工艺腔室进气装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种工艺腔室进气装置

【技术实现步骤摘要】
工艺腔室进气装置、半导体设备、安装方法和拆卸方法


[0001]本专利技术涉及半导体加工
，具体而言，涉及一种工艺腔室进气装置和半导体设备
。

技术介绍

[0002]随着半导体设备的发展，对等离子体处理工艺的稳定性
、
均匀性要求越来越高
。
以刻蚀工艺为例，等离子体通过上电极线圈感应耦合的方式在腔室内部产生，并等使离子体均匀的刻蚀晶圆，此时进入腔室系统结构的工艺气体均匀性越好，周围温度越均匀，刻蚀晶圆的均匀性越好
。
但是，相关技术中，工艺气体进入到工艺腔室时，其均匀性不理想，进而会导致工艺效果不稳定
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的第一个目的在于提供一种工艺腔室进气装置，以解决现有工艺气体进入时均匀性差的技术问题
。
[0004]本专利技术提供的工艺腔室进气装置，应用于半导体设备，包括：
[0005]喷淋头盖板，设置有第一气流通孔；
[0006]引流组件，所述引流组件与所述喷淋头盖板之间的空间形成第一喷淋腔，所述第一喷淋腔连通于所述第一气流通孔，所述第一喷淋腔的侧壁设有连通于所述第一喷淋腔的第二气流通孔；所述引流组件包括控温盘，所述控温盘位于所述喷淋头盖板的下方并与所述第一气流通孔对应设置
。
[0007]优选的技术方案中，所述引流组件还包括喷淋环，所述第二气流通孔设置于所述喷淋环，所述喷淋环与所述喷淋头盖板和所述控温盘皆密封连接，所述喷淋环
、
所述喷淋头盖板和所述控温盘形成所述第一喷淋腔
。
[0008]优选的技术方案中，所述喷淋环与所述控温盘和所述喷淋头盖板皆可拆卸连接
。
[0009]优选的技术方案中，所述控温盘和所述喷淋头盖板分别从所述喷淋环相背的两端夹持所述喷淋环
。
[0010]优选的技术方案中，所述喷淋环设有台阶孔，所述台阶孔具有台阶端面，所述台阶端面与所述控温盘的上表面密封连接，且所述喷淋环的上端面与所述喷淋头盖板的下表面密封连接
。
[0011]优选的技术方案中，所述第二气流通孔的进气端位于所述喷淋环的内周面以连通所述第一喷淋腔，所述第二气流通孔的出气端位于所述喷淋环的背离所述喷淋头盖板的端面或所述喷淋环的外周面以向工艺腔中喷气，所述第二气流通孔沿所述喷淋环的周向均匀分布；沿所述第二气流通孔的进气端至出气端，所述第二气流通孔逐渐远离所述控温盘的中心
。
[0012]优选的技术方案中，所述控温盘设有冷媒进出轴，所述冷媒进出轴穿过所述喷淋头盖板，且与所述喷淋头盖板配合
。
[0013]优选的技术方案中，所述控温盘的上表面设有第一凸台，所述第一凸台与所述喷淋头盖板密封连接，每根所述冷媒进出轴分别设置于一个所述第一凸台上
。
[0014]优选的技术方案中，所述控温盘的上表面设有第二凸台，所述第二凸台与所述第一凸台的形状尺寸相同，且所述第二凸台与所述第一凸台沿所述控温盘的周向均匀分布
。
[0015]优选的技术方案中，两个所述第一凸台与所述控温盘的中心共线设置
。
[0016]优选的技术方案中，所述冷媒进出轴具有径向凸出部，所述径向凸出部位于所述喷淋头盖板上方，所述径向凸出部用于被安装卡块支撑，所述安装卡块的下端与所述喷淋头盖板的上端面抵接，所述安装卡块的上端与所述径向凸出部的下端面抵接，以支撑所述径向凸出部
。
[0017]优选的技术方案中，所述冷媒进出轴具有径向凸出部，所述径向凸出部位于所述喷淋头盖板上方，所述进气装置还包括安装卡块，所述冷媒进出轴的顶端能够通过相互固定连接的第一夹紧块和第二夹紧块连接流体进出管，所述第一夹紧块与所述径向凸出部的下表面抵接，所述第二夹紧块与所述冷媒进出轴的上表面密封连接
。
[0018]本专利技术的第二个目的在于提供一种工艺腔室，以解决工艺气体进入时均匀性差的技术问题
。
[0019]本专利技术提供的工艺腔室，所述工艺腔室包括上述任一项的工艺腔室进气装置，所述工艺腔室进气装置位于所述工艺腔室的顶部
。
[0020]通过在工艺腔室中设置上述工艺腔室进气装置，相应地，该工艺腔室具有上述工艺腔室进气装置的所有优势，在此不再一一赘述
。
[0021]优选的技术方案中，所述工艺腔室包括介质筒和线圈，所述线圈设置在所述介质筒的径向外侧，所述进气装置设置于所述介质筒上
。
[0022]本专利技术的第三个目的在于提供一种安装方法，用于上述的工艺腔室进气装置，所述安装方法包括：
[0023]将两个所述冷媒进出轴穿过所述喷淋头盖板；
[0024]利用所述安装卡块与所述喷淋头盖板的上端面抵接并支撑一个所述冷媒进出轴的所述径向凸出部；
[0025]旋紧用于紧固另一个所述第一凸台与所述喷淋头盖板的螺纹连接件；
[0026]拆下所述安装卡块，并利用螺纹连接件固定剩余的所述第一凸台
。
[0027]本专利技术的第四个目的在于提供一种拆卸方法，用于上述的工艺腔室进气装置，所述拆卸方法包括：
