一种半导体加工腔室的制作方法

1.本发明涉及半导体加工技术领域，具体为一种半导体加工腔室。


背景技术：

2.等离子加工设备中通常包括预清洗腔室，用于对晶圆进行刻蚀工艺，以去除晶圆表面的杂质，从而有利于后续工艺步骤的有效进行。由于等离子体是由工艺气体电离形成的，工艺气体的气流场对等离子体的形成及分布起着至关重要的作用，也影响到晶圆的最终刻蚀效果。此外，对于包括刻蚀腔室的等离子加工设备而言，工艺气体的气流场对于刻蚀的均匀性也有着较大影响。
3.目前，在进行等离子刻蚀工艺的过程中，工艺气体通常由腔室顶部中心的气道或者腔室侧壁左右对称地进入，并被腔室底部的抽气泵抽走，以保证工艺气体的气流场能够在腔室中维持动态平衡。但是，由于基座等部件的设置，抽气泵通常无法设置在腔室底部的中心位置，这往往会导致腔室内部的等离子体分布偏向泵口方向，造成工艺均匀性变差，进而严重影响产品质量。


技术实现要素：

4.本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种半导体加工腔室。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体加工腔室，包括加工室，所述加工室的左右两侧靠近顶部处均插接有进气管，且所述进气管上设有管阀，所述加工室的底部靠近四角处均固定连接有支撑柱，且若干个所述支撑柱的底端共同固定连接有底板，所述加工室的内腔底部中间位置处设置有基座，且所述基座的外侧套设有第一内衬，所述第一内衬的底部与加工室的内腔底部固定连接，且所述第一内衬的内侧壁顶部处插接固定有第二内衬，所述第二内衬的外侧壁靠近顶部处开设有若干个透气孔，且所述第二内衬的左右两侧靠近中间位置处均固定连接有引流板，两个所述引流板的外侧壁均与加工室的内侧壁固定连接，所述第二内衬的内腔靠近中间位置处固定连接有隔板，且所述隔板上靠近左右两侧处均开设有排气口，所述隔板的顶部设有混合机构，所述隔板的底部设有导向机构，所述隔板上中间位置处固定连接有第一轴承，所述加工室的左右两侧靠近底部处均固定连接有壳体，且所述壳体远离加工室的一侧开设有开口，两个所述壳体的内腔顶部和底部均固定连接有导流块，且两个所述壳体的内腔顶部和底部均共同固定连接有竖板，所述第一内衬的左右两侧靠近底部处均开设有排气管，两个所述排气管相远离的一端分别贯穿加工室的左右两侧，并分别插接在相邻的壳体的侧壁上。
6.优选的，所述混合机构包括转轴，且所述转轴贯穿设置于第一轴承内腔，所述转轴的外侧壁靠近底端处固定连接有若干个吸气扇叶，所述加工室的顶部固定连接有电机壳，且所述电机壳的内腔顶部固定安装有传动电机，所述加工室的顶部开设有圆孔，且所述圆孔内腔固定连接有第二轴承，所述转轴的顶端贯穿第二轴承内腔，并与传动电机的动力输出端固定连接，所述转轴的外侧壁固定连接有若干个搅拌叶。
7.优选的，所述转轴的底端固定连接有传动锥形齿轮，且所述传动锥形齿轮的左右两侧均啮合有从动锥形齿轮，两个所述从动锥形齿轮相远离的一侧圆心处均固定连接有传动杆，所述第二内衬的左右两侧靠近底部处均开设有第一穿孔，所述第一内衬的左右两侧靠近顶部处均开设有第二穿孔，所述加工室的左右两侧靠近中间位置处均固定连接有第三轴承，两个所述传动杆相远离的一端分别贯穿相邻的第一穿孔、第二穿孔和第三轴承内腔，并均固定连接有主动锥形齿轮，两个所述主动锥形齿轮的底部均啮合有被动锥形齿轮，且所述被动锥形齿轮的底部圆心处固定连接有蜗杆，两个所述竖板上中间位置处均固定连接有第四轴承，且所述第四轴承内腔贯穿设有转杆，所述加工室的左右两侧靠近底部处均固定连接有横板，且所述横板上固定连接有第五轴承，两个所述蜗杆的底端分别贯穿相邻的第五轴承内腔，并均啮合有蜗轮，两个所述转杆相远离的一端分别与相邻的蜗轮固定连接，且两个所述转杆相邻一端均固定连接有若干个排气扇叶。
