专利名称：一种等离子体刻蚀反应器介质窗的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及等离子体刻蚀反应装置技术领域，特别涉及一种等离子体刻蚀反 应器介质窗。
背景技术：
在众多半导体工艺中，刻蚀是决定特征尺寸的核心工艺技术之一。刻蚀分为湿法 刻蚀和干法刻蚀。干法刻蚀是因大规模集成电路生产的需要而开发的精细加工技术，它具 有各向异性特点，在最大限度上保证了纵向刻蚀，还可以控制横向刻蚀。干法刻蚀通常通过 等离子体刻蚀反应器来实现。典型的等离子体刻蚀反应器主要包括反应腔、真空及压力控制系统、射频(RF)系 统、静电卡盘和硅片温度控制系统、气体流量控制系统以及刻蚀终点检测系统等。在变压器 耦合等离子体刻蚀反应器(TCP，Transformer-coupledplasma)中介质窗位于反应腔的顶 部，在介质窗之外设置有螺旋平面式天线，当射频功率加到天线上时，天线中就有射频电流 通过，并在反应腔内建立持续的电磁波。当感应电场超出反应腔内气体的击穿强度时，等离 子体就产生了。介质窗起到了密封反应腔的作用，同时介质窗上具有气体流入通孔，用以向 反应腔中输入反应气体。请参看图1和图2，图1为现有技术的等离子体刻蚀反应器介质窗 的俯视结构示意图；图2为现有技术的等离子体刻蚀反应器介质窗的剖面结构示意图。如 图1和图2所示，将现有技术的介质窗100面向反应腔内的一面定义为A面，与A面相对的 另一面定义为B面，现有技术的介质窗100上从B面到A面之间具有气体流入通孔101，同 时在介质窗的B面到A面间还设置有温度测量装置放置孔102，所述温度测量装置放置孔 102的开口位于介质窗100的B面，其底部位于A面到B面之间，且同A面具有一定的距离 D。为确保热电耦温度计放置在介质窗内能够测得准确的温度，温度测量装置放置孔要求具 有一定的深度，因此温度测量装置放置孔的底部到A面之间的距离D较小。当在反应腔内 进行等离子体干法刻蚀时，介质窗的A面也会受到等离子体的损伤，但由于温度测量装置 放置孔的底部到A面之间厚度很薄，在等离子损伤的作用下，介质窗温度测量装置放置孔 位置处很容易被击穿成为通孔，从而使介质窗对反应腔不再能够起到密封作用。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供等离子体刻蚀反应器介质窗，以解决现有技 术的介质窗中温度测量装置放置孔位置处很容易被等离子体击穿成为通孔，从而使介质窗 对反应腔不再能够起到密封作用的问题。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种等离子体刻蚀反应器介质窗，包括本 体、气体流入通孔和温度测量装置放置孔，所述气体流入通孔贯通于所述本体面向反应腔 内部的面至与其相对的另一面之间，所述温度测量装置放置孔的开口位于所述本体上垂直 于其面向反应腔内部的面的侧面上，其底部位于所述本体内。可选的，所述温度测量装置放置孔靠近所述本体上面向反应腔内部的面的一侧距离所述本体上面向反应腔内部的面的距离为0. 262至0. 7英寸。可选的，所述本体面向反应腔内部的面至与其相对的另一面之间的厚度为1.4至 2.0英寸。本实用新型的等离子体刻蚀反应器介质窗中由于改变了温度测量装置放置孔的 设置方向，将温度测量装置放置孔的开口设置于本体上垂直于其面向反应腔内部的面的侧 面上，其底部位于本体内，因此不会发生由于等离子体的损伤而造成介质窗穿孔的情况；并 且由于温度测量装置放置孔靠近所述A’面的一侧距离所述A’面的距离相较于现有技术的 介质窗中的温度测量装置放置孔靠近A面之间的距离大为增加，因此介质窗中可供等离子 体损伤的厚度范围大为增加，从而相较于现有技术可使介质窗的使用寿命延长近5倍。
图1为现有技术的等离子体刻蚀反应器介质窗的俯视结构示意图；图2为现有技术的等离子体刻蚀反应器介质窗的剖面结构示意图；图3为本实用新型的等离子体刻蚀反应器介质窗的俯视结构示意图；图4为本实用新型的等离子体刻蚀反应器介质窗的剖面结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图对本 实用新型的具体实施方式
