CN210325714U - 一种去耦合等离子体处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种去耦合等离子体处理设备，包括：上腔室，供反应气体通入其中以形成等离子体；下腔室，供晶圆容置其中；绝缘盖板，设置在上腔室和下腔室之间；微波发生装置，设置于所述绝缘盖板上方，并朝向所述下腔室发射微波，微波发生装置的设置能够在上腔室去除水分子时加速水分子的气化，进而实现了更有效率的设备清洁，提高了去耦合等离子体处理设备的使用率。

Description

一种去耦合等离子体处理设备

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，更详细地说，本实用新型涉及一种去耦合等离子体处理设备。

背景技术

现有的去耦合等离子体处理设备，由于去耦合等离子体工艺需要在真空条件下进行，且对反应气体纯度的要求较高，如果夹杂其他气体或或水分子则会影响掺杂元素的掺杂量，通常使用去离子水清洁其反应腔室并在清洁后，通过在反应腔室的外部包覆加热毯的方式对腔体进行加热以加速水分子的蒸发，这一过程耗时较长，也影响了去耦合等离子体处理设备的使用率。

因此，有必要对现有去耦合等离子体处理设备加以改进。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即提供一种能够提高反应腔室内水分子蒸发速度的去耦合等离子体处理设备。

本实用新型所提供的去耦合等离子体处理设备，包括：上腔室，供反应气体通入其中以形成等离子体；下腔室，供晶圆容置其中；绝缘盖板，设置在上腔室和下腔室之间；微波发生装置，设置于绝缘盖板上方，并朝向下腔室发射微波。

微波发生装置的设置能够在下腔室去除水分子时加速水分子的气化，进而实现了更有效率的设备清洁，提高了去耦合等离子体处理设备的使用率。

在本实用新型的较优技术方案中，还包括：湿度检测装置，设于下腔室内。

在本实用新型的较优技术方案中，湿度检测装置与微波发生装置电性连接，微波发生装置的开启/关闭由湿度检测装置的检测结果控制。

在本实用新型的较优技术方案中，微波发生装置包括：磁控管，用于产生高频震荡波；电源，与磁控管电性连接以向磁控管供电；开关，用于控制电源的通断，开关与湿度检测装置电性连接。

在该技术方案中，通过湿度检测装置的设置，可以实现水分子去除的自动控制，减少人力消耗的同时，节约了电能，且提高了水分子去除的效率。

在本实用新型的较优技术方案中，微波发生器设置于上腔室内，并且贴附在绝缘盖板表面设置。

在本实用新型的较优技术方案中，微波发生装置适配于产生频率在300-3000MHz以内的微波。

在该技术方案中，将微波的频率控制在300-3000MHz，能够增加微波的穿透能力，实现水分子的快速气化，提高了水分子去除的效率。

在本实用新型的较优技术方案中，还包括真空设备，真空设备与下腔室相连通。

在本实用新型的较优技术方案中，去耦合等离子体处理设备为去耦合等离子体氮化设备。

在本实用新型的较优技术方案中，绝缘盖板为石英材质。

附图说明

图1是本实用新型较优实施方式的去耦合等离子体处理设备的结构示意图。

附图说明：100-去耦合等离子体处理设备；1-上腔室；2-下腔室；3-绝缘盖板；4-真空设备；5-微波发生装置。

具体技术方案

下面参照附图来描述本实用新型的优选技术方案。本领域技术人员应当理解的是，这些技术方案仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其做出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本实用新型的优选实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或组成部分必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实施例的优选技术方案所提供的去耦合等离子体处理设备100，包括：上腔室1，供反应气体(未图示)通入其中以形成等离子体(未图示)；上腔室1内通常设置有RF振荡器(未图示)，其能够产生高频震荡波并将反应气体电离；下腔室2，下腔室2设置于上腔室1的下方以供晶圆(未图示)容置其中以接受等离子体的轰击；绝缘盖板3，设置于上腔室1和下腔室2之间；以及真空设备4，真空设备4与下腔室2相连通以为下腔室2提供真空条件；具体地，以去耦合等离子体处理设备100为去耦合等离子体氮化设备为例，说明本实施例所提供的去耦合等离子体处理设备100的工作原理：当耦合等离子体处理设备100为去耦合等离子体氮化设备时，也即反应气体为氮气，上腔室1上设有供氮气通入的进气口(未图示)，通入上腔室1的氮气在高频震荡波的作用下发生电离而形成等离子体，通过对晶圆的轰击将等离子体掺入设置于下腔室2的晶圆，为了防止空气或其它杂质例如水分子对等离子体内氮元素的浓度产生影响，上述过程是在真空条件下进行的，随着量产的进行，等离子体会沉积在下腔室2形成沉积物，从而影响等离子体中氮元素的浓度，因此，有必要对下腔室2进行定期的清洁作业。

