本發(fā)明涉及半導(dǎo)體刻蝕技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電極結(jié)構(gòu)及icp刻蝕機(jī)。

背景技術(shù)：

icp(inductivelycoupledplasma，感應(yīng)耦合等離子體)刻蝕，具有刻蝕速率高，選擇比高且大面積均勻性好的特點(diǎn)，可以進(jìn)行高質(zhì)量的小尺寸線條的刻蝕，并獲得較好的刻蝕形貌，是目前廣泛采用的一種刻蝕技術(shù)。

icp刻蝕的工作原理是利用高密度等離子體轟擊基片的表面，利用高密度的等離子體引起的化學(xué)反應(yīng)和轟擊產(chǎn)生的物理作用進(jìn)行刻蝕。在ipc刻蝕機(jī)中，主要是通過(guò)射頻線圈結(jié)構(gòu)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，通過(guò)該電磁場(chǎng)激發(fā)出等離子體。

參考圖1-圖3所示，其中圖1為現(xiàn)有技術(shù)中icp刻蝕機(jī)中的設(shè)置于腔體蓋上的電極的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1中的電極的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，電極13用于產(chǎn)生激發(fā)等離子體的電磁場(chǎng)，可以看到，其包括電感線圈131、電感線圈連接件132以及連接二者的連接桿133，電感線圈131設(shè)置在絕緣窗12上，絕緣窗12設(shè)置在腔體蓋10上，在使用中，腔體蓋10設(shè)置在腔體上，電感線圈連接件132與射頻電源連接，在接通電源后，電感線圈131產(chǎn)生射頻電磁場(chǎng)，用于激發(fā)等離子體。然而，對(duì)于這種結(jié)構(gòu)，設(shè)置在電感線圈的電感線圈連接件會(huì)對(duì)電感線圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)造成影響，使得產(chǎn)生的射頻電磁場(chǎng)存在不均勻性，造成刻蝕的不均勻性，進(jìn)而影響產(chǎn)品的良率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于icp刻蝕機(jī)的電極結(jié)構(gòu)及icp刻蝕機(jī)，消除電感線圈連接件對(duì)電感線圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)造成的影響，提高電磁場(chǎng)的均勻性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明有如下技術(shù)方案：

一種用于icp刻蝕機(jī)的電極結(jié)構(gòu)，包括：電感線圈、電感線圈連接件、連接桿以及套筒；其中，

電感線圈設(shè)置于絕緣窗上，絕緣窗設(shè)置于腔體蓋上；

連接桿兩端分別連接電感線圈和電感線圈連接件；

套筒為金屬導(dǎo)體材料且接地連接，套筒的一端為端蓋、另一端為開(kāi)口，套筒的端蓋上設(shè)置有穿孔，連接桿設(shè)置在穿孔中且與端蓋相互隔離，套筒的開(kāi)口朝向電感線圈設(shè)置，并將電感線圈封閉在套筒內(nèi)。

可選的，端蓋上的穿孔的孔徑大于連接桿的直徑，使得穿孔與連接桿之間存在間隙，以實(shí)現(xiàn)連接桿與端蓋之間的相互隔離。

可選的，穿孔與連接桿之間設(shè)置有絕緣套，以使得連接桿與端蓋之間相互隔離。

可選的，所述套筒的開(kāi)口處設(shè)置有翻邊，通過(guò)翻邊將套筒固定在腔體蓋上，且翻邊與腔體蓋接觸，以通過(guò)腔體蓋使得套筒接地。

可選的，還包括卡環(huán)，所述套筒的開(kāi)口處設(shè)置有翻邊，通過(guò)翻邊將套筒固定在絕緣窗上，卡環(huán)設(shè)置在套筒外壁上且與腔體蓋接觸，以通過(guò)腔體蓋和卡環(huán)使得套筒接地。

