等離子體放電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種等離子體放電裝置，包括兩個射頻電極、介質(zhì)阻擋層、勻氣板、氣源、射頻電源和金屬外殼；所述射頻電源與所述射頻電極連接；放電裝置在工作時，所述金屬外殼接地；所述射頻電極被介質(zhì)阻擋層包覆；兩個射頻電極之間為等離子體噴口；所述勻氣板位于所述介質(zhì)阻擋層上方；所述氣源提供的工作氣體通過由所述勻氣板構(gòu)成的收縮口，到達所述等離子體噴口，并在常壓下，電源接通后，在所述噴口處形成大面積的輝光等離子體，等離子體在氣流的攜帶下向外噴出。本發(fā)明避免了散射性放電，提高了放電效率，提高了氣流速率，增大等離子體噴出噴口的長度，降低了裝置對被處理材料的形狀等要求。
【專利說明】等離子體放電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及硅片清洗【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種等離子體放電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體生產(chǎn)中，清洗硅片表面光刻膠工藝占據(jù)了十分重要的環(huán)節(jié)，清洗的好壞直接影響器件的穩(wěn)定性和可靠性。在其他行業(yè)中，液晶玻璃平板、PCB板等材料表面除了需要清洗表面有機污染物外，還需要改善材料表面的親水性或疏水性。
[0003]傳統(tǒng)清洗硅片表面的方式是采用濕法化學(xué)方法，濕法化學(xué)方法存在許多亟待解決的問題，例如清洗不夠徹底、清洗產(chǎn)生的廢液易對環(huán)境造成污染、采用溶液容易引進雜質(zhì)、消耗大量的水和酸等。目前已經(jīng)出現(xiàn)了一種干法清洗裝置，這種清洗裝置工作在真空狀態(tài)下，需要不斷切斷設(shè)備工作，取出硅片，放入另一批硅片，抽真空，然后進行放電清洗，導(dǎo)致設(shè)備操作復(fù)雜、成本高，不能實現(xiàn)連續(xù)在線工作；此外，已經(jīng)出現(xiàn)的一些常壓清洗技術(shù)采用了金屬電極，存在易引入金屬雜質(zhì)的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種等離子體放電裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種等離子體放電裝置，包括兩個射頻電極、介質(zhì)阻擋層、勻氣板、氣源、射頻電源和金屬外殼；所述射頻電源與所述射頻電極連接；
[0006]放電裝置在工作時，所述金屬外殼接地；
[0007]所述射頻電極被介質(zhì)阻擋層包覆；
[0008]兩個射頻電極之間為等離子體噴口 ；
[0009]所述勻氣板位于所述介質(zhì)阻擋層上方；
[0010]所述氣源提供的工作氣體通過由所述勻氣板構(gòu)成的收縮口，到達所述等離子體噴口，并在常壓下，電源接通后，在所述噴口處形成大面積的輝光等離子體，等離子體在氣流的攜帶下向外噴出。
[0011]進一步地，所述勻氣板分為三層，其中，靠近所述射頻電極的一層勻氣板設(shè)置有用于收縮氣流的出口，使得工作氣體通過所述第三出口后到達射頻電極之間的噴口。
[0012]進一步地，第一層勻氣板由兩個勻氣板構(gòu)成，該兩個勻氣板之間設(shè)置有氣體出口，該兩個該勻氣板與所述金屬外殼之間均設(shè)置有氣體出口 ；
[0013]第二層勻氣板由一個勻氣板構(gòu)成，該勻氣板與所述金屬外殼之間均設(shè)置有氣體出Π ；
[0014]第三層勻氣板由兩個所述勻氣板構(gòu)成，該兩個勻氣板分別與所述金屬外殼連接，該兩個勻氣板之間設(shè)置有用于氣體收縮氣流的出口。
[0015]進一步地，在第三層勻氣板設(shè)置的所述用于氣體收縮氣流的出口面積小于兩個射頻電極之間的面積。
[0016]進一步地，兩個所述射頻電極均是呈半圓形金屬條，在裝置放電時，等離子體僅沿著半圓形弧面轉(zhuǎn)移。
[0017]進一步地，所述金屬殼體表面設(shè)置有帶孔的絕緣塊，所述射頻電源通過所述絕緣塊與所述射頻電極的連接。
[0018]本發(fā)明提供的等離子體放電裝置，兩個射頻電極均為半圓形金屬條，裝置工作時，等離子體僅沿著弧面轉(zhuǎn)移，避免了散射性放電，提高了放電效率，裝置的收縮狀氣流出口提高了氣流速率，等離子體在氣流的攜帶下噴向被處理材料，與被處理材料表面的有機物發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化碳和水，可以直接排放到大氣中。常壓介質(zhì)阻擋等離子體放電裝置用于清洗硅片表面光刻膠、清洗或活化液晶玻璃平板、清洗或改善PCB板或其他有機材料表面的親水性或疏水性。本發(fā)明的金屬射頻電極被介質(zhì)阻擋層包覆，金屬外殼與射頻電極之間也被介質(zhì)阻擋層隔離，能克服現(xiàn)有技術(shù)中易引入金屬雜質(zhì)這一缺點。由于采用板圓形金屬條的射頻電極，使得放電產(chǎn)生的等離子體沿著弧面轉(zhuǎn)移，避免了散射性放電，提高了放電效率，采用收縮狀勻氣板，可有效提高氣流速率，增大等離子體噴出噴口的長度，降低了裝置對被處理材料的形狀等要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明實施例提供的等離子體放電裝置原理示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明實施例提供的等離子體放電裝置外形圖。
【具體實施方式】
