一种等离子刻蚀设备的制作方法

1.本技术涉及半导体技术领域，尤其涉及一种等离子刻蚀设备。


背景技术：

2.电感耦合等离子体(inductive coupled plasma，icp)刻蚀技术是半导体芯片加工制造过程中的一种重要工艺。等离子刻蚀工艺由等离子刻蚀机完成。等离子刻蚀工艺的步骤包括刻蚀气体的导入、等离子体的生成、等离子体扩散至待刻蚀样品表面、等离子体在待刻蚀表面的扩散、等离子体与表面物质的反应以及反应产物的解吸附并排出等过程。
3.等离子体在进入刻蚀腔体之前先要经过加热腔体进行加热。加热腔体中设置有加热器来对等离子体进行加热。在实际使用过程中，用于承载加热器的陶瓷底座也会被加热至高温，为了增加陶瓷底座的使用寿命，目前一般使用风扇对陶瓷底座降温，避免陶瓷底座温度太高影响使用寿命。
4.然而，目前的风扇的吹风方向是固定的，这导致陶瓷底座表面温度分布梯度较大，极不均匀，极易造成陶瓷底座碎裂(陶瓷底座表面不同区域温差超过80摄氏度时容易碎裂)。因此，有必要提供一种更有效、更可靠的技术方案，提高陶瓷底座表面的温度均匀性，提高陶瓷底座的使用寿命。


