等离子体处理装置及其中的气流调节盖和气流调节方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种等离子体处理装置及其中的气流调节盖和气流调节方法；气流调节盖包含顶盖、环形的底盘、两者之间至少一层环形的板体；顶盖与板体之间的空隙、相邻板体之间的空隙、板体与底盘之间的空隙，分别形成环形侧向通道，使抽气通道内的气体，得以由位置较低的边缘区域流向位置较高的内侧区域，再流向底盘中间的开口，之后进入气流调节阀的开口并被排气泵抽走。至少各板体的底面为向下向外倾斜的斜面，能对下游返回的冲击气流及其携带的杂质颗粒等进行阻挡。在通过改变气流调节阀的阀板开度，对反应腔进行压力转换的过程中，本发明专利技术可以实现良好的压力控制，减少压力波动，使气流调节更稳定均匀，有效阻止杂质颗粒等随冲击气流反弹。气流反弹。气流反弹。

【技术实现步骤摘要】
等离子体处理装置及其中的气流调节盖和气流调节方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种等离子体处理装置及其中的气流调节盖和气流调节方法。

技术介绍

[0002]半导体制造工艺中常用的等离子体处理装置，包含反应腔，引入其中的反应气体，经耦合到反应腔内的射频能量激发形成等离子体，用来对放置在反应腔内底部基座上的基板进行处理，如化学气相沉积、干法刻蚀等。反应腔的底部设有抽气口，通过带气流调节阀的抽气通道与排气泵连通，用于将反应副产物等排出反应腔；通过调整气流调节阀的阀板开度，对抽气通道的气体流通口径进行调整，进而对反应腔内的压力进行转换。
[0003]常用的气流调节阀是钟摆阀(pendulum valve)，具有横向布置的阀板81，可以绕一摆轴为圆心进行转动。图1示出俯视方向，体现钟摆阀的阀板81与抽气通道开口之间的相对位置关系。阀板81绕第一方向转动(虚线箭头表示)，可以使开口处未被阀板81遮挡的第一区域717逐渐增大，在第一区域71达到需要的大小时阀板81停止转动；最大可以使开口完全暴露。或者，阀板81绕相反的第二方向转动(实线箭头表示)，可以使开口处的第一区域71逐渐减小，在第一区域71达到需要的大小时阀板81停止转动；最小可以使开口被阀板81完全遮挡。
[0004]可见，反应腔内需要进行压力转换时，打开或关闭开口的过程中，阀板81都是沿一侧(第一方向或第二方向)转动的，则开口处被阀板81遮挡的第一区域71和未被遮挡的其余区域(划线部分)会动态变化，导致转换过程中压力控制很不稳定，进而影响反应腔内气体压力分布的稳定性和均匀性，这样不仅会影响到气体作用于待处理基板表面的时间，并且在不稳定的压力下如果引入射频的电子流还会产生冲击波，对腔体内的零件造成一定的损伤；剧烈的压力波动，还可能导致已经抽到钟摆阀下游的杂质颗粒等随冲击波的气流返回到钟摆阀的上游，甚至进入到反应腔内，对腔壁、腔内零件或基板等造成污染。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是通过一种等离子体处理装置及其中的气流调节盖和气流调节方法，在对反应腔进行压力转换的过程中，实现良好的压力控制，减少压力波动，使气流调节更稳定均匀，有效阻止杂质颗粒等随冲击气流反弹。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术的一个技术方案是提供一种气流调节盖；
[0007]所述气流调节盖包含顶盖、环形的底盘、位于顶盖与底盘之间的至少一层环形的板体；至少板体的底面为斜面，斜面上端到下端朝径向外侧倾斜；
[0008]所述气流调节盖设置在真空反应腔的抽气通道内，位于抽气通道内的气流调节阀上方；
