CN213519855U - 一种等离子体处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种等离子体处理设备。包括反应腔室，反应腔室包括相对设置的顶部和底部，还包括：上电极和下电极，上电极位于下电极和顶部之间，下电极位于上电极和底部之间；挡板，位于上电极和底部之间，且围绕下电极设置；挡板上设置有多个开孔；抽气泵，位于反应腔室外，底部设置有排气孔，抽气泵与排气孔连接。本实用新型实施例提供的技术方案可以促进反应腔室内气流流动，改善异物堆积问题，降低反应进程中产生异物不良的现象的风险。

Description

一种等离子体处理设备

技术领域

本实用新型实施例涉及半导体技术领域，尤其涉及一种等离子体处理设备。

背景技术

在半导体及显示面板制造工艺中，常常使用等离子体进行刻蚀工艺与沉积工艺。等离子体刻蚀和沉积的原理是，将暴露在电场中的气体形成等离子体，电离气体原子通过电场加速，释放足够的力量蚀刻表面(刻蚀工艺)或紧紧粘合材料(沉积工艺)。

在等离子体刻蚀工艺或沉积工艺中，反应腔室内需保持适当的工作气压。图1是现有技术提供的一种等离子体处理设备的结构示意图。参见图1，等离子体处理设备的反应腔室(图1未示出)内设置有上电极(图1未示出)和下电极10’，下电极10’外围围绕有固定结构20’，固定结构20’用于固定待处理材料，防止待处理材料滑动，固定结构外围设置有挡板30’，挡板30’在四角处留有空隙。反应腔室内的气体(可能裹挟有固体颗粒)通过该四个空隙流至反应腔室的排气孔，然后通过抽气泵排出，以使反应腔室内保持适当的工作气压。但是，在挡板30’所在位置处，气体流动量较小，容易在下电极10’和固定结构20’上堆积异物，造成反应进程中产生异物不良的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种等离子体处理设备，其能够促进反应腔室内气流流动，改善异物堆积问题，降低反应进程中产生异物堆积导致的不良现象的风险。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种等离子体处理设备，包括：

反应腔室，所述反应腔室包括相对设置的顶部和底部，还包括：

上电极和下电极，所述上电极位于所述下电极和所述顶部之间，所述下电极位于所述上电极和所述底部之间；

挡板，位于所述上电极和所述底部之间，且围绕所述下电极设置；所述挡板上设置有多个开孔；

抽气泵，位于所述反应腔室外，所述底部设置有排气孔，所述抽气泵与所述排气孔连接。

作为等离子体处理设备的一种优选方案，所述挡板包括开孔设置区和非开孔设置区，所述开孔位于所述开孔设置区；

所述排气孔在所述挡板上的正投影与所述非开孔设置区交叠。

作为等离子体处理设备的一种优选方案，所述等离子体处理设备还包括过滤网，所述过滤网位于所述抽气泵和所述挡板之间。

作为等离子体处理设备的一种优选方案，所述挡板包括第一挡板分部、第二挡板分部、第三挡板分部和第四挡板分部，所述第一挡板分部和所述第二挡板分部相对设置，所述第三挡板分部和所述第四挡板分部相对设置，所述第一挡板分部分别与所述第三挡板分部以及所述第四挡板分部相邻，所述第三挡板分部分别与所述第一挡板分部以及所述第二挡板分部相邻；

所述第一挡板分部包括至少一个第一开孔设置区，所述第二挡板分部包括至少一个第二开孔设置区，所述第三挡板分部包括至少一个第三开孔设置区，所述第四挡板分部包括至少一个第四开孔设置区；所述第一开孔设置区与所述第二开孔设置区一一对应，且对应设置的所述第一开孔设置区与所述第二开孔设置区关于所述挡板的几何中心点对称；所述第三开孔设置区与所述第四开孔设置区一一对应，且对应设置的所述第三开孔设置区与所述第四开孔设置区关于所述挡板的几何中心点对称。