[0021]參見圖1，本發(fā)明實施例提供的等離子體放電裝置，包括兩個半圓形射頻電極107、包覆在射頻電極外面的介質(zhì)阻擋層106、作為接地電極的金屬外殼104、射頻電極與金屬殼體之間的介質(zhì)阻擋層112、裝置內(nèi)部的三層勻氣板105、一個射頻電源111、氣源101、流量計102以及供氣管路103。兩個射頻電極107均呈半圓形金屬條，裝置放電時，等離子體僅沿著弧面轉(zhuǎn)移，提高了放電效率，擴大了等離子體與硅片等被處理材料表面的接觸面積。
[0022]在三層勻氣板105中，第一層勻氣板由兩個勻氣板構(gòu)成，該兩個勻氣板之間設(shè)置有氣體出口，該兩個該勻氣板與所述金屬外殼之間均設(shè)置有氣體出口。第二層勻氣板由一個勻氣板構(gòu)成，該勻氣板與所述金屬外殼之間均設(shè)置有氣體出口 ；第三層勻氣板由兩個所述勻氣板構(gòu)成，該兩個勻氣板分別與所述金屬外殼連接，該兩個勻氣板之間設(shè)置有用于氣體收縮氣流的出口，該出口類似倒“八”字型。
[0023]介質(zhì)阻擋層106為石英或陶瓷等絕緣材料。氣源101提供氦氣、氬氣、氧氣、氮氣、四氟化碳等氣體或幾種氣體按一定比例混合的氣體。氣體經(jīng)過流量計102后進入供氣管路103，氣體經(jīng)過兩層勻氣板后，分布較為均勻，再經(jīng)過第三層勻氣板收縮加速，進入兩個射頻電極107之間的噴口。在常壓下，當(dāng)射頻電極107與射頻電源111接通后，電源接通后，在噴口處形成大面積的輝光等離子體110，等離子體110沿著電極弧面轉(zhuǎn)移，并在氣流的帶動下，噴射出來。當(dāng)?shù)竭_載物臺109上的被處理材料108表面時，與被處理材料表面的光刻膠或其它有機物反應(yīng)，生成二氧化碳、水等產(chǎn)物，除了去除襯底表面光刻膠或其它有機物外，該裝置還可以對液晶玻璃平板、PCB板等表面進行清洗或改性。
[0024]參見圖2，該常壓介質(zhì)阻擋等離子體放電裝置，供氣管路103與裝置的進氣口 201連接，射頻電極107兩端與金屬殼體104之間通過介質(zhì)阻擋層112隔離，金屬殼體表面有帶孔的絕緣塊203，射頻電源與射頻電極的連接，通過絕緣塊203與金屬外殼104隔離。
[0025]本發(fā)明實施例提供的一種常壓介質(zhì)阻擋等離子體放電裝置，裝置的兩個射頻電極均為半圓形金屬條，裝置工作時，等離子體僅沿著弧面轉(zhuǎn)移，避免了散射性放電，提高了放電效率，裝置的收縮狀氣流出口提高了氣流速率，等離子體在氣流的攜帶下噴向被處理材料，與被處理材料表面的有機物發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化碳和水，該裝置用于清洗硅片表面光刻膠、玻璃表面有機物、金屬或有機材料表面活化。由于射頻電極采用了半圓形金屬條，裝置放電時，等離子體僅沿著弧面轉(zhuǎn)移，提高了放電效率，擴大了等離子體與硅片等被處理材料表面的接觸面積。
[0026]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實例對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種等離子體放電裝置，其特征在于:包括兩個射頻電極、介質(zhì)阻擋層、勻氣板、氣源、射頻電源和金屬外殼；所述射頻電源與所述射頻電極連接； 放電裝置在工作時，所述金屬外殼接地； 所述射頻電極被介質(zhì)阻擋層包覆； 兩個射頻電極之間為等離子體噴口； 所述勻氣板位于所述介質(zhì)阻擋層上方； 所述氣源提供的工作氣體通過由所述勻氣板構(gòu)成的收縮口，到達所述等離子體噴口，并在常壓下，電源接通后，在所述噴口處形成大面積的輝光等離子體，等離子體在氣流的攜帶下向外噴出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體放電裝置，其特征在于: 所述勻氣板分為三層，其中，靠近所述射頻電極的一層勻氣板設(shè)置有用于收縮氣流的出口，使得工作氣體通過所述第三出口后到達射頻電極之間的噴口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體放電裝置，其特征在于: 第一層勻氣板由兩個勻氣板構(gòu)成，該兩個勻氣板之間設(shè)置有氣體出口，該兩個該勻氣板與所述金屬外殼之間均設(shè)置有氣體出口； 第二層勻氣板由一個勻氣板構(gòu)成，該勻氣板與所述金屬外殼之間均設(shè)置有氣體出口 ； 第三層勻氣板由兩個所述勻氣板構(gòu)成，該兩個勻氣板分別與所述金屬外殼連接，該兩個勻氣板之間設(shè)置有用于氣體收縮氣流的出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的等離子體放電裝置，其特征在于: 在第三層勻氣板設(shè)置的所述用于氣體收縮氣流的出口面積小于兩個射頻電極之間的面積。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的等離子體放電裝置，其特征在于: 兩個所述射頻電極均是呈半圓形金屬條，在裝置放電時，等離子體僅沿著半圓形弧面轉(zhuǎn)移。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述等離子體放電裝置，其特征在于: 所述金屬殼體表面設(shè)置有帶孔的絕緣塊，所述射頻電源通過所述絕緣塊與所述射頻電極的連接。
【文檔編號】H05H1/46GK103889138SQ201210566278
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月24日
【發(fā)明者】賈少霞, 張宸, 楊景華, 王守國 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所