本公開涉及半導(dǎo)體設(shè)備，尤其是一種氣體分配設(shè)備及刻蝕設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在對(duì)晶圓進(jìn)行刻蝕的過程中，刻蝕氣體經(jīng)過噴淋部件入射到腔室內(nèi)的晶圓表面進(jìn)行刻蝕。噴淋部件例如可以是噴淋頭(showerhead)。

2、圖1a是相關(guān)技術(shù)中的刻蝕過程中氣流分布的示意圖。

3、如圖1a所示，晶圓102放置在支撐部件103上，刻蝕氣體經(jīng)由管道105進(jìn)入腔室104，再通過噴淋部件100后入射到腔室104內(nèi)的晶圓102的表面進(jìn)行刻蝕，腔室104的排氣孔101分布在腔室104的側(cè)壁上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、相關(guān)技術(shù)中，經(jīng)過刻蝕后的晶圓無法達(dá)到工藝需求。例如，針對(duì)刻蝕均勻性的需求。

2、分析發(fā)現(xiàn)，如圖1b所示，在刻蝕過程中的晶圓的中心區(qū)域的刻蝕速率大于晶圓的外圍區(qū)域的刻蝕速率。這種情況下，刻蝕過程中，晶圓的中心區(qū)域的刻蝕均勻性與該晶圓的外圍區(qū)域的刻蝕均勻性不一致，導(dǎo)致無法滿足工藝需求。這里，圖1b中外圍的藍(lán)色區(qū)域表示的刻蝕速率小于中心的黃色區(qū)域表示的刻蝕速率。

3、進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，由于腔室的排氣孔分布在腔室的側(cè)壁上，導(dǎo)致在刻蝕過程中經(jīng)過噴淋部件的中心區(qū)域入射的刻蝕氣體相較于經(jīng)過噴淋部件的外圍區(qū)域入射的刻蝕氣體更不容易被排出，刻蝕氣體在晶圓的中心區(qū)域的表面停留時(shí)間更長。這種情況下，如圖1c所示，刻蝕氣體中的自由基在晶圓的中心區(qū)域的表面更易聚集。這里，自由基可以刻蝕晶圓，圖1c中外圍的藍(lán)色區(qū)域表示的自由基的濃度小于中心黃色區(qū)域表示的自由基的濃度。

4、這種情況下，晶圓的中心區(qū)域的刻蝕速率加快，導(dǎo)致晶圓的中心區(qū)域和外圍區(qū)域的刻蝕均勻性不一致。

5、為了解決上述問題，本公開實(shí)施例提出了如下解決方案。

6、根據(jù)本公開實(shí)施例的一方面，提供一種氣體分配設(shè)備，包括：噴淋部件，被配置為使氣體通過后入射到腔室內(nèi)的晶圓，所述噴淋部件具有中心孔和圍繞所述中心孔的多圈孔；以及封堵部件，被配置為封堵孔，其中：所述中心孔被封堵，所述多圈孔中的第一組孔被封堵，所述第一組孔包括從所述中心孔外圍的第一圈孔開始的連續(xù)的至少兩圈孔，所述多圈孔中的第二組孔未被封堵，所述第二組孔位于所述第一組孔外圍，所述第二組孔包括連續(xù)的至少兩圈孔。

7、在一些實(shí)施例中，所述多圈孔中的至少一圈孔的一部分孔被封堵、另一部分孔未被封堵。

8、在一些實(shí)施例中，所述至少一圈孔包括與所述第一組孔中最外圍的一圈孔相鄰的一圈孔。

9、在一些實(shí)施例中，所述一部分孔和所述另一部分孔交替排布。

10、在一些實(shí)施例中，所述多圈孔中的第三組孔被封堵，所述第三組孔位于所述第二組孔外圍，所述第三組孔包括至少一圈孔；所述多圈孔中的第四組孔未被封堵，所述第四組孔位于所述第三組孔外圍，所述第四組孔包括至少兩圈孔。

11、在一些實(shí)施例中，所述第一組孔的孔徑相同，與所述第一組孔中最外圍的一圈孔相鄰的一圈孔的孔徑與所述第一組孔的孔徑相同；所述第二組孔中的至少一圈孔的孔徑大于所述第一組孔的孔徑；所述第三組孔的孔徑、所述第四組孔的孔徑和所述第二組孔中最外圍的一圈孔的孔徑相同。

12、在一些實(shí)施例中，所述第二組孔包括多個(gè)子組孔，每個(gè)子組孔包括至少一圈孔，所述多個(gè)子組孔包括：第一子組孔，所述第一子組孔的孔徑與所述第一組孔的孔徑相同；第二子組孔，位于所述第一子組孔外圍，所述第二子組孔的孔徑大于所述第一子組孔的孔徑；以及第三子組孔，位于所述第二子組孔外圍，所述第三子組孔的孔徑大于所述第二子組孔的孔徑。

