一种刻蚀设备的制作方法

1.本技术涉及刻蚀领域，特别涉及一种刻蚀设备。


背景技术：

2.刻蚀是用化学或物理方法对衬底表面或表面覆盖薄膜进行选择性腐蚀或剥离的过程。目前干法刻蚀在半导体刻蚀中占据绝对主流地位，市场占比超过90％。同时，等离子刻蚀是晶圆制造中使用的主要刻蚀方法，电容性等离子刻蚀(capacitively coupled plasma，ccp)和电感性等离子刻蚀(inductively coupled plasma，icp)是两种常用的等离子刻蚀方法。随着当前集成电路技术的不断发展，构成芯片的核心器件尺寸持续缩小，芯片的加工制造变得越来越精细。原子层刻蚀(atomic layer etching，ale)能够精确控制刻蚀深度，成为未来技术升级趋势。
3.刻蚀设备作为半导体设备的中坚力量，有望率先完成国产替代。半导体设备主要应用于半导体制造和封测流程，是半导体行业的基础和核心。随着半导体制程的微缩和结构的复杂化，半导体刻蚀设备的种类和技术难度递增。从国内市场来看，刻蚀机尤其是介质刻蚀机，是我国最具优势的半导体设备领域，也是国产替代占比最高的重要半导体设备之一。
4.在刻蚀设备中，包括腔室和位于腔室顶部的介质窗，在腔室内刻蚀时，容易出现介质窗的下表面被污染，导致腔室内颗粒增多，不仅影响产品良率，由于腔室内部气流和等离子体分布不均匀，还会影响刻蚀均匀性，因此，需要定期清洗或更换介质窗。在现有技术中，常常采用以下方式清洗或更换介质窗，一种方式是使用清洗菜单，启动设备进行清洗，但清洗效果一般，且占用时间长，影响产量；一种方式是拆卸介质窗进行清洗或更换，但周期长，成本高，更换困难，宕机时间久，影响产量；还有一种方式是更换进气喷嘴、线圈等，但清洗效果一般，占用时间长，影响产量。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种刻蚀设备，在更换第一隔离板时，可以通过腔体壁上的开口将第一隔离板滑出，操作简单方便，减少了更换时间，能够提高产量。其具体方案如下：
6.本技术提供了一种刻蚀设备，包括腔体壁、介质窗和第一隔离板；
7.所述腔体壁和所述介质窗形成腔室；
8.所述腔体壁具有开口；所述开口用于所述第一隔离板从所述开口沿第一方向滑入所述腔室，使所述第一隔离板和所述腔体壁形成子腔室。
9.可选地，所述刻蚀设备还包括滑轨；
10.所述滑轨安装在所述介质窗或所述第一隔离板上，所述滑轨沿第一方向，所述介质窗和所述第一隔离板之间通过所述滑轨滑动连接，所述第一隔离板通过所述滑轨从所述开口沿第一方向滑入所述腔室。
11.可选地，所述第一隔离板具有密封槽，所述密封槽中具有密封圈，用于在所述第一隔离板从所述开口沿第一方向滑入所述腔室时，密封所述开口。
12.可选地，所述密封圈的延伸方向与所述第一方向垂直。
13.可选地，所述介质窗具有第一通孔，在第一通孔中设置有喷嘴，用于通入气体；所述第一隔离板具有多个第二通孔。
14.可选地，在所述第一隔离板从所述开口沿第一方向滑入所述腔室时，所述介质窗的下表面和所述第一隔离板的上表面贴合，沿所述第一隔离板和所述介质窗的堆叠方向，所述第一通孔的投影覆盖所述多个第二通孔的投影。
15.可选地，所述第一隔离板的材料可以为陶瓷或石英。
16.可选地，所述第一隔离板的厚度小于所述介质窗的厚度。
17.可选地，所述刻蚀设备还包括第二隔离板；
18.所述第二隔离板位于所述子腔室内，用于将所述子腔室分隔为上腔室和下腔室，所述上腔室和下腔室之间连通，所述下腔室具有用于放置载片的支撑装置。
19.可选地，所述刻蚀设备还包括加热装置和温度传感器；
20.所述加热装置位于所述介质窗背离所述第一隔离板的一侧，用于加热所述介质窗；
21.所述温度传感器位于所述第一隔离板的四周，用于检测所述第一隔离板的温度。
22.本技术实施例提供了一种刻蚀设备，包括腔体壁、介质窗和第一隔离板，腔体壁和介质窗形成腔室，以在腔室内对待刻蚀结构进行刻蚀，腔体壁具有开口，开口用于第一隔离板从开口沿第一方向滑入腔室，使第一隔离板和腔体壁形成子腔室，这样，在子腔室中长时间刻蚀时，仅第一隔离板的下表面被污染，介质窗由于其下方第一隔离板的保护未被污染，仅需对第一隔离板进行更换或清洗即可，而且，在更换第一隔离板时，可以通过腔体壁上的开口将第一隔离板滑出，操作简单方便，减少了更换时间，能够提高产量。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
