[实用新型]半导体晶片等离子蚀刻装置

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体晶片蚀刻装置技术领域，具体涉及一种半导体晶片等离子蚀刻装置。

背景技术

等离子气体喷射装置主要用于生产半导体晶片，使晶片表面形成细小回路时的版刻工程的装置。其底部会具有多个气体喷射孔，并且会与等离子电极相结合，使等离子气体在机舱内喷射均匀，喷气装置是决定半导体生产效率的消耗型核心零件。

在以往蚀刻装置中所采用的气体喷射装置主要以石英材质的喷射装置为主，在长期使用过程中容易因为等离子气体的腐蚀而导致喷气孔断面呈锥状的形变，从而导致喷入刻板机机舱内的等离子气体在无法均匀喷射，而是以不规律的形态进行喷射。本应该在晶片表面均匀喷射形成成品，最后却由等离子气体不均匀的局部喷射而成，将会导致晶片的生产效率低下，引发大量的残次品的问题。

并且传统蚀刻装置中的喷气装置通常采用一体成型的生产方式，这也会出现增加加工难度，延长加工时间，增加生产成本等问题，也有少数采用蓝宝石材料制作喷射装置的，但是因为结合部位经常采用在下部连接的方式，这样在使用过程中很容易发生破裂，也会大大降低装置的使用寿命。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供了一种半导体晶片等离子蚀刻装置，在降低生产成本的同时，有效提高蚀刻装置的使用寿命，减少蚀刻装置的消耗成本，同时保证喷入气体的均匀性，从而提高晶片生产效率，以及良品率。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种半导体晶片等离子蚀刻装置，包括蚀刻腔和喷气装置，其关键在于：所述蚀刻腔呈中空结构，其上端敞口，在敞口处配置有与其相适应的介电板，所述喷气装置竖向穿设在介电板上，其下端与蚀刻腔内部连通，介电板的上表面设有TCP线圈；

所述蚀刻腔内设有用于支撑半导体晶片的支撑座，该支撑座上水平安装有下部电极板；

所述喷气装置包括第一主体和第二主体，二者均由蓝宝石材料加工而成；

所述第一主体内沿其轴向设有流动孔a和流动孔b，其中流动孔a贯穿第一主体的上下两端，第一主体外壁上设有分别与流动孔a和流动孔b连通的注气孔a和注气孔b；

所述第二主体内沿其轴向设有流动孔c和流动孔d，其中流动孔c贯穿第二主体上下两端，第二主体的下端周向外缘设有至少一个与流动孔d相连通的排出孔；

所述第二主体的上端与第一主体的下端固定连接，且流动孔c与流动孔a连通，流动孔d与流动孔b连通。

采用以上方案，蚀刻装置中的喷气装置采用选用蓝宝石材料制作，从而提高了喷气装置喷气口处的耐腐性能以及高温稳定性，可以有效防止排出孔也流动孔被腐蚀，从而保证喷出气体的均匀性，提高产品良品率，同时采用分体加工，两段连接的方式，减小加工难度，同时保证连接处的牢固性，提高了蚀刻装置整体蚀刻效率，延长了装置的使用寿命。

作为优选：所述支撑座呈圆盘状，其上沿其中轴线设有竖直向上延伸的第一凸起部，其外缘设有竖直向上延伸的第二凸起部，所述下部电极板的下侧设有分别与第一凸起部和第二凸起部相适应的第一凹陷部和第二凹陷部，第一凸起部嵌入第一凹陷部中，第二凸起部嵌入第二凹陷部中。采用以上结构，使下部电极板可以更好的卡合在支撑座上，减少其振动偏移，进一步提高蚀刻装置的蚀刻质量。

作为优选：所述下部电极板的径向外侧套设有绝缘材质的边缘环。采用以上结构，改善下部电极的耦合情况，从而引导等离子气体更均匀的作用到半导体晶片上，提高蚀刻质量。

作为优选：所述TCP线圈呈同心圆结构并与喷气装置同轴设置。采用以上结构，可使TCP线圈与RF电源连通产生磁场覆盖面积更大，且强度均与，从而诱导下部电极产生离子均匀分布，有利于进一步提高装置的蚀刻质量。

作为优选：所述流动孔a和流动孔c分别沿第一主体和第二主体的中轴线设置，流动孔a和流动孔c内径相同均呈中空圆柱孔状结构；

所述流动孔b与流动孔a同轴设置，且处于流动孔a的径向外侧，流动孔d与流动孔c同轴设置，并处于流动孔c的径向外侧，流动孔b与流动孔d大小一致，均呈环状结构。采用以上结构，方便加工，且更有利于气体的均匀喷射。

为进一步保证从流动孔d内喷出的气体均匀的进入蚀刻腔中，所述排出孔呈环形阵列均匀分布在第二主体的下端。

作为优选：所述第一主体的上端壁上设有向下凹陷的环槽，且该环槽处于流动孔a的外侧，环槽内配置与其相适应的密封盖。采用以上结构，确保流动孔a内的气体只能往下喷入蚀刻腔，从而保证蚀刻时喷气装置与蚀刻腔之间的密封性。