13、在一些實(shí)施例中，所述封堵部件包括粘性部件。

14、在一些實(shí)施例中，每圈孔圍繞所述中心孔排布成圓周，每圈孔中每個(gè)孔的中心位于該圈孔所在的圓周上，其中：任意相鄰的兩圈孔所在的兩個(gè)圓周之間的間距相同；和/或每圈孔在各自所在的圓周上均勻排布；和/或直徑越大的圓周上排布的一圈孔的數(shù)量越多。

15、在一些實(shí)施例中，所述第一組孔的圈數(shù)占所述多圈孔的總?cè)?shù)的20％。

16、在一些實(shí)施例中，所述多圈孔共有十五圈孔，所述第一組孔具有三圈孔，所述第二組孔具有七圈孔，所述第三組孔具有一圈孔，所述第四組孔具有三圈孔，從所述中心孔向外數(shù)的第四圈孔的一部分孔被封堵、另一部分孔未被封堵。

17、在一些實(shí)施例中，所述噴淋部件具有上表面和下表面，所述中心孔和所述多圈孔中每個(gè)孔的孔徑從所述上表面到所述下表面保持一致。

18、根據(jù)本公開實(shí)施例的還一方面，提供一種刻蝕設(shè)備，包括：根據(jù)上述任意一個(gè)實(shí)施例所述的氣體分配設(shè)備。

19、本公開實(shí)施例中，氣體分配設(shè)備包括噴淋部件和封堵部件。噴淋部件具有中心孔和圍繞該中心孔的多圈孔。中心孔被封堵部件封堵，從中心孔外圍的第一圈孔開始的連續(xù)的至少兩圈孔(即，第一組孔)也被封堵部件封堵，而位于第一組孔外圍、且連續(xù)的至少兩圈孔(即，第二組孔)未被封堵。

20、這種方式下，氣體不能通過中心孔和第一組孔入射到晶圓，而通過第二組孔入射到晶圓，可以改善腔室內(nèi)部的氣流場分布，實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓表面的氣體分布區(qū)域的選擇性控制，減少晶圓的中心區(qū)域接收到的刻蝕氣體，從而可以減小晶圓的中心區(qū)域的刻蝕均勻性與外圍區(qū)域的刻蝕均勻性之間的差異，有助于刻蝕后的晶圓達(dá)到工藝需求。

21、下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本公開的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

技術(shù)特征：

1.一種氣體分配設(shè)備，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分配設(shè)備，其特征在于，所述多圈孔中的至少一圈孔的一部分孔被封堵、另一部分孔未被封堵。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體分配設(shè)備，其特征在于，所述至少一圈孔包括與所述第一組孔中最外圍的一圈孔相鄰的一圈孔；和/或

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的氣體分配設(shè)備，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體分配設(shè)備，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體分配設(shè)備，其特征在于，所述第二組孔包括多個(gè)子組孔，每個(gè)子組孔包括至少一圈孔，所述多個(gè)子組孔包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的氣體分配設(shè)備，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的氣體分配設(shè)備，其特征在于，每圈孔圍繞所述中心孔排布成圓周，每圈孔中每個(gè)孔的中心位于該圈孔所在的圓周上，其中：

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體分配設(shè)備，其特征在于，所述多圈孔共有十五圈孔，所述第一組孔具有三圈孔，所述第二組孔具有七圈孔，所述第三組孔具有一圈孔，所述第四組孔具有三圈孔，從所述中心孔向外數(shù)的第四圈孔的一部分孔被封堵、另一部分孔未被封堵。

10.一種刻蝕設(shè)備，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本公開提供了一種氣體分配設(shè)備及刻蝕設(shè)備，涉及半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，所述氣體分配設(shè)備包括：噴淋部件，被配置為使氣體通過后入射到腔室內(nèi)的晶圓，噴淋部件具有中心孔和圍繞中心孔的多圈孔；以及封堵部件，被配置為封堵孔，其中：中心孔被封堵，多圈孔中的第一組孔被封堵，第一組孔包括從中心孔外圍的第一圈孔開始的連續(xù)的至少兩圈孔，多圈孔中的第二組孔未被封堵，第二組孔位于第一組孔外圍，第二組孔包括連續(xù)的至少兩圈孔。如此，氣體不能通過中心孔和第一組孔、而通過第二組孔入射到晶圓，可以減少晶圓的中心區(qū)域接收到的刻蝕氣體，從而可以減小中心區(qū)域的刻蝕均勻性與外圍區(qū)域的刻蝕均勻性之間的差異。

技術(shù)研發(fā)人員：廖海斌,馬曉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市鵬芯微集成電路制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240509
技術(shù)公布日：2025/1/2