24.图1示出了本技术实施例提供的一种刻蚀设备的结构示意图；
25.图2示出了本技术实施例提供的又一种刻蚀设备的结构示意图；
26.图3为本技术实施例提供的又一种刻蚀设备的结构示意图；
27.图4为本技术实施例提供的又一种刻蚀设备的俯视图。
具体实施方式
28.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。
29.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的
情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
30.为了便于理解，下面结合附图对本技术实施例提供的一种刻蚀设备进行详细的说明。
31.本技术实施例提供了一种刻蚀设备，刻蚀设备可以是ale设备，也可以是其它刻蚀设备，参考图1所示，为本技术实施例提供的一种刻蚀设备的结构示意图，包括腔体壁101、介质窗102和第一隔离板103。
32.腔体壁101和介质窗102形成腔室104，腔体壁101和介质窗102的接触面可以通过密封圈密封，以在腔室内使用等离子体对待刻蚀结构进行刻蚀，待刻蚀结构可以是载片或晶圆等，介质窗102的材料可以为石英、陶瓷、碳化硅等绝缘材料。
33.腔体壁101具有开口105，开口105用于第一隔离板103从开口105沿第一方向滑入腔室104，使第一隔离板103和腔体壁101形成子腔室，这样，在子腔室中长时间刻蚀时，仅第一隔离板103的下表面被污染，介质窗102由于其下方第一隔离板103的保护未被污染，仅需对第一隔离板103进行更换或清洗即可，而且，在更换第一隔离板103时，可以通过腔体壁101上的开口105将第一隔离板103滑出，操作简单方便，减少了更换时间，能够提高产量。
34.在本技术实施例中，第一隔离板103的材料可以为陶瓷或石英，第一隔离板103的厚度可以小于介质窗102的厚度，比如第一隔离板103的厚度范围为5mm-15mm，介质窗102的厚度范围可以为40mm-80mm，这样第一隔离板103的重量相对于介质窗102的重量较轻，便于拆卸和搬运，提高更换效率。
35.在本技术实施例中，刻蚀设备还可以包括滑轨106，滑轨106可以安装在介质窗102上，也可以安装在第一隔离板103上，参考图2所示，为本技术实施例提供的又一种刻蚀设备的结构示意图，滑轨106位于第一隔离板103上，滑轨106沿第一方向，介质窗102和第一隔离板103之间通过滑轨106滑动连接，第一隔离板103通过滑轨106从开口105沿第一方向滑入腔室。这样，通过滑轨106可以方便抽拉更换第一隔离板103，在第一隔离板103被污染需要清洗时，可以解除腔室内真空状态，将固定第一隔离板103的螺丝拆除，抽出第一隔离板103，进行更换或清洗，操作方便，提高效率。被更换掉的第一隔离板103可进行清洗，实现重复利用，减小颗粒污染，从而保护介质窗102不被污染，减少维护周期和成本，提高产量。当然，刻蚀设备也可以不包括滑轨106，第一隔离板103和介质窗102之间可以通过卡槽相互嵌入，以使第一隔离板103沿第一方向滑入腔室，在此不做具体限定。
36.在本技术实施例中，第一隔离板103可以具有密封槽，密封槽中具有密封圈107，用于在第一隔离板103从开口105沿第一方向滑入腔室时，密封开口105，实现侧边真空密封，以使子腔室保持真空状态，提高产品良率。
37.在本技术实施例中，密封圈的延伸方向可以与第一方向垂直，比如，第一隔离板103为长方体结构，第一隔离板103的一个侧面与第一方向垂直，密封圈位于该侧面上，换句话说，密封圈的延伸方向与开口105的延伸方向一致，开口105的延伸方向与第一方向垂直，这样密封圈的延伸方向与第一方向垂直，在第一隔离板103滑入腔室时，密封圈可以密封开口105；密封圈的延伸方向也可以不与第一方向垂直，比如，第一隔离板103为圆盘状结构，密封圈位于第一隔离板103的侧面，此时密封圈呈弧状结构，以密封开口105。
38.在本技术实施例中，参考图3所示，为本技术实施例提供的又一种刻蚀设备的结构示意图，第一隔离板103从开口105沿第一方向滑入腔室时，介质窗102具有第一通孔108，在
