匀气装置及半导体刻蚀设备转让专利

申请号 : CN202311308791.X

文献号 : CN117059529B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 戴建波王显亮林洋洋

申请人 : 江苏邑文微电子科技有限公司无锡邑文微电子科技股份有限公司

摘要 :

本发明属于半导体加工技术领域,公开了匀气装置及半导体刻蚀设备。匀气装置包括匀气台、匀气盘以及匀气板组件。匀气台具有进气槽和与进气槽连通的进气孔;匀气盘与匀气台围合形成与进气孔连通的匀气腔,匀气盘具有供气体流出的出气孔;匀气板组件设置于匀气腔内,匀气板组件包括第一匀气板、第二匀气板和第三匀气板,第一匀气板的中间位置和边缘位置各设置一圈匀气孔,第二匀气板设置至少6圈匀气孔;第三匀气板设置至少14圈匀气孔,匀气孔的数量沿气体流动方向递增。以此该匀气装置不仅能够通过气体的多次扩散和分散使得气体与等离子混合均匀,并且能够使得气体高速流出出气孔,以顺利对待刻蚀材料进行刻蚀,有效改善刻蚀质量。

权利要求 :

1.匀气装置,其特征在于,包括:

匀气台(1),所述匀气台(1)的一侧具有用于与注气设备连通的进气槽(11),所述匀气台(1)内具有与所述进气槽(11)连通的进气孔(12);

匀气盘(2),设置于所述匀气台(1)的另一侧并与所述匀气台(1)围合形成匀气腔(21),所述匀气腔(21)与所述进气孔(12)连通,所述匀气盘(2)具有多个供气体流出的出气孔(22);以及匀气板组件(3),设置于所述匀气腔(21)内,所述匀气板组件(3)包括沿所述气体流动方向依次排布的第一匀气板(32)、第二匀气板(33)和第三匀气板(34),所述第一匀气板(32)的中间位置和边缘位置各设置一圈匀气孔(31);所述第二匀气板(33)设置至少6圈所述匀气孔(31);所述第三匀气板(34)设置至少14圈所述匀气孔(31),所述匀气孔(31)的数量沿所述气体流动方向递增;

所述第一匀气板(32)中间位置的所述匀气孔(31)的孔径小于边缘位置的所述匀气孔(31)的孔径;和/或所述第二匀气板(33)的所述匀气孔(31)的孔径小于所述第三匀气板(34)的所述匀气孔(31)的孔径。

2.根据权利要求1所述的匀气装置,其特征在于,所述第一匀气板(32)和所述第二匀气板(33)均采用铝合金材料制成;和/或所述第三匀气板(34)采用碳化硅材料制成;和/或

所述匀气盘(2)采用石墨和单晶硅复合制成。

3.根据权利要求1或2所述的匀气装置,其特征在于,所述匀气盘(2)环设分布至少29圈所述出气孔(22),且所述出气孔(22)的孔径小于所述匀气孔(31)的孔径。

4.根据权利要求1或2所述的匀气装置,其特征在于,所述匀气台(1)内具有通气孔(16),所述通气孔(16)的一端与所述进气槽(11)连通,另一端与所述匀气盘(2)密封贴合于所述匀气台(1)的一侧连通。

5.根据权利要求1或2所述的匀气装置,其特征在于,所述匀气装置还包括:固定环(4),固定于所述匀气台(1)并与所述匀气盘(2)的外侧壁抵接;以及分隔环(5),设置于所述固定环(4)的下侧,所述匀气盘(2)的下侧面伸入所述分隔环(5)内,且所述分隔环(5)的内侧与所述匀气盘(2)的外侧形成分隔间隙。

6.根据权利要求1或2所述的匀气装置,其特征在于,所述匀气台(1)设有冷却流道(18),所述冷却流道(18)绕所述进气孔(12)和所述进气槽(11)环设。

7.根据权利要求1或2所述的匀气装置,其特征在于,所述匀气装置还包括:调节盘(6),转动连接于所述匀气盘(2)内,所述调节盘(6)具有多个孔径不同的导气孔(61);以及调节组件(7),与所述调节盘(6)连接以驱动所述调节盘(6)旋转,使得任一个所述导气孔(61)与所述进气孔(12)及所述匀气腔(21)连通。