作为等离子体处理设备的一种优选方案，所述第一挡板分部包括至少一个第一非开孔设置区，所述第二挡板分部包括至少一个第二非开孔设置区，所述第三挡板分部包括至少一个第三非开孔设置区，所述第四挡板分部包括至少一个第四非开孔设置区；所述第一非开孔设置区与所述第二非开孔设置区一一对应，且对应设置的所述第一非开孔设置区与所述第二非开孔设置区关于所述挡板的几何中心点对称；所述第三非开孔设置区与所述第四非开孔设置区一一对应，且对应设置的所述第三非开孔设置区与所述第四非开孔设置区关于所述挡板的几何中心点对称；

所述第一非开孔设置区、所述第二开孔设置区、所述第三开孔设置区以及所述第四开孔设置区均与所述排气孔一一对应设置。

作为等离子体处理设备的一种优选方案，所述挡板包括多个子挡板，多个所述子挡板围绕组成所述挡板。

作为等离子体处理设备的一种优选方案，各所述子挡板的尺寸相同。

作为等离子体处理设备的一种优选方案，各所述开孔的尺寸相同，且同一所述开孔设置区内的任意两所述开孔之间的间距相同。

作为等离子体处理设备的一种优选方案，所述挡板的开口率大于14.5％。

作为等离子体处理设备的一种优选方案，所述开孔的轮廓形状包括矩形、菱形、圆形、椭圆形、梯形和环形中的至少一种。

本实用新型的有益效果为：通过在挡板上设置开孔，使得在挡板设置有开孔的位置处，反应腔室内的气体穿出该开孔并流至反应腔室的排气孔处，然后通过抽气泵排出，如此，可增大挡板所在位置处气体流动量，缓解异物在下电极和固定结构上堆积的问题，降低反应进程中产生异物不良的现象的风险。

附图说明

图1是现有技术提供的一种等离子体处理设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种等离子体处理设备的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种挡板的结构示意图；

图4是图3中的挡板的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的另一种挡板的结构示意图。

具体实施方式

参考下面结合附图详细描述的实施例，本实用新型的优点和特征以及实现它们的方法将变得显而易见。然而，本实用新型不限于以下公开的实施例，而是可以以各种不同的形式来实现，提供本实施例仅仅是为了完成本实用新型的公开并且使本领域技术人员充分地了解本实用新型的范围，并且本实用新型仅由权利要求的范围限定。相同的附图标记在整个说明书中表示相同的构成要素。

以下，参照附图来详细描述本实用新型。

图2是本实用新型实施例提供的一种等离子体处理设备的结构示意图。图3是本实用新型实施例提供的一种挡板的结构示意图。参见图2和图3，该等离子体处理设备包括反应腔室110，反应腔室110包括相对设置的顶部111和底部112，还包括：上电极120和下电极130，上电极120位于下电极130和顶部 111之间，下电极130位于上电极120和底部112之间；挡板140，位于上电极 120和底部112之间，且围绕下电极130设置；挡板140上设置有多个开孔H；抽气泵150，位于反应腔室110外，底部112设置有排气孔113，抽气泵150与排气孔113连接。

具体的，反应腔室110可以为真空腔室或者其它本领域技术人员可知类型的腔室。等离子体处理设备的进气孔(图2中未示出)可以设置在顶部111，刻蚀或沉积过程中所需的工艺气体可通过进气孔进入反应腔室110内。等离子体处理设备的排气孔113可以设置在底部112，排气孔113与抽气泵150中的抽气管连接，反应腔室110内的气体在抽气泵150的作用下依次穿过挡板140上的开孔H、排气孔113从反应腔室110内排出，以保持适当的工作气压。需要说明的是，进气孔、排气孔113和抽气泵150的数量本领域技术人员可根据实际情况设置，此处不作限定。

具体的，如图2所示，上电极120与下电极130相对设置，上电极120和下电极130可以与一电源(图2中未示出)连接以使上电极120和下电极130之间形成电压差。示例性地，如图2和图3所示，下电极130四周还可以环绕设置固定结构160，固定结构160用于固定待处理材料20，以防待处理材料20滑动，进而确保刻蚀位置或沉积位置准确，其中，固定结构160的材料本领域技术人员可根据实际情况设置，此处不作限定。示例性地，固定结构160的材料可以采用陶瓷。需要说明的是，图2和图3中仅示例性示出了上电极120下电极130 的形状为矩形，但并非对本实用新型实施例的限定，本领域技术人员可根据实际情况设置上电极120下电极130的形状。

