工艺腔室及半导体工艺设备的制作方法

allin2025-06-03  92


本发明涉及半导体制造领域,具体地,涉及一种工艺腔室及半导体工艺设备。


背景技术:

1、目前,电感耦合等离子体(inductively coupled plasma,简称为icp)刻蚀技术相对于其他反应离子刻蚀(reactive ion etching,简称为rie)来说,具有结构简单和性价比高的优点。同时icp源还具有至少在直径范围内的均匀性的优势。随着半导体制造工艺水平不断发展,晶体管密度成倍增长,工业界对半导体制造工艺的要求也越来越高,尤其是刻蚀均匀性,对产品的良率有着重要的影响。

2、在一个典型的icp刻蚀设备中,目前均匀性的控制主要是通过调节位于石英窗上方的内外射频线圈的电流比例或是静电卡盘(electrostatic chuck,简称为esc)的温度等方法来调节。

3、然而,当采用侧抽结构时,在流场作用下,会引起晶圆表面等离子体分布不均匀,导致刻蚀均匀性较差。因此,在侧下抽结构中保证晶圆表面等离子体分布均匀对刻蚀均匀性起到了至关重要的作用。


技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种工艺腔室及半导体工艺设备,能够调节腔体内部的等离子体的分布,以在面对不同腔体上抽气口位置不同的情况下,都能使腔体内部的等离子体均匀分布,进而使得晶圆表面等离子体分布均匀,有利于提高刻蚀均匀性,进而提高良品率。

2、为实现本发明的目的而提供一种工艺腔室,应用于半导体工艺设备,工艺腔室包括:腔体;多个第一离化组件,多个第一离化组件均设置于腔体的上方且与腔体的内部连通,用于分别离化工艺气体并向腔体内部的不同区域通入离化后的等离子体。

3、进一步地,多个第一离化组件包括:中心离化组件,中心离化组件与腔体内部的中心区域相对应:多个边缘离化组件,多个边缘离化组件围绕中心离化组件间隔设置,且与腔体内部的边缘区域相对应。

4、进一步地,每个第一离化组件包括:主筒,与工艺腔室连通;进气装置,与主筒连接,进气装置用于向主筒内通入工艺气体,并控制进气量;沿每个主筒周向环绕设置的射频线圈,射频线圈用于激发主筒内的工艺气体形成等离子体。

5、进一步地,中心离化组件的主筒内径大于边缘离化组件的主筒内径。

6、进一步地,腔体的侧壁设置有抽气孔;多个边缘离化组件中的两个分别为第一边缘离化组件和第二边缘离化组件,中心离化组件的主筒的轴线、抽气孔的轴线、第一边缘离化组件的主筒的轴线和第二边缘离化组件的主筒的轴线共面。

7、进一步地,进气装置包括:进气管,一端连接至气源,另一端连接至主筒;流量控制器,设置于进气管,流量控制器用于控制向主筒内通入工艺气体的进气量。

8、进一步地,还包括:支撑件,用于支撑流量控制器;多个支撑柱,多个支撑柱用于支撑支撑件,支撑件通过多个支撑柱设置于腔体。

9、进一步地,进气装置还包括:支架,设置于支撑件,用于支撑流量控制器,支架包括凸起部和设置于凸起部相对两侧的两个连接部,凸起部位于连接部的远离支撑件的一侧,凸起部包括用于承载流量控制器的承载面,流量控制器设置于承载面,连接部通过紧固件连接于支撑件。

10、进一步地,还包括设置于多个第一离化组件和腔体之间的第二离化组件,第二离化组件用于对第一离化组件产生的等离子体进行二次离化;第二离化组件包括:第二离化腔室,与多个第一离化组件和腔体的内部均连通。

11、本发明还提供了一种半导体工艺设备,包括:上述实施方式的工艺腔室,腔体设置有抽气口;抽真空装置,连接至腔体,抽真空装置用于将腔体内部的气体通过抽气口抽出。

12、本发明具有以下有益效果:

13、本发明提供的工艺腔室包括腔体和多个第一离化组件,多个第一离化组件用于分别离化工艺气体并向所述腔体内部的不同区域通入离化后的等离子体。也就是说,能够通过第一离化组件向腔体内部的不同区域分别通入等离子体,且各个第一离化组件之间互不干扰、单独进气、单独控制,可以向腔体内部的相应区域提供流量不同或相同的等离子体,能够调节腔体内部的等离子体的分布,以在面对不同腔体上抽气口位置不同的情况下,都能使腔体内部的等离子体均匀分布,进而使得晶圆表面等离子体分布均匀,有利于提高刻蚀均匀性,进而提高良品率。

14、通过阅读本申请的说明书、权利要求书及附图,将清楚本发明的其他目的和特征。



技术特征:

1.一种工艺腔室,应用于半导体工艺设备,其特征在于,所述工艺腔室包括:

2.根据权利要求1所述的工艺腔室,其特征在于,多个所述第一离化组件包括:

3.根据权利要求2所述的工艺腔室,其特征在于,每个所述第一离化组件包括:

4.根据权利要求3所述的工艺腔室,其特征在于,所述中心离化组件的主筒内径大于所述边缘离化组件的主筒内径。

5.根据权利要求3所述的工艺腔室,其特征在于,所述腔体的侧壁设置有抽气孔;多个所述边缘离化组件中的两个分别为第一边缘离化组件和第二边缘离化组件,所述中心离化组件的主筒的轴线、所述抽气孔的轴线、所述第一边缘离化组件的主筒的轴线和所述第二边缘离化组件的主筒的轴线共面。

6.根据权利要求3所述的工艺腔室,其特征在于,所述进气装置包括:

7.根据权利要求6所述的工艺腔室,其特征在于,还包括:

8.根据权利要求7所述的工艺腔室,其特征在于,所述进气装置还包括:

9.根据权利要求1所述的工艺腔室,其特征在于,还包括设置于多个所述第一离化组件和所述腔体之间的第二离化组件,所述第二离化组件用于对所述第一离化组件产生的等离子体进行二次离化;所述第二离化组件包括:

10.一种半导体工艺设备,其特征在于,包括:


技术总结
本发明提供一种工艺腔室,应用于半导体工艺设备。工艺腔室包括:腔体;多个第一离化组件,多个第一离化组件均设置于腔体的上方且与腔体的内部连通,用于分别离化工艺气体并向腔体内部的不同区域通入离化后的等离子体。本发明的工艺腔室能够调节工艺腔室内的等离子体的分布,以在面对不同工艺腔室上抽气孔位置不同的情况下,都能使工艺腔室内的等离子体均匀分布。本发明还提供一种半导体工艺设备。

技术研发人员:王志伟,种景,陈思同
受保护的技术使用者:北京北方华创微电子装备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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