8.根据权利要求7所述的匀气装置,其特征在于,所述导气孔(61)具有与所述进气孔(12)的连通的第一端和用于与所述匀气腔(21)连通的第二端,所述第二端的连通面积小于所述第一端的连通面积。

9.根据权利要求8所述的匀气装置,其特征在于,所述匀气装置还包括:卡环(8),滑动连接于所述进气孔(12)靠近所述导气孔(61)的一端,所述卡环(8)靠近所述调节盘(6)的一端能伸出所述进气孔(12)并插入所述导气孔(61)内,所述卡环(8)伸出所述进气孔(12)的一端的外侧壁设有挤压斜面(81)。

10.根据权利要求7所述的匀气装置,其特征在于,所述调节组件(7)包括:调节杆(71),转动连接于所述匀气台(1)并通过传动部(72)与所述调节盘(6)连接以驱动所述调节盘(6)旋转。

11.半导体刻蚀设备,其特征在于,包括:

机壳;以及

如权利要求1至10中任一项所述的匀气装置,设置于所述机壳。

说明书 :

匀气装置及半导体刻蚀设备

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体加工技术领域,尤其涉及匀气装置及半导体刻蚀设备。

背景技术

[0002] 半导体制造过程中,刻蚀工艺是非常重要的工序,该工序能够采用等离子体(CCP)刻蚀工艺来实现,其通过产生高密度的等离子,并通过匀气装置将等离子送向待刻蚀的材料,等离子以高速撞击待刻蚀的材料表面,与材料表面的原子或分子发生物理和化学反应,从而达到精确刻蚀的效果,
[0003] 现有技术中,匀气装置包括匀气盘,匀气盘内形成腔室,在腔室内环设分布有多个贯穿设置的匀气孔。当气体进入腔室内后,气体会扩散开从各个匀气孔流出,以使得气体均匀流向待刻蚀的材料。
[0004] 但是在CCP刻蚀工艺中,气体中的等离子需要均匀分布才能够确保刻蚀质量,而上述匀气装置在使用时,气体在腔室内难以与等离子体形成均匀的混合,导致气体虽然能够均匀流出,但是等离子在气体内的分布并不均匀,致使刻蚀质量降低。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供匀气装置及半导体刻蚀设备,解决了现有技术中匀气装置在使用时难以将气体和等离子混合均匀,导致刻蚀质量降低的问题。
[0006] 为达此目的,本发明采用以下技术方案:
[0007] 第一方面,本发明提供一种匀气装置,其包括:
[0008] 匀气台,所述匀气台的一侧具有用于与注气设备连通的进气槽,所述匀气台内具有与所述进气槽连通的进气孔;
[0009] 匀气盘,设置于所述匀气台的另一侧并与所述匀气台围合形成匀气腔,所述匀气腔与所述进气孔连通,所述匀气盘具有多个供气体流出的出气孔;以及
[0010] 匀气板组件,设置于所述匀气腔内,所述匀气板组件包括沿所述气体流动方向分布依次排布的第一匀气板、第二匀气板和第三匀气板,所述第一匀气板的中间位置和边缘位置各设置一圈匀气孔,所述第二匀气板设置至少6圈所述匀气孔;所述第三匀气板设置至少14圈所述匀气孔,所述匀气孔的数量沿所述气体流动方向递增。
[0011] 可选地,所述第一匀气板中间位置的所述匀气孔的孔径小于边缘位置的所述匀气孔的孔径;和/或
[0012] 所述第二匀气板的所述匀气孔的孔径小于所述第三匀气板的所述匀气孔的孔径。
[0013] 可选地,所述第一匀气板和所述第二匀气板均采用铝合金材料制成;和/或
[0014] 所述第三匀气板采用碳化硅材料制成;和/或
[0015] 所述匀气盘采用石墨和单晶硅复合制成。
[0016] 可选地,所述匀气盘环设分布至少29圈所述出气孔,且所述出气孔的孔径小于所述匀气孔的孔径。
