CN111564399B - 半导体工艺设备中的匀流机构及半导体工艺设备 - Google Patents
半导体工艺设备中的匀流机构及半导体工艺设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111564399B CN111564399B CN202010448855.6A CN202010448855A CN111564399B CN 111564399 B CN111564399 B CN 111564399B CN 202010448855 A CN202010448855 A CN 202010448855A CN 111564399 B CN111564399 B CN 111564399B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- uniform flow
- cover plate
- annular body
- homogenizing
- annular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 90
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 88
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 48
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 104
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 12
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 21
- 208000032826 Ring chromosome 3 syndrome Diseases 0.000 description 19
- 238000013461 design Methods 0.000 description 12
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
- H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32458—Vessel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
本申请实施例提供了一种半导体工艺设备中的匀流机构及半导体工艺设备。该匀流机构设置于半导体工艺设备的工艺腔室内,用于对进入工艺腔室的工艺气体进行匀流,包括:环形本体及环形盖板;环形本体的顶面开设有沿周向延伸的凹槽,凹槽的底部开设有匀流道,环形本体的底面开设多个与匀流道连通的匀流孔;环形盖板的顶面上设置有进气通道,进气通道用于将工艺气体导入匀流道内,环形盖板可拆卸的盖合于环形本体的顶面,并且与环形本体的凹槽密封连接。本申请实施例的尺寸和公差精度易于保证,而且具有制造周期短及加工成本低等优点,各部件易于更换能避免整体报废的情况,显著地降低应用和维护成本,另外还提高匀流道内表面的质量及耐腐蚀性。
Description
技术领域
本申请涉及半导体加工技术领域,具体而言,本申请涉及一种半导体工艺设备中的匀流机构及半导体工艺设备。
背景技术
目前,电感耦合等离子体(ICP)刻蚀设备广泛应用于集成电路(IC)和半导体工艺中。对于等离子体刻蚀设备的工艺腔室的进气分为中心进气和边缘进气,不同的工艺气体通过中心进气和边缘进气注入到高真空状态下的工艺腔室内进行混合,上部电极加载高频电源对工艺腔室内混合的工艺气体进行电离形成等离子体,进而对暴露在等离子体环境下的晶圆(Wafer)表面进行刻蚀工艺。工艺腔室中的气体流场分布的均匀性及稳定性对晶圆(Wafer)表面的刻蚀均匀性有非常重要的影响,因此中心进气和边缘进气的气体流场分布均匀性及稳定性在刻蚀工艺中起到了至关重要的作用。
现有技术中对于工艺腔室的边缘进气一般采用匀流腔机构,匀流腔机构只有一处进气口,工艺气体流经交流机构内部后经由底部均布出气口同时匀速流出以进入到工艺腔室内,实现腔室边缘进气的均匀性与稳定性。现有匀流腔机构整体焊接成型,由于焊接变形较大导致尺寸以及精度难以保证,以及外部上底面的平整度很差,容易影响进气口与出气口的密封性具有较大的漏气风险;由于其整体结构导致无法对匀流腔机构内进行清洗,从而造成其应用及维护成本较高。
