CN111785493A - 射频线圈装置及多晶硅蚀刻机台 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种射频线圈装置及多晶硅蚀刻机台，所述射频线圈装置包括线圈组件及支架组件，所述支架组件包括多个呈环状分布的支架，所述支架包括多个沿所述支架组件的轴向设置的台阶面，每个所述支架的多个所述台阶面沿所述支架组件的径向依次排列，所述线圈组件围绕所述支架组件的中心轴线盘绕设置于所述台阶面上；其中，每个所述台阶面上至多盘设一匝所述线圈组件，且每个所述支架至少具有一个空置的台阶面。通过设置每个台阶面上至多盘设一匝线圈组件，且每个支架至少具有一个空置的台阶面，使线圈组件可利用空置的台阶面调节线圈的径向间距，改变线圈组件的绕行密度，进而优化多晶硅蚀刻机台的蚀刻率的均匀性。

Description

射频线圈装置及多晶硅蚀刻机台
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域，特别涉及一种射频线圈装置及多晶硅蚀刻机台。
背景技术
多晶硅蚀刻机台的工艺比较复杂，对蚀刻率的均匀性要求非常高。当蚀刻率的均匀性不满足工艺要求时，操作人员很难通过调节机台的其他参数或者硬件来改善蚀刻率的均匀性。射频线圈的绕行密度对蚀刻的均匀性影响较大，现有的多晶硅蚀刻机台使用固定式射频线圈支架，线圈的绕行密度无法调节，以致机台蚀刻率的均匀性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种射频线圈装置及多晶硅蚀刻机台，以解决多晶硅蚀刻机台蚀刻率的均匀性较差的问题。
为解决上述技术问题，基于本发明的一个方面，本发明提供一种射频线圈装置，其包括线圈组件及支架组件，所述支架组件包括多个呈环状分布的支架，所述支架包括多个沿所述支架组件的轴向设置的台阶面，每个所述支架的多个所述台阶面沿所述支架组件的径向依次排列，所述线圈组件围绕所述支架组件的中心轴线盘绕设置于所述台阶面上；其中，每个所述台阶面上至多盘设一匝所述线圈组件，且每个所述支架至少具有一个空置的台阶面。
可选的，所述线圈组件于同一个所述支架盘绕的匝数至多为N，每个所述支架上台阶面的数量为M，其中，N为(M-1)的整数部分，且M为大于2的自然数。
可选的，所述线圈组件包括至少三个子线圈，至少三个所述子线圈围绕所述支架组件的中心轴线周向均匀分布。
可选的，在同一个所述支架上，至少三个所述子线圈沿所述支架组件的径向依次排列。
可选的，每个所述支架的多个所述台阶面向外沿所述支架组件的轴向依次抬升。
可选的，所述台阶面具有凹槽，所述凹槽沿所述支架组件的周向延伸贯通所述台阶面，且所述凹槽沿所述支架组件的轴向开放，所述凹槽用于供至多一匝所述线圈组件卡合入。
可选的，所述凹槽沿所述支架组件的周向的横截面为梯形，所述线圈组件用于沿所述梯形的上底边向下底边的方向卡合入所述凹槽；所述梯形的上底边的长度小于下底面的长度，且所述梯形的上底边的长度不大于一匝所述线圈组件的线径。
可选的，所述射频线圈装置还包括固定件，所述线圈组件卡合入所述凹槽的部分套设有所述固定件。
可选的，至少一个所述支架中，沿所述支架组件的径向靠近所述支架组件的中心轴线的台阶面空置，且所述空置的台阶面具有沿所述支架组件的轴向凸起的凸起部。
基于本发明的另一个方面，本发明还提供一种多晶硅蚀刻机台，包括如上所述的射频线圈装置。