[0017] 可选地,所述匀气台内具有通气孔,所述通气孔的一端与所述进气槽连通,另一端与所述匀气盘密封贴合于所述匀气台的一侧连通。
[0018] 可选地,所述匀气装置还包括:
[0019] 固定环,固定于所述匀气台并与所述匀气盘的外侧壁抵接;以及
[0020] 分隔环,设置于所述固定环的下侧,所述匀气盘的下侧面伸入所述分隔环内,且所述分隔环的内侧与所述匀气盘的外侧形成分隔间隙。
[0021] 可选地,所述匀气台设有冷却流道,所述冷却流道绕所述进气孔和所述进气槽环设。
[0022] 可选地,所述匀气装置还包括:
[0023] 调节盘,转动连接于所述匀气盘内,所述调节盘具有多个孔径不同的导气孔;以及[0024] 调节组件,与所述调节盘连接以驱动所述调节盘旋转,使得任一个所述导气孔与所述进气孔及所述匀气腔连通。
[0025] 可选地,所述导气孔具有与所述进气孔的连通的第一端和用于与所述匀气腔连通的第二端,所述第二端的连通面积小于所述第一端的连通面积。
[0026] 可选地,所述匀气装置还包括:
[0027] 卡环,滑动连接于所述进气孔靠近所述导气孔的一端,所述卡环靠近所述调节盘的一端能伸出所述进气孔并插入所述导气孔内,所述卡环伸出所述进气孔的一端的外侧壁设有挤压斜面。
[0028] 可选地,所述调节组件包括:
[0029] 调节杆,转动连接于所述匀气台并通过传动部与所述调节盘连接以驱动所述调节盘旋转。
[0030] 第二方面,本发明提供一种半导体刻蚀设备,其包括:
[0031] 机壳;以及
[0032] 如第一方面中任一项所述的匀气装置,设置于所述机壳。
[0033] 本发明的有益效果:
[0034] 第一方面,通过将气体先注入进气槽内,再通过进气孔逐渐进入匀气腔内,由于进气孔的空间较小,能够起到增加气体流速的效果,使得气体高速且集中地进入匀气腔内,进入匀气腔内的气体与匀气板组件接触后,气体就会扩散开而从该匀气板组件上的匀气孔穿过,而匀气板组件上的匀气孔是设置多个,从而就可以使得气体从对应匀气孔中分散流出。通过设置第一匀气板,并在第一匀气板与匀气台之间形成一定的间隔,使得气体在穿过进气孔后会与第一匀气板接触后而产生第一次扩散,扩散后的气体会通过第一匀气板上中间位置和边缘位置环设的多个匀气孔流出,实现气体的第一次分散。上述间隔在第一匀气板和第二匀气板之间、第二匀气板和第三匀气板之间也存在,气体在穿过第一匀气板后,会进入第一匀气板与第二匀气板之间的间隔,由于第二匀气板上设置了至少6圈匀气孔,其与第一匀气板上的匀气孔并不对应,则穿过第一匀气板的气体就会与第二匀气板接触而产生第二次扩散,扩散后的气体再通过第二匀气板上设置的匀气孔流出,实现气体的第二次分散。
同理当气体穿过第三匀气板时就会经过第三次扩散和第三次分散,以此就可以实现气体在流动过程中的多次扩散和分散。同时由于匀气孔的数量在气体流动方向上逐渐增加,则每次经过扩散后的气体会穿过对应的匀气孔而进一步分散,在气体的扩散和分散过程中,就能够完成气体与等离子的混合均匀。在气体依次穿过匀气板组件后,再与匀气盘接触扩散并通过出气孔均匀分散流出。以此该匀气装置在使用时,不仅能够使得气体高速且集中地流入匀气腔内,进入匀气腔内的气体还能够经过多次扩散后再通过出气孔均匀分散流出,在气体的多次扩散和分散过程中,就可以使得气体与等离子混合均匀,并且能够高速流出出气孔,以顺利对待刻蚀材料进行刻蚀,有效改善了刻蚀质量。
[0035] 第二方面,该半导体刻蚀设备在使用时,能够利用该匀气装置持续输出混合均匀的气体,以使得气体在于待刻蚀产品接触后,能够对产品进行有效刻蚀,有利于提高对产品的刻蚀质量。

