[實用新型]一種防止打火的等離子刻蝕裝置的下電極結構

有效

• 申請號: 202020751930.1
• 申請日: 2020-05-09
• 公開（公告）號: CN211957593U
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 王鋮熠;劉小波;郭頌;侯永剛;李娜;張軍;胡冬冬;許開東
• 申請（專利權）人: 北京魯汶半導體科技有限公司
• 主分類號: H01J37/04
• 分類號: H01J37/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 肖鵬

本實用新型公開了一種防止打火的等離子刻蝕裝置的下電極結構，包括下電極和外部進氣通道；下電極的上表面設置有冷卻氣槽；冷卻氣體經外部進氣通道進入冷卻氣槽；外部進氣通道內靠近下電極的一端沿氣流方向嵌入設置有多個首尾相連的毛細管；每個毛細管的兩端均設置有臺階沉槽；每個毛細管包括多個沿氣流方向的流通支管；流通支管的兩端開設在臺階沉槽的槽底；相鄰的兩個毛細管的流通支管交錯布置。本實用新型通過毛細管將冷卻氣體分流；相鄰的兩個毛細管的流通支管交錯布置，從而在流動方向不會有較長的線性冷卻氣體的流動通道，進一步分隔減小了冷卻氣體通道的空間，防止打火；毛細管兩端的臺階沉槽可防止流通支管的堵塞。

技術領域

本實用新型屬于半導體加工設備技術領域，尤其涉及一種防止打火的等離子刻蝕裝置的下電極結構。

背景技術

在半導體刻蝕機設備中，晶圓放置于下電極上。刻蝕工藝時大量的等離子體刻蝕晶圓表面會產生熱量，需要在下電極內部通入冷卻氣體，冷卻氣體一般采用氦氣。冷卻氣體通過下電極上表面的冷卻氣槽均勻分散到晶圓的背面，使得晶圓的冷卻更加均勻，降低晶圓溫度從而獲得更好的工藝結果。

但是流入下電極的冷卻氣體在流動至下電極的進氣口附近時，會有電位差，當冷卻氣體通道空間過大時，極易產生打火現象，進而影響氦氣對晶圓背面的冷卻效果，最終影響工藝效果。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提出一種防止打火的等離子刻蝕裝置的下電極結構，減小冷卻氣體通道的空間，防止打火。

技術方案：本實用新型提出一種防止打火的等離子刻蝕裝置的下電極結構，包括下電極和外部進氣通道；所述下電極的上表面設置有冷卻氣槽；冷卻氣體經外部進氣通道進入冷卻氣槽；所述外部進氣通道內靠近下電極的一端沿氣流方向嵌入設置有多個首尾相連的毛細管；每個所述毛細管的兩端均設置有臺階沉槽；

每個所述毛細管包括多個沿氣流方向的流通支管；所述流通支管的兩端開設在臺階沉槽的槽底；相鄰的兩個毛細管的流通支管交錯布置。

進一步，相鄰的兩個毛細管的流通支管沿徑向交錯布置。

進一步，所述下電極包括底板和固定在底板上的頂板；所述冷卻氣槽設置在頂板上表面；所述頂板的下表面加工有冷卻氣通道；所述底板上設置有冷卻氣進口；

外部進氣通道的冷卻氣體依次流經冷卻氣進口、冷卻氣通道和冷卻氣槽。

進一步，所述冷卻氣槽為環狀。

進一步，所述下電極的外部設置有絕緣殼；所述絕緣殼包括固定在下電極下方的陶瓷座、圍繞在下電極側壁外周的絕緣環和固定在下電極上方的陶瓷壓環。

進一步，還包括底座、屏蔽環和限制環；所述底座固定在反應腔體底部；所述屏蔽環和限制環依次設置在底座上方；所述下電極及其絕緣殼置于底座上方，且位于屏蔽環和限制環內。

有益效果：本實用新型通過毛細管將冷卻氣體分流，減小冷卻氣體通道的空間，防止打火；相鄰的兩個毛細管的流通支管交錯布置，從而在流動方向不會有較長的線性冷卻氣體的流動通道，進一步分隔減小了冷卻氣體通道的空間，防止打火；所述毛細管兩端的臺階沉槽可防止相鄰的兩個毛細管的流通支管的端面直接接觸，而造成的流通支管的堵塞。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的外部進氣通道處的局部結構示意圖；

圖3為本實用新型的相鄰的兩個毛細管的其中一個的結構示意圖；

圖4為本實用新型的相鄰的兩個毛細管的另一個的結構示意圖；

圖5為本實用新型的下電極的結構示意圖。

具體實施方式