发明内容
本申请针对现有技术存在的缺陷,提出一种半导体工艺设备中的匀流机构及半导体工艺设备,用以解决现有技术存在尺寸及精度差或应用维护成本较高的技术问题。
第一个方面,本申请实施例提供了一种半导体工艺设备中的匀流机构,设置于半导体工艺设备的工艺腔室内,用于对进入所述工艺腔室的工艺气体进行匀流,包括:环形本体及环形盖板;所述环形本体的顶面开设有沿周向延伸的凹槽,所述凹槽的底部开设有匀流道,所述环形本体的底面开设多个与所述匀流道连通的匀流孔;所述环形盖板的顶面上设置有进气通道,所述进气通道用于将工艺气体导入所述匀流道内,所述环形盖板可拆卸的盖合于所述环形本体的顶面,并且与所述环形本体的凹槽密封连接。
于本申请的一实施例中,所述环形盖板的底端设有沿周向延伸的密封部,所述密封部伸入所述凹槽内,并且所述密封部与所述凹槽配合以实现环形盖板与所述环形本体之间密封连接。
于本申请的一实施例中,所述匀流机构还包括有柔性的密封圈,所述密封部的内、外两侧壁上均开设有密封槽,所述密封圈设置于所述密封槽内,且所述密封圈部分凸设于所述密封槽外侧。
于本申请的一实施例中,所述密封槽的槽口的开口面积小于所述密封槽的底面积。
于本申请的一实施例中,所述密封部的两侧壁上均开设有与所述密封槽连通的缺口,并且所述缺口与所述密封部的底面连通;所述缺口及所述密封槽沿所述环形盖板的直径方向的深度相同。
于本申请的一实施例中,所述匀流机构还包括连接块和结合块,所述环形盖板的外周均布有多个所述连接块,所述环形本体的外周对应的设置有多个所述接合块,多个所述连接块分别与多个所述接合块配合连接,用于压紧所述环形盖板及所述环形本体。
于本申请的一实施例中,所述匀流机构还包括多个压紧件,多个所述压紧件分别穿设于多个连接块上;所述压紧件穿过所述连接块与所述接合块连接,以将所述环形盖板与所述环形本体压紧。
于本申请的一实施例中,所述匀流机构还包括多个顶抵件,多个所述顶抵件分别穿设于多个所述接合块上,所述顶抵件穿过所述接合块后顶抵所述连接块,以将所述环形盖板与所述环形本体脱离。
于本申请的一实施例中,所述环形盖板的外周沿径向凸设有多个导向块,且多个所述导向块均布于所述环形盖板的外周上,多个所述导向块上均开设有导向孔;所述环形本体的外周对应的凸设有多个安装块,多个所述安装块上均设置有导向柱,所述导向孔与所述导向柱配合用于对所述环形盖板进行导向。
于本申请的一实施例中,多个所述匀流孔均匀分布于所述环形本体的底面,并且多个所述匀流孔至所述进气通道之间的路径长度相同。
于本申请的一实施例中,所述匀流道包括沿所述环形本体的径向并列排布的第一匀流道、第二匀流道及第三匀流道;所述进气通道与所述第一匀流道的中部连接,所述第一匀流道的两端分别与两个所述第二匀流道的中部连接,所述第二匀流道的端部与所述第三匀流道的中部连接;所述第三匀流道的端部均设置有匀流孔。
于本申请的一实施例中,两个所述第三匀流道位于所述第一匀流道及所述第二匀流道之间,并且另外两个所述第三匀流道位于所述第一匀流道及所述第二匀流道沿环形本体周向的延长线之间。
第二个方面,本申请实施例提供了一种半导体工艺设备,包括工艺腔室以及如第一个方面提供的半导体工艺设备中的匀流机构。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是:
本申请实施例采用环形本体及环形盖板分体式结构,由于其结构简单便于加工,从而使得本申请实施例的尺寸和公差精度易于保证,而且具有制造周期短及加工成本低等优点,并且各部件易于更换,能避免整体报废的情况,从而显著地降低应用和维护成本。采用分体式结构还易于对匀流机构内部进行电解抛光处理,大幅提高匀流道内表面的质量及耐腐蚀性,避免了沉积颗粒附着于匀流道内,进而提高刻蚀工艺性能;由于采用分体式结构还可以便于对匀流道、进气通道及匀流孔上沉积的工艺反应副产物及微小颗粒进行定期清洗维护,减少沉积颗粒对工艺的影响,从而不仅提高刻蚀工艺性能,而且显著提高本申请实施例的使用寿命以及降低维护成本。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1A为本申请实施例提供的一种匀流机构的俯视状态的立体示意图;