做详细的说明。本实用新型的等离子体刻蚀反应器介质窗可广泛应用于多种领域，并且可以利用 多种替换方式实现，下面是通过较佳的实施例来加以说明，当然本实用新型并不局限于该 具体实施例，本领域内的普通技术人员所熟知的一般的替换无疑地涵盖在本实用新型的保 护范围内。其次，本实用新型利用示意图进行了详细描述，在详述本实用新型实施例时，为了 便于说明，示意图不依一般比例局部放大，不应以此作为对本实用新型的限定。请参看图3和图4，图3为本实用新型的等离子体刻蚀反应器介质窗的俯视结构 示意图，图4为本实用新型的等离子体刻蚀反应器介质窗的剖面结构示意图。如图3和图 4所示，本实用新型的等离子体刻蚀反应器介质窗包括本体200，贯通于所述本体200上面 向反应腔内部的面(定义为A’面)至与其相对的另一面(定义为B’面)之间的气体流入 通孔201，所述本体200上垂直于A’面的侧面还设置有温度测量装置放置孔202，所述温度 测量装置放置孔202的开口位于所述侧面，底部位于所述本体内。所述温度测量装置放置 孔202靠近所述A’面的一侧距离所述A’面的距离D’根据介质窗的厚度及温度测量装置 放置孔的尺寸而定，在保证温度测量装置放置孔孔壁的强度下尽可能远离反应腔，优选为 0.262至0.7英寸。所述本体的A’面至B’面之间的厚度为1.4至2.0英寸。请参看图1 和图2，图1为现有技术的等离子体刻蚀反应器介质窗的俯视结构示意图；图2为现有技术 的等离子体刻蚀反应器介质窗的剖面结构示意图。如图1和图2所示，现有技术的等离子 体刻蚀反应器介质窗中，为了保证置于介质窗内的温度测量装置能够准确地测温，要求温 度测量装置放置孔在介质窗内需具有一定深度，现有技术的等离子体刻蚀反应器介质窗中 温度测量装置放置孔的底部到A面之间的距离D通常为0. 262英寸。当在反应腔内进行等离子体干法刻蚀时，介质窗的A面也会受到等离子体的损伤，但由于温度测量装置放置孔 的底部到A面之间的距离D很小，为保证温度测量装置放置孔在等离子损伤的作用下不至 于被击穿，现有技术的等离子体刻蚀反应器介质窗在使用时只能允许在温度测量装置放置 孔的底部到A面之间因等离子体的损伤而损失0. 1英寸的厚度，否则温度测量装置放置孔 位置处就将被击穿成为通孔，从而使介质窗对反应腔不再能够起到密封作用。因此现有技 术的等离子体刻蚀反应器介质窗的使用寿命较短。本实用新型的等离子体刻蚀反应器介质窗中由于改变了温度测量装置放置孔的 设置方向，因此不会发生由于等离子体的损伤而造成介质窗穿孔的情况；并且由于温度测 量装置放置孔靠近所述A’面的一侧距离所述A’面的距离相较于现有技术的介质窗中的温 度测量装置放置孔靠近A面之间的距离大为增加，因此介质窗中可供等离子体损伤的厚度 范围大为增加，从而相较于现有技术可使介质窗的使用寿命延长近5倍。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用 新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及 其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求1.一种等离子体刻蚀反应器介质窗，包括本体、气体流入通孔和温度测量装置放置 孔，所述气体流入通孔贯通于所述本体面向反应腔内部的面至与其相对的另一面之间，其 特征在于，所述温度测量装置放置孔的开口位于所述本体上垂直于其面向反应腔内部的面 的侧面上，其底部位于所述本体内。
2.如权利要求1所述的等离子体刻蚀反应器介质窗，其特征在于，所述温度测量装置 放置孔靠近所述本体上面向反应腔内部的面的一侧距离所述本体上面向反应腔内部的面 的距离为0. 262至0.7英寸。
3.如权利要求1所述的等离子体刻蚀反应器介质窗，其特征在于，所述本体面向反应 腔内部的面至与其相对的另一面之间的厚度为1. 4至2. 0英寸。
专利摘要本实用新型的一种等离子体刻蚀反应器介质窗，包括本体、气体流入通孔和温度测量装置放置孔，所述气体流入通孔贯通于所述本体面向反应腔内部的面至与其相对的另一面之间，所述温度测量装置放置孔的开口位于所述本体上垂直于其面向反应腔内部的面的侧面上，其底部位于所述本体内。本实用新型的等离子体刻蚀反应器介质窗不会发生由于等离子体的损伤而造成介质窗穿孔的情况并且相较于现有技术可使介质窗的使用寿命延长近5倍。
文档编号H01J37/32GK201859831SQ20102056489
公开日2011年6月8日 申请日期2010年10月16日 优先权日2010年10月16日
发明者隆均 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司