具体的，挡板140上设置有开孔H，开孔H的数量、尺寸、轮廓形状以及分布，本领域技术人员均可根据实际情况设置，本实用新型实施例对此不作限定。优选地，开孔H的轮廓形状可以包括矩形、菱形、圆形、椭圆形、梯形和环形中的至少一种。示例性地，多个开孔H可以均匀分布在挡板140上，也可以无规则分布在挡板140上，还可以集中分布在挡板140的多个区域(如图3 所示)。

示例性地，在进行等离子体刻蚀或沉积时，工艺气体分子通过顶部111的进气孔进入反应腔室110内，上电极120和下电极130之间的电压差形成电场，工艺气体分子在电场作用下激发出等离子体。以刻蚀工艺为例，形成的等离子体对固定结构160上的待刻蚀材料进行轰击或者溅射，形成易挥发物质，实现刻蚀目的，反应腔室110底部112的排气孔113与抽气泵150连接，反应腔室 110内的气体穿过挡板140上的开孔H、底部112的排气孔113在抽气泵150 的作用排出，以完成刻蚀并保持适当的工作气压。

可以理解的是，由于挡板140上设置有开孔H，因此气体流动至挡板140 和固定结构160所在位置时，部分气体可通过挡板140上的开孔H透过挡板140 流出，而不是沉积在挡板140和固定结构160上，如此，可促进反应腔室110 内气体流动，改善挡板140和固定结构160上容易堆异物的问题。

本实用新型的有益效果为：通过在挡板140上设置开孔H，使得在挡板140 设置有开孔H的位置处，反应腔室110内的气体穿出该开孔H并流至反应腔室 110的排气孔113处，然后通过抽气泵150排出，如此，可增大挡板140所在位置处气体流动量，缓解异物在下电极130和固定结构160上堆积的问题，降低反应进程中产生异物不良的现象的风险。

继续参见图2和图3，优选地，挡板140包括开孔设置区141和非开孔设置区142，开孔H位于开孔设置区141，排气孔113在挡板140上的正投影与非开孔设置区142交叠。需要说明的是，为清楚表示开孔设置区141和非开孔设置区142，图3中将开孔设置区141和非开孔设置区142通过不同线型的方框标示。

具体的，开孔设置区141设置有开孔H，非开孔设置区142不设置开孔H。开孔设置区141和非开孔设置区142的数量以及分布本领域技术人员可根据实际情况设置，此处不作限定。开孔设置区141内开孔H的数量以及分布本领域技术人员也可根据实际情况设置，此处也不作限定。示例性地，如图3所示，开孔设置区141内的开孔H成行成列排布。

可以理解的是，通过设置排气孔113在挡板140上的正投影与非开孔设置区142交叠，且与开孔设置区141无交叠，可避免反应腔室110内尺寸较大的颗粒物直接落入抽气泵150内，进而防止抽气泵150堵塞。

优选地，该等离子体处理设备还包括过滤网，过滤网位于抽气泵150和挡板140之间。

具体的，过滤网可以位于反应腔室110外，且设置在排气孔113和抽气泵 150之间。过滤网还可以位于反应腔室110内，且设置在排气孔113和挡板140 之间。通过过滤网拦截尺寸较大的颗粒物，可避免尺寸较大的颗粒物被气流裹挟进入抽气泵150内，进而防止抽气泵150堵塞。