图1B为本申请实施例提供的一种匀流机构的仰视状态的立体示意图;
图1C为本申请实施例提供的一种匀流机构的局部剖视示意图;
图2A为本申请实施例提供的一种环形盖板的仰视示意图;
图2B为图2A示出的环形盖板的A部放大示意图;
图3A为本申请实施例提供的一种环形盖板与环形本体分离状态的局部剖视示意图;
图3B为本申请实施例提供的一种环形盖板与环形本体压紧状态的局部剖视示意图;
图4A为本申请实施例提供的一种连接块与接合块压紧状态的局部剖视示意图;
图4B为本申请实施例提供的一种连接块与接合块分离状态的局部示意图;
图5A为本申请实施例提供的一种导向块与安装块压紧状态的示意图;
图5B为本申请实施例提供的一种连接块与接合块分离状态的示意图;
图5C为本申请实施例提供的一种导向块与安装块压紧状态的剖视示意图;
图6A为本申请实施例提供的一种环形本体的俯视示意图;
图6B为本申请实施例提供的一种匀流道分布的原理示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请,本申请的实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本申请实施例提供了一种半导体工艺设备中的匀流机构,设置于半导体工艺设备的工艺腔室内,用于对进入工艺腔室的工艺气体进行匀流,该匀流机构的结构示意图如图1至图1C所示,包括:环形本体1及环形盖板2;环形本体1的顶面开设有沿周向延伸的凹槽11,凹槽11的底部开设有匀流道12,环形本体1的底面开设多个与匀流道12连通的匀流孔13;环形盖板2上设置有进气通道21,进气通道21用于将工艺气体导入匀流道12内;环形盖板2可拆卸的盖合于环形本体1上方,并且与环形本体1的凹槽11密封连接。
如图1A至图1C所示,半导体工艺设备具体可以是对晶圆执行刻蚀工艺的设置,但是本申请实施例并不以此为限。匀流机构设置于半导体工艺设备的工艺腔室(图中未示出)的边缘,用于实现工艺腔室的边缘进气,以及对进入工艺腔室内的工艺气体进行匀流。环形本体1具体采用金属材质制成环形结构。环形本体1的顶面开设有沿周向延伸设置凹槽11,并且在该凹槽11底部设置有匀流道12,匀流道12用于对工艺气体进行匀流;环形本体1的底面开设有多个匀流孔13,工艺气体经由匀流道12后由匀流孔13进入工艺腔室内。环形盖板2具体采用金属材质制成环形结构。环形盖板2的顶面设置有进气道21,进气道21在实际应用时与一气源连接,以将工艺气体导入匀流道12内。环形盖板2采用可拆卸的方式盖合于环形本体1的上方,并且环形盖板2的底面与环形本体1的凹槽11密封连接。
本申请实施例采用环形本体及环形盖板分体式结构,由于其结构简单便于加工,从而使得本申请实施例的尺寸和公差精度易于保证,而且具有制造周期短及加工成本低等优点,并且各部件易于更换,能避免整体报废的情况,从而显著地降低应用和维护成本。采用分体式结构还易于对匀流机构内部进行电解抛光处理,大幅提高匀流道内表面的质量及耐腐蚀性,避免了沉积颗粒附着于匀流道内,进而提高刻蚀工艺性能;由于采用分体式结构还可以便于对匀流道、进气通道及匀流孔上沉积的工艺反应副产物及微小颗粒进行定期清洗维护,减少沉积颗粒对工艺的影响,从而不仅提高刻蚀工艺性能,而且显著提高本申请实施例的使用寿命以及降低维护成本。
需要说明的是,本申请实施例并不限定环形本体1及环形盖板2的具体材质及形状,例如两者均可以采用不锈钢材质或者铝合金材质制成,只要两者具体形状与工艺腔室的形状对应设置即可。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,环形盖板2的底端设有沿周向延伸的密封部22,密封部22伸入凹槽11内,并且密封部22与凹槽11配合以实现环形盖板2与环形本体1之间密封连接。
如图1A至图1C所示,环形盖板2底端上一体形成有密封部22,密封部22沿环形盖板2的周向延伸设置,具体来说环形盖板2的径向截面呈“T”字型结构,但是本申请实施并不以此为限。在实际应用时,环形盖板2盖合于环形本体1上,密封部22伸入凹槽11内,密封部22的两侧壁与凹槽11的两侧壁配合密封。采用上述设计,环形盖板2与环形本体1之间采用密封部22与凹槽11实现径向密封,从而使得本申请实施例结构简单的同时还能节省其安装空间。
