一種應用于半導體等離子體處理裝置的弧面噴淋頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應用于半導體等離子體處理裝置的弧面噴淋頭，屬于半導體制造及應用技術領域。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有等離子體處理裝置，大多是通過在反應腔室形成等離子體來對載物臺上所載物進行等離子體處理。通常是使用表面平整的噴淋頭作為上極板和表面平整的載物臺做為下電極，從噴淋頭以噴淋狀進行工藝氣體的供給，從載物臺周圍均勻排氣，通過控壓裝置穩(wěn)壓后，在上下極板間施加電壓，形成等離子體來進行等離子體處理。
[0003]在上述工藝過程中，相對來說氣體運輸方向為由載物臺中心向外圍運輸，容易造成載物臺中心的氣體與外圍氣體分布不均，從而造成等離子分布的不均勻。另外，等離子體受電場控制在兩極板的接近邊緣處會受到上下極板的形狀及材質(zhì)的影響，從而會導致電場彎曲，進而導致等離子體的分布不均勻。在上述等離子體分布不均勻的情況下，體現(xiàn)在半導體的等離子體處理過程中就是對載物臺及載物處理的不均勻，會降低半導體處理制程中的優(yōu)良品率。
[0004]目前，隨著半導體技術的不斷發(fā)展，所需處理物面積會不斷增大，傳統(tǒng)噴淋頭的處理方式而導致的均勻性降低問題會越發(fā)顯著。因此，需要設計一種新型的噴淋頭，提高等離子體工藝制程的均勻性，以適應技術不斷提高的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是鑒于改善等離子體處理的均勻性而提出的，其目的是提供一種可以實現(xiàn)等離子體處理的均勻性高于傳統(tǒng)技術的噴淋頭，主要解決現(xiàn)有技術均勻性不夠好、氣體利用率較低的技術問題。
[0006]本發(fā)明第一方面，是一種可實現(xiàn)半導體等離子體處理工藝制程的均勻處理的噴淋頭，所述噴淋頭與載物臺形成相對面，設置于反應腔室中，從噴淋頭以噴淋狀向載物臺進行氣體供給，該噴淋頭的特征在于:所述噴淋頭下表面為弧形結構，即噴淋頭下表面各處與載物臺距離為非固定值，從中心到邊緣的d不是固定值，是漸變值。
[0007]進一步地，所述噴淋頭下面的弧面結構區(qū)域面積占噴淋頭下表面積的1% -100%。
[0008]進一步地，所述噴淋頭的噴淋開孔區(qū)域設置有多個通孔，用于氣體的噴淋狀供給。
[0009]進一步地，所述噴淋頭設置的多個通孔為均勻或非均勻分布在噴淋頭的開孔區(qū)域內(nèi)。
[0010]進一步地，所述噴淋頭可與載物臺形成相對電極。
[0011]進一步地，所述噴淋頭與載物臺間施加電壓形成等離子體，可對載物臺上所載物進行等離子體處理。
[0012]本發(fā)明的有益效果及特點:
[0013]本發(fā)明所設計的新型弧面噴淋頭，其結構科學合理，能夠簡單有效地提高氣體的利用率，并改善等離子體處理的均勻性?？蓮V泛應用于半導體制造技術領域。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明噴淋頭與載物臺的結構示意圖，也是本發(fā)明的實施例。
[0015]圖2是本發(fā)明與現(xiàn)有下表面為平面結構的噴淋頭沉積速率對比示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明的噴淋頭做進一步詳細說明。根據(jù)下面說明，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。本文以射頻電離方式形成等離子體為例，對本發(fā)明的噴淋頭進行描述。需說明的是，實施例所用的附圖均采用簡化圖，以便于輔助實施例的解釋說明。
[0017]實施例
