一种等离子刻蚀机制造技术

本发明专利技术属于半导体制造技术领域，具体的说是一种等离子刻蚀机，包括反应腔室，反应腔室内设置有离子产生电极；离子产生电极上方设置有支撑框以支撑待加工工件；支撑框上表面竖直开设有安装孔；离子产生电极在对应着安装孔的区域开设有螺纹孔，安装孔和螺纹孔通过螺钉连接；螺钉与支撑框之间设置有垫板，垫板能够避免螺钉因振动而在安装孔内发生松动；支撑框在安装孔的位置设置有密封单元，密封单元位于垫板的上方，密封单元与垫板相互配合实现对支撑框的安装孔的密封。本发明专利技术能够对密封单元进行固定，同时采用密封圈和液封等多种形式来阻止等离子体进入安装孔后对离子产生电极造成破坏，提高了刻蚀机的使用寿命。

A plasma etching machine

The invention belongs to the technical field of semiconductor manufacturing, in particular to a plasma etching machine, which comprises a reaction chamber with an ion-producing electrode; a support frame is arranged above the ion-producing electrode to support the workpiece to be processed; a mounting hole is arranged vertically on the surface of the support frame; and an ion-producing electrode is corresponding to the ion-producing electrode. A threaded hole is arranged in the area of the mounting hole, and the mounting hole and the threaded hole are connected by screws; a pad is arranged between the screw and the supporting frame, which can prevent the screw from loosening in the mounting hole due to vibration; a sealing unit is arranged in the position of the mounting hole, and the sealing unit is located above the pad, and the sealing unit and the pad are arranged between the screw and the supporting frame. The plates are mutually matched to realize the sealing of the mounting holes of the supporting frames. The invention can fix the sealing unit, and at the same time adopts sealing rings and liquid seals and other forms to prevent plasma from entering the mounting hole and causing damage to the ion electrode, thereby improving the service life of the etcher.