附图说明

[0036] 图1是本发明实施例一中匀气装置的结构示意图;
[0037] 图2是本发明实施例一中匀气装置的剖视图;
[0038] 图3是图2中A部放大图;
[0039] 图4是本发明实施例一中匀气装置的第一匀气板的结构示意图;
[0040] 图5是本发明实施例一中匀气装置的第二匀气板的结构示意图;
[0041] 图6是本发明实施例一中匀气装置的第三匀气板的结构示意图;
[0042] 图7是本发明实施例一中匀气装置的匀气盘的结构示意图;
[0043] 图8是本发明实施例二中匀气装置的剖视图;
[0044] 图9是图8中B部放大图;
[0045] 图10是图9中C部放大图。
[0046] 图中:
[0047] 1、匀气台;11、进气槽;12、进气孔;13、进气管路;14、测量组件;15、封板;16、通气孔;17、气槽;18、冷却流道;19、封盖;2、匀气盘;21、匀气腔;22、出气孔;3、匀气板组件;31、匀气孔;32、第一匀气板;33、第二匀气板;34、第三匀气板;35、定位销;4、固定环;5、分隔环;6、调节盘;61、导气孔;7、调节组件;71、调节杆;72、传动部;73、转块;8、卡环;81、挤压斜面。

具体实施方式

[0048] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0049] 在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0050] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0051] 在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
[0052] 本发明实施例公开了一种匀气装置及半导体刻蚀设备。实施例一
[0053] 参照图1至图6,该匀气装置包括:匀气台1、匀气盘2以及匀气板组件3。匀气台1的一侧具有用于与注气设备连通的进气槽11,匀气台1内具有与进气槽11连通的进气孔12;匀气盘2设置于匀气台1的另一侧并与匀气台1围合形成匀气腔21,匀气腔21与进气孔12连通,匀气盘2具有多个供气体流出的出气孔22;匀气板组件3设置于匀气腔21内,匀气板组件3包括第一匀气板32、第二匀气板33以及第三匀气板34。第一匀气板32的中间位置和边缘位置环设分布多个匀气孔31;第二匀气板33环设分布至少6圈匀气孔31;第三匀气板34环设分布至少14圈匀气孔31,匀气孔31的数量沿气体流动方向递增。
[0054] 具体地,匀气台1呈立方体状,其可以通过螺栓等紧固件固定于刻蚀设备的机壳上侧,匀气台1的上方设置进气管路13和测量组件14,进气管路13的一端与进气槽11连通,另一端与注气设备连通。在匀气台1的顶壁上通过螺栓固定一个封板15,以封闭进气槽11的开口,在进气槽11内设置有环形的密封圈,密封圈的上侧与封板15抵紧,密封圈的下侧与进气槽11的槽底壁抵紧,以确保进气槽11整体的气密性良好。
[0055] 匀气台1的下侧中间位置内凹形成容纳空间,匀气盘2则呈圆盘状,其顶壁中间位置内凹形成腔体,其顶壁边缘位置加工形成密封面,密封面伸入容纳空间内并与匀气台1形成密封连接,以顺利围合形成匀气腔21。在匀气盘2的内壁及密封面上均可以设置密封圈,以提高匀气腔21的密封效果。匀气台1的中部位置开设竖直延伸的进气孔12,进气孔12的上端与进气槽11连通,下端与匀气腔21连通。