综上所述，在本发明提供的射频线圈装置及多晶硅蚀刻机台中，所述射频线圈装置包括线圈组件及支架组件，所述支架组件包括多个呈环状分布的支架，所述支架包括多个沿所述支架组件的轴向设置的台阶面，每个所述支架的多个所述台阶面沿所述支架组件的径向依次排列，所述线圈组件围绕所述支架组件的中心轴线盘绕设置于所述台阶面上；其中，每个所述台阶面上至多盘设一匝所述线圈组件，且每个所述支架至少具有一个空置的台阶面。通过设置每个台阶面上至多盘设一匝线圈组件，且每个支架至少具有一个空置的台阶面，使线圈组件可利用空置的台阶面调节线圈的径向间距，即调节相邻两匝线圈组件的相对距离，改变线圈组件的绕行密度，进而优化多晶硅蚀刻机台的蚀刻率的均匀性。
附图说明
本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：
图1是本发明一实施例的支架的示意图；
图2是本发明一实施例的支架组件的示意图；
图3是本发明一实施例的凹槽的示意图；
图4是本发明另一实施例的支架的示意图。
附图中：
10-支架；11-台阶面；12-凹槽；121-上底边；122-下底边；13-凸起部；20-腔体。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，除非内容另外明确指出外。
本发明提供一种射频线圈装置及多晶硅蚀刻机台，以解决多晶硅机台蚀刻率的均匀性较差的问题。
以下请参考附图进行描述。
请参考图1至图4，其中，图1是本发明一实施例的支架的示意图，图2是本发明一实施例的支架组件的示意图，图3是本发明一实施例的凹槽的示意图，图4是本发明另一实施例的支架的示意图。
如图1和图2所示，本实施例提供一种射频线圈装置，其包括线圈组件(未图示)及支架组件，所述支架组件包括多个呈环状分布的支架10，所述支架10包括多个沿所述支架组件的轴向设置的台阶面11，每个所述支架10的多个所述台阶面11沿所述支架组件的径向依次排列，所述线圈组件围绕所述支架组件的中心轴线盘绕设置于所述台阶面11上；其中，每个所述台阶面11上至多盘设一匝所述线圈组件，且每个所述支架10至少具有一个空置的台阶面11。在一个示范例中，每个所述支架的多个所述台阶面向外沿所述支架组件的轴向依次抬升。需要说明的是，这里每个支架向外是指朝向远离支架组件的中心轴线的方向，沿轴向依次抬升指台阶面在沿径向向外排布的同时，亦沿轴向向上抬升，使支架形如阶梯状，支架10沿支架组件的轴向设置的多个台阶面11中相邻两个台阶面11沿支架组件的径向的间距可以是均匀的，也可是不均匀的，本领域技术人员可根据实际配置相应间距的多个台阶面；在一个具体的实施例中，支架组件可拆卸地设置在多晶硅蚀刻机台的呈圆柱状的腔体20的侧壁上。另外，线圈组件在支架组件上的缠绕方式还可通过线圈组件产生的磁场方向来进行说明，一般地，本实施例所提及的线圈组件为空心的射频线圈，其两端通入交流电源，当线圈组件盘绕设置在支架组件的台阶面11上时，线圈组件在腔体20内产生的磁场方向大致平行于支架组件的中心轴线，朝向呈周期性变化。
上述的射频线圈装置中，通过设置每个台阶面11上至多盘设一匝线圈组件，且每个支架10至少具有一个空置的台阶面11，使相邻两匝线圈组件沿支架组件的径向具有空置的台阶面11，使线圈组件可利用空置的台阶面调节线圈的径向间距。即调节相邻两匝线圈组件的相对距离，改变线圈组件的绕行密度，进而优化多晶硅蚀刻机台的蚀刻率的均匀性。在图1所示的支架具有6个台阶面，自内向外(即图1中自右向左)分别为第一～第六台阶面，在一个示范性的实施例中，第一、第二、第四、第五和第六台阶面上分别设有一匝线圈，第三台阶面空置，实际使用中，可以根据需要，将位于第二台阶面或第四台阶面上的线圈移至第三台阶面上，从而调节线圈之间的相对距离，改变线圈组件的绕行密度。当然上面所述的第三台阶面空置只是一个示范性的示例，本领域技术人员可根据实际选择任意的数量和任意位置的台阶面，将其配置为空置的台阶面，台阶面的总数量亦不作限制。
