一种干法刻蚀机台的制作方法

    专利2022-07-10  82


    本实用新型属于干法刻蚀机技术领域,具体涉及一种干法刻蚀机台。



    背景技术:

    干法刻蚀是用等离子体进行薄膜刻蚀的技术。当气体以等离子体形式存在时,它具备两个特点:一方面等离子体中的这些气体化学活性比常态下时要强很多,根据被刻蚀材料的不同,选择合适的气体,就可以更快地与材料进行反应,实现刻蚀去除的目的;另一方面,还可以利用电场对等离子体进行引导和加速,使其具备一定能量,当其轰击被刻蚀物的表面时,会将被刻蚀物材料的原子击出,从而达到利用物理上的能量转移来实现刻蚀的目的。干法刻蚀工艺需要使用干法刻蚀机台来完成,干法刻蚀机台包括制程腔,制程腔内设置有下极板和上天板。进行干法刻蚀时,反应气体从上天板的气孔通入制程腔,并辉光放电产生等离子体,等离子体向下扩散,与置于下极板上的基板反应,从而对基板进行刻蚀。但现有的干法刻蚀工艺存在一定的不足,主要表现在,随着反应腔使用时间的延长,上天板表面和反应腔侧壁会出现起皮现象,另外一些来不及排除反应腔的生成物也会附着在上天板和反应腔侧壁上,这些起皮和生成物在刻蚀制程中掉落至基板表面,造成刻蚀图案异常,严重影响产品质量。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的是提供一种干法刻蚀机台,可以将反应生成物及时排出,避免生成物在刻蚀制程中掉落至晶圆表面,影响产品质量。

    本实用新型提供了如下的技术方案:

    一种干法刻蚀机台,其特征在于,包括用于对晶圆进行干法刻蚀的反应腔,所述反应腔中设有用于干法刻蚀的刻蚀器,所述刻蚀器固定在所述反应腔的顶板上;所述反应腔底部设有用于固定晶圆的可升降固定座,所述固定座上均布设有吸盘,所述固定座下方设有活塞,所述固定座下方还设有用于控制所述活塞的电动缸,所述活塞和所述电动缸底部固定在用于控制所述固定座高度的第一电动缸上,所述第一电动缸固定在所述反应腔的底板上;所述反应腔中还设有至少一根与外部真空泵连通的抽气管和至少一根用于充入惰性气体的充气管,至少一根所述抽气管的管口和至少一根所述充气管的管口与所述刻蚀器底端高度相同。

    优选的,所述固定座为漏斗型,所述固定座内部中空,所述固定座内部设有气压传感器,所述活塞设于所述固定座的底部中心,所述电动缸设在所述活塞周围,所述电动缸数量至少为两个。

    优选的,至少一根所述抽气管管口与至少一根所述充气管管口方向相对,且管口方向相对的所述抽气管的管口直径大于所述充气管的管口直径。

    优选的,所述刻蚀器包括电离部件。

    优选的,所述反应腔内还包括用于调整反应腔内温度的温度控制器和用于监控所述反应腔内压力的压力传感器。

    优选的,所述固定座顶部还设有用于检测所述刻蚀器与所述固定座之间距离的距离传感器。

    优选的,所述反应腔的侧壁上还包括用于送入晶圆的入口和用于取出晶圆出口。

    优选的,采用性能稳定的可编程数控系统控制。

    本实用新型的有益效果是:刻蚀器固定,改变固定底座的高度,至少一组抽气管和充气管的位置相对,通过充气与抽气的气流,将生成物及时排出,同时在刻蚀开始之前,先将可能掉落的生成物清理干净,保证晶圆刻蚀过程中不受生成物的影响而出现质量问题,同时固定座吸盘和气压传感器配合,使得晶圆既能牢固的固定在固定座上,又不会因为吸盘吸力过大或吸力不均匀导致晶圆损坏。

    附图说明

    附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:

    图1是本实用新型的整体结构示意图;

    图2是本实用新型刻蚀时的位置结构示意图。

    具体实施方式

    如图所示,为本实用新型提供的一种干法刻蚀机台,包括用于对晶圆进行干法刻蚀的反应腔1,反应腔1中设有用于干法刻蚀的刻蚀器2,刻蚀器2包括电离部件,刻蚀器2固定在反应腔1的顶板上,减少刻蚀器的运动,尽量减少上方生成物掉落的可能;反应腔1底部设有用于固定晶圆的可升降固定座3,固定座3为漏斗型,固定座3内部中空,固定座3顶部均布设有吸盘,避免一个吸盘时晶圆受力不均变形损坏,固定座3内部设有气压传感器,固定座3下方设有活塞6,活塞6设于固定座3的底部中心,固定座3下方还设有用于控制活塞6的电动缸4,电动缸4设在活塞6周围,且电动缸4数量至少为两个,活塞6和电动缸4底部固定在用于控制固定座3高度的第一电动缸5上,固定座3顶部还设有用于检测刻蚀器2与固定座3之间距离的距离传感器,第一电动缸5固定在反应腔1的底板上。