技术实现要素：

5.本技术提供一种等离子刻蚀设备，可以提高陶瓷底座表面的温度均匀性，提高陶瓷底座的使用寿命。
6.本技术提供一种等离子刻蚀设备，包括：加热腔体；陶瓷底座，设置于所述加热腔体底部，用于承载加热器；风扇，设置于所述加热腔体的第一侧，用于向所述陶瓷底座吹风降温；扇叶结构，设置于所述风扇的出风面，用于引导所述风扇吹出的气流方向；控制装置，与所述扇叶结构连接，用于控制所述扇叶结构的引导方向。
7.在本技术的一些实施例中，所述扇叶结构包括第一扇叶，所述第一扇叶被配置为引导所述风扇吹出的气流在竖直方向扫动。
8.在本技术的一些实施例中，所述第一扇叶被配置为通过调整所述第一扇叶与水平面的夹角调整所述扇叶结构的引导方向。
9.在本技术的一些实施例中，所述第一扇叶与水平面的夹角的调整范围为20度至60度。
10.在本技术的一些实施例中，所述扇叶结构包括第二扇叶，所述第二扇叶被配置为引导所述风扇吹出的气流在水平方向扫动。
11.在本技术的一些实施例中，所述加热腔体的第二侧还设置有若干散热孔，所述第二侧与所述第一侧相对。
12.在本技术的一些实施例中，所述陶瓷底座上还设置有温度监控装置，用于监控所述陶瓷底座表面的温度分布情况。
13.在本技术的一些实施例中，所述控制装置被配置为根据所述温度监控装置的监控结果控制所述扇叶结构的引导方向。
14.在本技术的一些实施例中，所述陶瓷底座包括若干监控区域，所述控制装置包括与所述若干监控区域对应的控制档位。
15.在本技术的一些实施例中，所述控制档位对应不同的扇叶结构引导方向，不同的扇叶结构引导方向对应不同的监控区域。
16.本技术提供一种等离子刻蚀设备，利用可调节扇叶方向的扇叶结构来调整风扇的吹风方向，可以提高陶瓷底座表面的温度均匀性，提高陶瓷底座的使用寿命。
附图说明
17.以下附图详细描述了本技术中披露的示例性实施例。其中相同的附图标记在附图的若干视图中表示类似的结构。本领域的一般技术人员将理解这些实施例是非限制性的、示例性的实施例，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本技术的范围，其他方式的实施例也可能同样的完成本技术中的实用新型意图。应当理解，附图未按比例绘制。其中：
18.图1为本技术实施例所述的等离子刻蚀设备的结构示意图；
19.图2为本技术实施例所述的等离子刻蚀设备的扇叶结构在第一状态时的结构示意图。
20.图3为本技术实施例所述的等离子刻蚀设备的扇叶结构在第二状态时的结构示意图；
21.图4、图5和图6为本技术实施例所述的等离子刻蚀设备中风扇和扇叶结构的结构示意图。
具体实施方式
22.以下描述提供了本技术的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本技术中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本技术的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本技术不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。
23.下面结合实施例和附图对本实用新型技术方案进行详细说明。
24.图1为本技术实施例所述的等离子刻蚀设备的结构示意图。下面结合附图对本技术实施例所述的等离子刻蚀设备的结构进行详细说明。
25.本技术提供一种等离子刻蚀设备100，参考图1所示，包括：加热腔体110；陶瓷底座120，设置于所述加热腔体110底部，用于承载加热器；风扇130，设置于所述加热腔体110的第一侧，用于向所述陶瓷底座120吹风降温；扇叶结构140，设置于所述风扇130的出风面，用于引导所述风扇130吹出的气流方向；控制装置150，与所述扇叶结构140连接，用于控制所述扇叶结构140的引导方向。
26.在传统的等离子刻蚀设备中，风扇的吹风方向是固定的，这导致陶瓷底座表面温度分布梯度较大，极不均匀，极易造成陶瓷底座碎裂。而参考图1所示，在本技术的技术方案中，可以通过所述控制装置150来调整所述扇叶结构140的引导方向进而调整风扇130的吹
风方向，可以提高陶瓷底座120表面的温度均匀性，提高陶瓷底座120的使用寿命。
27.所述加热腔体110为一个接近密封的腔体用于在等离子体进过所述加热腔体110时加热等离子体。所述陶瓷底座120用于承载加热器(图中未示出)。
28.继续参考图1所示，在本技术的一些实施例中，所述扇叶结构包括第一扇叶141，所述第一扇叶141被配置为引导所述风扇130吹出的气流在竖直方向扫动(也就是图1中的上下方向)。
29.具体地，在本技术的一些实施例中，所述第一扇叶141引导所述风扇130吹出的气流在竖直方向扫动的实现方法为：所述第一扇叶141被配置为通过调整所述第一扇叶141与水平面的夹角调整所述扇叶结构140的引导方向。下面通过所述扇叶结构在不同状态下的情况来展示如何通过调整所述第一扇叶141与水平面的夹角调整所述扇叶结构140的引导方向。
30.图2为本技术实施例所述的等离子刻蚀设备的扇叶结构在第一状态时的结构示意图。
31.参考图2所示，在第一状态下，所述第一扇叶141与水平面的夹角为a。所述第一扇叶141在第一状态下时能够引导所述风扇130吹出的气流到达陶瓷底座120的最外侧(最右侧)。
32.图3为本技术实施例所述的等离子刻蚀设备的扇叶结构在第二状态时的结构示意图。
33.参考图3所示，在第二状态下，所述第一扇叶141与水平面的夹角为b。所述第一扇叶141在第二状态下时能够引导所述风扇130吹出的气流到达陶瓷底座120的最内侧(最左侧)。