[0009]所述顶盖与环形板体之间的空隙、相邻板体之间的空隙、环形板体与底盘之间的空隙，分别形成环形侧向通道，所述环形侧向通道的边缘区域所在的平面低于内侧区域所
在的平面；所述环形侧向通道、各个板体中间的开口、底盘中间的开口相互连通，形成可供气体流通的通道；所述环形侧向通道使得抽气通道内的气体由位置较低的边缘区域经位置较高的内侧区域流向底盘中间的开口，底盘中间的开口与气流调节阀的开口上端连通。
[0010]可选地，所述气流调节盖进一步设有多个纵向的隔板，包含；
[0011]若干个第一隔板，位于顶盖与最上层的板体之间，沿圆周方向间隔布置；
[0012]若干个第二隔板，位于相邻的板体之间；相邻两层板体之间的第二隔板沿圆周方向间隔布置；
[0013]若干个第三隔板，位于最下层的板体与底盘之间，沿圆周方向间隔布置。
[0014]可选地，所述气流调节盖在以下的一个位置或多个位置设有斜面，斜面上端到下端朝径向外侧倾斜：
[0015]所述板体的顶面为所述斜面；
[0016]所述顶盖至少在其边缘部位的底面形成所述斜面；
[0017]所述底盘的顶面为所述斜面。
[0018]可选地，所述斜面与竖直方向的夹角为45～60度。
[0019]可选地，各板体的开口口径、底盘的开口口径，与气流调节阀的开口上端口径一致。
[0020]可选地，所述气流调节盖进一步包含环形的支撑板，对气流调节盖的其他部位进行支撑；
[0021]支撑板包含内环区域和外环区域；所述内环区域位于底盘下方，外环区域在底盘的周围环绕；所述支撑板设置在气流调节阀的顶部，支撑板的中间开口环绕着气流调节阀的开口上端。
[0022]可选地，所述顶盖通过多个顶盖组件组装形成；所述底盘通过多个底盘组件组装形成；每个板体通过多个板体组件组装形成。
[0023]可选地，所述气流调节盖通过两个组合体组装形成；
[0024]每个组合体包含顶盖的一半、底盘的一半，和每层板体的一半，以及这一半范围内位于顶盖与板体之间、或相邻板体之间、或板体与底盘之间的纵向隔板。
[0025]可选地，第一隔板与顶盖和/或最上层的板体预先结合；
[0026]第二隔板与其上方的一层板体和/或其下方的一层板体预先结合；
[0027]第三隔板与最下层的板体和/或底盘预先结合。
[0028]可选地，所述气流调节盖的高度，与抽气通道内从反应腔的抽气口到气流调节阀的高度相匹配。
[0029]可选地，所述顶盖与底盘之间板体的层数，与抽气通道内从反应腔的抽气口到气流调节阀的高度相匹配。
[0030]可选地，所述气流调节盖由工程塑料、或陶瓷材料、或表面经过耐腐蚀处理的金属材料制成。
[0031]本专利技术的另一个技术方案是提供一种等离子体处理装置，包含反应腔，与气体供应装置连通；引入到反应腔内的气体，经耦合到反应腔内的射频能量激发形成等离子体，用来对放置在反应腔内底部基座上的基板进行处理；反应腔下方的抽气口，通过抽气通道与排气泵连通，用于将反应副产物排出反应腔；所述排气泵上方的抽气通道内设有气流调节
阀，通过调整气流调节阀的阀板开度，对抽气通道的气体流通口径进行调整，进而对反应腔内的压力进行转换；
[0032]所述等离子体处理装置进一步包含上述任意一种气流调节盖，所述气流调节盖设置在抽气通道内，位于气流调节阀上方；所述气流调节盖包含顶盖、环形的底盘、位于顶盖与底盘之间的至少一层环形的板体；
[0033]所述气流调节盖中，至少每层板体的底面为向下倾斜的斜面，斜面上端到下端朝径向外侧倾斜；顶盖与最上层板体之间的空隙、相邻板体之间的空隙、最下层板体与底盘之间的空隙，分别形成环形侧向通道，所述环形侧向通道的边缘区域所在的平面低于内侧区域所在的平面；所述环形侧向通道、各个板体中间的开口、底盘中间的开口相互连通，形成可供气体流通的通道；所述环形侧向通道使得抽气通道内的气体由位置较低的边缘区域经位置较高的内侧区域流向底盘中间的开口；所述底盘中间的开口与气流调节阀的开口上端连通。