第一通孔108中设置有喷嘴，用于通入气体，具体地，可以向腔室内供给反应气体和吹扫气体，以便后续形成等离子体对载片进行刻蚀。第一隔离板103具有多个第二通孔109，用于将反应气体和吹扫气体通入子腔室，多个第二通孔109可以均匀分布，以提高子腔室内气体的均匀性，图3中示出第二通孔109的数量为两个。
39.在本技术实施例中，在第一隔离板103从开口105沿第一方向滑入腔室时，第一隔离板103和介质窗102之间可以具有一定间隔，也可以紧密贴合，此时介质窗102的下表面和第一隔离板103的上表面贴合，沿第一隔离板103和介质窗102的堆叠方向，第一通孔108的投影覆盖多个第二通孔109的投影，这样第一隔离板103的上下表面均处于真空状态，不会承受较大的大气压力，避免第一隔离板103炸裂，第一隔离板103还可以更好的保护介质窗102不被污染，能够进一步避免介质窗102被污染。
40.在本技术实施例中，刻蚀设备还包括第二隔离板110，第二隔离板110位于子腔室内，用于将子腔室分隔为上腔室1041和下腔室1042，第二隔离板110上设有沿该隔离板厚度方向上贯穿的通孔，以使上腔室1041和下腔室1042之间连通，下腔室具有用于放置载片111的支撑装置112，载片111可以是si、ge、c等单元素载片，也可以是gaas、gan等化合物载片。
41.具体地，等离子体包括带点粒子和活性中性粒子，第二隔离板110可以接地或与直流偏压电源连接，以阻止上腔室内的带电粒子进入下腔室1041和允许活性中性粒子进入下腔室1042，也就是说，第二隔离板110被构造成阻止上腔室1041内的带电粒子进入下腔室1042且允许活性中性粒子进入下腔室1042，换言之，第二隔离板110只许活性中性粒子通过，需要说明的是，第二隔离板110的数量和第二隔离板110的形状不做具体限定，只要保证第二隔离板110可以起到阻止带电粒子通过且允许活性中性粒子通过的作用即可。
42.在本技术实施例中，刻蚀设备还包括加热装置113和温度传感器114，加热装置113可以位于介质窗102背离第一隔离板103的一侧，用于加热介质窗102，温度传感器114位于第一隔离板103的四周，用于检测第一隔离板103的温度，温度传感器可以是光纤温度传感器。
43.参考图4所示，为本技术实施例提供的又一种刻蚀设备的俯视图，包括腔体壁101、第一隔离板103、第一通孔108、第二通孔109、加热装置113和温度传感器114，加热装置113为圆形结构，4个第二通孔109均匀分布，在第一隔离板103和介质窗102的堆叠方向上，第二通孔109的投影在第一通孔108的投影内，在刻蚀过程中，腔室内温度会升高，第一隔离板103的温度也会升高，可以利用加热装置113加热介质窗102，以使介质窗102的温度和第一隔离板103的温度差异较小，避免二者温差较大导致炸裂。
44.在本技术实施例中，刻蚀设备的上腔室1041还可以具有载片传输口，用于传入和传出载片，还可以具有终点检测装置，用于检测等离子波长，进而判断刻蚀是否结束，刻蚀设备的下腔室1042还可以具有排气口，可以通过抽取装置与排气口相连，以从腔室内抽气，抽取装置可以为分子泵。
45.本技术实施例提供了一种刻蚀设备，包括腔体壁、介质窗和第一隔离板，腔体壁和介质窗形成腔室，以在腔室内对待刻蚀结构进行刻蚀，腔体壁具有开口，开口用于第一隔离板从开口沿第一方向滑入腔室，使第一隔离板和腔体壁形成子腔室，这样，在子腔室中长时间刻蚀时，仅第一隔离板的下表面被污染，介质窗由于其下方第一隔离板的保护未被污染，仅需对第一隔离板进行更换或清洗即可，而且，在更换第一隔离板时，可以通过腔体壁上的
开口将第一隔离板滑出，操作简单方便，减少了更换时间，能够提高产量。
46.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。
47.以上所述仅是本技术的优选实施方式，虽然本技术已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本技术。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本技术技术方案保护的范围内。