8.优选的，两个所述排气口的底部均贴合设有l形挡板，且两个所述l形挡板相远离的一侧均固定连接有横杆，所述第二内衬的左右两侧靠近底部处均开设有第三穿孔，所述加工室的内腔左右两侧靠近顶部处均固定安装有电液推杆，两个所述横杆相远离的一端分别贯穿相邻的第三穿孔内腔，并分别与相邻的电液推杆动力端固定连接。
9.优选的，所述底板的底部中间位置处固定安装有两个液压推杆，且两个所述液压推杆为左右设置，所述加工室的底部靠近左右两侧处均开设有通孔，两个所述液压推杆的动力端分别贯穿相邻的通孔内腔，并均与基座的底部固定连接，两个所述液压推杆的动力端外侧壁均套设有密封圈，且所述密封圈的顶部与加工室的底部固定连接。
10.优选的，所述第二内衬的底部固定连接有宽口圈，且所述宽口圈的底部内径长度与基座的直径长度一致。
11.优选的，所述基座的顶部靠近左右两侧处均开设有l形通气槽，且两个所述l形通气槽的另一侧为相背设置。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
13.1、本发明通过传动电机、转轴和搅拌叶之间的相互配合，当加工室左右两侧的进气管向加工室中通入工艺气体时，可通过若干个透气孔的设置，使其进入第二内衬内腔中并通过若干个搅拌叶的转动可对工艺气体进行搅拌混合，当混合均匀后，启动两个电液推杆拉动两个l形挡板相远离，与此同时，启动两个液压推杆推动基座向上移动，并使得基座的外侧壁与宽口圈的内侧壁贴合，从而在若干个吸气扇叶的转动下将工艺气体吸附并吹向基座上放置的晶圆表面，使得晶圆刻蚀的更加均匀且充分；
14.2、本发明通过两个l形通气槽的设置，可使得工艺气体在流经晶圆并对其刻蚀完成后才穿过l形通气槽流向基座的下方，此外，通过传动锥形齿轮、从动锥形齿轮、传动杆、主动锥形齿轮、被动锥形齿轮、蜗杆、蜗轮和转杆之间的相互配合可带动两个壳体内腔的若干个排气扇叶转动，从而保持同一排气效率，进而使得加工室左右两侧的排气效率一致，从而可以避免气流扰乱腔室内部的工艺气体的动态平衡，进而可以提高工艺气体的分布均匀性，从而可以提高产品质量。
附图说明
15.图1为本发明结构示意图；
16.图2为本发明部件加工室俯视剖视图；
17.图3为本发明部件宽口圈俯视图；
18.图4为本发明部件第一内衬与第二内衬套接结构示意图；
19.图5为本发明部件基座俯视图；
20.图6为图1中a处的放大图；
21.图7为图1中b处的放大图；
22.图8为图1中c处的放大图。
23.图中标号：1、加工室；2、进气管；3、管阀；4、支撑柱；5、底板；6、基座；7、第一内衬；8、排气管；9、第二内衬；10、引流板；11、宽口圈；12、l形通气槽；13、吸气扇叶；14、液压推杆；15、电液推杆；16、传动杆；17、主动锥形齿轮；18、被动锥形齿轮；19、传动电机；20、转轴；21、搅拌叶；22、隔板；23、排气口；24、l形挡板；25、传动锥形齿轮；26、从动锥形齿轮；27、壳体；28、转杆；29、排气扇叶；30、蜗轮；31、蜗杆；32、横杆。