优选地，支架10采用非导磁材料制成，以避免支架10影响线圈组件产生的磁场。比如，可采用塑料或陶瓷制成的支架10。支架组件至少包括三个支架(图2中示出具有六个支架的支架组件)，以增加线圈组件在支架组件上的稳定性，防止线圈组件发生偏转。
优选地，所述线圈组件与同一个所述支架10盘绕的匝数至多为N，每个所述支架上台阶面11的数量为M，其中，N为(M-1)/2的整数部分，M为大于2的自然数。比如，台阶面的数量M设为9，则线圈组件在同一个支架上盘绕的至多匝数N为4。如此配置，线圈的间距有更大的调节余地，可使各匝线圈之间可以有相对较均匀的调节可能性。
进一步地，所述线圈组件包括至少三个子线圈，至少三个所述子线圈围绕所述支架组件的中心轴线周向均匀分布。更进一步地，在同一个所述支架10上，至少三个所述子线圈沿所述支架组件的径向依次排列。在一个示范性的实施例中，线圈组件包括三个子线圈，分别为第一子线圈、第二子线圈和第三子线圈，三个子线圈分别逆时针(或顺时针)圈绕支架组件的中心轴线盘绕设置在支架组件的台阶面11上，交流电源采用三相交流电源，其包括第一端和第二端，三个子线圈分别连接交流电源的第一端的一端沿支架组件的中心轴线周向均匀分布，可选地，三个子线圈异于连接第一端的一端分别互不接触地汇聚在支架组件的中心轴线上的某点，即三个子线圈异于连接第一端的一端采用星形接法接入三相交流电源的第二端。为方便叙述，这里第一子线圈记为“1”、第二子线圈记为“2”，第三子线圈记为“3”，于同一个支架10上，三个子线圈沿支架组件的径向依次排列，例如排列方式为“12312312……”；若子线圈的数量多于三个，可选地，线圈组件包括S个子线圈，则分别记为第一子线圈(记为“1”)、第二子线圈(记为“2”)、第三子线圈(记为“3”)，第四子线圈(记为“4”)，……，第S-1子线圈(记为“S-1”)，第S子线圈(记为“S”)，在同一个支架10上，S个子线圈沿支架组件的径向依次排列，排列方式为“1234……(S-1)S1234(S-1)S……1234……”。本领域技术人员可根据实际配置相应数量的子线圈满足上述的沿支架组件的径向排列方式，本发明对此不做限制。
进一步地，请参考图1，所述台阶面11具有凹槽12，所述凹槽12沿所述支架组件的周向延伸贯通所述台阶面11，且所述凹槽12沿所述支架组件的轴向开放，所述凹槽12用于供至多一匝述线圈组件卡合入。凹槽12沿支架组件的周向延伸贯通其所在的台阶面11，即凹槽12沿支架组件的轴向的横截面为弧形的圆环，凹槽12开口方向平行于支架组件的轴向，通过设置凹槽12并卡入一匝线圈组件，可限定线圈组件在支架组件上的位置，使线圈组件更稳定。
更进一步地，请参考图3，所述凹槽12沿所述支架组件的周向的横截面为梯形，包括直角梯形，所述线圈组件用于沿所述梯形的上底边121向下底边122的方向卡合入所述凹槽12；所述梯形的上底边121的长度小于下底面122的长度，且所述梯形的上底边121的长度不大于一匝所述线圈组件的线径。需要说明的是，这里所指得线径为单匝线圈的直径。通过设置梯形的凹槽12，可使线圈组件沿支架组件的轴向不易退出凹槽12；进一步设置梯形的上底边121的长度不大于一匝线圈组件的线径，即线圈组件通过与梯形的上底边121进行过盈配合卡入凹槽12中，可使线圈组件与凹槽12紧密牢固，线圈组件与支架10连接更稳固。
可选地，所述射频线圈装置还包括固定件(未图示)，所述线圈组件卡合入所述凹槽12的部分套设有所述固定件。固定件可使线圈组件与凹槽的连接更稳固。具体地，固定件可为卡扣，且其材质为非导磁材料。
进一步地，请参考图4，至少一个所述支架10中，沿所述支架组件的径向靠近所述支架组件的中心轴线的台阶面空置，且所述台阶面具有沿所述支架组件的轴向凸起的凸起部。优选地，至少有三个支架10具有如上述的空置的台阶面11，为便于叙述，具有上述空置的台阶面11的支架10记为第一支架，相应地，其他支架记为第二支架，沿支架组件的周向每相邻两个第二支架之间优选配置一个第一支架。所述空置的台阶面11具有沿所述支架组件的轴向凸起的凸起部13。在多晶硅蚀刻机台内安装所述的射频线圈装置时，凸起部13起到支点的效果，用于与机台内的一类似锅状的部件相接触，确保整个射频线圈装置相对于类似锅状的部件的间距保持一致。