[0028]旋松用于紧固一个所述第一凸台与喷淋头盖板的螺纹连接件；
[0029]利用所述安装卡块与所述喷淋头盖板的上端面抵接并支撑一个所述冷媒进出轴的所述径向凸出部；
[0030]旋松用于紧固另一个所述第一凸台与所述喷淋头盖板的螺纹连接件；
[0031]拆下所述安装卡块，将所述喷淋头盖板与所述控温盘分离
。
[0032]本专利技术的第一个目的提供的工艺腔室进气装置和第二个目的提供的半导体设备带来的有益效果是：
[0033]通过使得包括控温盘的引流组件与喷淋头盖板形成第一喷淋腔，当气流经过喷淋头盖板的第一气流通孔后，进入到第一喷淋腔中，受到控温盘的引导，沿径向向外流动，经
过第二气流通孔流出
。
该进气结构中，气体经过两次缓冲，并且沿圆周方向经过两次扩散之后，气体的速度基本稳定，可以改善气体流出速率的一致性和均匀性
。
而且，在气体中的等离子体与喷淋头盖板和控温盘接触后，会产生热量使得气体温度升高，而由于控温盘中的冷却液温度与工艺要求温度相符，气体在控温盘表面流动时，等离子体产生的热量被冷却液带走，可以控制在进气机构中，控温盘
、
进气盖板的温度尽量一致，从而改善进气机构中气体温度的均匀性，提高温度的稳定性，以改善工艺效果
。
[0034]本专利技术的第三个目的提供的安装方法带来的有益效果是：
[0035]采用上述的安装方法，可以在将两个冷媒进出轴穿过喷淋头盖板后，利用安装卡块先临时固定一个冷媒进出轴与喷淋头盖板，不但可以腾出手来拧紧用于固定另一个第一凸台与喷淋头盖板的螺纹连接件，改善了安装的便利性，而且可以当固定另一个第一凸台时，使得控温盘能够保持在与喷淋头盖板相对固定时的精确位置，从而提高了安装精度
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种工艺腔室进气装置，其特征在于，应用于半导体设备，包括：喷淋头盖板
(110)
，设置有第一气流通孔
(111)
；引流组件，所述引流组件与所述喷淋头盖板
(110)
之间的空间形成第一喷淋腔，所述第一喷淋腔连通于所述第一气流通孔
(111)
，所述第一喷淋腔的侧壁设有连通于所述第一喷淋腔的第二气流通孔
(310)
；所述引流组件包括控温盘
(200)
，所述控温盘
(200)
位于所述喷淋头盖板
(110)
的下方并与所述第一气流通孔
(111)
对应设置
。2.
根据权利要求1所述的工艺腔室进气装置，其特征在于，所述引流组件还包括喷淋环
(300)
，所述第二气流通孔
(310)
设置于所述喷淋环
(300)
，所述喷淋环
(300)
与所述喷淋头盖板
(110)
和所述控温盘
(200)
皆密封连接，所述喷淋环
(300)、
所述喷淋头盖板
(110)
和所述控温盘
(200)
形成所述第一喷淋腔
。3.
根据权利要求2所述的工艺腔室进气装置，其特征在于，所述喷淋环
(300)
与所述控温盘
(200)
和所述喷淋头盖板
(110)
皆可拆卸连接
。4.
根据权利要求3所述的工艺腔室进气装置，其特征在于，所述控温盘
(200)
和所述喷淋头盖板
(110)
分别从所述喷淋环
(300)
相背的两端夹持所述喷淋环
(300)。5.
根据权利要求4所述的工艺腔室进气装置，其特征在于，所述喷淋环
(300)
设有台阶孔，所述台阶孔具有台阶端面
(320)
，所述台阶端面
(320)
与所述控温盘
(200)
的上表面密封连接，且所述喷淋环
(300)
的上端面与所述喷淋头盖板
(110)
的下表面密封连接
。6.
根据权利要求2所述的工艺腔室进气装置，其特征在于，所述第二气流通孔
(310)
的进气端位于所述喷淋环
(300)
的内周面以连通所述第一喷淋腔，所述第二气流通孔
(310)
的出气端位于所述喷淋环
(300)
的背离所述喷淋头盖板
(110)
的端面或所述喷淋环
(300)
的外周面以向工艺腔中喷气，所述第二气流通孔
(310)
沿所述喷淋环
(300)
的周向均匀分布；沿所述第二气流通孔
(310)
的进气端至出气端，所述第二气流通孔
(310)
逐渐远离所述控温盘
(200)
的中心
。7.
根据权利要求1‑6中任一项所述的工艺腔室进气装置，其特征在于，所述控温盘
(200)
设有冷媒进出轴
(210)
，所述冷媒进出轴
(210)
穿过所述喷淋头盖板
(110)
，且与所述喷淋头盖板
(110)
配合
。8.
根据权利要求7所述的工艺腔室进气装置，其特征在于，所述控温盘
(200)
的上表面设有第一凸台
(220)
，所述第一凸台
(220)
与所述喷淋头盖板
(110)
密封连接，每根所述冷媒进出轴
(210)
分别设置于一个所述第一凸台
(220)
上
。9.
根据权利要求8所述的工艺腔室进气装置，其特征在于，所述控温盘
(200)
的上表面设有第二凸台<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李会鑫，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：