[0056] 为了方便在匀气腔21内设置安装匀气板组件3,可以在匀气腔21内环设分布四个定位销35,在第一匀气板32、第二匀气板33以及第三匀气板34上均环设有定位孔,定位销35能够依次穿过第一匀气板32、第二匀气板33以及第三匀气板34,以将第一匀气板32、第二匀气板33以及第三匀气板34连接在一起。第一匀气板32呈圆盘状,其顶壁边缘设置台阶状结构与匀气台1卡接,在其顶壁中部环设分布多个凸起,凸起与匀气台1抵触,第一匀气板32中间位置环设的多个匀气孔31均位于多个凸起外侧,而多个凸起的内侧则与进气孔12的下端连通,以此使得第一匀气板32的顶壁与匀气台1的内底壁之间形成一定的间隔。第二匀气板33和第三匀气板34的结构均与第一匀气板32类似,仅匀气孔31的数量和孔径存在不同,在此在赘述。
[0057] 在本实施例中,第一匀气板32中间位置环设6个匀气孔31,边缘位置环设42个匀气孔31,第二匀气板33上则间隔环设6圈匀气孔31,每圈匀气孔31的数量沿第二匀气板33的径向逐渐增加,同理第三匀气板34上间隔环设14圈匀气孔31。在其他实施例中,根据匀气要求的不同,在匀气盘2上可以设置不同数量、位置的匀气孔31,本发明对此不做具体限定。
[0058] 通过将气体先注入进气槽11内,再通过进气孔12逐渐进入匀气腔21内,由于进气孔12的空间较小,能够起到增加气体流速的效果,使得气体高速且集中地进入匀气腔21内,进入匀气腔21内的气体与匀气板组件3接触后,气体就会扩散开而从该匀气板组件3上的匀气孔31穿过,而匀气板组件3上的匀气孔31是设置多个,从而就可以使得气体从对应匀气孔31中分散流出。
[0059] 而通过设置第一匀气板32,并在第一匀气板32上对应设置台阶状结构和凸起,使得第一匀气板32与匀气台1之间形成一定的间隔,使得气体在穿过进气孔12后会进入多个凸起之间,气体与第一匀气板32接触后就会产生第一次扩散,扩散后的气体会通过第一匀气板32上中间位置和边缘位置环设的多个匀气孔31流出,实现气体的第一次分散。
[0060] 上述间隔在第一匀气板32和第二匀气板33之间、第二匀气板33和第三匀气板34之间也存在,气体在穿过第一匀气板32后,会进入第一匀气板32与第二匀气板33之间的间隔,由于第二匀气板33上设置了至少6圈匀气孔31,其与第一匀气板32上的匀气孔31并不对应,则穿过第一匀气板32的气体就会与第二匀气板33接触而产生第二次扩散,扩散后的气体再通过第二匀气板33上设置的匀气孔31流出,实现气体的第二次分散。同理当气体穿过第三匀气板34时就会经过第三次扩散和第三次分散,以此就可以实现气体在流动过程中的多次扩散和分散。
[0061] 同时由于匀气孔31的数量在气体流动方向上逐渐增加,则每次经过扩散后的气体会穿过对应的匀气孔31而进一步分散,在气体的扩散和分散过程中,就能够完成气体与等离子的混合均匀。
[0062] 在气体依次穿过匀气板组件3后,再与匀气盘2接触扩散并通过出气孔22均匀分散流出。以此该匀气装置在使用时,不仅能够使得气体高速且集中地流入匀气腔21内,进入匀气腔21内的气体还能够经过多次扩散后再通过出气孔22均匀分散流出,在气体的多次扩散和分散过程中,就可以使得气体与等离子混合均匀,并且能够高速流出出气孔22,以顺利对待刻蚀材料进行刻蚀,有效改善了刻蚀质量。
[0063] 参照图4至图7,可选地,第一匀气板32中间位置的匀气孔31的孔径小于边缘位置的匀气孔31的孔径。第二匀气板33的匀气孔31的孔径小于第三匀气板34的匀气孔31的孔径。匀气盘2环设分布至少29圈出气孔22,且出气孔22的孔径小于匀气孔31的孔径。
