一種等離子體刻蝕反應器介質窗的製作方法
2023-05-26 18:21:11 1
專利名稱：一種等離子體刻蝕反應器介質窗的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及等離子體刻蝕反應裝置技術領域，特別涉及一種等離子體刻蝕反 應器介質窗。
背景技術：
在眾多半導體工藝中，刻蝕是決定特徵尺寸的核心工藝技術之一。刻蝕分為溼法 刻蝕和幹法刻蝕。幹法刻蝕是因大規模集成電路生產的需要而開發的精細加工技術，它具 有各向異性特點，在最大限度上保證了縱向刻蝕，還可以控制橫向刻蝕。幹法刻蝕通常通過 等離子體刻蝕反應器來實現。典型的等離子體刻蝕反應器主要包括反應腔、真空及壓力控制系統、射頻(RF)系 統、靜電卡盤和矽片溫度控制系統、氣體流量控制系統以及刻蝕終點檢測系統等。在變壓器 耦合等離子體刻蝕反應器(TCP，Transformer-coupledplasma)中介質窗位於反應腔的頂 部，在介質窗之外設置有螺旋平面式天線，當射頻功率加到天線上時，天線中就有射頻電流 通過，並在反應腔內建立持續的電磁波。當感應電場超出反應腔內氣體的擊穿強度時，等離 子體就產生了。介質窗起到了密封反應腔的作用，同時介質窗上具有氣體流入通孔，用以向 反應腔中輸入反應氣體。請參看圖1和圖2，圖1為現有技術的等離子體刻蝕反應器介質窗 的俯視結構示意圖；圖2為現有技術的等離子體刻蝕反應器介質窗的剖面結構示意圖。如 圖1和圖2所示，將現有技術的介質窗100面向反應腔內的一面定義為A面，與A面相對的 另一面定義為B面，現有技術的介質窗100上從B面到A面之間具有氣體流入通孔101，同 時在介質窗的B面到A面間還設置有溫度測量裝置放置孔102，所述溫度測量裝置放置孔 102的開口位於介質窗100的B面，其底部位於A面到B面之間，且同A面具有一定的距離 D。為確保熱電耦溫度計放置在介質窗內能夠測得準確的溫度，溫度測量裝置放置孔要求具 有一定的深度，因此溫度測量裝置放置孔的底部到A面之間的距離D較小。當在反應腔內 進行等離子體幹法刻蝕時，介質窗的A面也會受到等離子體的損傷，但由於溫度測量裝置 放置孔的底部到A面之間厚度很薄，在等離子損傷的作用下，介質窗溫度測量裝置放置孔 位置處很容易被擊穿成為通孔，從而使介質窗對反應腔不再能夠起到密封作用。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供等離子體刻蝕反應器介質窗，以解決現有技 術的介質窗中溫度測量裝置放置孔位置處很容易被等離子體擊穿成為通孔，從而使介質窗 對反應腔不再能夠起到密封作用的問題。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種等離子體刻蝕反應器介質窗，包括本 體、氣體流入通孔和溫度測量裝置放置孔，所述氣體流入通孔貫通於所述本體面向反應腔 內部的面至與其相對的另一面之間，所述溫度測量裝置放置孔的開口位於所述本體上垂直 於其面向反應腔內部的面的側面上，其底部位於所述本體內。可選的，所述溫度測量裝置放置孔靠近所述本體上面向反應腔內部的面的一側距離所述本體上面向反應腔內部的面的距離為0. 262至0. 7英寸。可選的，所述本體面向反應腔內部的面至與其相對的另一面之間的厚度為1.4至 2.0英寸。本實用新型的等離子體刻蝕反應器介質窗中由於改變了溫度測量裝置放置孔的 設置方向，將溫度測量裝置放置孔的開口設置於本體上垂直於其面向反應腔內部的面的側 面上，其底部位於本體內，因此不會發生由於等離子體的損傷而造成介質窗穿孔的情況；並 且由於溫度測量裝置放置孔靠近所述A』面的一側距離所述A』面的距離相較於現有技術的 介質窗中的溫度測量裝置放置孔靠近A面之間的距離大為增加，因此介質窗中可供等離子 體損傷的厚度範圍大為增加，從而相較於現有技術可使介質窗的使用壽命延長近5倍。
圖1為現有技術的等離子體刻蝕反應器介質窗的俯視結構示意圖；圖2為現有技術的等離子體刻蝕反應器介質窗的剖面結構示意圖；圖3為本實用新型的等離子體刻蝕反應器介質窗的俯視結構示意圖；圖4為本實用新型的等離子體刻蝕反應器介質窗的剖面結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖對本 實用新型的具體實施方式