34.在本技术的一些实施例中，所述第一扇叶141与水平面的夹角的调整范围为20度至80度，其中第一状态下的夹角a小于20度，第二状态下的夹角b大于80度。所述调整范围需要保证所述风扇130的吹出的气流能够在调整时覆盖整个陶瓷底座120表面，实现对整个陶瓷底座120表面的降温工作。
35.在本技术的一些实施例中，所述扇叶结构140还包括第二扇叶(图中未示出)，所述第二扇叶被配置为引导所述风扇吹出的气流在水平方向扫动，也就是在垂直于图1中图片的方向扫动。关于第二扇叶的结构和工作原理可以参考第一扇叶，在此不做赘述。
36.在本技术的一些实施例中，所述控制装置150例如为电机。电机可以带动扇叶结构中的转轴转动进而带动第一扇叶转动，实现第一扇叶角度的调整。
37.在本技术的一些实施例中，所述控制装置150还可以被配置为控制所述风扇130的风速。具体地，对温度较高的陶瓷底座区域加大风速；对温度较低的陶瓷底座区域减小风速。
38.在本技术的一些实施例中，所述加热腔体110的第二侧还设置有若干散热孔(图中未示出)，所述第二侧与所述第一侧相对(也就是图1中的右侧)。
39.图4、图5和图6为本技术实施例所述的等离子刻蚀设备中风扇和扇叶结构的结构示意图。其中，图4为所述风扇130和扇叶结构140的立体结构示意图；图5为所述风扇130和扇叶结构140的主视图；图6为所述风扇130和扇叶结构140的左视图。
40.参考图4、图5和图6所示，所述风扇130的数量可以是一个或多个。所述第一扇叶
141为长板结构。所述扇叶结构140覆盖整个所述风扇130的出风面。所述风扇130吹出的气流经过所述第一扇叶141的引导吹向所述第一扇叶141朝向的方向。
41.在本技术的一些实施例中，所述控制装置150控制所述扇叶结构140的方式可以是：控制所述第一扇叶141匀速地上下循环扫动，所述风扇130吹出的气流匀速在所述陶瓷底座120表面上左右扫动，对所述陶瓷底座120的整个表面均匀进行降温，避免出现温度过大导致陶瓷底座120碎裂。
42.在本技术的另一些实施例中，所述控制装置150控制所述扇叶结构140的方式也可以是：控制所述扇叶结构140有针对性的将风扇130吹出的气流引导至温度高的区域进行局部降温，达到使陶瓷底座120表面温度均匀的目的。
43.具体地，所述陶瓷底座120上还设置有温度监控装置(图中未示出)，用于监控所述陶瓷底座120表面的温度分布情况。所述控制装置150被配置为根据所述温度监控装置的监控结果控制所述扇叶结构的引导方向。
44.在本技术的一些实施例中，所述陶瓷底座120包括若干监控区域，所述控制装置150包括与所述若干监控区域对应的控制档位。所述控制档位对应不同的扇叶结构引导方向，不同的扇叶结构引导方向对应不同的监控区域。
45.例如，所述监控区域包括a区域、b区域、c区域和d区域；所述控制档位包括a档位、b档位、c档位和d档位。当温度监控装置显示a区域温度过高时，则将控制装置150调整至对应的a档位，在a档位下，所述控制装置150控制所述扇叶结构140的引导方向使得所述风扇130吹出的气流直吹向所述a区域，对所述a区域精准局部降温。为了提高局部降温的准确性，可以设置更多的监控区域和控制档位。
46.本技术的技术方案中，通过控制装置150不断调节第一扇叶141的角度，使得风扇130对陶瓷底座120表面能够均匀扫风；同时通过调节风扇130吹到陶瓷底座上的风量大小，实时调节其表面温度，可以提高陶瓷底座120表面的温度均匀性，使陶瓷底座120表面不同区域的温差不超过30摄氏度，极大的保护了陶瓷底座，大大提高了陶瓷底座的使用寿命，减少了陶瓷底座的维护问题。
47.本技术提供一种等离子刻蚀设备，利用可调节扇叶方向的扇叶结构来调整风扇的吹风方向，可以提高陶瓷底座表面的温度均匀性，提高陶瓷底座的使用寿命。
48.综上所述，在阅读本技术内容之后，本领域技术人员可以明白，前述申请内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本技术意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改都在本技术的示例性实施例的精神和范围内。
49.应当理解，本实施例使用的术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意或全部组合。应当理解，当一个元件被称作“连接”或“耦接”至另一个元件时，其可以直接地连接或耦接至另一个元件，或者也可以存在中间元件。
50.还应当理解，术语“包含”、“包含着”、“包括”或者“包括着”，在本技术文件中使用时，指明存在所记载的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但并不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
51.还应当理解，尽管术语第一、第二、第三等可以在此用于描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。因此，在
没有脱离本技术的教导的情况下，在一些实施例中的第一元件在其他实施例中可以被称为第二元件。相同的参考标号或相同的参考标记符在整个说明书中表示相同的元件。
52.此外，本技术说明书通过参考理想化的示例性截面图和/或平面图和/或立体图来描述示例性实施例。因此，由于例如制造技术和/或容差导致的与图示的形状的不同是可预见的。因此，不应当将示例性实施例解释为限于在此所示出的区域的形状，而是应当包括由例如制造所导致的形状中的偏差。因此，在图中示出的区域实质上是示意性的，其形状不是为了示出器件的区域的实际形状也不是为了限制示例性实施例的范围。