图4是图3中的挡板的结构示意图。参见图3和图4，优选地，挡板140 包括第一挡板分部140A、第二挡板分部140B、第三挡板分部140C和第四挡板分部140D，第一挡板分部140A和第二挡板分部140B相对设置，第三挡板分部140C和第四挡板分部140D相对设置，第一挡板分部140A分别与第三挡板分部140C以及第四挡板分部140D相邻，第三挡板分部140C分别与第一挡板分部140A以及第二挡板分部140B相邻。第一挡板分部140A包括至少一个第一开孔设置区141A，第二挡板分部140B包括至少一个第二开孔设置区141B，第三挡板分部140C包括至少一个第三开孔设置区141C，第四挡板分部140D 包括至少一个第四开孔设置区141D；第一开孔设置区141A与第二开孔设置区 141B一一对应，且对应设置的第一开孔设置区141A与第二开孔设置区141B 关于挡板的几何中心点O对称；第三开孔设置区141C与第四开孔设置区141D 一一对应，且对应设置的第三开孔设置区141C与第四开孔设置区141D关于挡板的几何中心点O对称。如此，有利于反应腔室110内的气体相对均一地向多个方向流动，促进反应腔室110内的气体流动，并且，由于每个挡板分部上都设置有开孔H，使得每个挡板分部处均不易产生异物堆积。

继续参见图3和图4，优选地，第一挡板分部140A包括至少一个第一非开孔设置区142A，第二挡板分部140B包括至少一个第二非开孔设置区142B，第三挡板分部140C包括至少一个第三非开孔设置区142C，第四挡板分部140D 包括至少一个第四非开孔设置区142D；第一非开孔设置区142A与第二非开孔设置区142B一一对应，且对应设置的第一非开孔设置区142A与第二非开孔设置区142B关于挡板的几何中心点O对称；第三非开孔设置区142C与第四非开孔设置区142D一一对应，且对应设置的第三非开孔设置区142C与第四非开孔设置区142D关于挡板的几何中心点O对称；第一非开孔设置区142A、第二开孔设置区142B、第三开孔设置142C以及第四开孔设置区142D均与排气孔113 一一对应设置。如此，有利于从各开孔设置区141中的开孔H流出的气体相对均一地被抽气泵150抽走，并且，由于每个挡板分部都对应设置有排气孔113，使得从每个挡板分部处流出的气体均能够及时被抽走。

继续参见图3和图4，优选地，每个开孔设置区141与至少一个非开孔设置区142相邻。

示例性地，参见图3和图4，每个第一开孔设置区141A与一个第一非开孔设置区142A相邻，每个第二开孔设置区141B与一个第二非开孔设置区142B 相邻，每个第三开孔设置区141C与一个第三非开孔设置区142C相邻，每个第四开孔设置区141D与一个第四非开孔设置区142D相邻，这样能够使从开孔H 流出的气体通过就近的排气孔113排出，有利于提高反应腔室110内气体的排出速率，进而降低异物在挡板140上沉积的概率。

本实用新型实施例提供的等离子体处理设备中，反应腔室110内的能够更均一地向各个方向流动，且各处流速也更均匀，使得挡板140各处和固定结构 160均不易产生异物堆积。

图5是本实用新型实施例提供的另一种挡板的结构示意图。参见图5，优选地，挡板140包括多个子挡板140Z，多个子挡板140Z围绕组成挡板140。如此，便于挡板140安装，且便于挡板140拆分清洗。

需要说明的是，图5中仅示例性示出了子挡板140Z的数量为8，但并非对本实用新型实施例的限定，本领域技术人员可根据实际情况设置子挡板140Z的数量。

还需要说明的是，图5中还示例性示出了固定结构160包括多个子固定结构，多个子固定结构围绕组成固定结构160。如此，便于固定结构160安装以及拆分清洗。

继续参见图5，优选地，各子挡板140Z的尺寸相同。

具体的，各子挡板140Z的尺寸相同包括各子挡板140Z的轮廓尺寸相同、子挡板140Z上的开孔设置区141和非开孔设置区142在子挡板140Z上的具体分布情况、开孔设置区141内开孔H的设置情况相同。如此，在安装挡板140 时，无需区分各子挡板140Z的安装位置，使得挡板140的安装操作简单，避免出现子挡板140Z安装位置错误的问题。

继续参见图5，优选地，各开孔H的尺寸相同，且同一开孔设置区141内的任意两开孔H之间的间距相同。如此，可使挡板140的制备工艺简单，有利于降低挡板140的制备成本。