做詳細的說明。本實用新型的等離子體刻蝕反應器介質窗可廣泛應用於多種領域，並且可以利用 多種替換方式實現，下面是通過較佳的實施例來加以說明，當然本實用新型並不局限於該 具體實施例，本領域內的普通技術人員所熟知的一般的替換無疑地涵蓋在本實用新型的保 護範圍內。其次，本實用新型利用示意圖進行了詳細描述，在詳述本實用新型實施例時，為了 便於說明，示意圖不依一般比例局部放大，不應以此作為對本實用新型的限定。請參看圖3和圖4，圖3為本實用新型的等離子體刻蝕反應器介質窗的俯視結構 示意圖，圖4為本實用新型的等離子體刻蝕反應器介質窗的剖面結構示意圖。如圖3和圖 4所示，本實用新型的等離子體刻蝕反應器介質窗包括本體200，貫通於所述本體200上面 向反應腔內部的面(定義為A』面)至與其相對的另一面(定義為B』面)之間的氣體流入 通孔201，所述本體200上垂直於A』面的側面還設置有溫度測量裝置放置孔202，所述溫度 測量裝置放置孔202的開口位於所述側面，底部位於所述本體內。所述溫度測量裝置放置 孔202靠近所述A』面的一側距離所述A』面的距離D』根據介質窗的厚度及溫度測量裝置 放置孔的尺寸而定，在保證溫度測量裝置放置孔孔壁的強度下儘可能遠離反應腔，優選為 0.262至0.7英寸。所述本體的A』面至B』面之間的厚度為1.4至2.0英寸。請參看圖1 和圖2，圖1為現有技術的等離子體刻蝕反應器介質窗的俯視結構示意圖；圖2為現有技術 的等離子體刻蝕反應器介質窗的剖面結構示意圖。如圖1和圖2所示，現有技術的等離子 體刻蝕反應器介質窗中，為了保證置於介質窗內的溫度測量裝置能夠準確地測溫，要求溫 度測量裝置放置孔在介質窗內需具有一定深度，現有技術的等離子體刻蝕反應器介質窗中 溫度測量裝置放置孔的底部到A面之間的距離D通常為0. 262英寸。當在反應腔內進行等離子體幹法刻蝕時，介質窗的A面也會受到等離子體的損傷，但由於溫度測量裝置放置孔 的底部到A面之間的距離D很小，為保證溫度測量裝置放置孔在等離子損傷的作用下不至 於被擊穿，現有技術的等離子體刻蝕反應器介質窗在使用時只能允許在溫度測量裝置放置 孔的底部到A面之間因等離子體的損傷而損失0. 1英寸的厚度，否則溫度測量裝置放置孔 位置處就將被擊穿成為通孔，從而使介質窗對反應腔不再能夠起到密封作用。因此現有技 術的等離子體刻蝕反應器介質窗的使用壽命較短。本實用新型的等離子體刻蝕反應器介質窗中由於改變了溫度測量裝置放置孔的 設置方向，因此不會發生由於等離子體的損傷而造成介質窗穿孔的情況；並且由於溫度測 量裝置放置孔靠近所述A』面的一側距離所述A』面的距離相較於現有技術的介質窗中的溫 度測量裝置放置孔靠近A面之間的距離大為增加，因此介質窗中可供等離子體損傷的厚度 範圍大為增加，從而相較於現有技術可使介質窗的使用壽命延長近5倍。顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用 新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及 其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求1.一種等離子體刻蝕反應器介質窗，包括本體、氣體流入通孔和溫度測量裝置放置 孔，所述氣體流入通孔貫通於所述本體面向反應腔內部的面至與其相對的另一面之間，其 特徵在於，所述溫度測量裝置放置孔的開口位於所述本體上垂直於其面向反應腔內部的面 的側面上，其底部位於所述本體內。
2.如權利要求1所述的等離子體刻蝕反應器介質窗，其特徵在於，所述溫度測量裝置 放置孔靠近所述本體上面向反應腔內部的面的一側距離所述本體上面向反應腔內部的面 的距離為0. 262至0.7英寸。
3.如權利要求1所述的等離子體刻蝕反應器介質窗，其特徵在於，所述本體面向反應 腔內部的面至與其相對的另一面之間的厚度為1. 4至2. 0英寸。
專利摘要本實用新型的一種等離子體刻蝕反應器介質窗，包括本體、氣體流入通孔和溫度測量裝置放置孔，所述氣體流入通孔貫通於所述本體面向反應腔內部的面至與其相對的另一面之間，所述溫度測量裝置放置孔的開口位於所述本體上垂直於其面向反應腔內部的面的側面上，其底部位於所述本體內。本實用新型的等離子體刻蝕反應器介質窗不會發生由於等離子體的損傷而造成介質窗穿孔的情況並且相較於現有技術可使介質窗的使用壽命延長近5倍。
文檔編號H01J37/32GK201859831SQ20102056489
公開日2011年6月8日 申請日期2010年10月16日 優先權日2010年10月16日
發明者隆均 申請人:中芯國際集成電路製造(上海)有限公司