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种半导体加工腔室，包括加工室1，加工室1的左右两侧靠近顶部处均插接有进气管2，且进气管2上设有管阀3，加工室1的底部靠近四角处均固定连接有支撑柱4，且若干个支撑柱4的底端共同固定连接有底板5，加工室1的内腔底部中间位置处设置有基座6，且基座6的外侧套设有第一内衬7，底板5的底部中间位置处固定安装有两个液压推杆14，且两个液压推杆14为左右设置，加工室1的底部靠近左右两侧处均开设有通孔，两个液压推杆14的动力端分别贯穿相邻的通孔内腔，并均与基座6的底部固定连接，两个液压推杆14的动力端外侧壁均套设有密封圈，且密封圈的顶部与加工室1的底部固定连接，可对基座6进行升降，提高刻蚀效果，基座6的顶部靠近左右两侧处均开设有l形通气槽12，且两个l形通气槽12的另一侧为相背设置，可保证基座6左右两侧的排气量相同，第一内衬7的底部与加工室1的内腔底部固定连接，且第一内衬7的内侧壁顶部处插接固定有第二内衬9，第二内衬9的底部固定连接有宽口圈11，且宽口圈11的底部内径长度与基座6的直径长度一致，第二内衬9的外侧壁靠近顶部处开设有若干个透气孔，且第二内衬9的左右两侧靠近中间位置处均固定连接有引流板10，两个引流板10的外侧壁均与加工室1的内侧壁固定连接，第二内衬9的内腔靠近中间位置处固定连接有隔板22，且隔板22上靠近左右两侧处均开设有排气口23，两个排气口23的底部均贴合设有l形挡板24，且两个l形挡板24相远离的一侧均固定连接有横杆32，第二内衬9的左右两侧靠近底部处均开设有第三穿孔，加工室1的内腔左右两侧靠近顶部处均固定安装有电液推杆15，两个横杆32相远离的一端分别贯穿相邻的第三穿孔内腔，并分别与相邻的电液推杆15动力端固定连接，隔板22的顶部设有混合机构，隔板22的底部设有导向机构，隔板22上中间位置处固定连接有第一轴承，加工室1的左右两侧靠近底部处均固定连接有壳体27，且壳体27远离加工室1的一侧开设有开口，两个壳体27的内腔顶部和底部均固定连接有导流块，且两个壳体27的
内腔顶部和底部均共同固定连接有竖板，第一内衬7的左右两侧靠近底部处均开设有排气管8，两个排气管8相远离的一端分别贯穿加工室1的左右两侧，并分别插接在相邻的壳体27的侧壁上；
26.混合机构包括转轴20，且转轴20贯穿设置于第一轴承内腔，转轴20的外侧壁靠近底端处固定连接有若干个吸气扇叶13，加工室1的顶部固定连接有电机壳，且电机壳的内腔顶部固定安装有传动电机19，加工室1的顶部开设有圆孔，且圆孔内腔固定连接有第二轴承，转轴20的顶端贯穿第二轴承内腔，并与传动电机19的动力输出端固定连接，转轴20的外侧壁固定连接有若干个搅拌叶21，使得吹向晶圆的工艺气体保持整体均匀统一，从而提高对晶圆的刻蚀效果；
27.转轴20的底端固定连接有传动锥形齿轮25，且传动锥形齿轮25的左右两侧均啮合有从动锥形齿轮26，两个从动锥形齿轮26相远离的一侧圆心处均固定连接有传动杆16，第二内衬9的左右两侧靠近底部处均开设有第一穿孔，第一内衬7的左右两侧靠近顶部处均开设有第二穿孔，加工室1的左右两侧靠近中间位置处均固定连接有第三轴承，两个传动杆16相远离的一端分别贯穿相邻的第一穿孔、第二穿孔和第三轴承内腔，并均固定连接有主动锥形齿轮17，两个主动锥形齿轮17的底部均啮合有被动锥形齿轮18，且被动锥形齿轮18的底部圆心处固定连接有蜗杆31，两个竖板上中间位置处均固定连接有第四轴承，且第四轴承内腔贯穿设有转杆28，加工室1的左右两侧靠近底部处均固定连接有横板，且横板上固定连接有第五轴承，两个蜗杆31的底端分别贯穿相邻的第五轴承内腔，并均啮合有蜗轮30，两个转杆28相远离的一端分别与相邻的蜗轮30固定连接，且两个转杆28相邻一端均固定连接有若干个排气扇叶29，使得加工室1左右两侧的排气效率一致，从而可以避免气流扰乱腔室内部的工艺气体的动态平衡，进而可以提高工艺气体的分布均匀性，从而可以提高产品质量。
