一种等离子发生装置及方法

xiaoxiao2020-9-9  2

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专利名称:一种等离子发生装置及方法
技术领域
本发明涉及半导体设备制造领域,尤其涉及一种等离子发生装置及方法。
背景技术
目前,等离子去胶设备中的等离子发生装置,通常采用电感耦合方式产生等离子体,其结构如图I所示,包括石英管I和电感线圈2,所述石英管I的两端分别设有进气ロ3和出气ロ 4,所述电感线圈2缠绕于所述石英管I外侧靠近所述进气ロ 3的部分,其工作原理是,所述石英管I内为真空反应系统,从所述进气ロ 3向所述石英管I内通入气体,在高频电场的作用下,使石英管I内形成强电磁场,使所述真空反应系统中的气体激化产生等离子体。上述的等离子发生装置,当气体进入所述石英管I后,由于所述出气ロ 4相对于所 述进气ロ 3迅速放大,气体不能完全均匀分布在所述石英管I内,且同一截面上不同位置的电场强度有差别,这样生成等离子体的效率和均匀性较差。随着工艺的发展,对刻蚀速率的要求不断提高,等离子去胶设备的射频功率不断増大,这时刻蚀均匀性较差的问题也愈发明显。因此,如何提供ー种改善等离子体生产效率和均匀性的等离子发生装置及方法是本领域的技术人员亟待解决的ー个技术问题。

发明内容
本发明的目的在于提供一种等离子发生装置及方法,以改善现有的等离子发生装置及方法生成等离子体的效率和均匀性。为解决上述技术问题,本发明提供了一种等离子发生装置,包括石英管和电感线圈,所述石英管的两端分别设有进气口和出气ロ,所述电感线圈缠绕于所述石英管外侧靠近所述进气ロ的位置,还包括设于所述石英管内部的使气体靠近所述电感线圈流动的导流罩。较佳地,所述导流罩外部轮廓与所述石英管上绕置电感线圈的部分的内壁的形状相对应,使得所述导流罩的外壁与所述石英管上绕置电感线圈的部分的对应内壁之间的距离相等。较佳地,所述石英管上绕置电感线圈的部分的纵截面是三角形或梯形,所述导流罩包括第一导流体,所述第一导流体是锥形体。较佳地,所述锥形体的底部与所述三角形的底边或者所述梯形的较长底边对应设置。较佳地,所述导流罩还包括第二导流体,所述第二导流体是锥形体,所述第二导流体的底部和所述第一导流体的底部相对设置。 较佳地,所述导流罩还包括第二导流体,所述第二导流体是锥形体,所述第一导流体和所述第二导流体一体成型。
本发明还提供了一种等离子发生方法,采用如上所述的等离子发生装置,气体从所述进气口进入所述所述石英管内部,被所述导流罩分流,沿所述石英管的内壁及所述导流罩的外壁扩散,从所述出气口离开所述石英管内部。较佳地,所述气体包括氧气、氢气、氮气以及四氟化碳。。本发明提供的等离子发生装置及方法,包括石英管和电感线圈,所述石英管的两端分别设有进气口和出气口,所述电感线圈缠绕于所述石英管外侧靠近所述进气口的位置,还包括设于所述石英管内部的使气体靠近所述电感线圈流动的导流罩。本发明通过在所述石英管内设置所述导流罩,改变气体进入所述石英管后的流动方向及分布情况,使所述气体更靠近电感线圈,提高等离子体生成效率,且能够使所述气体均匀分布,经过各处电场强度相近,生成等离子体浓度更均匀。