需要说明的是,本申请实施例并不限定环形盖板2及环形本体1之间的密封方式,例如两者之间还可以采用端面密封的方式,即环形盖板2的底面与环形本体1的顶面密封配合,或者两者之间采用径向密封及端面密封两种方式。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,匀流机构包括有柔性的密封圈3,密封部22的内、外两侧壁上均开设有密封槽23,密封圈3设置于密封槽23内,且密封圈3部分凸设于密封槽23外侧。可选地,密封槽23的槽口开口面积小于密封槽的底面积。
如图1A至图1C所示,密封部22内外两侧壁上均设置密封槽23,两个柔性的密封圈3分别设置于两个密封槽23内,密封圈3具体采用硅胶材质或者密封材质制成,但是本申请实施例并不以此为限。密封圈3属于弹性体,因此位于密封部22的内侧壁的密封圈3在安装时,由于不受拉伸无法合适地固定在密封槽23内;安装完成后处于自由状态的密封圈3不受拉伸或阻挡限制,极易从密封槽23内脱出掉落,因此位于内侧壁密封槽23采用燕尾槽设计,即密封槽23的槽口的开口面积小于密封槽23底面积。采用上述设计,通过密封槽23的狭窄收口能防止密封圈3由密封槽23内脱出掉落,同时密封槽23采用燕尾槽设计还能防止密封圈3在压入环形本体1的凹槽11的过程中,由于凹槽11侧壁的剪切挤搓作用发生的扭转现象,从而有效避免漏气风险,进而有效提高本申请实施例的密封性。基于相同考虑,密封部22外侧壁的密封圈3在压入环形本体1的凹槽11过程中由于侧壁的剪切挤搓作用也容易发生扭转现象造成漏气风险,因此密封部22外侧壁的密封槽23也采用燕尾槽设计。进一步的,本申请实施例采用上述密封槽23与密封圈3配合的设计,在实际应用中经过氦漏仪的漏率检测,显示匀流机构的漏率达到5.1×10-10mbar·l/s,并且随时间持续氦漏仪显示数字仍在减小,该漏率远小于刻蚀设备工艺气体管路要求的1×10-9mbar·l/s,因此本申请实施例的匀流机构漏率完全满足要求,实际测试结果表明本申请实施例不仅气密封性优于现有技术,而且其结构简单便于拆装维护。
可选地,将密封圈3安装至环形盖板2的密封部22内外两侧的密封槽23内,然后压入环形本体1的凹槽11内。由于密封圈3处于没被压缩的自然状态不易进入环形本体1的凹槽11内,环形本体1凹槽11的顶部可以开设有20°导入角,以便于密封圈3顺滑进入凹槽11内,同时还能避免密封圈3在进入凹槽11过程中被剪切挤压受损。但是本申请实施并不限定上述导入角的具体度数,本领域技术员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,如图1A至图2B所示,密封部22的两侧壁上均开设有与密封槽23连通的缺口24,并且缺口24与密封部22的底面连通;缺口24及密封槽23沿环形盖板2的直径方向的深度相同。具体来说,由于密封槽23具有狭窄收口,不利于密封圈3由密封槽23内取出,因此设计有缺口24能便捷的使用工具取出密封圈3,从而有效提高本申请实施例的拆装维护效率。进一步的,由于缺口24与进气通道21分别设置于环形盖板2相对两侧,能避免缺口24与进气通道21重合导致的漏气,从而进一步提高本申请实施例的密封性。
于本申请的一实施例中,如图1A至图2A所示,匀流机构还包括连接块25和结合块14,环形盖板2的外周均布有多个连接块25,环形本体1的外周对应的设置有多个接合块14,多个连接块25分别与多个接合块14配合连接,用于压紧环形盖板2及环形本体1。具体来说,连接块25的具体数量为八个,而接合块14的具体数量同样为八个,各连接块25分别与各接合块14配合连接,例如采用卡接或接粘接方式连接以压紧环形盖板2及环形本体1。采用上述设计,由于连接块25及接合块14均匀分布,可以使得环形盖板2与环形盖板2的受力更加均匀,从而有效提高本申请实施例的密封性,并且还能有效提高拆装维护效率。