[0064] 具体地,第一匀气板32中间位置的匀气孔31的孔径可以为φ1.1mm,边缘位置的匀气孔31的孔径可以为φ1.5mm。第二匀气板33的匀气孔31的孔径可以为φ1.18mm,第三匀气板34的匀气孔31的孔径可以为φ1.8mm,出气孔22的孔径可以为φ0.64mm。应当理解的是,具体匀气孔31和出气孔22的孔径可以根据实际的匀气要求来设计,而不限于上述举例中的数据。
[0065] 通过将第一匀气板32、第二匀气板33以及第三匀气板34上开设孔径不同的匀气孔31,气体在穿过对应的匀气孔31形成流速增加,使得气体能够与对应的匀气板组件3或者匀气盘2充分接触后产生更好的扩散效果。而环设至少29圈的出气孔22能够均匀分布在出气盘表面,从而使得气体在与匀气盘2接触后能够再次扩散,扩散后的气体则能够通过多个出气孔22分散且均匀流出,从而进一步提高匀气效果。
[0066] 可选地,第一匀气板32和第二匀气板33均采用铝合金材料制成;第三匀气板34采用碳化硅材料制成;匀气盘2采用石墨和单晶硅复合制成。具体地,第一匀气板32和第二匀气板33采用6061‑T6材质制成,其是一种铝、镁、硅合金材料,具有中等强度,良好的抗腐蚀性和可焊接性,氧化效果好。而第三匀气板34采用碳化硅材料制成,能够增加第三匀气板34的耐刻蚀性,减少颗粒物的产生,从而有效降低第三匀气板34的消耗,延长第三匀气板34的使用寿命。而匀气盘2采用高纯石墨与单晶硅符合制成,使得其电阻率较低,在本实施例中,电阻率介于0.005‑0.02Ω·cm之间。
[0067] 参照图2和图3,可选地,匀气台1内具有通气孔16,通气孔16的一端与进气槽11连通,另一端与匀气盘2密封贴合于匀气台1的一侧连通。具体地,在匀气台1内倾斜设置一个通孔作为通气孔16,而在匀气台1与匀气盘2的密封面贴合处环设有一个气槽17,气槽17与通气孔16连通。
[0068] 因为在进行匀气时,需要提前对匀气腔21进行抽真空处理,而通过设置通气孔16,在匀气盘2安装时可以将气槽17内的空气抽出,使得匀气盘2的密封面与匀气台1之间形成真空。而当需要拆卸匀气盘2时,可以通过匀气孔31向气槽17内注入空气,以便于匀气盘2快速与匀气台1分离,方便匀气盘2的快速拆卸。
[0069] 可选地,匀气装置还包括固定环4和分隔环5。固定环4固定于匀气台1并与匀气盘2的外侧壁抵接;分隔环5设置于固定环4的下侧,匀气盘2的下侧面伸入分隔环5内,且分隔环5的内侧与匀气盘2的外侧形成分隔间隙。
[0070] 具体地,固定环4嵌设在匀气台1的下侧,固定环4的内侧呈阶梯状卡接于匀气盘2的外侧壁,在固定环4上可以环设多个固定螺钉,固定螺钉穿过固定环4并插入匀气台1内,以将固定环4固定在匀气台1内。而在固定环4的下侧设置分隔环5,分隔环5采用碳化硅材料制成,其顶壁与固定环4的底壁及匀气台1的底壁密封贴合。分隔环5的内径略大于匀气盘2的外径,以形成上述分隔间隙,分隔环5的厚度大于匀气盘2外底壁与固定环4底壁之间的距离,以使得匀气盘2的下侧不会穿过分隔环5。
[0071] 通过设置固定环4来将匀气盘2固定在匀气台1的下侧,而通过设置分隔板将匀气盘2与其他结构分隔开,而分隔间隙的设置也能够使得分隔环5与匀气盘2保持一定的间隙。以此使得作为下电极的匀气盘2能够与其他结构保持间距,从而降低匀气盘2的消耗速率,延长匀气盘2的使用寿命。