【技术实现步骤摘要】
一种等离子刻蚀机
本专利技术属于半导体制造
，具体的说是一种等离子刻蚀机。
技术介绍
等离子刻蚀机，又叫等离子蚀刻机、等离子平面刻蚀机、等离子体刻蚀机、等离子表面处理仪、等离子清洗系统等。等离子刻蚀，是干法刻蚀中最常见的一种形式，其原理是暴露在电子区域的气体形成等离子体，由此产生的电离气体和释放高能电子组成的气体，从而形成了等离子或离子，电离气体原子通过电场加速时，会释放足够的力量与表面驱逐力紧紧粘合材料或蚀刻表面。现有技术中也出现了一些等离子刻蚀机的技术方案，如申请号为2015106577680的一项中国专利公开了一种等离子刻蚀机，包括反应腔室，所述反应腔室内设置有离子产生电极，所述离子产生电极上方设置有支撑框以支撑待加工工件，所述支撑框开设有安装孔，所述离子产生电极在对应着所述安装孔的区域开设有螺纹孔，所述安装孔和所述螺纹孔通过螺钉连接，所述螺钉的轴向、且位于所述螺钉的上方设置有密封单元，所述密封单元用于密封所述安装孔。该技术方案虽然通过密封帽盖、密封圈和密封体实现了对安装孔内螺钉的保护，但是由于工作温度高，密封圈容易发生失效，这时，等离子体便能够通过密封单元与支撑框之间的间隙进入安装孔，对离子产生电极进行破坏；而且，密封单元没有很好的实现固定，可能会因连接松动导致出现间隙的情况，使得该专利技术的使用受到限制。鉴于此，本专利技术所述的一种等离子刻蚀机，能够对密封单元进行固定，同时采用密封圈和液封等多种形式来阻止等离子体进入安装孔后对离子产生电极造成破坏，提高了刻蚀机的使用寿命。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提出了一种等离子刻蚀机，本专利技术主要用于避免在刻蚀过程中因等离子体进入支撑框的安装孔后对离子产生电极造成损伤。本专利技术通过支撑框、螺钉、垫板和密封单元的相互配合工作能够实现对支撑框的安装孔的多重密封，密封效果好，避免了对离子产生电极造成损坏，延长了刻蚀机的使用寿命。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种等离子刻蚀机，包括反应腔室，所述反应腔室内设置有离子产生电极；所述离子产生电极上方设置有支撑框以支撑待加工工件；所述支撑框上表面竖直开设有安装孔；所述离子产生电极在对应着安装孔的区域开设有螺纹孔，安装孔和螺纹孔通过螺钉连接；所述螺钉与支撑框之间设置有垫板，垫板能够避免螺钉因振动而在安装孔内发生松动；所述支撑框在安装孔的位置设置有密封单元，密封单元位于垫板的上方，密封单元与垫板相互配合实现对支撑框的安装孔的密封。所述安装孔为台阶孔，台阶孔包括第一台阶孔和位于第一台阶孔上方的第二台阶孔，第二台阶孔的孔径大于第一台阶孔的孔径；所述螺钉的主体部分位于螺纹孔和第一台阶孔内，螺钉的头部位于第二台阶孔内；所述垫板位于第二台阶孔内，垫板为“U”字型结构，螺钉头部位于垫板内，螺钉穿过垫板底部将支撑框与离子产生电极通过螺纹实现连接，垫板上端的开口位置竖直设置有螺纹结构；所述密封单元与垫板通过螺纹实现连接。所述密封单元包括密封盖、活塞和活塞杆，所述密封盖为圆柱体，圆柱体底面上沿外圆周表面设置有圆环形凹槽，圆柱体的下端位于支撑框的第二台阶孔内，圆柱体的台阶面与支撑框的上表面接触，圆柱体的底面上沿轴向竖直开设有沉孔一，在沉孔一的顶端同轴竖直开设有沉孔二，沉孔二直径大于沉孔一的直径；所述活塞位于密封盖的沉孔二内；所述活塞杆位于活塞的下方，活塞杆下端穿过沉孔一向下延伸，活塞杆与沉孔一相配合使沉孔二内形成封闭空间，活塞杆底端设置有一段螺纹结构，活塞杆通过底端的螺纹结构与垫板在垫板的上端开口处相连接。工作时，密封盖将支撑框的第二台阶孔盖住，由于密封盖与垫板通过螺纹实现了固联，从而实现了密封盖在第二台阶孔上的安装。所述沉孔二在位于活塞下方与沉孔一之间的密封部分设置有汞液。在刻蚀过程中，因反应腔室内部温度高，汞液发生气化、体积增大，推动活塞向上运动，由于垫板处于固定状态，从而密封盖被往下拉，密封盖与支撑框之间贴合的更加紧密，阻止了加工过程中，等离子体从密封盖与支撑框之间的缝隙进入安装孔内，避免了对离子产生电极造成损坏。所述密封盖在台阶面上与密封盖同轴设置有数量至少为二的圆环形护裙；所述支撑框在上表面的对应设置有圆环形凹槽，且圆环形凹槽的深度大于圆环形护裙的高度，密封盖的圆环形护裙位于支撑框的圆环形凹槽内，从而在支撑框的圆环形凹槽的底部形成一空腔；所述圆环形护裙与支撑框的圆环形凹槽之间设置有密封圈，进一步阻挡了等离子体通过密封盖与支撑框之间的缝隙进行安装孔内。所述圆环形护裙的底面向上设置有过液槽，过液槽下端开口大、上端开口小；所述密封盖内置有储液腔，储液腔内设置有金属钨，储液腔位于过液槽上方，过液槽上端开设有毛细管槽与储液腔相连通，毛细管槽的存在能够使支撑框的圆环形凹槽的底部空腔内的液态金属回流到储液腔内。工作过程中，由于温度高，储液腔内的固态金属钨融化呈液态，液态金属经毛细管槽和过液槽进入支撑框的圆环形凹槽的底部空腔内，形成熔池，避免了等离子体进入安装孔，温度降低时，毛细管槽的虹吸效应使熔池内的液态金属回流到储液腔，实现了循环，为下一次的工作做准备。所述密封盖外表面设置有耐高温镀层。耐高温镀层延缓了密封盖的侵蚀速度，延长了密封盖的使用寿命。所述支撑框上设置有缓冲池，缓冲池与第二台阶孔相通，缓冲池底部与支撑框的圆环形凹槽底部相通。当支撑框的圆环形凹槽的底部空腔内的液态金属过多时，多余的液态金属流入缓冲池，避免液态金属向外溢出造成危险，同时由于缓冲池与支撑框的第二台阶孔相通，缓冲池内的液态金属不会挥发到外界，避免造成人身伤害，当安装孔内的气压大于储液腔内的气体压力时，液态金属能够回流到储液腔内，避免造成浪费。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术所述的一种等离子刻蚀机，本专利技术通过支撑框、螺钉、垫板和密封单元的相互配合工作，利用密封圈的机械密封、液封等多种形式对安装孔进行密封，有效地阻止了等离子体通过支撑框与密封单元之间的间隙进入安装孔对离子产生电极造成损坏，延长了刻蚀机的使用寿命。2.本专利技术所述的一种等离子刻蚀机，所述密封单元与垫板之间通过螺纹实现连接，解决了密封单元没有有效固定的问题，同时利用刻蚀过程的高温环境，使密封单元对垫板施加外力，由于垫板处于固定状态，在相互作用力下，密封单元紧密贴合在支撑框表面，保证了密封的效果。3.本专利技术所述的一种等离子刻蚀机，所述密封盖与支撑框在上表面的接触部位设置有圆环形护裙，延长了等离子体进入安装孔的路径，同时，支撑框在圆环形护裙的位置因高温产生熔池，实现了液封，阻挡了等离子体的侵入，密封效果好。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的主视图；图2是图1中A处的局部放大图；图中：离子产生电极2、支撑框1、螺钉3、垫板4、密封单元5、密封盖51、活塞52、活塞杆53、圆环形护裙511、储液腔512、密封圈513、缓冲池11。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。如图1和图2所示，本专利技术所述的一种等离子刻蚀机，包括反应腔室，所述反应腔室内设置有离子产生电极2；所述离子产生电极2上方设置有支撑框1以支撑待加工工件；所述支撑框1上表面竖直开设有安装孔；所述离子产生电极2在对应着安装孔的区域开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等离子刻蚀机，包括反应腔室，所述反应腔室内设置有离子产生电极(2)；所述离子产生电极(2)上方设置有支撑框(1)以支撑待加工工件；所述支撑框(1)上表面竖直开设有安装孔；所述离子产生电极(2)在对应着安装孔的区域开设有螺纹孔，安装孔和螺纹孔通过螺钉(3)连接，其特征在于：所述螺钉(3)与支撑框(1)之间设置有垫板(4)，垫板(4)能够避免螺钉(3)因振动而在安装孔内发生松动；所述支撑框(1)在安装孔的位置设置有密封单元(5)，密封单元(5)位于垫板(4)的上方，密封单元(5)与垫板(4)相互配合实现对支撑框(1)的安装孔的密封。

