本发明专利技术提供一种横向等离子体发生室和多功能高温反应装置，涉及半导体技术领域。横向等离子体发生室包括腔体、第一分流板、感应线圈、第二分流板和过滤装置，腔体开设有沿横向布置的进气口和出气口；第一分流板安装在腔体内、且靠近进气口一侧；感应线圈缠绕在腔体上、且位于第一分流板远离进气口的一侧；感应线圈在腔体内对应形成电离区；第二分流板安装在腔体内、且位于感应线圈远离进气口的一侧；过滤装置位于第二分流板与出气口之间且靠近出气口。横向等离体子发生室独立设置，降低了反应腔室与等离体子发生室之间的影响，可以与不同反应腔室组合使用，如应用到多功能高温反应装置，以制备界面态密度低、性能优异的SiC MOFSET器件。MOFSET器件。MOFSET器件。
【技术实现步骤摘要】
横向等离子体发生室和多功能高温反应装置
[0001]本专利技术涉及半导体
，具体而言，涉及一种横向等离子体发生室和多功能高温反应装置。
技术介绍
[0002]SiC MOFSET是一类目前应用广泛的重要半导体器件，在SiC MOFSET制备时需要在高温条件下（一般1000℃以上）通过氧化工艺将SiC表面氧化形成SiC/SiO2，为了降低SiC/SiO2界面态密度以获得性能优异的SiC MOFSET器件，还需要通过氮退火工艺或等离子体处理工艺等对初始SiC表面/或氧化后形成的SiC/SiO2界面进行处理。现有SiC MOFSET制备工艺中，上述过程需要分别在高温氧化、退火、等离子处理等设备中进行，过程繁琐，操作复杂。因此需要提供一种能够同时满足高温氧化过程和表面/界面等离子处理过程需求的多功能高温反应装置，从而简化生产工艺的同时，获得性能优异的SiC MOFSET器件。
[0003]半导体工艺中常涉及等离子体处理设备，等离子体发生室和反应腔室一般纵向设置，两者之间设置过滤装置，如专利CN 110349830A，等离子体自上部等离子体发生室产生后经过过滤装置进入下部反应腔室进行氧化、表面处理等反应。这类等离子半导体设备中，等离子体发生室和反应腔室不独立设置，位于一个设备腔室内部，故二者之间互相影响较大，限制了其反应温度、应用范围。因此，需要提供一种与反应腔室互相独立设置的等离子体发生室，从而降低反应腔室与等离子体发生室之间的影响，且进一步可将其应用到SiC MOFSET器件的制备工艺中，获得能够同时满足SiC高温氧化过程和表面/界面等离子处理过程需求的多功能高温反应装置，简化生产工艺的同时，获得性能优异的SiC MOFSET器件。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的包括提供了一种横向等离子体发生室，该横向等离体子发生室独立设置，可以与不同反应腔室进行组合使用。
[0005]本专利技术的实施例可以这样实现：第一方面，本专利技术提供一种横向等离子体发生室，横向等离子体发生室包括：腔体，开设有沿横向布置的进气口和出气口；第一分流板，安装在腔体内、且靠近进气口一侧；感应线圈，缠绕在腔体上、且位于第一分流板远离进气口的一侧；感应线圈在腔体内对应形成电离区；第二分流板，安装在腔体内、且位于感应线圈远离进气口的一侧；过滤装置，安装在腔体内，位于第二分流板与出气口之间且靠近出气口。
[0006]在可选的实施例中，进气口与第一分流板的中心区域对应，第一分流板上沿径向依次形成多个宽度相等的环形区域，每个环形区域内开设有第一通孔，任一环形区域内的第一通孔均匀分布，且任一径向内侧环形区域的孔隙率小于任一径向外侧环形区域的孔隙率；
孔隙率=环形区域内孔隙面积/环形区域的面积。
[0007]在可选的实施例中，第一分流板上任一径向内侧的环形区域的第一通孔的有效尺寸不大于任一径向外侧的环形区域的第一通孔上有效尺寸；第一通孔的有效尺寸为第一通孔的横截面轮廓上距离最大的两点间距离。
[0008]在可选的实施例中，第一分流板上的第一通孔的有效尺寸相同，且任一径向内侧环形区域的第一通孔数量少于任一径向外侧环形区域的第一通孔数量。
[0009]在可选的实施例中，第一通孔靠近进气口的有效尺寸小于第一通孔靠近出气口的有效尺寸。
[0010]在可选的实施例中，第一通孔的横截面形状为梯形或T形。
[0011]在可选的实施例中，对于第二分流板沿纵向方向依次形成多个高度相同的条形区域，条形区域内开设有第二通孔，任一条形区域内的第二通孔均匀分布，且任一下部条形区域的孔隙率低于任一上部条形区域的孔隙率；孔隙率=条形区域内孔隙面积/条形区域的面积。
[0012]在可选的实施例中，第二分流板任一下部条形区域的第二通孔的有效尺寸不大于任一上部条形区域的第二通孔的有效尺寸；第二通孔的有效尺寸为第二通孔的横截面轮廓上距离最大的两点间距离。
[0013]在可选的实施例中，最上层条形区域的孔隙率为0.5~0.8，最下层条形区域的孔隙率为0~0.45，且最上层条形区域的孔隙率与最下层条形区域的孔隙率差值正比于第二分流板与过滤装置之间的距离L2。
[0014]在可选的实施例中，对于第二分流板沿纵向方向依次形成多个高度相同的条形区域，条形区域内开设有第二通孔，任一条形区域内的第二通孔均匀分布，且第二通孔的出气方向向上倾斜设置。
[0015]在可选的实施例中，第二通孔的倾斜角度为10~60
°
，且倾斜角度正比于第二分流板与过滤装置之间的距离L2。