于本申请的一实施例中,如图1A、图3A及图3B所示,本申请提供的半导体工艺设备中的匀流机构还包括多个压紧件4,多个压紧件4分别穿设于多个连接块25上;压紧件4穿过连接块25与接合块14连接,以将环形盖板2与环形本体1压紧。具体来说,当密封部22进入凹槽11内时,由于密封圈3进入凹槽11内后受侧壁压缩作用,产生较大径向弹力和轴向剪切力,往下继续压入比较困难,此时需要借助均布八个压紧件4穿过连接块25后与接合块14连接,压紧件4具体采用沉头螺钉,通过向下拧入接合块14的螺纹孔内,以此来克服密封圈3的径向弹力和轴向剪切力,从而便于将环形盖板2的密封部22压入环形本体1的凹槽11内。采用上述设计,由于设置有多个压紧件4能有效提高安装效率。但是本申请实施例并不限定紧固件的具体实施方式,例如紧固件也可以是夹持结构分别夹持于各连接块25的位置上同样能实现上述作用。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,如图1A至图1C、图4A及图4B所示,匀流机构还包括多个顶抵件5,多个顶抵件5分别穿设于多个接合块14上,顶抵件5穿过接合块14顶抵连接块25,以将环形盖板2与环形本体1脱离。具体来说,匀流机构分体式设计的目的在于,定期打开以对沉积在匀流道12、进气通道21及匀流孔13上的工艺反应副产物及沉积颗粒(particles)进行清洗维护。另一方面由于密封圈3暴漏在凹槽11内的工艺气体中,易造成密封圈3表面受腐蚀并粘结在密封部22及凹槽11的侧壁上,由此增加环形盖板2与环形本体1分离的难度,同时密封圈3的径向弹力和轴向剪切力作用,同样增加环形盖板2与环形本体1分离的难度。因此在各接合块14上均设置有顶抵件5,顶抵件5能穿过接合块14顶抵连接块25,从而便于环形盖板2与环形本体1分离。在实际应用时,先将各压紧件4拆走,通过对角星型的顺序方法向上旋拧均布在八个接合块14上的顶抵件5,顶抵件5具体采用内六角顶丝,顶抵件5将环形本体1平稳地缓缓顶起直至环形盖板2完全脱离环形本体1。由于环形盖板2与环形本体1均采用不锈钢材质制成,因此在顶抵件5的顶抵作用下不会产生任何变形,同时顶抵件5由于采用内六角顶丝,其还可以采用内置设计,从而进一步提高本申请实施例拆卸的便捷性。
于本申请的一实施例中,环形盖板2的外周沿径向凸设有多个导向块26,且多个导向块26均布于环形盖板2的外周上,多个导向块26上均开设有导向孔261;环形本体1的外周对应的凸设有多个安装块15,多个安装块15上均设置有导向柱151,导向孔261与导向柱151配合用于对环形盖板2进行导向。
如图1A、图2A、图5A至图5C所示,导向块26具体数量为四个,并且导向块26可以与环形盖板2上的连接块25相邻设置;四个安装块15对应的设置于环形本体1上,每个安装块15上均设置有导向柱151,导向柱151通过螺接方式设置于安装块15上,并且可以采用轴孔的小间隙配合保证导向柱151的垂直度,借助环形本体1上的四处对角的导向柱151及环形盖板2上的导向孔261相互配合,在安装过程中能引导及限位环形盖板2平稳压入环形本体1的凹槽11内。进一步的,由于密封部22内外两侧壁与凹槽11的两侧壁的间隙较小,在环形盖板2压入过程中,用力不均会造成环形盖板2可能倾斜和不水平地压入腔内,发生密封部22的侧壁磕碰环形本体1凹槽11侧壁,甚至卡坑或卡死等无法压入的问题,设置导向柱151能效避免上述情况的发生。可选地,还可将密封部22的侧壁与环形本体1凹槽11的侧壁之间的间距调整为0.2mm,但是申请实施例并不限定于此,本领域技术人员可以根据实际情况自行调节设置。采用该设计能使得本申请实施例保证密封效果的同时,还有效防止环形盖板2与环形本体1卡死。
于本申请的一实施例中,如图1B、图6A至图6B所示,多个匀流孔13均匀分布于环形本体1的底面,并且多个匀流孔13至进气通道21之间的路径长度相同。多个匀流孔13均匀的分布于环形本体1的底面,工艺气体经由进气通道21进入匀流道12内,经过匀流道12匀流后再由匀流孔13进入工艺腔室内,并且工艺气体由进气通道21至各匀流孔13在匀流道12内流经的路径长度均相同,以此达到对工艺气体匀流的目的。为实现上述目的,例如环形盖板2上设置有多个进气通道21,每个进气通道21分别对应一个匀流孔13或者两个匀流孔,从而实现各匀流孔13与进气通道21之间路径相同,但是本申请实施例并不以此为限。