28.工作原理：本发明在使用时，先将晶圆放置在基座6的顶部，当加工室1左右两侧的进气管2向加工室1中通入工艺气体时，可通过若干个透气孔的设置，使其进入第二内衬9内腔中并通过启动传动电机19带动转轴20旋转，转轴20旋转带动若干个搅拌叶21旋转，若干个搅拌叶21的转动可对工艺气体进行搅拌混合，当混合均匀后，启动两个电液推杆15拉动两个l形挡板24相远离，与此同时，启动两个液压推杆14推动基座6向上移动，并使得基座6的外侧壁与宽口圈11的内侧壁贴合，从而在若干个吸气扇叶13的转动下将工艺气体吸附并吹向基座6上放置的晶圆表面，使得晶圆刻蚀的更加均匀且充分，此外，通过两个l形通气槽12的设置，可使得工艺气体在流经晶圆并对其刻蚀完成后才穿过l形通气槽12流向基座6的下方，此时，通过传动锥形齿轮25、从动锥形齿轮26、传动杆16、主动锥形齿轮17、被动锥形齿轮18、蜗杆31、蜗轮30和转杆28之间的相互配合可带动两个壳体27内腔的若干个排气扇叶29转动，从而将第一内衬7内腔的工艺气体通过排气管8排出，并保证同一排气效率，进而使得加工室1左右两侧的排气效率一致，从而可以避免气流扰乱加工室1内部的工艺气体的动态平衡，进而可以提高工艺气体的分布均匀性，从而可以提高产品质量。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种半导体加工腔室，包括加工室(1)，其特征在于：所述加工室(1)的左右两侧靠近顶部处均插接有进气管(2)，且所述进气管(2)上设有管阀(3)，所述加工室(1)的底部靠近四角处均固定连接有支撑柱(4)，且若干个所述支撑柱(4)的底端共同固定连接有底板(5)，所述加工室(1)的内腔底部中间位置处设置有基座(6)，且所述基座(6)的外侧套设有第一内衬(7)，所述第一内衬(7)的底部与加工室(1)的内腔底部固定连接，且所述第一内衬(7)的内侧壁顶部处插接固定有第二内衬(9)，所述第二内衬(9)的外侧壁靠近顶部处开设有若干个透气孔，且所述第二内衬(9)的左右两侧靠近中间位置处均固定连接有引流板(10)，两个所述引流板(10)的外侧壁均与加工室(1)的内侧壁固定连接，所述第二内衬(9)的内腔靠近中间位置处固定连接有隔板(22)，且所述隔板(22)上靠近左右两侧处均开设有排气口(23)，所述隔板(22)的顶部设有混合机构，所述隔板(22)的底部设有导向机构，所述隔板(22)上中间位置处固定连接有第一轴承，所述加工室(1)的左右两侧靠近底部处均固定连接有壳体(27)，且所述壳体(27)远离加工室(1)的一侧开设有开口，两个所述壳体(27)的内腔顶部和底部均固定连接有导流块，且两个所述壳体(27)的内腔顶部和底部均共同固定连接有竖板，所述第一内衬(7)的左右两侧靠近底部处均开设有排气管(8)，两个所述排气管(8)相远离的一端分别贯穿加工室(1)的左右两侧，并分别插接在相邻的壳体(27)的侧壁上。2.根据权利要求1所述的一种半导体加工腔室，其特征在于：所述混合机构包括转轴(20)，且所述转轴(20)贯穿设置于第一轴承内腔，所述转轴(20)的外侧壁靠近底端处固定连接有若干个吸气扇叶(13)，所述加工室(1)的顶部固定连接有电机壳，且所述电机壳的内腔顶部固定安装有传动电机(19)，所述加工室(1)的顶部开设有圆孔，且所述圆孔内腔固定连接有第二轴承，所述转轴(20)的顶端贯穿第二轴承内腔，并与传动电机(19)的动力输出端固定连接，所述转轴(20)的外侧壁固定连接有若干个搅拌叶(21)。