现有技术中，一般使用去离子水对下腔室2进行清洁，当使用去离子水对下腔室2进行清洁后，下腔室2的内壁上会附着有水分子，为了更为快速的使水分子蒸发并排出下腔室2，本实施例在绝缘盖板3的上方设置了微波发生装置5，具体地，微波发生装置5贴附于绝缘盖板3的表面，微波发生装置5能够向下腔室2发射频率在300-3000MHz以内的微波，在该频率范围内，微波对水分子的加热能力较高，且微波穿透能力较强，由于水分子为极性分子，微波能够将水分子极化并随外加高频震荡波极性变更而交变取向，水分子因频繁相互间摩擦损耗，使电磁能转化为热能，进而加速了水分子蒸发的速度，实现了下腔室2内水分子更为快速的去除，具体地，当进行水分子去除工序时，真空设备4保持运行状态，以将下腔室2内含有水蒸气的空气抽离至下腔室2外部，需要说明的是，为了使微波发生装置5发射的微波能够穿过绝缘盖板3而对绝缘盖板3不发生作用，本示例中，绝缘盖板3的材质为石英，在一些替代实施方式中，绝缘盖板3的材质也可以为其它符合使用要求的绝缘材料。

在本实施例的较优技术方案中，还包括：设于下腔室2内的湿度检测装置(未图示)，湿度检测装置与微波发生装置5电性连接，微波发生装置5的开启/关闭由湿度检测装置的检测结果控制，也即，当下腔室2内的湿度在预设阈值范围内时，能够控制微波发生装置5和真空设备4自动关闭以停止水分子的去除。

在本实用新型的较优技术方案中，具体地址，微波发生装置5包括：磁控管(未图示)，用于产生高频震荡波；电源(未图示)，与磁控管电性连接以向磁控管供电；开关(未图示)，用于控制电源的通断，开关与湿度检测装置电性连接。

在该技术方案中，通过湿度检测装置的设置，可以实现水分子去除的自动控制，减少人力消耗的同时，节约了电能，且提高了水分子去除的效率。

至此，已经结合附图描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体技术方案。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种去耦合等离子体处理设备，其特征在于，包括：

上腔室，供反应气体通入其中以形成等离子体；

下腔室，供晶圆容置其中；

绝缘盖板，设置在上腔室和下腔室之间；

微波发生装置，设置于所述绝缘盖板上方，并朝向所述下腔室发射微波。

2.如权利要求1所述的去耦合等离子体处理设备，其特征在于，还包括：

湿度检测装置，设于所述下腔室内。

3.如权利要求2所述的去耦合等离子体处理设备，其特征在于，所述湿度检测装置与所述微波发生装置电性连接，所述微波发生装置的开启/关闭由所述湿度检测装置的检测结果控制。

4.如权利要求3所述的去耦合等离子体处理设备，其特征在于，所述微波发生装置包括：

磁控管，用于产生高频震荡波；

电源，与所述磁控管电性连接以向所述磁控管供电；

开关，用于控制所述电源的通断，所述开关与所述湿度检测装置电性连接。

5.如权利要求1所述的去耦合等离子体处理设备，其特征在于，所述微波发生装置设置于所述上腔室内，并且贴附在所述绝缘盖板表面设置。

6.如权利要求1所述的去耦合等离子体处理设备，其特征在于，所述微波发生装置适配于产生频率在300-3000MHz以内的微波。

7.如权利要求1-6任意一项所述的去耦合等离子体处理设备，其特征在于，还包括真空设备，所述真空设备与所述下腔室相连通。

8.如权利要求7所述的去耦合等离子体处理设备，其特征在于，所述去耦合等离子体处理设备为去耦合等离子体氮化设备。

9.如权利要求1所述的去耦合等离子体处理设备，其特征在于，所述绝缘盖板为石英材质。

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