可選的，套筒的金屬材料為cu、al或ag或他們的組合、或磁場(chǎng)屏蔽金屬材料。

可選的，所述電感線圈為圓環(huán)形，所述套筒為圓筒狀。

可選的，所述連接桿在套筒內(nèi)部的部分垂直于電感線圈排布。

可選的，與電感線圈連接的連接桿為多個(gè)，連接桿通過(guò)電感線圈連接件分別與射頻電源、接地端連接。

此外，本發(fā)明還提供了一種icp刻蝕機(jī)，包括上述任一的電極結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的用于icp刻蝕機(jī)的電極結(jié)構(gòu)及icp刻蝕機(jī)，設(shè)置了金屬材料的套筒，該套筒的一端設(shè)置端蓋，通過(guò)端蓋上的穿孔將連接桿設(shè)置其中，套筒的另一端的開(kāi)口朝向電感線圈設(shè)置，將電感線圈封閉于套筒內(nèi)部， 這樣，就將電感線圈連接件設(shè)置于套筒之外，而套筒為一個(gè)接地的金屬材料，從而形成了法拉第屏蔽套筒，從而將電感線圈連接件產(chǎn)生的電磁場(chǎng)屏蔽在套筒之外，避免了對(duì)電感線圈產(chǎn)生的均勻的電磁場(chǎng)的影響，保證了刻蝕的均勻性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的icp刻蝕機(jī)中設(shè)置在腔體蓋上的電極的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中的電極的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的icp刻蝕機(jī)的電極結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4的透視立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖4的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

正如背景技術(shù)中的描述，在現(xiàn)有技術(shù)中，icp刻蝕機(jī)的電極由電感線圈、電感線圈連接件以及連接二者的連接桿組成，其中，電感線圈連接件與射頻 電源連接，在接通電源后，電感線圈產(chǎn)生射頻電磁場(chǎng)，用于激發(fā)等離子體。然而，對(duì)于這種結(jié)構(gòu)，設(shè)置在電感線圈之上，用于與電源接通的電感線圈連接件會(huì)對(duì)電感線圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)產(chǎn)生影響，從而形成不均勻的射頻電磁場(chǎng)，這會(huì)影響產(chǎn)生等離子體的均勻性，進(jìn)而影像刻蝕的均勻性和產(chǎn)品的良率。

基于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于icp刻蝕機(jī)的電極結(jié)構(gòu)，參考圖4-圖6所示，其中圖4為本發(fā)明實(shí)施例的電極結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為將圖4中的套筒透明化處理后的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為圖4的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，所述電極結(jié)構(gòu)包括：電感線圈231、電感線圈連接件232、連接桿233以及套筒30；其中，

電感線圈231設(shè)置于絕緣窗22上，絕緣窗22設(shè)置于腔體蓋20上；

連接桿233兩端分別連接電感線圈231和電感線圈連接件232；

套筒30為金屬導(dǎo)體材料且接地連接，套筒30的一端為端蓋302、另一端為開(kāi)口，套筒的端蓋302上設(shè)置有穿孔303，連接桿233設(shè)置在穿孔303中且與端蓋302相互隔離，套筒30的開(kāi)口朝向電感線圈設(shè)置，并將電感線圈231封閉在套筒30內(nèi)。

在本發(fā)明的技術(shù)方案中，設(shè)置了金屬材料的套筒，該套筒的一端設(shè)置端蓋，通過(guò)端蓋上的穿孔將連接桿設(shè)置其中，套筒的另一端的開(kāi)口朝向電感線圈設(shè)置，將電感線圈封閉于套筒內(nèi)部，這樣，就將電感線圈連接件設(shè)置于套筒之外，而套筒為一個(gè)接地的金屬材料，從而形成了法拉第屏蔽套筒，從而將電感線圈連接件產(chǎn)生的電磁場(chǎng)屏蔽在套筒之外，避免了對(duì)電感線圈產(chǎn)生的均勻的電磁場(chǎng)的影響，保證了刻蝕的均勻性。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以參考圖2和圖3所示，電極包括電感線圈231、電感線圈連接件232和連接桿233，其中，電感線圈連接件232與電源連接，通過(guò)連接桿233將電源連接至電感線圈231，電感線圈接收射頻功率，從而產(chǎn)生用于激發(fā)等離子體的電磁場(chǎng)。在該實(shí)施例中，與電感線圈231連接的連接桿233為多個(gè)，連接桿233通過(guò)電感線圈連接件232分別與射頻電源、接地端連接。

