立體等離子源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件加工領(lǐng)域，特別涉及一種立體等離子源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]刻蝕技術(shù)是半導(dǎo)體器件的加工中重要的加工技術(shù)，等離子源系統(tǒng)是刻蝕設(shè)備中至關(guān)重要的一部分，刻蝕設(shè)備的等離子源分為平面和立體兩大類別，立體等離子源能產(chǎn)生更高密度的等離子，從而能夠得到更快的刻蝕速率。
[0003]目前，立體等離子源的蝕刻設(shè)備是電絕緣材料零件的周邊設(shè)置射頻激發(fā)裝置線圈，由射頻激發(fā)裝置通以射頻能量，通過(guò)電絕緣材料零件的耦合，在蝕刻設(shè)備的腔室內(nèi)形成等離子體，這樣腔室內(nèi)距離設(shè)置射頻激發(fā)裝置線圈越近的區(qū)域，等離子的密度越高，等離子會(huì)轟擊電絕緣材料零件的內(nèi)表面，為了避免等離子的轟擊給電絕緣材料零件造成消耗和出現(xiàn)副產(chǎn)物，在現(xiàn)有技術(shù)中電絕緣材料零件采用A1203陶瓷材料。然而，當(dāng)電絕緣材料零件受到離子轟擊，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，在對(duì)應(yīng)設(shè)置射頻激發(fā)裝置線圈的區(qū)域產(chǎn)生的熱量最大，由于電絕緣材料零件的尺寸較大，并且A1203陶瓷材料的傳熱效率不足，很容易造成電絕緣材料零件的斷裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠提高電絕緣材料零件溫度均勻性從而避免其斷裂的立體等離子源系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種立體等離子源系統(tǒng)，包括組成可封閉空間的電絕緣材料零件、進(jìn)氣蓋板、腔室蓋板和金屬腔體；以及環(huán)繞在電絕緣材料零件周側(cè)的射頻激發(fā)裝置；
[0007]所述電絕緣材料零件包括進(jìn)氣端和腔室端；
[0008]所述進(jìn)氣蓋板覆蓋所述進(jìn)氣端；
[0009]所述腔室蓋板覆蓋所述腔室端和所述金屬腔體的連接端，并由金屬腔體的連接端向外延伸形成第二延伸端；
[0010]所述腔室蓋板上設(shè)置有用于向所述可封閉空間加熱的至少一個(gè)第二加熱器，以及位于所述第二延伸端的第二冷卻器；
[0011]所述立體等離子源系統(tǒng)還包括位于所述腔室蓋板覆蓋所述腔室端處的用于檢測(cè)所述可封閉空間溫度的第二熱電偶。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述進(jìn)氣蓋板覆蓋并伸出所述進(jìn)氣端形成第一延伸端；
[0013]所述進(jìn)氣蓋板上設(shè)置有用于向所述可封閉空間加熱的至少一個(gè)第一加熱器，以及位于所述第一延伸端的第一冷卻器；
[0014]所述立體等離子源系統(tǒng)還包括位于所述進(jìn)氣蓋板覆蓋所述進(jìn)氣端處的用于檢測(cè)所述可封閉空間溫度的溫度的第一熱電偶。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述進(jìn)氣蓋板覆蓋在所述進(jìn)氣端的部分為第一加熱區(qū)，超出所述進(jìn)氣端的部分為第一冷卻區(qū)；
[0016]所述腔室蓋板覆蓋在所述金屬腔體的連接端的部分為第二加熱區(qū)，超出所述金屬腔體的連接端的部分為第二冷卻區(qū)；
[0017]所述第一加熱器設(shè)置在所述第一加熱區(qū)；
[0018]所述第一冷卻器設(shè)置在所述第一冷卻區(qū)；
[0019]所述第二加熱器設(shè)置在所述第二加熱區(qū)；
[0020]所述第二冷卻器設(shè)置在所述第二冷卻區(qū)。
[0021]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述進(jìn)氣蓋板和所述腔室蓋板的厚度均大于15毫米。
[0022]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一加熱區(qū)設(shè)置第一凹槽；
[0023]所述第二加熱區(qū)設(shè)置第二凹槽；
[0024]所述第一加熱器設(shè)置在所述第一凹槽內(nèi)，并通過(guò)螺栓固定在所述第一凹槽內(nèi)；
[0025]所述第二加熱器設(shè)置在所述第二凹槽內(nèi)，并通過(guò)螺栓固定在所述第二凹槽內(nèi)。
[0026]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一加熱器和所述第二加熱器均為鎧裝加熱絲。
[0027]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括第一功率調(diào)節(jié)控制器和第二功率調(diào)節(jié)控制器；
[0028]所述第一功率調(diào)節(jié)控制器與所述第一加熱器電連接，用于對(duì)所述第一加熱器的加熱功率進(jìn)行調(diào)節(jié)；
[0029]所述第二功率調(diào)節(jié)控制器與所述第二加熱器電連接，用于對(duì)所述第二加熱器的加熱功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0030]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一冷卻區(qū)設(shè)置第三凹槽；
[0031]所述第二冷卻區(qū)設(shè)置第四凹槽；
[0032]所述第一冷卻器設(shè)置在所述第三凹槽內(nèi)，并通過(guò)螺釘固定在所述第三凹槽內(nèi)；
[0033]所述第二冷卻器設(shè)置在所述第四凹槽內(nèi)，并通過(guò)螺釘固定在所述第四凹槽內(nèi)。
[0034]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括冷卻系統(tǒng)，
