等离子体产生装置和等离子体处理设备的制作方法

本发明涉及等离子体处理，特别涉及一种等离子体产生装置和等离子体处理设备。

背景技术：

1、等离子体处理设备是用于对反应腔体内的晶圆或电路板表面进行等离子体处理的设备，通过等离子体产生装置将工艺气体在电极产生的电场作用下形成等离子体，等离子体在反应腔体内与晶圆或电路板表面发生反应，从而对反应腔体内的晶圆或电路板进行等离子体刻蚀；或者利用等离子体来促进气体分子的分解和化学反应，从而在较低的温度下实现薄膜的生长，进行等离子体增强化学气相沉积（pecvd）。这种方法特别适合于沉积诸如氧化硅、氮化硅、碳化硅等材料。

2、等离子刻蚀时，进气结构，一般采用进气管直接通入反应腔体，由于进气管和腔体尺寸的差别比较大，进气后，气体的压力和流量梯度较大，导致等离子刻蚀注入的工艺气体均匀一致性差。这样，在射频加载后，启辉得到的等离子体均匀一致性难以保证，腔体内部水平方向气体分布梯度较大，导致等离子体在工件表面的密度分布不均匀，造成刻蚀速率的均匀性不一致。等离子体增强化学气相沉积时，工艺气体的分布不均匀，可能会导致在衬底上沉积的薄膜厚度不一致，影响器件的电学特性和机械性能。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种双电极等离子体产生装置，旨在改善刻蚀速率的均匀性。

2、为实现上述目的，本发明提出的双电极等离子体产生装置，包括：

3、等离子体产生主体，所述等离子体产生主体包括壳体组件、扩散组件和电离组件，所述壳体组件形成有进气通道，所述进气通道具有进气口和出气口；

4、所述电离组件，设于所述壳体组件上，所述电离组件包括电源装置和与所述电源装置电连接的电极组件，所述电极组件用于根据所述电源装置输出的电源对所述进气通道流过的气体进行电离以产生等离子体；

5、所述扩散组件包括第一扩散板和第二扩散板，所述第一扩散板和所述第二扩散板沿所述进气口至所述出气口方向依次设置在所述进气通道内；所述电极组件设于所述进气口与所述第一扩散板之间，或者所述电极组件设于所述第一扩散板与所述第二扩散板之间，或者所述电极组件设于所述第二扩散板与所述出气口之间。

6、在一实施方式中，所述进气通道包括沿第一方向依次间隔设置的第一通道和第二通道；

7、所述壳体组件包括相互连接的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体形成有所述第一通道，所述第二壳体形成有所述第二通道；

8、所述电极组件和所述扩散组件的其中一个安装于所述第一壳体，另一者安装于所述第二壳体。

9、在一实施方式中，所述第一扩散板上设有多个第一扩散孔，所述第二扩散板上设有多个第二扩散孔；

10、所述第二扩散孔的数量大于所述第一扩散孔的数量。

11、在一实施方式中，至少部分所述第一扩散孔沿所述进气口至所述出气口方向在所述第二扩散板上的投影与所述第二扩散板上的至少部分所述第二扩散孔呈部分重叠设置。

12、在一实施方式中，多个所述第一扩散孔沿所述第一扩散板长度方向间隔排布成至少两排第一扩散孔组，每排所述第一扩散孔组包括沿所述第一扩散板宽度方向间隔排布的多个所述第一扩散孔；

13、和/或，多个所述第二扩散孔沿所述第二扩散板长度方向间隔排布成至少两排第二扩散孔组，每排所述第二扩散孔组包括沿所述第二扩散板宽度方向间隔排布的多个所述第二扩散孔。

14、在一实施方式中，所述扩散组件包括第三扩散板，所述第三扩散板设于所述出风口，所述第三扩散板上设置有多个第三扩散孔。

15、在一实施方式中，所述电极组件包括与所述电源装置电连接的第一电极和第二电极，所述电源装置用于周期性的变换输出至所述第一电极和第二电极的电源极性；

16、所述第一电极和所述第二电极设于所述壳体组件，并沿第一方向间隔布置于所述进气通道的两侧，所述第二方向与所述进气通道的延伸方向相交。

17、在一实施方式中，所述第一扩散板背离所述第二扩散板的一侧表面设有第一凸台，所述第一凸台端面与所述第一通道的内壁相抵接；所述第二扩散板朝向所述第一扩散板的一侧设有第二凸台，所述第二凸台与所述第一扩散板相抵接；所述第一凸台和所述第二凸台设有供紧固件穿过的通孔，所述第一扩散板和所述第二扩散板通过紧固件与所述第一壳体可拆卸连接。

