穹顶温控系统、空气扩散器及金属刻蚀机台的制作方法

本公开涉及半导体制造领域，特别是涉及一种穹顶温控系统、空气扩散器及金属刻蚀机台。

背景技术：

1、在去耦合型等离子体源（decouple plasma source，简称dps）金属刻蚀机台中，机台工艺腔室的顶部通常采用半圆形的穹顶（dome）进行密封。并且，穹顶上方通常会设置有穹顶温控系统（dtcu），以对穹顶进行加热和冷却。然而，现有的穹顶温控系统容易因冷却方式的不良而造成穹顶上沉积的刻蚀副产物剥落，从而造成产品报废及真空腔室污染等问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种穹顶温控系统、空气扩散器及金属刻蚀机台，以优化改善金属刻蚀机台中穹顶的冷却方式，从而避免出现穹顶上刻蚀副产物剥落的问题，有利于提升产品良率并避免工艺腔室被污染。

2、本公开一些实施例提供了一种穹顶温控系统，包括：箱体、进风装置、加热装置和空气扩散器。箱体设置于穹顶的上方，具有用于包覆穹顶的顶面的空腔。进风装置设置于箱体的顶部中心区域，并连通空腔和大气环境。加热装置设置于箱体内并环绕于进风装置的周侧。空气扩散器设置于进风装置连通空腔的出风口处，并与箱体之间形成气流通道；其中，空气扩散器包括：无孔导向部和边缘固定部。无孔导向部位于进风装置的出风口下方，用于配合箱体将气流引导至加热装置的目标加热区域。边缘固定部位于无孔导向部的边缘，用于固定空气扩散器至箱体。

3、在本公开一些实施例中，箱体包括：组合设置的上箱体和下箱体，以及位于上箱体和下箱体之间的支撑挡板；其中，加热装置设置于支撑挡板上，加热装置的目标加热区域位于下箱体内。支撑挡板具有连通进风装置的出风口的导流孔。空气扩散器位于导流孔内，且其无孔导向部的导向面和导流孔的内壁之间形成气流通道。

4、在本公开一些实施例中，无孔导向部包括顶角朝向进风装置的出风口的锥状结构，且所述锥状结构为空心无底结构。

5、在本公开一些实施例中，边缘固定部包括设置于锥状结构底圆外侧的凸缘，以及设置于凸缘上的安装固定件；其中，安装固定件与支撑挡板固定连接。

6、在本公开一些实施例中，加热装置包括均匀分布于进风装置周侧的多个紫外灯。支撑挡板还具有位于紫外灯背离进风装置一侧的通风孔，该通风孔连通下箱体和上箱体的空腔。上箱体的侧壁上还设有排风孔。

7、在本公开一些实施例中，穹顶温控系统还包括水冷管路。水冷管路环设于上箱体的侧壁内部，用于冷却进入上箱体的气流，以使冷却后的气流从排风孔排出。

8、在本公开一些实施例中，空气扩散器为铝制扩散器。

9、本公开一些实施例还提供了一种空气扩散器，可以应用于如上一些实施例中所述的穹顶温控系统。该空气扩散器包括：无孔导向部和边缘固定部。无孔导向部用于设置于进风装置的出风口下方，以配合箱体将气流引导至加热装置的目标加热区域。边缘固定部位于无孔导向部的边缘，用于固定空气扩散器至箱体。

10、在本公开一些实施例中，无孔导向部包括顶角朝向进风装置的出风口的锥状结构，且所述锥状结构空心无底。边缘固定部包括设置于锥状结构底圆外侧的凸缘，以及设置于所述凸缘上的安装固定件。

11、本公开一些实施例还提供了一种金属刻蚀机台，包括：工艺腔室、穹顶以及如上一些实施例中所述的穹顶温控系统。穹顶位于工艺腔室的顶部，以密封工艺腔室。穹顶温控系统设置于穹顶的上方，以对穹顶进行加热或冷却。

12、本公开实施例可以/至少具有以下优点：

13、本公开上述实施例中，空气扩散器采用了无孔导向部，可以利用无孔导向部配合箱体形成气流通道来均匀分散气流路径，并确保用于冷却穹顶的气流可以被均匀引导至加热装置的目标加热区域，从而进一步提升穹顶的风冷均匀度及风冷有效性。本公开实施例优化改善了穹顶的冷却方式，能够避免出现穹顶上刻蚀副产物剥落的问题，有利于提升产品良率并避免工艺腔室被污染。

技术特征：

1.一种穹顶温控系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的穹顶温控系统，其特征在于，所述箱体包括：组合设置的上箱体和下箱体，以及位于所述上箱体和下箱体之间的支撑挡板；其中，

3.根据权利要求2所述的穹顶温控系统，其特征在于，所述无孔导向部包括顶角朝向所述进风装置的出风口的锥状结构，且所述锥状结构为空心无底结构。

4.根据权利要求3所述的穹顶温控系统，其特征在于，所述边缘固定部包括设置于所述锥状结构底圆外侧的凸缘，以及设置于所述凸缘上的安装固定件；

5.根据权利要求2所述的穹顶温控系统，其特征在于，所述加热装置包括均匀分布于所述进风装置周侧的多个紫外灯；

6.根据权利要求5所述的穹顶温控系统，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1～6中任一项所述的穹顶温控系统，其特征在于，所述空气扩散器为铝制扩散器。

8.一种空气扩散器，其特征在于，应用于如权利要求1～7中任一项所述的穹顶温控系统，所述空气扩散器包括：

9.根据权利要求8所述的空气扩散器，其特征在于，所述无孔导向部包括顶角朝向所述进风装置的出风口的锥状结构，且所述锥状结构空心无底；所述边缘固定部包括设置于所述锥状结构底圆外侧的凸缘，以及设置于所述凸缘上的安装固定件。

10.一种金属刻蚀机台，其特征在于，包括：

技术总结本公开实施例提供了一种穹顶温控系统、空气扩散器及金属刻蚀机台。该穹顶温控系统包括：箱体、进风装置、加热装置和空气扩散器。箱体设置于穹顶的上方，具有用于包覆穹顶的顶面的空腔。进风装置设置于箱体的顶部中心区域，并连通空腔和大气环境。加热装置设置于箱体内并环绕于进风装置的周侧。空气扩散器设置于进风装置连通空腔的出风口处，并与箱体之间形成气流通道；其中，空气扩散器包括：无孔导向部和边缘固定部。无孔导向部位于进风装置的出风口下方，用于配合箱体将气流引导至加热装置的目标加热区域。边缘固定部位于无孔导向部的边缘，用于固定空气扩散器至箱体。本公开用于优化改善金属刻蚀机台中穹顶的冷却方式。技术研发人员：黄磊,孟昭庆受保护的技术使用者：上海先进半导体制造有限公司技术研发日：20240119技术公布日：2024/9/26