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1、(10)申请公布号 CN 102843851 A (43)申请公布日 2012.12.26 C N 1 0 2 8 4 3 8 5 1 A *CN102843851A* (21)申请号 201210138001.3 (22)申请日 2012.05.04 H05H 1/46(2006.01) (71)申请人上海华力微电子有限公司 地址 201203 上海市浦东新区张江高科技园 区高斯路497号 (72)发明人潘无忌 张东海 (74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务 所(普通合伙) 31237 代理人陆花 (54) 发明名称 一种等离子发生装置及方法 (57) 摘要 本发明涉及半导体设备制造领。
2、域，尤其涉及 一种等离子发生装置及方法，包括石英管和电感 线圈，所述石英管的两端分别设有进气口和出气 口，所述电感线圈缠绕于所述石英管外侧靠近进 气口的位置，还包括设于所述石英管内部的使气 体靠近所述电感线圈流动的导流罩。本发明通过 在所述石英管内设置所述导流罩，改变气体进入 所述石英管后的流动方向及分布情况，使所述气 体更靠近电感线圈，提高等离子体生成效率，且能 够使所述气体均匀分布，经过各处电场强度相近， 生成等离子体浓度更均匀。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附。
3、图 1 页 1/1页 2 1.一种等离子发生装置，包括石英管和电感线圈，所述石英管的两端分别设有进气口 和出气口，所述电感线圈缠绕于所述石英管外侧靠近所述进气口的位置，其特征在于，还包 括设于所述石英管内部的使气体靠近所述电感线圈流动的导流罩。 2.如权利要求1所述的等离子发生装置，其特征在于，所述导流罩外部轮廓与所述石 英管上绕置电感线圈的部分的内壁的形状相对应，使得所述导流罩的外壁与所述石英管上 绕置电感线圈的部分的对应内壁之间的距离相等。 3.如权利要求1所述的等离子发生装置，其特征在于，所述石英管上绕置电感线圈的 部分的纵截面是三角形或梯形，所述导流罩包括第一导流体，所述第一导流体是锥。
4、形体。 4.如权利要求3所述的等离子发生装置，其特征在于，所述锥形体的底部与所述三角 形的底边或者所述梯形的较长底边对应设置。 5.如权利要求3所述的等离子发生装置，其特征在于，所述导流罩还包括第二导流体， 所述第二导流体是锥形体，所述第二导流体的底部和所述第一导流体的底部相对设置。 6.如权利要求3所述的等离子去胶装置，其特征在于，所述导流罩还包括第二导流体， 所述第二导流体是锥形体，所述第一导流体和所述第二导流体一体成型。 7.一种等离子发生方法，采用如权利要求16中任意一项所述的等离子发生装置，其 特征在于，气体从所述进气口进入所述石英管内部，被所述导流罩分流，沿所述石英管的内 壁及所述。
5、导流罩的外壁扩散，从所述出气口离开所述石英管内部。 8.如权利要求7所述的等离子发生方法，其特征在于，所述气体包括氧气、氢气、氮气 以及四氟化碳。 权 利 要 求 书CN 102843851 A 1/3页 3 一种等离子发生装置及方法 技术领域 0001 本发明涉及半导体设备制造领域，尤其涉及一种等离子发生装置及方法。 背景技术 0002 目前，等离子去胶设备中的等离子发生装置，通常采用电感耦合方式产生等离子 体，其结构如图1所示，包括：石英管1和电感线圈2，所述石英管1的两端分别设有进气口 3和出气口4，所述电感线圈2缠绕于所述石英管1外侧靠近所述进气口3的部分，其工作 原理是，所述石英管1。
6、内为真空反应系统，从所述进气口3向所述石英管1内通入气体，在 高频电场的作用下，使石英管1内形成强电磁场，使所述真空反应系统中的气体激化产生 等离子体。 0003 上述的等离子发生装置，当气体进入所述石英管1后，由于所述出气口4相对于所 述进气口3迅速放大，气体不能完全均匀分布在所述石英管1内，且同一截面上不同位置的 电场强度有差别，这样生成等离子体的效率和均匀性较差。随着工艺的发展，对刻蚀速率的 要求不断提高，等离子去胶设备的射频功率不断增大，这时刻蚀均匀性较差的问题也愈发 明显。 0004 因此，如何提供一种改善等离子体生产效率和均匀性的等离子发生装置及方法是 本领域的技术人员亟待解决的一。
7、个技术问题。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种等离子发生装置及方法，以改善现有的等离子发生装 置及方法生成等离子体的效率和均匀性。 0006 为解决上述技术问题，本发明提供了一种等离子发生装置，包括石英管和电感线 圈，所述石英管的两端分别设有进气口和出气口，所述电感线圈缠绕于所述石英管外侧靠 近所述进气口的位置，还包括设于所述石英管内部的使气体靠近所述电感线圈流动的导流 罩。 0007 较佳地，所述导流罩外部轮廓与所述石英管上绕置电感线圈的部分的内壁的形状 相对应，使得所述导流罩的外壁与所述石英管上绕置电感线圈的部分的对应内壁之间的距 离相等。 0008 较佳地，所述石英管上绕置电。
8、感线圈的部分的纵截面是三角形或梯形，所述导流 罩包括第一导流体，所述第一导流体是锥形体。 0009 较佳地，所述锥形体的底部与所述三角形的底边或者所述梯形的较长底边对应设 置。 0010 较佳地，所述导流罩还包括第二导流体，所述第二导流体是锥形体，所述第二导流 体的底部和所述第一导流体的底部相对设置。 0011 较佳地，所述导流罩还包括第二导流体，所述第二导流体是锥形体，所述第一导流 体和所述第二导流体一体成型。 说 明 书CN 102843851 A 2/3页 4 0012 本发明还提供了一种等离子发生方法，采用如上所述的等离子发生装置，气体从 所述进气口进入所述所述石英管内部，被所述导流罩。