    反应腔1中还设有至少一根与外部真空泵连通的抽气管7和至少一根用于充入惰性气体的充气管8,至少一根抽气管7的管口和至少一根充气管8的管口与刻蚀器2底端高度相同,至少一根抽气管7管口与至少一根充气管8管口方向相对,且管口方向相对的抽气管7的管口直径大于充气管8的管口直径。

    反应腔1内还包括用于调整反应腔1内温度的温度控制器和用于监控反应腔1内压力的压力传感器。反应腔1的侧壁上还包括用于送入晶圆的入口9和用于取出晶圆出口10。采用性能稳定的可编程数控系统(plc)控制。

    当晶圆放在固定座3上,在控制系统的控制下,电动缸4伸长,带动活塞6抽出,使吸盘吸住晶圆,气压传感器检测到固定座3内部压力值达到使吸盘将晶圆吸牢又不会将晶圆损坏时,电动缸4保持位置不变,第一电动缸5伸长,将晶圆靠近刻蚀器2,距离传感器检测到固定座3与刻蚀器2的距离达到设定值时,与刻蚀器2高度相同的充气管8充气,抽气管7抽气,通过一定时间的气体循环,将可能掉落在晶圆上的生成物吸出反应腔1,当反应腔1内的温度和压力达到刻蚀条件时,刻蚀器2开始刻蚀,刻蚀完毕再次通过充气管和抽气管形成的气体循环,将刻蚀反应生成物尽可能的吸出反应腔1,减少生成物附着在反应腔1的内壁上。

    以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种干法刻蚀机台,其特征在于,包括用于对晶圆进行干法刻蚀的反应腔(1),所述反应腔(1)中设有用于干法刻蚀的刻蚀器(2),所述刻蚀器(2)固定在所述反应腔(1)的顶板上;所述反应腔(1)底部设有用于固定晶圆的可升降固定座(3),所述固定座(3)上均布设有吸盘,所述固定座(3)下方设有活塞(6),所述固定座(3)下方还设有用于控制所述活塞(6)的电动缸(4),所述活塞(6)和所述电动缸(4)底部固定在用于控制所述固定座(3)高度的第一电动缸(5)上,所述第一电动缸(5)固定在所述反应腔(1)的底板上;所述反应腔(1)中还设有至少一根与外部真空泵连通的抽气管(7)和至少一根用于充入惰性气体的充气管(8),至少一根所述抽气管(7)的管口和至少一根所述充气管(8)的管口与所述刻蚀器(2)底端高度相同。

    2.根据权利要求1所述的干法刻蚀机台,其特征在于,所述固定座(3)为漏斗型,所述固定座(3)内部中空,所述固定座(3)内部设有气压传感器,所述活塞(6)设于所述固定座(3)的底部中心,所述电动缸(4)设在所述活塞(6)周围,所述电动缸(4)数量至少为两个。

    3.根据权利要求1所述的干法刻蚀机台,其特征在于,至少一根所述抽气管(7)管口与至少一根所述充气管(8)管口方向相对,且管口方向相对的所述抽气管(7)的管口直径大于所述充气管(8)的管口直径。

    4.根据权利要求1所述的干法刻蚀机台,其特征在于,所述刻蚀器(2)包括电离部件。

    5.根据权利要求1所述的干法刻蚀机台,其特征在于,所述反应腔(1)内还包括用于调整反应腔(1)内温度的温度控制器和用于监控所述反应腔(1)内压力的压力传感器。

    6.根据权利要求1所述的干法刻蚀机台,其特征在于,所述固定座(3)顶部还设有用于检测所述刻蚀器(2)与所述固定座(3)之间距离的距离传感器。

    7.根据权利要求1所述的干法刻蚀机台,其特征在于,所述反应腔(1)的侧壁上还包括用于送入晶圆的入口(9)和用于取出晶圆出口(10)。

    8.根据权利要求1所述的干法刻蚀机台,其特征在于,采用性能稳定的可编程数控系统控制。

    技术总结
    本实用新型提供一种干法刻蚀机台,包括用于对晶圆进行干法刻蚀的反应腔,反应腔中设有用于干法刻蚀的刻蚀器,刻蚀器固定在反应腔的顶板上;反应腔底部设有用于固定晶圆的可升降固定座,固定座上均布设有吸盘,固定座下方设有活塞,固定座下方还设有用于控制活塞的电动缸,活塞和电动缸底部固定在用于控制固定座高度的第一电动缸上,第一电动缸固定在反应腔的底板上;反应腔中还设有至少一根与外部真空泵连通的抽气管和至少一根用于充入惰性气体的充气管,至少一根抽气管的管口和至少一根充气管的管口与刻蚀器底端高度相同。

    技术研发人员:王宜
    受保护的技术使用者:江苏斯米克电子科技有限公司
    技术研发日:2020.08.10
    技术公布日:2021.03.12

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