[发明专利]反应腔室以及等离子体加工设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体地，涉及一种反应腔室以及等离子体加工设备。

背景技术

随着微电子技术的快速发展，生产企业间的竞争越来越激烈，这就要求生产企业不断地提高其产品质量以应对激烈的市场竞争。例如，在利用等离子体加工设备进行等离子体刻蚀工艺的过程中，刻蚀均匀性是影响产品质量的主要因素之一，而且，进入32～22纳米技术代后，刻蚀工艺对刻蚀均匀性的要求越来越高，特别是进入22nm以下技术代，要求在反应腔室的腔室压力较低的前提下，同时具有较大的气体流量，这就需要通过优化反应腔室的结构设计来实现上述目标。

图1为现有的等离子体加工设备的剖视图。如图1所示，等离子体加工设备包括反应腔室4，在反应腔室4内设置有静电卡盘7以及用于支撑静电卡盘7的基座8，衬底5借助工艺组件6固定在静电卡盘7上；介质窗1通过调整支架2固定在反应腔室4的顶部，并且在介质窗1的中心位置处设置有进气口11，以供工艺气体流入反应腔室4内，以及在反应腔室4的底部设置有出气口41，以供刻蚀反应后的气体排出反应腔室4。此外，在反应腔室4内，且位于介质窗1与工艺组件6之间设置有内衬3，该内衬3环绕反应腔室4的内侧壁设置，用于将等离子体限制在其内部的特定区域内，以起到限制等离子体的分布及屏蔽的作用。并且，在内衬3的底端设置有环形挡板31，如图2所示。在该环形挡板31上还按一定间隔分布有若干通孔311，用以供刻蚀反应后的气体通过。通孔311可以为圆孔，也可以为方孔，如图3A和3B所示。在进行工艺的过程中，工艺气体经由进气口11流入反应腔室4内，并被激发形成等离子体，等离子体被内衬3限制在图1所示的区域，以对衬底5进行刻蚀；刻蚀反应后的气体经由环形挡板31上的通孔311流入反应腔室4的下部，并自出气口41排出。

然而，由于环形挡板31上的通孔311均属于“点状”通孔，这种“点状”通孔之间的间隙会对刻蚀反应后的气体起到较大的阻挡作用，从而导致反应腔室的腔室压力较大，而刻蚀反应后的气体通过通孔311的流量较小，进而无法满足在反应腔室的腔室压力较低的前提下，同时具有较大的气体流量的要求，而且，通过实验发现，上述阻挡作用也对等离子体的分布对称性和均匀性带来了一定的不良影响。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种反应腔室以及等离子体加工设备，其不仅可以满足在反应腔室的腔室压力较低的前提下，同时具有较大的气体流量的要求，而且还可以提高等离子体的分布对称性和均匀性。

为实现本发明的目的而提供一种反应腔室，包括设置在所述反应腔室内部的承载装置，以及环绕在所述反应腔室的内侧壁上部的上内衬，在所述上内衬的底端设置有环绕在所述反应腔室的内侧壁与所述承载装置之间的环形挡板，其特征在于，在所述环形挡板上表面上均匀分布有多个贯穿其厚度的条状通孔。

其中，所述多个条状通孔被均匀划分为多组环状的通孔组，所述多组通孔组沿所述环形挡板的径向彼此间隔且相互嵌套；每组通孔组中的多个条状通孔沿所述环形挡板的周向间隔设置。

优选的，在相邻的两组通孔组中，其中一组通孔组中的相邻两个条状通孔之间的间隙与对应地其中另一组中的相邻两个条状通孔之间的间隙交错设置。

其中，所述条状通孔在所述环形挡板上表面上的投影形状为长条形，且所述长条形的长度方向上的中心线在所述环形挡板的径向上延伸；并且，多个所述条状通孔沿所述环形挡板的周向间隔设置。

优选的，相邻的两个长条形的长度方向上的中心线之间的中心角为3～4°。

优选的，所述长条形的宽度为8～12cm。

优选的，相邻的两个条状通孔之间的间隙在所述环形挡板的周向上的最小宽度为1～2cm。

优选的，在每组通孔组中，相邻的两个条状通孔之间的间隙的宽度为1～2cm。

优选的，相邻的两组通孔组之间的间隙的宽度为1～2cm。

优选的，所述反应腔室还包括下内衬，所述下内衬覆盖所述反应腔室的内侧壁下部以及反应腔室的底部。

其中，所述承载装置包括用于承载被加工工件的卡盘及用于支撑所述卡盘的基座；在所述反应腔室内设置有基座支撑件，所述基座支撑件的一端与所述反应腔室固定连接；所述基座支撑件的另一端与所述基座固定连接；并且在所述基座支撑件上设置有扰流板，所述扰流板覆盖所述基座支撑件的上表面和两个侧表面，并且，所述扰流板的分别与两个侧表面相对应的两个下端向上翘曲。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种等离子体加工设备，其包括反应腔室，所述反应腔室采用了本发明提供的上述反应腔室。