[0018]參照圖1，一種應用于半導體等離子體處理裝置的弧面噴淋頭，其噴淋頭與載物臺形成相對面，噴淋頭下表面為弧面結構。上述噴淋頭上設有開孔區(qū)域，開孔區(qū)域設置有多個通孔，用于向反應腔室內(nèi)以噴淋狀噴射反應氣體，噴淋頭與載物臺間施加電壓形成等離子體，可對載物臺上所載物進行等離子體處理。
[0019]這些通孔按照一定的規(guī)律進行分布，可以是均勻分布也可以是非均勻分布，本實施例采用均勻分布。
[0020]具體結構:它包括噴淋頭主體2，噴淋頭主體2的邊緣處設有凸臺3 ;噴淋頭主體2的凹面部分設置有開孔區(qū)域，開孔區(qū)域上制有多個通孔1，用于氣體的噴淋狀供給。
[0021]所述噴淋頭下表面的弧面結構區(qū)域面積占噴淋頭下表面積的100%。
[0022]從噴淋頭的通孔以噴淋狀對載物臺進行工藝氣體的供給，并從載物臺5周圍均勻排氣，通過控壓裝置穩(wěn)壓后，噴淋頭與載物臺5作為上下電極來施加電壓可在噴淋頭與載物臺間形成等離子體場，對所載物4進行等離子體處理，本實施例載物臺所載物4是300mm娃片。
[0023]參照圖2，是使用相同的工藝配方，分別在噴淋頭下表面是平面結構以及在噴淋頭下表面成弧形結構的情況下，進行等離子體處理的沉積速率情況對比圖。
[0024]該圖是以硅片的圓心為原點，X軸是沿著硅片徑向距離硅片邊3mm的坐標由(-150mm-150mm)，y軸是硅片表面沿著徑向方向經(jīng)過等離子體處理的沉積速率。可見，噴淋頭下表面是平面結構，經(jīng)過等離子體處理的沉積速率沿著硅片徑向方向呈現(xiàn)由中心向邊緣逐漸變大的趨勢，越靠近硅片邊緣越明顯。而使用下表面為弧形的非平面結構的噴淋頭，經(jīng)過等離子體處理的沉積速率沿著硅片徑向方向表現(xiàn)的很平均。
【主權項】
1.一種應用于半導體等離子體處理裝置的弧面噴淋頭，所述噴淋頭與載物臺形成相對面，設置于反應腔室中，從噴淋頭以噴淋狀向載物臺進行氣體供給，其特征在于:所述噴淋頭下表面為弧形結構，即噴淋頭下表面各處與載物臺的距離不等值，從中心到邊緣的d不是固定值，是漸變值。
2.如權利要求1所述的應用于半導體等離子體處理裝置的弧面噴淋頭，其特征在于:所述噴淋頭下面的弧面結構區(qū)域面積占噴淋頭下表面積的1% _100%。
3.如權利要求1所述的應用于半導體等離子體處理裝置的弧面噴淋頭，其特征在于:所述噴淋頭的噴淋開孔區(qū)域設置有多個通孔，用于氣體的噴淋狀供給。
4.如權利要求1所述的應用于半導體等離子體處理裝置的弧面噴淋頭，其特征在于:所述噴淋頭設置的多個通孔為均勻或非均勻分布在噴淋頭的開孔區(qū)域內(nèi)。
5.如權利要求1所述的應用于半導體等離子體處理裝置的弧面噴淋頭，其特征在于:噴淋頭可與載物臺形成相對電極。
6.如權利要求1所述的應用于半導體等離子體處理裝置的弧面噴淋頭，其特征在于:噴淋頭與載物臺間施加電壓形成等離子體，可對載物臺上所載物進行等離子體處理。
【專利摘要】一種應用于半導體等離子體處理裝置的弧面噴淋頭，主要解決現(xiàn)有技術均勻性不夠好、氣體利用率較低的技術問題。所述噴淋頭與載物臺形成相對面，設置于反應腔室中，從噴淋頭以噴淋狀向載物臺進行氣體供給。所述噴淋頭下表面為弧形結構，即噴淋頭下表面各處與載物臺的距離不等值，從中心到邊緣的d不是固定值，是漸變值。所述噴淋頭的噴淋開孔區(qū)域設置有多個通孔，用于氣體的噴淋狀供給。所述噴淋頭下面的弧面結構區(qū)域面積占噴淋頭下表面積的1％-100％。通過噴淋頭下表面的弧面結構可實現(xiàn)半導體等離子體處理工藝制程的均勻處理，能夠簡單有效地提高氣體的利用率，可廣泛應用于半導體制造技術領域。
【IPC分類】H01J37-32
【公開號】CN104835712
【申請?zhí)枴緾N201510133582
【發(fā)明人】于棚, 劉憶軍
【申請人】沈陽拓荊科技有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月25日