[0072] 可选地,匀气台1设有冷却流道18,冷却流道18绕进气孔12和进气槽11环设。
[0073] 具体地,在匀气台1的顶壁上开设冷却槽,冷却槽绕进气孔12和进气槽11绕设多圈,且在匀气台1的顶壁上通过螺栓连接有环形封盖19,环形封盖19封闭冷却槽从而形成冷却流道18,冷却流道18的首尾两端分别设置一个连接孔,两个连接孔分别连通注液管路和出液管路。在本实施例中,冷却槽绕设三圈。在其他实施例中,冷却槽绕设的圈数可以根据实际匀气台1的尺寸来设计,本发明不做限定。冷却流道18内可以注入循环流动的冷却液,也可以注入循环流动的冷却气体。
[0074] 在匀气过程中,匀气台1作为上电极,需要保持在一定温度范围内,而持续通入的气体会导致匀气台1整体持续升温,通过冷却流道18的设置,在匀气台1使用时就向冷却流道18内循环注入冷却液体或冷却气体,以对匀气台1进行冷却,以便于灵活调节冷却台的温度。
[0075] 该半导体刻蚀设备包括机壳和如上述实施例中的匀气装置,匀气装置设置于机壳。
[0076] 该半导体刻蚀设备在使用时,能够利用该匀气装置持续输出混合均匀的气体,以使得气体在于待刻蚀产品接触后,能够对产品进行有效刻蚀,有利于提高对产品的刻蚀质量。实施例二
[0077] 在实施例一的基础上,本实施例与实施例一的区别在于进气槽11与匀气腔21的连通面积可以调节,以灵活调节气体进入匀气腔21内的流速。
[0078] 参照图8和图9,在本实施例中,匀气装置还包括:调节盘6和调节组件7。调节盘6转动连接于匀气盘2内,调节盘6具有多个孔径不同的导气孔61;调节组件7与调节盘6连接以驱动调节盘6旋转,使得任一个导气孔61与进气孔12及匀气腔21连通。
[0079] 具体地,调节盘6呈圆台状,其顶壁固定一个转轴,转轴插入匀气台1的下侧并与匀气台1转动连接,调节盘6的顶壁和侧壁均与匀气台1的内侧壁滑动贴合。调节盘6上绕其周向环设分布多个导气孔61,多个导气孔61的孔径均不相同。调节组件7则可以转动连接于匀气台1并与调节盘6连接,其能够驱动调节盘6旋转以使得其中一个导气孔61连通进气孔12和匀气腔21连通。
[0080] 通过设置调节盘6和调节组件7,使得匀气过程中可以通过调节组件7驱动调节盘6转动,从而选择对应孔径的导气孔61与进气孔12连通,当孔径发生变化时,允许气体流入匀气腔21内的连通面积就会改变,则当气体穿过进气孔12和导气孔61时,气体的流速就会不同,而气体流速的改变会同步改变气体与匀气板组件3接触后的扩散效果。以此通过选择不同孔径的导气孔61与进气孔12连通,就可以对进入匀气腔21内的气体流速进行灵活调节,从而进一步提高气体的匀气效果。
[0081] 可选地,导气孔61具有与进气孔12的连通的第一端和用于与匀气腔21连通的第二端,第二端的连通面积小于第一端的连通面积。
[0082] 具体地,导气孔61的第一端的孔径可以等于或大于进气孔12的孔径,以便于导气孔61能与进气孔12对应连通,而第二端的孔径小于第一端的孔径,比如导气孔61的内壁可以倾斜设置,或者呈阶梯状设置,以使得导气孔61的孔径从第一端向第二端递减。而不同的导气孔61其递减的幅度不同,从而就可以形成孔径不同的多个导气孔61。
[0083] 当气体进入导气孔61内后,沿着导气孔61流动时,随着导气孔61内孔径的渐变,就可以有效将气体集中并增加气体的流速,而选择不同孔径的导气孔61与进气孔12连通,就可以灵活调整气体流速和集中程度。具体导气孔61的数量及孔径的变化幅度可以根据实际的应用场景来设计,本发明不做限定。同时将进气孔12的孔径扩大,也有利用进气槽11的大量气体能够快速进入进气孔12内,从而提高匀气速率。