图I为现有的等离子发生装置结构示意图;
图2为本发明一实施例的等离子发生装置结构示意图。图I中1-石英管、2-电感线圈、3-进气口、4-出气口 ;图2中10_石英管、20-电感线圈、30-进气口、40-出气口、50-导流罩、51-第一导流体、52-第二导流体。
具体实施例方式以下将对本发明的等离子去胶装置及方法作进一步的详细描述。下面将参照附图对本发明进行更详细的描述,其中表示了本发明的优选实施例,应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此,下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道,而并不作为对本发明的限制。为了清楚,不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中,不详细描述公知的功能和结构,因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中,必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标,例如按照有关系统或有关商业的限制,由一个实施例改变为另一个实施例。另外,应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的,但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。为使本发明的目的、特征更明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的说明。需说明的是,附图采用非常简化的形式且使用非精准的比率,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。本发明提供的一种等离子发生装置,如图2所示,包括石英管10和电感线圈20,所述石英管10的两端分别设有进气口 30和出气口 40,所述电感线圈20缠绕于所述石英管10外侧靠近所述进气口 30的位置(即部分),还包括设于所述石英管10内部的使气体靠近所述电感线圈20流动的导流罩50。通过在所述石英管10内设置所述导流罩50,改变气体进入所述石英管10后的流动方向及分布情况,使进入所述石英管10内部的气体更靠近电感线圈20,提高等离子体生成效率,且能够使所述气体均匀分布,经过各处电场强度相近,生成等离子体浓度更均匀。具体地,如图2所示,所述导流罩50外部轮廓与所述石英管10上绕置电感线圈20的部分的内壁的形状相对应,使得所述导流罩50的外壁与所述石英管10上绕置电感线圈20的部分的对应内壁之间的距离相等。当所述石英管10是轴对称体,所述导流罩50也是轴对称体,且两者的轴心线重合。从而使处于所述石英管10内壁与所述导流罩50外壁所组成的空间内的气体经过各处的电场强度相近,产生等离子体的浓度更均匀。较佳地,如图2所示,所述石英管10上绕置电感线圈20的部分的纵截面是三角形或梯形,所述导流罩50包括第一导流体51,所述第一导流体51是锥形体。具体地,所述锥形体的底部与所述三角形的底边或者所述梯形的较长底边对应设置,也就是说,所述石英管10外侧的电感线圈20与所述石英管10内部的第一倒流体51的位置、形状都相互对应,以确保处于所述石英管10内壁与所述第一导流体51外壁组成的空间内的气体经过各处电场强度相近,产生等离子体的浓度更均匀。较佳地,如图2所示,所述导流罩50还包括第二导流体52,所述第二导流体52是锥形体,所述第二导流体52的底部和所述第一导流体51的底部相对设置,当然,所述第一导流体51和所述第二导流体52也可以一体成型。也就是说,所述导流罩50只需保证气体流过所述电感线圈20所缠绕的部分时是均匀分布即可,这样能够节省材料,避免浪费。 本发明还提供了一种等离子发生方法,如图2所示,图中箭头方向为气体流动方向,采用如上所述的等离子发生装置,气体从所述进气ロ 30进入所述石英管10内部,被所述导流罩50分流,沿所述石英管10的内壁及所述导流罩50的外壁扩散,从所述出气ロ 40离开所述石英管10内部。较佳地,所述气体包括氧气、氢气、氮气以及四氟化碳,其中主要气体为氧气,采用这种混合气体成本低,无污染。综上所述,本发明提供的等离子发生装置及方法,包括石英管10和电感线圈20,所述石英管10的两端分别设有进气ロ 30和出气ロ 40,所述电感线圈20缠绕于所述石英管10外侧靠近所述进气ロ 30的位置,还包括设于所述石英管10内部的使气体靠近所述电感线圈20流动的导流罩50。通过在所述石英管10内设置所述导流罩50,改变气体进入所述石英管10后的流动方向及分布情况,使进入所述石英管10内部的气体更靠近电感线圈20,提高等离子体生成效率,且能够使所述气体均匀分布,经过各处电场強度相近,生成等离子体浓度更均匀。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种等离子发生装置,包括石英管和电感线圈,所述石英管的两端分别设有进气ロ和出气ロ,所述电感线圈缠绕于所述石英管外侧靠近所述进气ロ的位置,其特征在于,还包括设于所述石英管内部的使气体靠近所述电感线圈流动的导流罩。
2.如权利要求I所述的等离子发生装置,其特征在于,所述导流罩外部轮廓与所述石英管上绕置电感线圈的部分的内壁的形状相对应,使得所述导流罩的外壁与所述石英管上绕置电感线圈的部分的对应内壁之间的距离相等。
3.如权利要求I所述的等离子发生装置,其特征在于,所述石英管上绕置电感线圈的部分的纵截面是三角形或梯形,所述导流罩包括第一导流体,所述第一导流体是锥形体。
4.如权利要求3所述的等离子发生装置,其特征在干,所述锥形体的底部与所述三角形的底边或者所述梯形的较长底边对应设置。
5.如权利要求3所述的等离子发生装置,其特征在于,所述导流罩还包括第二导流体,所述第二导流体是锥形体,所述第二导流体的底部和所述第一导流体的底部相对设置。
6.如权利要求3所述的等离子去胶装置,其特征在于,所述导流罩还包括第二导流体,所述第二导流体是锥形体,所述第一导流体和所述第二导流体一体成型。
7.一种等离子发生方法,采用如权利要求I飞中任意一项所述的等离子发生装置,其特征在干,气体从所述进气ロ进入所述石英管内部,被所述导流罩分流,沿所述石英管的内壁及所述导流罩的外壁扩散,从所述出气ロ离开所述石英管内部。
8.如权利要求7所述的等离子发生方法,其特征在于,所述气体包括氧气、氢气、氮气以及四氟化碳。
全文摘要
本发明涉及半导体设备制造领域,尤其涉及一种等离子发生装置及方法,包括石英管和电感线圈,所述石英管的两端分别设有进气口和出气口,所述电感线圈缠绕于所述石英管外侧靠近进气口的位置,还包括设于所述石英管内部的使气体靠近所述电感线圈流动的导流罩。本发明通过在所述石英管内设置所述导流罩,改变气体进入所述石英管后的流动方向及分布情况,使所述气体更靠近电感线圈,提高等离子体生成效率,且能够使所述气体均匀分布,经过各处电场强度相近,生成等离子体浓度更均匀。
文档编号H05H1/46GK102843851SQ20121013800
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者潘无忌, 张东海 申请人:上海华力微电子有限公司

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