[0034]可选地，所述气流调节阀是钟摆阀。
[0035]本专利技术还有一个技术方案是提供一种气流调节方法，用于上述的等离子体处理装置，反应腔下方的抽气口，通过抽气通道与排气泵连通，用于将反应副产物排出反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气流调节盖，其特征在于，所述气流调节盖包含顶盖、环形的底盘、位于顶盖与底盘之间的至少一层环形的板体；至少板体的底面为斜面，斜面上端到下端朝径向外侧倾斜；所述气流调节盖设置在真空反应腔的抽气通道内，位于抽气通道内的气流调节阀上方；所述顶盖与环形板体之间的空隙、相邻板体之间的空隙、环形板体与底盘之间的空隙，分别形成环形侧向通道，所述环形侧向通道的边缘区域所在的平面低于内侧区域所在的平面；所述环形侧向通道、各个板体中间的开口、底盘中间的开口相互连通，形成可供气体流通的通道；所述环形侧向通道使得抽气通道内的气体由位置较低的边缘区域经位置较高的内侧区域流向底盘中间的开口，底盘中间的开口与气流调节阀的开口上端连通。2.如权利要求1所述气流调节盖，其特征在于，进一步设有多个纵向的隔板，包含；若干个第一隔板，位于顶盖与最上层的板体之间，沿圆周方向间隔布置；若干个第二隔板，位于相邻的板体之间；相邻两层板体之间的第二隔板沿圆周方向间隔布置；若干个第三隔板，位于最下层的板体与底盘之间，沿圆周方向间隔布置。3.如权利要求1所述气流调节盖，其特征在于，在以下的一个位置或多个位置设有斜面，斜面上端到下端朝径向外侧倾斜：所述板体的顶面为所述斜面；所述顶盖至少在其边缘部位的底面形成所述斜面；所述底盘的顶面为所述斜面。4.如权利要求1或3所述气流调节盖，其特征在于，所述斜面与竖直方向的夹角为45～60度。5.如权利要求4所述气流调节盖，其特征在于，各板体的开口口径、底盘的开口口径，与气流调节阀的开口上端口径一致。6.如权利要求4或5所述气流调节盖，其特征在于，进一步包含环形的支撑板，对气流调节盖的其他部位进行支撑；支撑板包含内环区域和外环区域；所述内环区域位于底盘下方，外环区域在底盘的周围环绕；所述支撑板设置在气流调节阀的顶部，支撑板的中间开口环绕着气流调节阀的开口上端。7.如权利要求2所述气流调节盖，其特征在于，所述顶盖通过多个顶盖组件组装形成；所述底盘通过多个底盘组件组装形成；每个板体通过多个板体组件组装形成。8.如权利要求2所述气流调节盖，其特征在于，所述气流调节盖通过两个组合体组装形成；每个组合体包含顶盖的一半、底盘的一半，和每层板体的一半，以及这一半范围内位于顶盖与板体之间、或相邻板体之间、或板体与底盘之间的纵向隔板。9.如权利要求7或8所述气流调节盖，其特征在于，第一隔板与顶盖和/或最上层的板体预先结合；第二隔板与其上方的一层板体和/或其下方的一层板体预先结合；
第三隔板与最下层的板体和/或底盘预先结合。10.如权利要求1所述气流调节盖，其特征在于，所述气流调节盖的高度，与抽气通道内从反应腔的抽气口到气流调节阀的高度相匹配。11.如权利要求1所述气流调节盖，其特征在于，所述顶盖与底盘之间板体的层数，与抽气通道内从反应腔的抽气口到气流调节阀的高度相匹配。12.如权利要求1或2所述气流调节盖，其特征在于，所述气流调节盖由工程塑料、或陶瓷材料、或表面经过耐腐蚀处理的金属材料制成。13.一种等离子体处理装置，包含反应腔，与气体供应装置连通；引入到反应腔内的气体，经耦合到反应腔内的射频能量激发...

【专利技术属性】
技术研发人员：王善文，范德宏，周旭升，陈煌琳，刘身健，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：