法拉第屏蔽及等离子体加工设备制造技术

本发明专利技术提供一种法拉第屏蔽以及等离子体加工设备，该法拉第屏蔽包括n块板材，其中，n为大于或等于1的整数，相邻两块所述板材的接合端或一块所述板材的两个接合端相接合而形成不接触的接合部，所述板材的接合端设有回弯部，所述回弯部形成一端开口的空间，位于所述接合部的两个所述回弯部相互嵌套设置而使得所述接合部形成弯曲的通道。因此，该法拉第屏蔽可以有效地防止等离子体沉积到腔室的内壁，降低法拉第屏蔽形成环流的可能，而且，制作成本以及安装精度要求低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于等离子体加工设备领域，涉及一种法拉第屏蔽以及含有该屏蔽装置的等离子体加工设备。
技术介绍
在电感耦合等离子体加工设备常用于制作半导体器件。图1为电感耦合等离子体加工设备的结构简图。请参阅图1，电感耦合等离子体加工设备包括腔室4、线圈5以及法拉第屏蔽1，线圈5环绕在腔室4的外侧，且通过匹配网络6与射频电源7连接。法拉第屏蔽套置于腔室4的内侧，用于减少线圈与等离子体之间的容性耦合，以减少带电离子侵蚀腔室的内壁，同时防止等离子体污染腔室的内壁。法拉第屏蔽1是一个非闭合的圆筒，以避免法拉第屏蔽产生的环流(即感应电流)而影响射频能量耦合到等离子体，其中非闭合处均以非电连接的方式进行接合。图2为法拉第屏蔽的接合位置的截面图。请参阅图2，在法拉第屏蔽1的接合位置设有接缝2，在接缝2处设置由绝缘材料制成隔离器3，用于防止等离子体穿过接缝2沉积到腔室内壁。在电感耦合等离子体加工设备实施工艺的过程中，等离子体容易沉积在隔离器3 的表面而形成一导电层，使得法拉第屏蔽1在接缝2处导通，这将使得法拉第屏蔽1内形成环流，从而影响射频能量耦合到等离子体。另外，为了有效地防止等离子体沉积到腔室4内壁，隔离器3与法拉第屏蔽1需要良好地接触，这不仅增加了法拉第屏蔽1的制造成本，而且，对隔离器3的加工精度以及安装精度要求较高。
技术实现思路
本专利技术就是针对电感耦合等离子体设备中存在的上述缺陷，提供一种法拉第屏蔽，其不仅可以避免法拉第屏蔽在接缝处导通，而且还可以降低法拉第屏蔽的加工成本以及安装精度要求。此外，本专利技术还提供一种等离子体加工设备，其可以避免法拉第屏蔽因导通而形成环流的问题，而且，制造成本低，安装精度要求低。解决上述技术问题的所采用的技术方案是提供一种法拉第屏蔽，包括η块板材， 其中，η为大于或等于1的整数，相邻两块所述板材的接合端或一块所述板材的两个接合端相接合而形成不接触的接合部，所述板材的接合端设有回弯部，所述回弯部形成一端开口的空间，位于所述接合部的两个所述回弯部相互嵌套设置而使得所述接合部形成弯曲的通道。其中，位于所述接合部的两个所述回弯部相互嵌入对方所形成的空间内。其中，所述回弯部包括延伸部、连接部以及迂回部，所述延伸部与所述板材连接， 所述迂回部与所述延伸部的延伸方向相反，所述连接部将所述延伸部和所述迂回部连接。其中，所述延伸部与所述板材所在平面的夹角为-150° 150°。其中，所述迂回部的自由端向所述延伸部靠近。其中，在所述回弯部的相互嵌套位置处还设有由绝缘材料制成的隔离器。本专利技术还提供一种等离子体加工设备，包括腔室、线圈以及法拉第屏蔽，所述线圈环绕在所述腔室的外侧，所述法拉第屏蔽套置在所述腔室的内侧，所述法拉第屏蔽采用本专利技术提供的所述法拉第屏蔽。本专利技术具有以下有益效果本专利技术提供的法拉第屏蔽在接合部采用两个相互嵌套设置的回弯部，不仅可以有效地防止等离子体穿过法拉第屏蔽的接合部而沉积到腔室的内壁；而且，可以彻底解决因等离子体的沉积而导致接合部导通的问题，从而降低了法拉第屏蔽形成环流的可能，进而使射频电源的能量稳定地耦合到等离子体。另外，由于接合部不需要设置类似于隔离器等阻挡部件，因此，可以减小法拉第屏蔽的制作成本以及降低安装法拉第屏蔽精度的要求。类似地，本专利技术提供的等离子体加工设备采用本专利技术提供的法拉第屏蔽，不仅有效地防止等离子体穿过法拉第屏蔽的接合部沉积到腔室的内壁，而且还可以降低法拉第屏蔽形成环流的可能性，从而使射频电源的能量耦合到等离子体。