[0016]在可选的实施例中，过滤装置包括至少一层金属过滤装置，金属过滤装置上开设有过滤孔，金属过滤装置为单层金属厚板或多层金属薄板；单层金属厚板的孔隙率为0.3~0.8，厚度为8~50mm，过滤孔的有效尺寸为0.5~15mm，过滤装置的厚度与过滤孔的有效尺寸之比不小于2；多层金属薄板的任一金属薄板的孔隙率为0.1~0.8，厚度为2~10mm，过滤孔的有效尺寸为0.5~,0mm，过滤装置的厚度与过滤孔的有效尺寸之比不小于3，且相邻金属薄板过滤装置上的孔隙位置错位设置。
[0017]在可选的实施例中，过滤装置包括框架及顺序连接于框架上的多个L形金属板，相邻L形金属板间形成过滤孔隙，过滤孔隙尺寸为0.5~15mm，L形金属板与框架固定连接或活动连接。
[0018]第二方面，本专利技术提供一种多功能高温反应装置，多功能高温反应装置包括依次连通的气源、前述实施方式的横向等离子体发生室、卧式高温反应腔室和真空模块，其中，气源连接到横向等离子体发生室的进气口，卧式高温反应腔室连接到横向等离子体发生室的出气口，多功能高温反应装置还包括与感应线圈电连接的射频电源模块。
[0019]本专利技术实施例提供的横向等离子体发生室和多功能高温反应装置的有益效果包
括：横向等离子体发生室感应线圈的前方设置有第一分流板，通过进气口进入腔体内的气体，先通过第一分流板分流，再进入感应线圈形成的电离区，使气体在感应区内均匀分散，同时降低了气体流速，延长了气体在电离区的停留时间，有利于气体完全、充分的电离；通过第二分流板的孔隙设置，使得电离后的等离子体在腔体内横向移动时，虽然存在重力因素导致的沉降问题，但到达过滤装置时仍然能够保持分布均匀，从而有效过滤掉等离子体中的带电离子，降低带电离子对后续反应的影响；此外由于横向等离子体发生室独立设置，降低了其与反应腔室的相互影响，所以其可以与高温反应腔室共同应用形成多功能高温反应装置，可以应用于高温氧化、等离子体表面处理、等离子去胶等多种工艺中，当应用于SiC MOFSET制备工艺时，极大的简化了制备工艺，且可以获得态密度低、性能优异的半导体器件。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，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专利技术的某些实施例，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本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种横向等离子体发生室，其特征在于，所述横向等离子体发生室包括：腔体（5），开设有沿横向布置的进气口（51）和出气口（52）；第一分流板（6），安装在所述腔体（5）内、且靠近所述进气口（51）一侧；感应线圈（7），缠绕在所述腔体（5）上、且位于所述第一分流板（6）远离所述进气口（51）的一侧；所述感应线圈（7）在所述腔体（5）内对应形成电离区；第二分流板（8），安装在所述腔体（5）内、且位于所述感应线圈（7）远离所述进气口（51）的一侧；过滤装置（9），安装在所述腔体（5）内，位于所述第二分流板（8）与所述出气口（52）之间且靠近所述出气口（52）。2.根据权利要求1所述的横向等离子体发生室，其特征在于，所述进气口（51）与所述第一分流板（6）的中心区域对应，所述第一分流板（6）上沿径向依次形成多个宽度相等的环形区域，每个所述环形区域内开设有第一通孔（61），任一所述环形区域内的所述第一通孔（61）均匀分布，且任一径向内侧所述环形区域的孔隙率小于任一径向外侧所述环形区域的孔隙率；所述孔隙率=所述环形区域内孔隙面积/所述环形区域的面积。3.根据权利要求2所述的横向等离子体发生室，其特征在于，所述第一分流板（6）上任一径向内侧的所述环形区域的第一通孔（61）的有效尺寸不大于任一径向外侧的所述环形区域的第一通孔（61）上有效尺寸；所述第一通孔（61）的有效尺寸为所述第一通孔（61）的横截面轮廓上距离最大的两点间距离。4.根据权利要求3所述的横向等离子体发生室，其特征在于，所述第一分流板（6）上的所述第一通孔（61）的有效尺寸相同，且任一径向内侧所述环形区域的所述第一通孔（61）数量少于任一径向外侧所述环形区域的所述第一通孔（61）数量。5.根据权利要求2所述的横向等离子体发生室，其特征在于，所述第一通孔（61）靠近所述进气口（51）的有效尺寸小于所述第一通孔（61）靠近所述出气口（52）的有效尺寸。6.根据权利要求5所述的横向等离子体发生室，其特征在于，所述第一通孔（61）的横截面形状为梯形或T形。7.根据权利要求1所述的横向等离子体发生室，其特征在于，对于所述第二分流板（8）沿纵向方向依次形成多个高度相同的条形区域，所述条形区域内开设有第二通孔（81），任一所述条形区域内的第二通孔（81）均匀分布，且任一下部所述条形区域的孔隙率低于任一上部所述条形区域的孔隙率；所述孔隙率=所述条形区域内孔隙面积/所述条形区域的面积。8.根据权利要求7所述的横向等离子体发生室，其特征在于，所述第二分流板（8...
【专利技术属性】
技术研发人员：林政勋，郭轲科，
申请(专利权)人：无锡邑文电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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