于本申请的一实施例中,如图1B、图6A至图6B所示,匀流道12包括沿环形本体1径向并列排布的第一匀流道121、第二匀流道122及第三匀流道123;进气通道21与第一匀流道121的中部连接,第一匀流道121的两端分别与两个第二匀流道122的中部连接,第二匀流道122的端部与第三匀流道123的中部连接;第三匀流道123的端部设置有匀流孔13。图5B为本申请实施例提供的匀流道12的分布原理示意图,如图5B所示,工艺气体从进气通道21进入后从第一匀流道121一分为二,各自到达90°方位处,进入第二匀流道122后又各自一分为二,各自到达45°方位后进入第三匀流道123后又各自一分为二,到达第三匀流道123端部后经由匀流孔13流出以进入工艺腔室内。采用上述设计,使得仅具有一个进气通道21时,工艺气体能从八个均布的匀流孔13匀速流出,从而实现工艺腔室边缘进气的均匀性与稳定性;由于其结构简单,还可以有效降低加工及制造成本。进一步的,多个匀流道12并列设置使得加工及清洁较为便捷,从而有效提高各匀流道12表面光洁性及清洁度,进而能有效提高应用本申请实施例的工艺性能。
需要说明的是,本申请实施例并不限定匀流道12的数量,例如匀流道12仅包括第一匀流道121及第二匀流道122,多个匀流孔13分别设置于第二匀流道122的端部;或者匀流道12还可以包括第四匀流道12,第三匀流道123的端部与第四匀流道12的中部连接,多个匀流孔13分别设置在第四匀流道12的端部。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调节设置。
于本申请的一实施例中,如图1B、图6A至图6B所示,两个第三匀流道123位于第一匀流道121及第二匀流道122之间,并且另外两个第三匀流道123位于第一匀流道121及第二匀流道122沿环形本体1周向的延长线之间。采用上述设计,由于多个第三匀流道123位于第一匀流道121及第二匀流道122之间,能有效减少空间的占用,从而大幅提高空间利用率。但是本申请实施并不以此为限,例如多个匀流道可以依次排布环形本体1的底部。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
基于同一发明构思,本申请实施例提供了一种半导体工艺设备,包括工艺腔室以及如上述各实施例提供的半导体工艺设备中的匀流机构。
应用本申请实施例,至少能够实现如下有益效果:
本申请实施例采用环形本体及环形盖板分体式结构,由于其结构简单便于加工,从而使得本申请实施例的尺寸和公差精度易于保证,而且具有制造周期短及加工成本低等优点,并且各部件易于更换,能避免整体报废的情况,从而显著地降低应用和维护成本。采用分体式结构还易于对匀流机构内部进行电解抛光处理,大幅提高匀流道内表面的质量及耐腐蚀性,避免了沉积颗粒附着于匀流道内,进而提高刻蚀工艺性能;由于采用分体式结构还可以便于对匀流道、进气通道及匀流孔上沉积的工艺反应副产物及微小颗粒进行定期清洗维护,减少沉积颗粒对工艺的影响,从而不仅提高刻蚀工艺性能,而且显著提高本申请实施例的使用寿命以及降低维护成本。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (11)
1.一种半导体工艺设备中的匀流机构,设置于所述半导体工艺设备的工艺腔室内,用于对进入所述工艺腔室的工艺气体进行匀流,其特征在于,包括环形本体及环形盖板;
所述环形本体的顶面开设有沿周向延伸的凹槽,所述凹槽的底部开设有匀流道,所述环形本体的底面开设多个与所述匀流道连通的匀流孔;
所述环形盖板的顶面上设置有进气通道,所述进气通道用于将工艺气体导入所述匀流道内,所述环形盖板可拆卸的盖合于所述环形本体的顶面,并且与所述环形本体的凹槽密封连接;
所述环形盖板的底端设有沿周向延伸的密封部,所述密封部伸入所述凹槽内,并且所述密封部与所述凹槽配合以实现环形盖板与所述环形本体之间密封连接;
所述匀流机构还包括有柔性的密封圈,所述密封部的内、外两侧壁上均开设有密封槽,所述密封圈设置于所述密封槽内,且所述密封圈部分凸设于所述密封槽外侧。
2.如权利要求1所述的匀流机构,其特征在于,所述密封槽的槽口的开口面积小于所述密封槽的底面积。
3.如权利要求1所述的匀流机构,其特征在于,所述密封部的两侧壁上均开设有与所述密封槽连通的缺口,并且所述缺口与所述密封部的底面连通;所述缺口及所述密封槽沿所述环形盖板的直径方向的深度相同。
4.如权利要求1所述的匀流机构,其特征在于,所述匀流机构还包括连接块和接合块,所述环形盖板的外周均布有多个所述连接块,所述环形本体的外周对应的设置有多个所述接合块,多个所述连接块分别与多个所述接合块配合连接,用于压紧所述环形盖板及所述环形本体。