18、本发明还提出一种等离子体产生装置，包括：

19、等离子体产生主体，所述等离子体产生主体包括壳体组件、扩散组件和电离组件，所述壳体组件形成有进气通道，所述进气通道具有进气口和出气口；

20、所述电离组件，设于所述壳体组件上，所述电离组件包括电源装置和与所述电源装置电连接的电极组件，所述电极组件用于根据所述电源装置输出的电源对所述进气通道流过的气体进行电离以产生等离子体；

21、所述扩散组件包括第一扩散板，所述第一扩散板设置在壳体组件上，并位于所述进气通道内；所述电极组件设于所述第一扩散板与所述出气口之间。

22、本发明还提出一种等离子体处理设备，包括如上所述的等离子体产生装置以及等离子体反应腔体，所述等离子体产生装置的出气口与等离子体反应腔体对接，用于向等离子体反应腔体供给等离子体。

23、本发明的技术方案通过采用在等离子体产生装置主体的进气通道内设置电极组件和扩散组件。工艺气体从所述进气通道的进气口注入并从所述进气通道的出气口流出。所述电极组件对进入所述进气通道内的工艺气体进行电离产生等离子体。所述扩散组件包括第一扩散板和第二扩散板，所述第一扩散板和所述第二扩散板沿所述进气口至所述出气口方向依次设置在所述进气通道内；所述电极组件设于所述进气口与所述第一扩散板之间，或者所述电极组件设于所述第一扩散板与所述第二扩散板之间，或者所述电极组件设于所述第二扩散板与所述出气口之间。电离后的工艺气体流经所述扩散组件后，产生涡流和扰动，使等离子体发生扩散，提高了经电离得到等离子体的均匀一致性。

技术特征：

1.一种等离子体产生装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的等离子体产生装置，其特征在于，所述进气通道包括沿第一方向依次间隔设置的第一通道和第二通道；

3.如权利要求1所述的等离子体产生装置，其特征在于，所述第一扩散板上设有多个第一扩散孔，所述第二扩散板上设有多个第二扩散孔；

4.如权利要求3所述的等离子体产生装置，其特征在于，至少部分所述第一扩散孔沿所述进气口至所述出气口方向在所述第二扩散板上的投影与所述第二扩散板上的至少部分所述第二扩散孔呈部分重叠设置。

5.如权利要求3所述的等离子体产生装置，其特征在于，多个所述第一扩散孔沿所述第一扩散板长度方向间隔排布成至少两排第一扩散孔组，每排所述第一扩散孔组包括沿所述第一扩散板宽度方向间隔排布的多个所述第一扩散孔；

6.如权利要求1所述的等离子体产生装置，其特征在于，所述扩散组件包括第三扩散板，所述第三扩散板设于所述出气口，所述第三扩散板上设置有多个第三扩散孔。

7.如权利要求1所述的等离子体产生装置，其特征在于，所述电极组件包括与所述电源装置电连接的第一电极和第二电极，所述电源装置用于周期性的变换输出至所述第一电极和第二电极的电源极性；

8.如权利要求2所述的等离子体产生装置，其特征在于，所述第一扩散板背离所述第二扩散板的一侧表面设有第一凸台，所述第一凸台端面与所述第一通道的内壁相抵接；所述第二扩散板朝向所述第一扩散板的一侧设有第二凸台，所述第二凸台与所述第一扩散板相抵接；所述第一凸台和所述第二凸台设有供紧固件穿过的通孔，所述第一扩散板和所述第二扩散板通过紧固件与所述第一壳体可拆卸连接。

9.一种等离子体产生装置，其特征在于，包括：

10.一种等离子体处理设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的等离子体产生装置以及等离子体反应腔体，所述等离子体产生装置的出气口与等离子体反应腔体对接，用于向等离子体反应腔体供给等离子体。

技术总结本发明公开了一种等离子体产生装置和等离子体处理设备，涉及等离子体技术领域，其中，双电极等离子体产生装置包括：等离子体产生主体，所述等离子体产生主体包括进气通道、扩散组件和电极组件，所述进气通道具有进气口和出气口；所述电极组件、所述扩散组件沿第一方向依次设于所述进气通道内；所述电极组件，用于对流过的工艺气体进行电离以产生等离子体；所述扩散组件，用于对被电离后的工艺气体进行扩散。本发明提供的一种等离子体产生装置能够提高经电离得到等离子体的均匀一致性。技术研发人员：杨靖,刘涛,乐卫平,宋成,张文杰,谢幸光受保护的技术使用者：深圳市恒运昌真空技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29