9、分流，沿所述石英管的内壁及所述导 流罩的外壁扩散，从所述出气口离开所述石英管内部。 0013 较佳地，所述气体包括氧气、氢气、氮气以及四氟化碳。 0014 本发明提供的等离子发生装置及方法，包括石英管和电感线圈，所述石英管的两 端分别设有进气口和出气口，所述电感线圈缠绕于所述石英管外侧靠近所述进气口的位 置，还包括设于所述石英管内部的使气体靠近所述电感线圈流动的导流罩。本发明通过在 所述石英管内设置所述导流罩，改变气体进入所述石英管后的流动方向及分布情况，使所 述气体更靠近电感线圈，提高等离子体生成效率，且能够使所述气体均匀分布，经过各处电 场强度相近，生成等离子体浓度更均匀。 附图说明 00。
10、15 图1为现有的等离子发生装置结构示意图； 0016 图2为本发明一实施例的等离子发生装置结构示意图。 0017 图1中：1-石英管、2-电感线圈、3-进气口、4-出气口； 0018 图2中：10-石英管、20-电感线圈、30-进气口、40-出气口、50-导流罩、51-第一 导流体、52-第二导流体。 具体实施方式 0019 以下将对本发明的等离子去胶装置及方法作进一步的详细描述。 0020 下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例， 应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因 此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道。
11、，而并不作为对本发明的限制。 0021 为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能 和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开 发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的 限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费 时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。 0022 为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作 进一步的说明。需说明的是，附图采用非常简化的形式且使用非精准的比率，仅用以方便、 明晰地辅助说明本发明实施例的。
12、目的。 0023 本发明提供的一种等离子发生装置，如图2所示，包括石英管10和电感线圈20，所 述石英管10的两端分别设有进气口30和出气口40，所述电感线圈20缠绕于所述石英管 10外侧靠近所述进气口30的位置（即部分），还包括设于所述石英管10内部的使气体靠近 所述电感线圈20流动的导流罩50。通过在所述石英管10内设置所述导流罩50，改变气体 进入所述石英管10后的流动方向及分布情况，使进入所述石英管10内部的气体更靠近电 感线圈20，提高等离子体生成效率，且能够使所述气体均匀分布，经过各处电场强度相近， 生成等离子体浓度更均匀。 0024 具体地，如图2所示，所述导流罩50外部轮廓与所。
13、述石英管10上绕置电感线圈20 说 明 书CN 102843851 A 3/3页 5 的部分的内壁的形状相对应，使得所述导流罩50的外壁与所述石英管10上绕置电感线圈 20的部分的对应内壁之间的距离相等。当所述石英管10是轴对称体，所述导流罩50也是 轴对称体，且两者的轴心线重合。从而使处于所述石英管10内壁与所述导流罩50外壁所 组成的空间内的气体经过各处的电场强度相近，产生等离子体的浓度更均匀。 0025 较佳地，如图2所示，所述石英管10上绕置电感线圈20的部分的纵截面是三角形 或梯形，所述导流罩50包括第一导流体51，所述第一导流体51是锥形体。具体地，所述锥 形体的底部与所述三角形的。
14、底边或者所述梯形的较长底边对应设置，也就是说，所述石英 管10外侧的电感线圈20与所述石英管10内部的第一倒流体51的位置、形状都相互对应， 以确保处于所述石英管10内壁与所述第一导流体51外壁组成的空间内的气体经过各处电 场强度相近，产生等离子体的浓度更均匀。 0026 较佳地，如图2所示，所述导流罩50还包括第二导流体52，所述第二导流体52是 锥形体，所述第二导流体52的底部和所述第一导流体51的底部相对设置，当然，所述第一 导流体51和所述第二导流体52也可以一体成型。也就是说，所述导流罩50只需保证气体 流过所述电感线圈20所缠绕的部分时是均匀分布即可，这样能够节省材料，避免浪费。 。
15、0027 本发明还提供了一种等离子发生方法，如图2所示，图中箭头方向为气体流动方 向，采用如上所述的等离子发生装置，气体从所述进气口30进入所述石英管10内部，被所 述导流罩50分流，沿所述石英管10的内壁及所述导流罩50的外壁扩散，从所述出气口40 离开所述石英管10内部。 0028 较佳地，所述气体包括氧气、氢气、氮气以及四氟化碳，其中主要气体为氧气，采用 这种混合气体成本低，无污染。 0029 综上所述，本发明提供的等离子发生装置及方法，包括石英管10和电感线圈20， 所述石英管10的两端分别设有进气口30和出气口40，所述电感线圈20缠绕于所述石英管 10外侧靠近所述进气口30的位置，。
16、还包括设于所述石英管10内部的使气体靠近所述电感 线圈20流动的导流罩50。通过在所述石英管10内设置所述导流罩50，改变气体进入所述 石英管10后的流动方向及分布情况，使进入所述石英管10内部的气体更靠近电感线圈20， 提高等离子体生成效率，且能够使所述气体均匀分布，经过各处电场强度相近，生成等离子 体浓度更均匀。 0030 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。 说 明 书CN 102843851 A 1/1页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102843851 A 。