技术特征：
1.一种等离子刻蚀设备，其特征在于，包括：加热腔体；陶瓷底座，设置于所述加热腔体底部，用于承载加热器；风扇，设置于所述加热腔体的第一侧，用于向所述陶瓷底座吹风降温；扇叶结构，设置于所述风扇的出风面，用于引导所述风扇吹出的气流方向；控制装置，与所述扇叶结构连接，用于控制所述扇叶结构的引导方向。2.如权利要求1所述的等离子刻蚀设备，其特征在于，所述扇叶结构包括第一扇叶，所述第一扇叶被配置为引导所述风扇吹出的气流在竖直方向扫动。3.如权利要求2所述的等离子刻蚀设备，其特征在于，所述第一扇叶被配置为通过调整所述第一扇叶与水平面的夹角调整所述扇叶结构的引导方向。4.如权利要求3所述的等离子刻蚀设备，其特征在于，所述第一扇叶与水平面的夹角的调整范围为20度至60度。5.如权利要求1所述的等离子刻蚀设备，其特征在于，所述扇叶结构包括第二扇叶，所述第二扇叶被配置为引导所述风扇吹出的气流在水平方向扫动。6.如权利要求1所述的等离子刻蚀设备，其特征在于，所述加热腔体的第二侧还设置有若干散热孔，所述第二侧与所述第一侧相对。7.如权利要求1所述的等离子刻蚀设备，其特征在于，所述陶瓷底座上还设置有温度监控装置，用于监控所述陶瓷底座表面的温度分布情况。8.如权利要求7所述的等离子刻蚀设备，其特征在于，所述控制装置被配置为根据所述温度监控装置的监控结果控制所述扇叶结构的引导方向。9.如权利要求8所述的等离子刻蚀设备，其特征在于，所述陶瓷底座包括若干监控区域，所述控制装置包括与所述若干监控区域对应的控制档位。10.如权利要求9所述的等离子刻蚀设备，其特征在于，所述控制档位对应不同的扇叶结构引导方向，不同的扇叶结构引导方向对应不同的监控区域。

技术总结
本申请提供一种等离子刻蚀设备，所述等离子刻蚀设备包括：加热腔体；陶瓷底座，设置于所述加热腔体底部，用于承载加热器；风扇，设置于所述加热腔体的第一侧，用于向所述陶瓷底座吹风降温；扇叶结构，设置于所述风扇的出风面，用于引导所述风扇吹出的气流方向；控制装置，与所述扇叶结构连接，用于控制所述扇叶结构的引导方向。本申请提供一种等离子刻蚀设备，利用可调节扇叶方向的扇叶结构来调整风扇的吹风方向，可以提高陶瓷底座表面的温度均匀性，提高陶瓷底座的使用寿命。高陶瓷底座的使用寿命。高陶瓷底座的使用寿命。


技术研发人员：张二辉
受保护的技术使用者：上海微芸半导体科技有限公司
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/9/16