勻氣結構及等離子體系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種等離子體系統，特別是涉及一種提高刻蝕性能的、適用于電感耦合等離子體系統的氣體勻氣結構。
【背景技術】
[0002]現有技術中，隨著半導體集成電路的迅猛發展，集成電路技術的更新換代不斷加快，而每個技術代都是以最小特征尺寸的縮小、芯片集成度和硅片尺寸的增加為標志。而隨著微型化需求的持續，工藝節點的進一步縮小必然會增加集成電路制造的復雜度，對生產流程中每個工藝的要求也會越來越高。
[0003]在半導體工藝流程中，等離子體干法刻蝕是非常重要的工藝制程，是實現圖形轉移的重要途徑。隨著晶圓直徑的增大和晶體管尺寸的縮小，導致在刻蝕過程中要求有更高的精準和重復性。在眾多影響刻蝕性能的參數中，刻蝕均勻性是最為重要的參數之一，而刻蝕均勻性主要體現在腔體內氣流的分布情況，因此提高氣體在腔體內的分布均勻性，顯得格外重要。
[0004]常見的等離子體刻蝕包括電感耦合等離子體系統(ICP)、電容耦合等離子體系統(CCP)以及微波電子回旋共振等離子體系統(ECR)。
[0005]本發明針對電感耦合等離子體系統(ICP)，引入氣體的勻氣結構，增加氣體在腔體內的分布均勻性，提高刻蝕性能。
[0006]請參閱圖1和圖2所示，圖1為等離子體系統中噴嘴的結構示意圖，圖2為現有技術的等離子體系統的結構示意圖，噴嘴110的結構為圓柱主體112、中心噴氣孔114、圓周噴氣孔116及主管道118。噴嘴110插入圖2中的等離子體系統100的介質窗120中，氣體通過主管道118流入，經中心噴氣孔114和圓周噴氣孔116分流通入腔體130內。
[0007]噴嘴110通過噴嘴固定結構150安裝在介質窗120上。晶圓通過靜電卡盤140固定在腔體130內。射頻電源160通過射頻線圈170，將氣體解離形成等離子體。
[0008]氣體通過主管道118流入，在噴嘴110的底部經中心噴氣孔114和圓周噴氣孔116分流進入腔體130，這樣將導致氣體主要通過中心噴氣孔114流入腔體130，僅有很少一部分氣體經過圓周噴氣孔116，并且噴嘴110的直徑遠小于腔體130內放置的晶圓直徑，致使氣體不能有效注入到晶圓的表面，而主要囤積于晶圓的中心部分，導致刻蝕不均勻性出現，影響刻蝕效果。
[0009]鑒于上述缺陷，本發明人經過長時間的研究和實踐終于獲得了本發明創造。
【發明內容】
[0010]基于此，有必要提供一種提高刻蝕均勻性的勻氣結構及具有該勻氣結構的等離子體系統。
[0011]本發明的一種勻氣結構，包括勻氣板與進氣板；
[0012]所述勻氣板上設置通孔；
[0013]所述進氣板覆蓋在所述勻氣板的通孔上，所述進氣板上設置噴氣孔。
[0014]作為一種可實施方式，所述通孔的尺寸和形狀與所述進氣板的尺寸和形狀相匹配；
[0015]所述進氣板活動安裝于所述勻氣板的通孔內。
[0016]作為一種可實施方式，所述通孔的數量為多個。
[0017]作為一種可實施方式，所述噴氣孔的數量為多個。
[0018]本發明的一種等離子體系統包括腔體、介質窗、噴嘴與所述的勻氣結構；
[0019]所述介質窗置于所述腔體的開口上；
[0020]所述介質窗的中部設置安裝孔，所述噴嘴插入所述安裝孔中；
[0021]所述勻氣板置于所述噴嘴的下方，并安裝于所述介質窗上；
[0022]氣體從所述噴嘴中流入，經由所述通孔與所述噴氣孔位置對應的重疊部分，通入所述腔體內。
[0023]作為一種可實施方式，在所述介質窗靠近所述腔體的端面的中部設置凹槽；
[0024]所述安裝孔位于所述凹槽的底部；所述勻氣板內嵌于所述凹槽內；
