔，自所述進氣裝置的輸出口流出的工藝氣體經由所述通孔輸送至所述反應腔室內；根據所述承載裝置承載的被加工工件上不同區域的刻蝕速率的差異，設定所述進氣板上與被加工工件各個區域相對應的區域內的通孔的通氣面積和/或分布密度，以使被加工工件上不同區域的刻蝕速率趨于均勻。
[0008]其中，所述多個通孔在所述進氣板的不同半徑的圓周上均勻排布。
[0009]其中，所述多個通孔的直徑相等，并且所述進氣板所在平面包括沿其徑向自內向外依次劃分的中心區域、中間區域和邊緣區域，其中，分別位于所述中心區域和邊緣區域內的通孔的分布密度大于位于所述中間區域內的通孔的分布密度。
[0010]其中，在分別位于所述中心區域和邊緣區域內的通孔中，任意相鄰的兩個通孔之間的中心距的范圍在3?7mm。
[0011]其中，在位于所述中間區域的通孔中，任意相鄰的兩個通孔之間的中心距的范圍在8?12mm。
[0012]其中，每個所述通孔的通氣截面的輪廓形狀包括圓形、橢圓形、方形、三角形或者多邊形。
[0013]其中，所述進氣板采用絕緣材料制成。
[0014]其中,所述絕緣材料包括石英或者陶瓷。
[0015]其中，還包括感應線圈和與之電連接的射頻電源，所述感應線圈設置在所述反應腔室的頂壁上方，用以在所述射頻電源開啟時將所述反應腔室內的工藝氣體激發形成等離子體。
[0016]本發明還提供一種半導體加工設備，包括反應腔室，所述反應腔室采用本發明提供的反應腔室。
[0017]本發明具有下述有益效果:
[0018]本發明提供的反應腔室，其通過在進氣裝置的輸出口與承載裝置之間設置具有多個通孔的進氣板，并根據承載裝置承載的被加工工件上不同區域的刻蝕速率的差異，設定進氣板上與被加工工件各個區域相對應的區域內的通孔的通氣面積和/或分布密度，以使被加工工件上不同區域的刻蝕速率趨于均勻，可以實現單獨對被加工工件的任意一個區域進行調節，這與現有技術相比，可以提高調節被加工工件刻蝕均勻性的靈活性，從而可以提高被加工工件的刻蝕均勻性，進而可以提高工藝質量。
[0019]本發明提供的半導體加工設備，其采用本發明提供的反應腔室，可以提高被加工工件的刻蝕均勻性，從而可以提高工藝質量。
【附圖說明】
[0020]圖1為現有的半導體加工設備的反應腔室的結構示意圖；
[0021]圖2為采用圖1所示的反應腔室的被加工工件的刻蝕深度測繪圖；
[0022]圖3為本發明提供的反應腔室的結構示意圖；以及
[0023]圖4為圖3中進氣板的俯視圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明提供的反應腔室及半導體加工設備進行詳細描述。
[0025]圖3為本發明提供的反應腔室的結構示意圖。圖4為圖3中進氣板的俯視圖。請一并參閱圖3和圖4，本實施例提供的反應腔室20包括承載裝置21、進氣裝置22和進氣板23。其中，承載裝置21設置在反應腔室20內，且位于反應腔室20的底部，用于承載被加工工件S ;進氣裝置22包括用于接收氣體的輸入口 22a以及與反應腔室20連通的至少一個輸出口 22b，具體地，如圖3所示，進氣裝置22設置在反應腔室20的頂壁上，進氣裝置22的輸入口 22a與設置在反應腔室20外部的工藝氣源(圖中未示出)相連通，進氣裝置22的輸出口 22b貫穿反應腔室20的頂壁與反應腔室20相連通，工藝氣源提供的工藝氣體自輸入端22a進入并經由至少一個輸出口 22b輸送至反應腔室20內，工藝氣體包括CxHxFx、HBr、鹵族、NF3、SF6、氮氣、氬氣等氣體。
[0026]進氣板23設置在進氣裝置22的輸出口 22b與承載裝置21之間，且進氣板23上設置有多個通孔231，自進氣裝置22的輸出口 22b流出的工藝氣體經由通孔231輸送至反應腔室20內，進氣板23采用諸如石英、陶瓷等的絕緣材料制成，每個通孔231的通氣截面的輪廓形狀包括圓形、橢圓形、方形、三角形或者多邊形等任意形狀。在本實施例中，該進氣板23的外周璧固定在反應腔室20的內周璧上，且與反應腔室20的頂壁形成一個勻流空間232，在這種情況下，自進氣裝置22的輸出口 22b流出的工藝氣體預先輸送至勻流空間232內，再經由進氣板23上的多個通孔231向反應腔室20內輸送。
[0027]在本實施例中，優選地，多個通孔231在進氣板23的不同半徑的圓周上均勻排布，這使得工藝氣體經由該多個通孔231均勻地向反應腔室20內輸送，從而可以進一步提高被加工工件S的刻蝕均勻性。
[0028]在本實施例中，進氣裝置22的輸出口 22b相對于被加工工件S的中心位置設置，這就需要借助工藝氣體自身的擴散至被加工工件S的邊緣區域，但由于隨著工藝氣體的擴散其濃度逐漸減小，這使得工藝氣體在被加工工件S的徑向上