【技术特征摘要】
1.一种等离子刻蚀机，包括反应腔室，所述反应腔室内设置有离子产生电极(2)；所述离子产生电极(2)上方设置有支撑框(1)以支撑待加工工件；所述支撑框(1)上表面竖直开设有安装孔；所述离子产生电极(2)在对应着安装孔的区域开设有螺纹孔，安装孔和螺纹孔通过螺钉(3)连接，其特征在于：所述螺钉(3)与支撑框(1)之间设置有垫板(4)，垫板(4)能够避免螺钉(3)因振动而在安装孔内发生松动；所述支撑框(1)在安装孔的位置设置有密封单元(5)，密封单元(5)位于垫板(4)的上方，密封单元(5)与垫板(4)相互配合实现对支撑框(1)的安装孔的密封。2.根据权利要求1所述的一种等离子刻蚀机，其特征在于：所述安装孔为台阶孔，台阶孔包括第一台阶孔和位于第一台阶孔上方的第二台阶孔，第二台阶孔的孔径大于第一台阶孔的孔径；所述螺钉(3)的主体部分位于螺纹孔和第一台阶孔内，螺钉(3)的头部位于第二台阶孔内；所述垫板(4)位于第二台阶孔内，垫板(4)为“U”字型结构，螺钉(3)头部位于垫板(4)内，螺钉(3)穿过垫板(4)底部将支撑框(1)与离子产生电极(2)通过螺纹实现连接，垫板(4)上端的开口位置竖直设置有螺纹结构；所述密封单元(5)与垫板(4)通过螺纹实现连接。3.根据权利要求2所述的一种等离子刻蚀机，其特征在于：所述密封单元(5)包括密封盖(51)、活塞(52)和活塞杆(53)，所述密封盖(51)为圆柱体，圆柱体底面上沿外圆周表面设置有圆环形凹槽，圆柱体的下端位于支撑框(1)的第二台阶孔内，圆柱体的台阶面与支撑框(1)的上表面接触，圆柱体的底面上沿轴向竖直开设有沉孔一，在沉孔一的顶端同轴竖直开设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁亚，梁志强，
申请(专利权)人：梁亚，
类型：发明
国别省市：浙江,33