[0035]所述第一冷卻器和所述第二冷卻器均通過(guò)管道與冷卻系統(tǒng)相連通；
[0036]所述第一冷卻器的內(nèi)部和所述第二冷卻器的內(nèi)部均流通有由冷卻系統(tǒng)通過(guò)管道提供的冷媒。
[0037]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述冷卻系統(tǒng)設(shè)置第一調(diào)壓閥和第二調(diào)壓閥，用于調(diào)節(jié)所述第一冷卻器和第二冷卻器內(nèi)部的冷媒流量；
[0038]所述冷卻系統(tǒng)還設(shè)置第一流量監(jiān)控器和第二流量監(jiān)控器，用于對(duì)所述第一冷卻器和第二冷卻器內(nèi)部的冷媒流量進(jìn)行監(jiān)控并記錄。
[0039]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一冷卻器和所述第二冷卻器均為銅管。
[0040]本發(fā)明的有益效果是:
[0041]通過(guò)第一加熱器和第一冷卻器對(duì)進(jìn)氣端溫度的調(diào)節(jié)以及第二加熱器和第二冷卻器對(duì)腔室端溫度的調(diào)節(jié)，使得本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠提高電絕緣材料零件溫度均勻性從而避免其斷裂。
【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1為發(fā)明的立體等離子源系統(tǒng)一實(shí)施例示意圖；
[0043]其中:1射頻激發(fā)裝置；2電絕緣材料零件；21進(jìn)氣端；22腔室端；3進(jìn)氣蓋板；31第一加熱區(qū)；311第一凹槽；32第一冷卻區(qū)；321第三凹槽；4腔室蓋板；41第二加熱區(qū)；411第二凹槽；42第二冷卻區(qū)；421第四凹槽；5金屬腔體；51金屬腔體的連接端；6第一加熱器；61第一功率調(diào)節(jié)控制器；7第一冷卻器；71第一調(diào)壓閥；72第一流量監(jiān)控器；8第一熱電偶；9第二加熱器；91第二功率調(diào)節(jié)控制器；10第二冷卻器；101第二調(diào)壓閥；102第二流量監(jiān)控器；11第二熱電偶。
【具體實(shí)施方式】
[0044]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的立體等離子源系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0045]如圖1所示，一種立體等離子源系統(tǒng)，包括組成可封閉空間的電絕緣材料零件2、進(jìn)氣蓋板3、腔室蓋板4和金屬腔體5 ；以及環(huán)繞在電絕緣材料零件2周側(cè)的射頻激發(fā)裝置I ;
[0046]電絕緣材料零件2包括進(jìn)氣端21和腔室端22 ；
[0047]進(jìn)氣蓋板3覆蓋進(jìn)氣端21 ；
[0048]腔室蓋板4覆蓋腔室端22和金屬腔體的連接端51，并由金屬腔體的連接端51向外延伸形成第二延伸端；
[0049]腔室蓋板4上設(shè)置有用于向可封閉空間加熱的至少一個(gè)第二加熱器9，以及位于第二延伸端的第二冷卻器10 ；
[0050]立體等離子源系統(tǒng)還包括位于腔室蓋板4覆蓋腔室端22處的用于檢測(cè)可封閉空間溫度的第二熱電偶11。
[0051]通過(guò)第二加熱器9和第二冷卻器10的共同作用可以對(duì)腔室端22處的溫度進(jìn)行可控制的調(diào)節(jié)，并且可以通過(guò)第二熱電偶11對(duì)腔室端22處的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這樣可以避免因腔室端22處的溫度變化造成腔室端22與進(jìn)氣端21處的溫度差過(guò)大造成電絕緣材料零件2斷裂。
[0052]在其中一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)氣蓋板3覆蓋并伸出進(jìn)氣端21形成第一延伸端；
[0053]進(jìn)氣蓋板3上設(shè)置有用于向可封閉空間加熱的至少一個(gè)第一加熱器6,以及位于第一延伸端的第一冷卻器7 ；
[0054]立體等離子源系統(tǒng)還包括位于進(jìn)氣蓋板3覆蓋進(jìn)氣端21處的用于檢測(cè)可封閉空間的溫度的第一熱電偶8。
[0055]通過(guò)第一加熱器6與第一冷卻器7的共同作用可以對(duì)進(jìn)氣端21處的溫度進(jìn)行可控制調(diào)節(jié)，并且可以通過(guò)第一熱電偶8對(duì)進(jìn)氣端21處的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這樣能夠保證進(jìn)氣端21和腔室端22形成合理的溫度梯度，保證了進(jìn)氣端21和腔室端22之間的溫度差控制在合理的范圍，更加有效地避免了因腔室端22與進(jìn)氣端21處的溫度差過(guò)大造成電絕緣材料零件2斷裂的現(xiàn)象。
[0056]在其中一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)氣蓋板3覆蓋在進(jìn)氣端21的部分為第一加熱區(qū)31，超出進(jìn)氣端21的部分為第一冷卻區(qū)32 ；
[0057]腔室蓋板4覆蓋在金屬腔體的連接端51的部分為第二加熱區(qū)41，超出金屬腔體的連接端的部分為第二冷卻區(qū)42 ；
[0058]第一加熱器6設(shè)置在第一加熱區(qū)31 ；
[0059]第一冷卻器7設(shè)置在第一冷卻區(qū)32 ；
[0060]第二加熱器9設(shè)置在第二加熱區(qū)41 ；
[0061]第二冷卻器10設(shè)置在第二冷卻區(qū)42。
[0062]由于立體等離子源系統(tǒng)的熱量最初是產(chǎn)生在電絕緣材料零件2內(nèi)部，因此按照以上所述的方式設(shè)置第一加熱器6、第一冷卻器7、第二加熱器9和第二冷卻器10,對(duì)進(jìn)氣端21和腔室端22