[0025]所述勻氣板與所述凹槽的底部之間具有預設的距離。
[0026]作為一種可實施方式，所述介質窗靠近所述腔體的端面為平面；
[0027]所述勻氣板為槽形，所述勻氣板的槽形開口朝向所述介質窗。
[0028]作為一種可實施方式，所述勻氣板活動安裝于所述介質窗上；
[0029]所述勻氣板與所述介質窗之間設置密封膠圈。
[0030]作為一種可實施方式，所述噴氣孔的形狀為圓形、橢圓形、菱形或方形。
[0031]作為一種可實施方式，所述的等離子體系統還包括盲板；
[0032]所述盲板的數量與所述進氣板的數量之和等于所述通孔的數量；
[0033]當多個所述通孔中的部分所述通孔上未對應覆蓋所述進氣板時，所述盲板覆蓋在未覆蓋所述進氣板的所述通孔上。
[0034]作為一種可實施方式，所述進氣板通過緊固件安裝于所述勻氣板上。
[0035]作為一種可實施方式，所述勻氣板、所述進氣板的材料與所述介質窗相同。
[0036]作為一種可實施方式，所述勻氣板、所述進氣板與所述介質窗的材料為石英。
[0037]與現有技術比較本發明的有益效果在于:氣體能有效注入到晶圓的外表面的整個區域，均勻到達晶圓的中心和邊緣位置，有效解決了晶圓的邊緣進氣少的問題，提高了刻蝕均勻性，保證了刻蝕質量。經過長時間的工藝過程后，發生噴氣孔堵塞時，可以靈活對進氣板進行拆裝，清洗，節約了時間，避免了無效勞動。
【附圖說明】
[0038]圖1為等離子體系統中噴嘴的結構示意圖；
[0039]圖2為現有技術的等離子體系統的結構示意圖；
[0040]圖3為本發明的等離子體系統實施例一的結構示意圖；
[0041]圖4為本發明的等離子體系統實施例一的介質窗與噴嘴的結構示意圖；
[0042]圖5為本發明的等離子體系統實施例一中勻氣結構的主視示意圖；
[0043]圖6為本發明的等離子體系統實施例一中勻氣結構的剖視示意圖；
[0044]圖7為本發明的勻氣結構中的進氣板的主視示意圖；
[0045]圖8為本發明的勻氣結構中的進氣板的剖視示意圖；
[0046]圖9為本發明的等離子體系統實施例二的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0047]為了解決刻蝕不均勻性的問題，提出了一種勻氣結構及具有該勻氣結構的等離子體系統來提高氣體分布的均勻性，從而提高刻蝕均勻性。
[0048]以下結合附圖，對本發明上述的和另外的技術特征和優點作更詳細的說明。
[0049]請參閱圖3和圖4所示，圖3為本發明的等離子體系統實施例一的結構示意圖，圖4為本發明的等離子體系統實施例一的介質窗與噴嘴的結構示意圖，本發明的實施例一的等離子體系統200包括噴嘴210、介質窗220、腔體230與勻氣結構。
[0050]介質窗220置于腔體230的開口上。介質窗220的中部設置安裝孔，噴嘴210插入安裝孔中。
[0051]勻氣結構包括勻氣板280與進氣板290。勻氣板280置于噴嘴210的下方，并固定于介質窗220上。
[0052]噴嘴210通過噴嘴固定結構250安裝在介質窗220上。晶圓通過靜電卡盤240固定在腔體230內。射頻電源260通過射頻線圈270，將氣體解離形成等離子體。
[0053]請結合圖5和圖6所示，圖5為本發明的等離子體系統實施例一中勻氣結構的主視示意圖，圖6為本發明的等離子體系統實施例一中勻氣結構的剖視示意圖，在勻氣板280上的中部設置通孔，進氣板290覆蓋在勻氣板280的通孔上。在進氣板290上設置噴氣孔292。
[0054]氣體從噴嘴210中流入，經由通孔與噴氣孔292位置對應的重疊部分，通入腔體230內。勻氣結構使氣體可以均勻分布于腔體230內。
[0055]進氣板290的數量、噴氣孔2