等离子喷头及半导体用大气等离子清洗设备制造技术

本申请提供一种等离子喷头及半导体用大气等离子清洗设备，涉及半导体加工技术领域。等离子喷头包括外壳、管状电极和绝缘体。外壳内部具有容纳腔，管状电极设置于容纳腔内，管状电极的两侧与外壳的内壁间填充有绝缘体且将容纳腔分隔成第一腔室和第二腔室，外壳的进气口与第一腔室连通，外壳的喷气口与第二腔室连通，第一腔室与第二腔室通过管状电极的内部通道连通，管状电极的出气口与外壳的内壁之间具有间隙。等离子喷头可以应用于半导体用大气等离子清洗设备，并且可以允许气流从管状电极内部通过，提高等离子体的均匀性，达到媲美于真空等离子清洗的效果，甚至较之更为出色，有效解决了真空等离子清洗的效率不高的问题。效解决了真空等离子清洗的效率不高的问题。效解决了真空等离子清洗的效率不高的问题。

【技术实现步骤摘要】
等离子喷头及半导体用大气等离子清洗设备


[0001]本申请涉及半导体加工
，具体而言，涉及一种等离子喷头及半导体用大气等离子清洗设备。

技术介绍

[0002]半导体材料，例如晶圆，通常需要使用等离子清洗去除光刻胶等，但真空等离子面临抽真空的复杂过程，不利于生产效率的提升，且容易导入真空室污染至晶圆表面，影响品质。
[0003]一般来讲，等离子清洗半导体晶圆，等离子体拥有两种清洗能量，一种是等离子体中的化学反应能量，可以与晶圆表面的污染物产生反应，从而去除有机物，例如氧等离子体的活性很大，可以迅速与有机物反应，导致有机物的分解与挥发，达到清洁的目的，另一种是物理反应能量，在气压和偏压的作用下，等离子体撞击晶圆的表面，这种撞击导致晶圆表面污染物的脱落，从而实现清洁。而等离子清洗的过程中，往往是这两种能量的结合。
[0004]半导体晶圆，由于表面镀有各种纳米级的材料，因此在清洗时需要均匀柔和的等离子体，减少物理撞击作用，降低电极电压，避免对晶圆产生损伤，这是真空等离子体的优势，但也面临效率低的问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种等离子喷头，其能够用于改善现有的晶圆清洗设备效率不高或者容易损伤晶圆表面的导电材料的问题。
[0006]本申请的另外一个目的在于提供一种半导体用大气等离子清洗设备，其包括上述等离子喷头，其具有该等离子喷头的全部特性。
[0007]本申请的实施例是这样实现的：
[0008]本申请的实施例提供了一种等离子喷头，包括：外壳、管状电极和绝缘体；
[0009]所述外壳内部具有容纳腔，所述管状电极设置于所述容纳腔内，所述管状电极的两侧与所述外壳的内壁间填充有所述绝缘体且将所述容纳腔分隔成第一腔室和第二腔室，所述外壳的进气口与所述第一腔室连通，所述外壳的喷气口与所述第二腔室连通，所述第一腔室与所述第二腔室通过所述管状电极的内部通道连通，所述管状电极的出气口与所述外壳的内壁之间具有间隙。
[0010]另外，根据本申请的实施例提供的等离子喷头，还可以具有如下附加的技术特征：
[0011]在本申请的可选实施例中，所述管状电极的入气口位于所述管状电极的顶部，所述出气口位于所述管状电极的底部两侧，所述第一腔室内的气流能够通过所述入气口进入所述管状电极内部并从两侧的所述出气口进入到所述第二腔室。
[0012]在本申请的可选实施例中，所述出气口与所述外壳的内壁之间的间隙为G，0.2mm≤G≤4mm。
[0013]在本申请的可选实施例中，所述喷气口的宽度为0.1mm
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3mm，长度为10mm
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320mm。
[0014]本申请的实施例提供了一种半导体用大气等离子清洗设备，包括：等离子射频电源组件、气源和上述任一项所述的等离子喷头，所述等离子射频电源组件与所述管状电极电连接，所述气源与所述进气口连接。
[0015]在本申请的可选实施例中，所述气源提供的气体中，至少含有90％的氩气或氦气。
[0016]在本申请的可选实施例中，所述等离子射频电源组件包括射频电源、匹配器，所述射频电源与所述匹配器连接，所述匹配器与所述管状电极连接，所述射频电源的频率大于15MHz，所述射频电源施加于所述管状电极的电压小于1000V。
[0017]在本申请的可选实施例中，所述所述射频电源的频率为27.12MHz或40MHz。
[0018]在本申请的可选实施例中，所述气源供气时，所述外壳的喷气口的气体流量为15
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50ml/min。
[0019]在本申请的可选实施例中，所述半导体用大气等离子清洗设备还包括载物台，所述外壳的喷气口与所述载物台上的待清洗物件的间距为1
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15mm。
[0020]本申请的有益效果是：
[0021]本申请的等离子喷头可以应用于半导体用大气等离子清洗设备，并且可以允许气流从管状电极内部通过，提高等离子体的均匀性，达到媲美于真空等离子清洗的效果，甚至较之更为出色，有效解决了真空等离子清洗的效率不高的问题，也避免了大气等离子清洗中的损伤晶圆表面材料的问题。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0023]图1为本申请的实施例提供的半导体用大气等离子清洗设备的示意图；
[0024]图2为图1的A部分的局部放大图；
[0025]图3为等离子喷头的示意图；
[0026]图4为等离子喷头的管状电极在外壳内的示意图；
[0027]图5为管状电极的示意图；
[0028]图6为外壳的喷气口的示意图；
[0029]图7为等离子喷头与晶圆的配合示意图。
[0030]图标：1
‑
射频电源；2
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匹配器；3
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气源；4
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外壳；41
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喷气口；5
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管状电极；51
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入气口；6
‑
绝缘体；7
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等离子体；8
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晶圆；9
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进气接头；10
‑
高压接头；101
‑
连接线。
具体实施方式
[0031]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0032]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护
的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0033]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0034]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0035]在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子喷头，其特征在于，包括：外壳、管状电极和绝缘体；所述外壳内部具有容纳腔，所述管状电极设置于所述容纳腔内，所述管状电极的两侧与所述外壳的内壁间填充有所述绝缘体且将所述容纳腔分隔成第一腔室和第二腔室，所述外壳的进气口与所述第一腔室连通，所述外壳的喷气口与所述第二腔室连通，所述第一腔室与所述第二腔室通过所述管状电极的内部通道连通，所述管状电极的出气口与所述外壳的内壁之间具有间隙，所述出气口位于所述管状电极的底部两侧。2.根据权利要求1所述的等离子喷头，其特征在于，所述管状电极的入气口位于所述管状电极的顶部，所述第一腔室内的气流能够通过所述入气口进入所述管状电极内部并从两侧的所述出气口进入到所述第二腔室。3.根据权利要求2所述的等离子喷头，其特征在于，所述出气口与所述外壳的内壁之间的间隙为G，0.2mm≤G≤4mm。4.根据权利要求1所述的等离子喷头，其特征在于，所述喷气口的宽度为0.1mm
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3mm，长度为10mm
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320mm。5.一种半导体用大气等离子清...

【专利技术属性】
技术研发人员：张曹，
申请(专利权)人：常州井芯半导体设备有限公司，
类型：新型
国别省市：