优选地，挡板140的开口率大于14.5％。

具体的，挡板140上未设置开孔H时的面积为S，挡板140上设置开孔H 后所有开孔H的总面积为s，s比上S即为挡板140的开口率。通过设置挡板 140的开口率大于14.5％，可确保挡板140中能够透过气体的开孔H的面积足够大，进而较大程度地降低气体在挡板140上沉积的可能性，有效改善异物沉积问题。

尽管上面已经参考附图描述了本实用新型的实施例，但是本实用新型不限于以上实施例，而是可以以各种形式制造，并且本领域技术人员将理解，在不改变本实用新型的技术精神或基本特征的情况下，可以以其他特定形式来实施本实用新型。因此，应该理解，上述实施例在所有方面都是示例性的而不是限制性的。

Claims (10)

1.一种等离子体处理设备，包括反应腔室，所述反应腔室包括相对设置的顶部和底部，其特征在于，还包括：

上电极和下电极，所述上电极位于所述下电极和所述顶部之间，所述下电极位于所述上电极和所述底部之间；

挡板，位于所述上电极和所述底部之间，且围绕所述下电极设置；所述挡板上设置有多个开孔；

抽气泵，位于所述反应腔室外，所述底部设置有排气孔，所述抽气泵与所述排气孔连接。

2.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其特征在于，所述挡板包括开孔设置区和非开孔设置区，所述开孔位于所述开孔设置区；

所述排气孔在所述挡板上的正投影与所述非开孔设置区交叠。

3.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其特征在于，所述等离子体处理设备还包括过滤网，所述过滤网位于所述抽气泵和所述挡板之间。

4.根据权利要求2所述的等离子体处理设备，其特征在于，所述挡板包括第一挡板分部、第二挡板分部、第三挡板分部和第四挡板分部，所述第一挡板分部和所述第二挡板分部相对设置，所述第三挡板分部和所述第四挡板分部相对设置，所述第一挡板分部分别与所述第三挡板分部以及所述第四挡板分部相邻，所述第三挡板分部分别与所述第一挡板分部以及所述第二挡板分部相邻；

所述第一挡板分部包括至少一个第一开孔设置区，所述第二挡板分部包括至少一个第二开孔设置区，所述第三挡板分部包括至少一个第三开孔设置区，所述第四挡板分部包括至少一个第四开孔设置区；所述第一开孔设置区与所述第二开孔设置区一一对应，且对应设置的所述第一开孔设置区与所述第二开孔设置区关于所述挡板的几何中心点对称；所述第三开孔设置区与所述第四开孔设置区一一对应，且对应设置的所述第三开孔设置区与所述第四开孔设置区关于所述挡板的几何中心点对称。

5.根据权利要求4所述的等离子体处理设备，其特征在于，所述第一挡板分部包括至少一个第一非开孔设置区，所述第二挡板分部包括至少一个第二非开孔设置区，所述第三挡板分部包括至少一个第三非开孔设置区，所述第四挡板分部包括至少一个第四非开孔设置区；所述第一非开孔设置区与所述第二非开孔设置区一一对应，且对应设置的所述第一非开孔设置区与所述第二非开孔设置区关于所述挡板的几何中心点对称；所述第三非开孔设置区与所述第四非开孔设置区一一对应，且对应设置的所述第三非开孔设置区与所述第四非开孔设置区关于所述挡板的几何中心点对称；

所述第一非开孔设置区、所述第二开孔设置区、所述第三开孔设置区以及所述第四开孔设置区均与所述排气孔一一对应设置。

6.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其特征在于，所述挡板包括多个子挡板，多个所述子挡板围绕组成所述挡板。

7.根据权利要求6所述的等离子体处理设备，其特征在于，各所述子挡板的尺寸相同。

8.根据权利要求2所述的等离子体处理设备，其特征在于，各所述开孔的尺寸相同，且同一所述开孔设置区内的任意两所述开孔之间的间距相同。

9.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其特征在于，所述挡板的开口率大于14.5％。

10.根据权利要求1所述的等离子体处理设备，其特征在于，所述开孔的轮廓形状包括矩形、菱形、圆形、梯形和环形中的至少一种。

Images