本实施例还提供一种多晶硅蚀刻机台，其包括如上所述的射频线圈装置。由于所述多晶硅蚀刻机台包括如上所述的射频线圈装置，因此所述多晶硅蚀刻机台也具备由所述射频线圈装置带来的有益效果。本领域技术人员可以根据实际现有技术对多晶硅蚀刻机台的其他部件和结构进行设置，这里对多晶硅蚀刻机台的设置原理及其他部件不作详细的说明。
综上所述，在本发明提供的射频线圈装置及多晶硅蚀刻机台中，所述射频线圈装置包括线圈组件及支架组件，所述支架组件包括多个呈环状分布的支架，所述支架包括多个沿所述支架组件的轴向设置的台阶面，每个所述支架的多个所述台阶面沿所述支架组件的径向依次排列，所述线圈组件围绕所述支架组件的中心轴线盘绕设置于所述台阶面上；其中，每个所述台阶面上至多盘设一匝所述线圈组件，且每个所述支架至少具有一个空置的台阶面。通过设置每个台阶面上至多盘设一匝线圈组件，且每个支架至少具有一个空置的台阶面，使线圈组件可利用空置的台阶面调节线圈的径向间距，即调节相邻两匝线圈组件的相对距离，改变线圈组件的绕行密度，进而优化多晶硅蚀刻机台的蚀刻率的均匀性。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种射频线圈装置，其特征在于，包括线圈组件及支架组件，所述支架组件包括多个呈环状分布的支架，所述支架包括多个沿所述支架组件的轴向设置的台阶面，每个所述支架的多个所述台阶面沿所述支架组件的径向依次排列，所述线圈组件围绕所述支架组件的中心轴线盘绕设置于所述台阶面上；其中，每个所述台阶面上至多盘设一匝所述线圈组件，且每个所述支架至少具有一个空置的台阶面。
2.根据权利要求1所述的射频线圈装置，其特征在于，所述线圈组件于同一个所述支架盘绕的匝数至多为N，每个所述支架上台阶面的数量为M，其中，N为(M-1)的整数部分，且M为大于2的自然数。
3.根据权利要求1所述的射频线圈装置，其特征在于，所述线圈组件包括至少三个子线圈，至少三个所述子线圈围绕所述支架组件的中心轴线周向均匀分布。
4.根据权利要求3所述的射频线圈装置，其特征在于，在同一个所述支架上，至少三个所述子线圈沿所述支架组件的径向依次排列。
5.根据权利要求1所述的射频线圈装置，其特征在于，每个所述支架的多个所述台阶面向外沿所述支架组件的轴向依次抬升。
6.根据权利要求1所述的射频线圈装置，其特征在于，所述台阶面具有凹槽，所述凹槽沿所述支架组件的周向延伸贯通所述台阶面，且所述凹槽沿所述支架组件的轴向开放，所述凹槽用于供至多一匝所述线圈组件卡合入。
7.根据权利要求6所述的射频线圈装置，其特征在于，所述凹槽沿所述支架组件的周向的横截面为梯形，所述线圈组件用于沿所述梯形的上底边向下底边的方向卡合入所述凹槽；所述梯形的上底边的长度小于下底面的长度，且所述梯形的上底边的长度不大于一匝所述线圈组件的线径。
8.根据权利要求1所述的射频线圈装置，其特征在于，所述射频线圈装置还包括固定件，所述线圈组件卡合入所述凹槽的部分套设有所述固定件。
9.根据权利要求1所述的射频线圈装置，其特征在于，至少一个所述支架中，沿所述支架组件的径向靠近所述支架组件的中心轴线的台阶面空置，且所述空置的台阶面具有沿所述支架组件的轴向凸起的凸起部。
10.一种多晶硅蚀刻机台，其特征在于，包括根据权利要求1～9中任一项所述的射频线圈装置。
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