根據(jù)不同的設(shè)計(jì)，電感線圈231可以為平面電感線圈或立體電感線圈，形狀可以為螺旋形、漸近線形、同心圓形或圓形等。在本實(shí)施例中，電感線圈231為立體線圈，包括中心線圈和外圍線圈，都由上下兩層組成，中心線圈由一組基本為圓環(huán)形的線圈組成，該組線圈中包括兩個(gè)交錯(cuò)的非封閉環(huán)，外圍線圈也由一組基本為圓環(huán)形的線圈組成，該組線圈中包括兩個(gè)交錯(cuò)的非封閉環(huán)，中心線圈內(nèi)的非封閉環(huán)之間的間距與外圍線圈內(nèi)的非封閉環(huán)之間的間距不同，較這二者線圈內(nèi)非封閉環(huán)之間的間距，中心線圈與外圍線圈之間的間距更大，每組線圈通過(guò)連接桿233連接至電感線圈連接件232，在該示例中，外圍線圈為一組。根據(jù)需要，外圍線圈可以為多組，即在外圍線圈的外圍設(shè)置另外的線圈組，中心線圈和外圍線圈中的非封閉環(huán)可以為一組或多組，也可以為其他合適的結(jié)構(gòu)，中心線圈和外圍線圈可以連接相同的電源，或分別連接至不同的電源，以產(chǎn)生所需要的電磁場(chǎng)。

電極固定設(shè)置在絕緣窗22之上，絕緣窗22固定設(shè)置在腔體蓋20上，絕緣窗22實(shí)現(xiàn)了電極與腔體蓋20的絕緣隔離，并使得電極與腔體蓋20固定為一體，當(dāng)腔體蓋20罩在腔體的開(kāi)口上(圖未示出)之后，電極朝向腔體內(nèi)，繼而，電感線圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)激發(fā)產(chǎn)生等離子體，以用于在腔體內(nèi)的基片上進(jìn)行刻蝕或沉積等工藝。

在本發(fā)明實(shí)施例中，還設(shè)置有套筒30，套筒30為金屬導(dǎo)電材料且接地連接，套筒30的一端為端蓋302、另一端為開(kāi)口，套筒的端蓋302上設(shè)置有穿孔303，連接桿233設(shè)置在穿孔303中且與端蓋302相互隔離，套筒30的開(kāi)口朝向電感線圈設(shè)置，并將電感線圈231封閉在套筒30內(nèi)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，至少連接桿233在套筒30內(nèi)部的部分要垂直于電感線圈231排布，這樣可以保證套筒內(nèi)的磁場(chǎng)分布的均勻性，而套筒外的部分被套筒屏蔽，不會(huì)對(duì)套筒內(nèi)電感線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)產(chǎn)生影響，對(duì)于連接桿在套筒外部的部分的排布可以不受限制。

需要說(shuō)明的是，電感線圈231封閉在套筒30內(nèi)，是指電感線圈231處于套筒的內(nèi)部空間中，但并不與套筒接觸連接，即不會(huì)存在電連接，封閉是指 套筒的開(kāi)口端與其下的部件為封閉的連接，從而，可以提供一個(gè)屏蔽作用的套筒。通過(guò)該套筒，將電感線圈連接件設(shè)置于套筒之外，而套筒為一個(gè)接地的金屬材料，從而形成了法拉第屏蔽套筒，從而將電感線圈連接件產(chǎn)生的電磁場(chǎng)屏蔽在套筒之外，避免了對(duì)電感線圈產(chǎn)生的均勻的電磁場(chǎng)的影響，保證了刻蝕的均勻性。

在具體的實(shí)施例中，套筒30的金屬導(dǎo)電材料可以為al、cu或ag或他們的組合，還可以為磁場(chǎng)屏蔽金屬材料，例如鎳鐵合金等。

其中，為了保證電感線圈231的正常工作，連接桿303與套筒30的端蓋302是相互隔離的，也就是說(shuō)，二者不存在電性連接，在一些實(shí)施例中，可以將端蓋302上的穿孔303設(shè)置較大的直徑，使得端蓋302上的穿孔303的孔徑大于連接桿233的直徑，這樣，在連接桿233設(shè)置于穿孔303中之后，使得連接桿233的外壁與穿孔303的側(cè)壁之間存在一定的間隙，從而，使得連接桿303與套筒30的端蓋302不會(huì)連接在一起，實(shí)現(xiàn)二者的相互隔離。