3.根据权利要求2所述的一种半导体加工腔室，其特征在于：所述转轴(20)的底端固定连接有传动锥形齿轮(25)，且所述传动锥形齿轮(25)的左右两侧均啮合有从动锥形齿轮(26)，两个所述从动锥形齿轮(26)相远离的一侧圆心处均固定连接有传动杆(16)，所述第二内衬(9)的左右两侧靠近底部处均开设有第一穿孔，所述第一内衬(7)的左右两侧靠近顶部处均开设有第二穿孔，所述加工室(1)的左右两侧靠近中间位置处均固定连接有第三轴承，两个所述传动杆(16)相远离的一端分别贯穿相邻的第一穿孔、第二穿孔和第三轴承内腔，并均固定连接有主动锥形齿轮(17)，两个所述主动锥形齿轮(17)的底部均啮合有被动锥形齿轮(18)，且所述被动锥形齿轮(18)的底部圆心处固定连接有蜗杆(31)，两个所述竖板上中间位置处均固定连接有第四轴承，且所述第四轴承内腔贯穿设有转杆(28)，所述加工室(1)的左右两侧靠近底部处均固定连接有横板，且所述横板上固定连接有第五轴承，两个所述蜗杆(31)的底端分别贯穿相邻的第五轴承内腔，并均啮合有蜗轮(30)，两个所述转杆(28)相远离的一端分别与相邻的蜗轮(30)固定连接，且两个所述转杆(28)相邻一端均固定连接有若干个排气扇叶(29)。4.根据权利要求1所述的一种半导体加工腔室，其特征在于：两个所述排气口(23)的底部均贴合设有l形挡板(24)，且两个所述l形挡板(24)相远离的一侧均固定连接有横杆(32)，所述第二内衬(9)的左右两侧靠近底部处均开设有第三穿孔，所述加工室(1)的内腔左右两侧靠近顶部处均固定安装有电液推杆(15)，两个所述横杆(32)相远离的一端分别贯
穿相邻的第三穿孔内腔，并分别与相邻的电液推杆(15)动力端固定连接。5.根据权利要求1所述的一种半导体加工腔室，其特征在于：所述底板(5)的底部中间位置处固定安装有两个液压推杆(14)，且两个所述液压推杆(14)为左右设置，所述加工室(1)的底部靠近左右两侧处均开设有通孔，两个所述液压推杆(14)的动力端分别贯穿相邻的通孔内腔，并均与基座(6)的底部固定连接，两个所述液压推杆(14)的动力端外侧壁均套设有密封圈，且所述密封圈的顶部与加工室(1)的底部固定连接。6.根据权利要求1所述的一种半导体加工腔室，其特征在于：所述第二内衬(9)的底部固定连接有宽口圈(11)，且所述宽口圈(11)的底部内径长度与基座(6)的直径长度一致。7.根据权利要求1所述的一种半导体加工腔室，其特征在于：所述基座(6)的顶部靠近左右两侧处均开设有l形通气槽(12)，且两个所述l形通气槽(12)的另一侧为相背设置。

技术总结
本发明公开了一种半导体加工腔室，包括加工室，所述加工室的左右两侧靠近顶部处均插接有进气管，且所述进气管上设有管阀，本发明在使用时，通过传动电机、转轴和搅拌叶之间的相互配合，当加工室左右两侧的进气管向加工室中通入工艺气体时，可通过若干个透气孔的设置，使其进入第二内衬内腔中并通过若干个搅拌叶的转动可对工艺气体进行搅拌混合，当混合均匀后，启动两个电液推杆拉动两个L形挡板相远离，与此同时，启动两个液压推杆推动基座向上移动，并使得基座的外侧壁与宽口圈的内侧壁贴合，从而在若干个吸气扇叶的转动下将工艺气体吸附并吹向基座上放置的晶圆表面，使得晶圆刻蚀的更加均匀且充分。蚀的更加均匀且充分。蚀的更加均匀且充分。


技术研发人员：王廷胜
受保护的技术使用者：王廷胜
技术研发日：2023.03.19
技术公布日：2023/7/21