[发明专利]一种等离子体刻蚀设备及用于该设备的喷头

说明书

本发明公开了一种等离子体刻蚀设备及用于该设备的喷头。该喷头设置在等离子体刻蚀设备中的反应腔室的上部，包含：喷头本体；设置在喷头本体上的多个气孔，其内形成有台阶，台阶上方气孔具有第一内壁，台阶下方气孔具有第二内壁；设置在气孔内且与气孔形状匹配的塞子，其内设置有通孔，所述通孔的直径小于1mm；设置在喷头本体表面及气孔第一、第二内壁上的第一保护涂层，及，设置在喷头本体下部表面及气孔第二内壁的第一保护涂层上的第二保护涂层；所述塞子与气孔第一内壁之间设置有间隙，用于防止高温时塞子膨胀破裂；所述塞子的材质为具有防刻蚀气体及等离子体腐蚀的材料。本发明利用增加塞子的方式解决了气孔内壁无法保证保护涂层厚度的问题。

技术领域

本发明涉及等离子体刻蚀技术领域，具体涉及一种等离子体刻蚀设备及用于该设备的喷头。

背景技术

等离子体刻蚀技术已广泛应用于各种工业领域当中，特别是已成为集成电路制造中的关键制造工艺之一。该技术的常用手段是首先将刻蚀气体,如：氯气(Cl₂)和溴化氢气体(HBr)，通过设置在等离子体刻蚀设备中的反应腔室上的喷头进入反应腔室，然后使用射频激发刻蚀气体，发生电离反应而形成等离子体，等离子体与被加工物体表面发生进一步反应，最终形成挥发性的反应物，而该反应物脱离被加工物体表面后，由真空系统将其抽出反应腔室。

由于刻蚀气体及其电离反应后产生的等离子体具有强腐蚀性的特点，因而在等离子体刻蚀过程中刻蚀气体及等离子体不能直接与裸铝，硅及碳化硅等用作喷头制作的材料接触，因此只能选用铝材加保护涂层的方式来制作喷头。此外，为了防止反应腔室内的等离子体从喷头中穿出反应腔室，因此喷头的气孔直径必须要做得比较小，例如选择0.5mm的气孔直径。但是目前制作保护涂层所采用的阳极氧化方法无法保证0.5mm直径喷头气孔内壁的保护涂层的厚度，从而无法实现喷头防腐蚀的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种等离子体刻蚀设备及用于该设备的喷头，利用增加塞子的方式来解决气孔内壁无法保证保护涂层厚度的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种用于等离子体刻蚀设备的喷头，其设置在等离子体刻蚀设备中的反应腔室的上部，包含：

喷头本体；

设置在喷头本体上的多个气孔，其内形成有台阶，台阶上方气孔具有第一内壁，台阶下方气孔具有第二内壁；

设置在气孔内且与气孔形状匹配的塞子，其内设置有通孔，所述通孔的直径小于1mm；

设置在喷头本体表面及气孔第一、第二内壁上的第一保护涂层，及，

设置在喷头本体下部表面及气孔第二内壁的第一保护涂层上的第二保护涂层；

所述塞子与气孔第一内壁之间设置有间隙，用于防止高温时塞子膨胀破裂；

所述塞子的材质为具有防刻蚀气体及等离子体腐蚀的材料；

所述塞子的下端具有向内的倾角，且塞子的底面高于所述喷头本体下部表面，用于防止插入塞子时破坏所述第二保护涂层。

上述的用于等离子体刻蚀设备的喷头，其中，所述喷头本体的材质为铝(Al)、硅(Si)和碳化硅(SiC)中的一种。

上述的用于等离子体刻蚀设备的喷头，其中，所述气孔由直径不同的上部圆柱形和下部圆柱形组成，所述上部圆柱形和下部圆柱形之间形成台阶。

上述的用于等离子体刻蚀设备的喷头，其中，所述台阶上设置有胶水，用于固定塞子。

上述的用于等离子体刻蚀设备的喷头，其中，所述塞子的材质为聚酰亚胺和陶瓷中的一种。

上述的用于等离子体刻蚀设备的喷头，其中，所述倾角为1-3°。