在另一些實(shí)施例中，可以通過(guò)在穿孔303與連接桿233之間設(shè)置絕緣套(圖未示出)，來(lái)實(shí)現(xiàn)連接桿233與端蓋302之間的相互隔離，絕緣套可以設(shè)置在連接桿233外壁上，也可以設(shè)置在穿孔303的內(nèi)壁上，在一個(gè)示例中，絕緣套為管套，套設(shè)在連接桿233的外壁上，在另一個(gè)示例中，絕緣套為具有凸臺(tái)的管套，卡設(shè)在穿孔內(nèi)壁上，此處的絕緣套結(jié)構(gòu)僅為示例，本發(fā)明并不限于此。

在本發(fā)明中，筒套30需要接地連接，且將電感線圈231封閉在套筒30內(nèi)，從而形成法拉第屏蔽套筒，對(duì)于icp刻蝕機(jī)，其腔體蓋20為接地連接，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明實(shí)施例中，可以通過(guò)腔體蓋20實(shí)現(xiàn)套筒30的接地連接以及固定。在電感線圈為圓環(huán)形的實(shí)施例中，更優(yōu)地，套筒30可以為圓筒狀，以在封閉空間內(nèi)提供更好的磁場(chǎng)分布。

具體的，在一些實(shí)施例中，參考圖4所示，所述套筒30的開(kāi)口處設(shè)置有翻邊301，通過(guò)翻邊304將套筒30固定在腔體蓋20上，且翻邊304與腔體蓋20接觸，以通過(guò)腔體蓋304使得套筒30接地。在該實(shí)施例中，翻邊304可以 為圍繞套筒開(kāi)口一周的環(huán)結(jié)構(gòu)，也可以為一個(gè)或多個(gè)的片結(jié)構(gòu)，可以在翻邊304上設(shè)置螺栓將其固定到腔體蓋20上，由于翻邊304與腔體蓋直接接觸且固定連接，實(shí)現(xiàn)套筒開(kāi)口處的封閉，而腔體蓋20為接地連接，這樣，在套筒固定的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了套筒的接地連接。

在另一些實(shí)施例中，參考圖4所示，為了提供更為緊湊的結(jié)構(gòu)，可以將套筒固定在絕緣窗22上，再通過(guò)設(shè)置與套筒和腔體蓋20都接觸連接的卡環(huán)，實(shí)現(xiàn)套筒的接地連接。具體的，在所述套筒30的開(kāi)口處設(shè)置翻邊，通過(guò)翻邊將套筒30固定在絕緣窗22上，此外，還設(shè)置卡環(huán)，卡環(huán)設(shè)置在套筒外壁上且與腔體蓋接觸，以通過(guò)腔體蓋和卡環(huán)使得套筒接地。在該實(shí)施例中，翻邊可以為圍繞套筒開(kāi)口一周的環(huán)結(jié)構(gòu)，也可以為一個(gè)或多個(gè)的片結(jié)構(gòu)，可以在翻邊上設(shè)置螺栓將其固定到絕緣窗20上，實(shí)現(xiàn)套筒開(kāi)口處的封閉；卡環(huán)可以采用與套筒相同或不同的金屬導(dǎo)電材料，通過(guò)卡環(huán)將套筒電連接到腔體蓋20上，從而通過(guò)卡環(huán)將套筒電連接到腔體蓋，實(shí)現(xiàn)套筒的接地連接，卡環(huán)可以與套筒30為過(guò)盈配合連接，而后再固定于腔體蓋20上。

以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的用于icp刻蝕機(jī)中的電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的描述，此外本發(fā)明還提供了icp刻蝕機(jī)，具有上述電極結(jié)構(gòu)，上述電極結(jié)構(gòu)隨腔體蓋設(shè)置在腔體的開(kāi)口上，腔體內(nèi)還設(shè)置有承載臺(tái)，用于承載待加工的基片，由于采用了本發(fā)明的電極結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行基片加工時(shí)，消除了電感線圈連接件產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的干擾，使得刻蝕均勻性大大得到提高，從而提高刻蝕的質(zhì)量和產(chǎn)品的良率。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何的簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。