5.如权利要求4所述的匀流机构,其特征在于,所述匀流机构还包括多个压紧件,多个所述压紧件分别穿设于多个连接块上;所述压紧件穿过所述连接块与所述接合块连接,以将所述环形盖板与所述环形本体压紧。
6.如权利要求4所述的匀流机构,其特征在于,所述匀流机构还包括多个顶抵件,多个所述顶抵件分别穿设于多个所述接合块上,所述顶抵件穿过所述接合块后顶抵所述连接块,以将所述环形盖板与所述环形本体脱离。
7.如权利要求1所述的匀流机构,其特征在于,所述环形盖板的外周沿径向凸设有多个导向块,且多个所述导向块均布于所述环形盖板的外周上,多个所述导向块上均开设有导向孔;所述环形本体的外周对应的凸设有多个安装块,多个所述安装块上均设置有导向柱,所述导向孔与所述导向柱配合用于对所述环形盖板进行导向。
8.如权利要求1所述的匀流机构,其特征在于,多个所述匀流孔均匀分布于所述环形本体的底面,并且多个所述匀流孔至所述进气通道之间的路径长度相同。
9.如权利要求8所述的匀流机构,其特征在于,所述匀流道包括沿所述环形本体的径向并列排布的第一匀流道、第二匀流道及第三匀流道;所述进气通道与所述第一匀流道的中部连接,所述第一匀流道的两端分别与两个所述第二匀流道的中部连接,所述第二匀流道的端部与所述第三匀流道的中部连接;所述第三匀流道的端部均设置有匀流孔。
10.如权利要求9所述的匀流机构,其特征在于,两个所述第三匀流道位于所述第一匀流道及所述第二匀流道之间,并且另外两个所述第三匀流道位于所述第一匀流道及所述第二匀流道沿环形本体周向的延长线之间。
11.一种半导体工艺设备,其特征在于,包括工艺腔室以及如权利要求1至10的任一所述的半导体工艺设备中的匀流机构。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010448855.6A CN111564399B (zh) | 2020-05-25 | 2020-05-25 | 半导体工艺设备中的匀流机构及半导体工艺设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010448855.6A CN111564399B (zh) | 2020-05-25 | 2020-05-25 | 半导体工艺设备中的匀流机构及半导体工艺设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111564399A CN111564399A (zh) | 2020-08-21 |
CN111564399B true CN111564399B (zh) | 2023-12-22 |
Family
ID=72073582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010448855.6A Active CN111564399B (zh) | 2020-05-25 | 2020-05-25 | 半导体工艺设备中的匀流机构及半导体工艺设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111564399B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114171365B (zh) * | 2021-12-10 | 2024-05-17 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 匀流装置、工艺腔室及半导体工艺设备 |
CN115044878B (zh) * | 2022-06-27 | 2023-10-13 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体腔室 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202855717U (zh) * | 2009-09-10 | 2013-04-03 | 朗姆研究公司 | 等离子体反应室的可替换上室部件 |
CN104798446A (zh) * | 2013-03-12 | 2015-07-22 | 应用材料公司 | 具有方位角与径向分布控制的多区域气体注入组件 |