另外，本专利技术提供的等离子体加工设备还具有加工成本低以及安装精度的要求低的特点。附图说明图1为为电感耦合等离子体加工设备的结构简图；图2为法拉第屏蔽接合位置处的截面图；图3为本专利技术提供的法拉第屏蔽的俯视；图4为本专利技术提供的法拉第屏蔽接合位置处的截面图；图5为本专利技术提供的另一种回弯部的截面图；图6为本专利技术提供的又一种回弯部的截面图；以及图7为本专利技术提供的另一法拉第屏蔽接合位置处的截面图。具体实施例方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术提供的法拉第屏蔽及等离子体加工设备进行详细描述。图3为本专利技术提供的法拉第屏蔽的结构图，图4为本专利技术提供的法拉第屏蔽接合位置处的截面图。请一并参阅图3和图4，法拉第屏蔽是由一块板材11弯曲而成的圆筒形结构，在板材11的接合部，即板材11的两个端部各设有一回弯部，本实施的回弯部具体可为一钩状的回弯部。其中，第一回弯部12包括延伸部121、连接部122以及迂回部123，其中，延伸部 121与板材11连接，延伸部121与板材11所在平面的夹角α为0°，即延伸部121与板材 11所在平面平行。迂回部123设置在法拉第屏蔽的内侧且与延伸部121的延伸方向相反， 连接部122用于连接延伸部121和迂回部123。延伸部121、连接部122和迂回部123在法拉第屏蔽的内侧形成一端开口的空间。第二回弯部13包括延伸部131、连接部132以及迂回部133，与第一回弯部12不同之处在于，迂回部133设置在法拉第屏蔽的外侧。从而使延伸部131、连接部132和迂回部133在法拉第屏蔽的外侧形成一端开口的空间。在安装法拉第屏蔽时，将第一回弯部12的迂回部123自第二回弯部13的开口处嵌入第二回弯部13所形成的空间内，对应地，将第二回弯部13的迂回部133自第一回弯部 12的开口处嵌入第一回弯部12所形成的空间内，而且，保持第一回弯部12和第二回弯部 13不接触，从而在法拉第屏蔽的接合部形成弯曲的通道，即类似于“回字形”的通道，从而增加等离子体穿过法拉第屏蔽接合部的路径，进而减少、甚至完全避免等离子体沉积到腔室内壁。为了降低等离子体沉积到腔室内壁的可能性，迂回部123的自由端朝向延伸部 121靠近(倾斜)，当两个回弯部相互嵌入对方所形成的空间内时，朝向延伸部121靠近的迂回部123可以使接合部的弯曲通道更窄，从而更有效地阻挡等离子体沉积到腔室内壁。不难理解，本实施例的迂回部123还可以进一步朝向延伸部121迂回，S卩，使迂回部123的自由端再次朝向延伸部121方向迂回，以使上述接合部所形成弯曲的通道呈迷宫状。图6为本专利技术提供的又一种回弯部的截面图。请参阅图6，在迂回部123的自由端进一步朝向延伸部121方向迂回，增加迂回部123的迂回次数，这样，可以进一步增加接合部的通道的复杂性，从而增加等离子体穿过法拉第屏蔽接合部的路径。本实施例中，延伸部121与板材11的夹角α为0°，然而，延伸部121与板材11 所在平面的夹角α可以是-150° +150°的任意角度，如士 15°、士30°、士45°、士90° 或士 135°，其中，“ + ”表示回弯部相对于板材11向逆时针方向旋转，“_”表示回弯部相对于板材11向顺时针方向旋转。如图5所示，延伸部121与板材11的夹角α为-90°。通过第一回弯部12和第二回弯部13的相互嵌套配合，不仅可以有效地防止等离子体穿过法拉第屏蔽的接合位置沉积到腔室的内壁；而且，由于第一回弯部12和第二回弯部13不直接接触，也未设置任何将第一回弯部12和第二回弯部13连接的其它部件，因此， 可以彻底避免接合部的导通问题，从而降低法拉第屏蔽形成环流的可能，进而减少射频电源的能量损失。此外，本实施例提供的法拉第屏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王一帆，武晔，吕铀，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：