[0084] 参照图10,可选地,匀气装置还包括卡环8。卡环8滑动连接于进气孔12靠近导气孔61的一端,卡环8靠近调节盘6的一端能伸出进气孔12并插入导气孔61内,卡环8伸出进气孔
12的一端的外侧壁设有挤压斜面81。
[0085] 具体地,卡环8呈换套状,其上端伸入进气孔12内并与进气孔12的孔壁滑动连接,其下端能够选择性的伸出进气孔12而插入导气孔61内,在卡环8的下端外侧壁呈锥形以形成挤压斜面81。而在导气孔61的孔壁可以设置一个与卡环8下端抵接的卡台,卡台顶面上可以设置与卡环8抵接的密封垫。
[0086] 通过卡环8的设计,当调节盘6需要转动时,导气孔61的孔壁会抵紧挤压斜面81,从而推动卡环8上移而缩入进气孔12内,而当下一个导气孔61与进气孔12对应时,卡环8在自重的作用下滑入导气孔61内,而且当气体流入进气孔12时,在气体流动过程中也能够对卡环8形成一个向下的作用力,以使得卡环8的下端抵在密封垫上形成密封,以此使得导气孔61与进气孔12之间形成密封导通,降低气体发生泄漏的可能性,提高对气体的集中程度。
[0087] 为了限位卡环8的移动范围,还可以在卡环8的外侧壁上设置卡块,在进气孔12的孔壁上开设供卡块滑动的滑槽,滑槽内还可以增设弹簧等弹性结构,以确保卡环8不会与进气孔12脱离,同时还能够利用弹性结构的弹力确保卡环8与密封垫抵紧。具体可以根据实际安装的空间来设计,本发明不做限定。
[0088] 可选地,调节组件7包括调节杆71。调节杆71转动连接于匀气台1并通过传动部72与调节盘6连接以驱动调节盘6旋转。
[0089] 具体地,调节杆71可以沿竖直方向转动连接于匀气台1,其下端伸入匀气台1内,传动部72设置在下端,传动部72与调节盘6的转轴连接。传动部72可以为连接套,连接套的上下两端分别与调节杆71和转轴固定连接,传动部72还可以为主齿轮,此时转轴上也对应设置与主齿轮啮合的从齿轮。
[0090] 调节杆71还可以沿水平方向转动连接于匀气台1,此时传动部72可以替换为蜗杆或者主锥齿轮,则转轴对应设置涡轮或从锥齿轮。具体传动部72的结构可以根据实际的安装空间、装配难度等综合因素考虑,本发明对此不做限定。
[0091] 调节杆71的上端则伸出匀气台1,其上端可以设置一个转块73,转块73可以呈多边形,转块73的底壁与匀气台1之间设置密封结构,以确保整体的气密性。在转块73的顶壁上还可以设置对应每个导气孔61的第一标识(图中未显示),第一标识内容包括导气孔61的孔径。在匀气台1的顶壁上可以设置对应进气孔12的第二标识(图中未显示),当第一标识与第二标识对应时,表示对应导气孔61与进气孔12连通。
[0092] 当需要带动调节盘6旋转时,就旋拧转块73从而带动调节杆71转动,调节杆71通过传动部72带动转轴旋转,从而就可以驱动调节盘6旋转,通过转块73上第一标识与第二标识的相对位置,就可以确定对应的导气孔61是否与进气孔12连通。应当理解的是,调节杆71也可以通过电机等动力元件实现自动驱动,此时则可以根据程序设定其旋转的角度,以自动调节不同孔径的导气孔61与进气孔12连通,提高整体的自动化程度。
[0093] 显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。