CN109898050A (zh) * | 2017-12-07 | 2019-06-18 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 匀流件和工艺腔室 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8562785B2 (en) * | 2011-05-31 | 2013-10-22 | Lam Research Corporation | Gas distribution showerhead for inductively coupled plasma etch reactor |
-
2020
- 2020-05-25 CN CN202010448855.6A patent/CN111564399B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202855717U (zh) * | 2009-09-10 | 2013-04-03 | 朗姆研究公司 | 等离子体反应室的可替换上室部件 |
CN104798446A (zh) * | 2013-03-12 | 2015-07-22 | 应用材料公司 | 具有方位角与径向分布控制的多区域气体注入组件 |
CN109898050A (zh) * | 2017-12-07 | 2019-06-18 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 匀流件和工艺腔室 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111564399A (zh) | 2020-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111564399B (zh) | 半导体工艺设备中的匀流机构及半导体工艺设备 | |
US20060266852A1 (en) | Shower head | |
JP2007525825A (ja) | 改良されたバッフル板に対する方法および装置。 | |
JP2014515561A (ja) | プラズマエッチングリアクタのセラミックシャワーヘッドのためのガス分配システム | |
CN115013291A (zh) | 一种隔膜压缩机配气盘及隔膜压缩机 | |
CN102737955B (zh) | 一种半导体处理装置 | |
CN218760365U (zh) | 一种小排量隔膜压缩机膜头 | |
KR100372251B1 (ko) | 반도체 설비용 가스 분배장치 | |
KR101670924B1 (ko) | 더블 클로 클램프 기밀 유지구조 | |
US20190351433A1 (en) | Multi-zone showerhead | |
CN212461641U (zh) | 一种用于跳线安装的吸盘 | |
CN219956824U (zh) | 一种用于薄膜设备的检漏装置 | |
CN215103485U (zh) | 一种真空镀膜机用冷却装置 | |
CN220821489U (zh) | 一种真空装置 | |
CN221453685U (zh) | 载片舟清洗装置的内腔结构和载片舟清洗装置 | |
CN220984468U (zh) | 供气装置以及矩形射频离子源 | |
CN219832562U (zh) | 工艺腔室以及半导体工艺设备 | |
CN220984504U (zh) | 晶圆吸附装置 | |
CN219267594U (zh) | 托盘装置及具有该托盘装置的刻蚀机 | |
CN113793793B (zh) | 一种用于刻蚀机的具有冷却结构的内衬及其加工方法 | |
CN211376605U (zh) | 一种蚀刻载盘 | |
CN219470167U (zh) | 一种气路结构 | |
CN219677240U (zh) | 一种耐用型静电吸附盘 | |
CN219319688U (zh) | 一种可拆卸氦气检漏接头 | |
CN221645051U (zh) | 一种真空镀膜设备的流道系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |