一種電感耦合等離子體陶瓷窗冷卻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及TSV刻蝕工藝裝置，具體涉及一種電感耦合等離子體陶瓷窗冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在TSV刻蝕工藝中，有對(duì)硅材料進(jìn)行溝槽(Trench)刻蝕，也有斜孔(Taper Via)刻蝕?？涛g后的剖面有兩個(gè)很重要的參數(shù)是深度和傾斜的角度。要同時(shí)滿足這兩個(gè)要求，必須要求TSV刻蝕設(shè)備對(duì)該工藝有很好的刻蝕均勻性控制，包括深度的均勻性(Uniformity)和角度的均勻性。
[0003]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，TSV ICP等離子體中，電感產(chǎn)生的源等離子體可以提供很高的等離子體濃度，同時(shí)其分布受到電感的形狀，位置和反應(yīng)器的形狀和體積等因素的影響。電感通了射頻電源后，在其通路上形成交變的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。電場(chǎng)和磁場(chǎng)共同作用在反應(yīng)腔體內(nèi)將低壓工藝氣體形成等離子體。
[0004]在一個(gè)電感耦合的等離子體反應(yīng)器中，有兩個(gè)獨(dú)立的電感同時(shí)作用，既可以提供等離子體的密度，有可以調(diào)節(jié)硅片表面的等離子體均勻性。而這兩個(gè)電感的形狀和位置都不一樣。一個(gè)電感是水平電感，一個(gè)電感是垂直電感。這樣的電感配置，可以在硅片的上面形成兩個(gè)區(qū)域的等離子體。但是陶瓷材料窗(ceramic window)的冷卻成了重要的問(wèn)題。傳統(tǒng)手段是的設(shè)置一個(gè)風(fēng)扇在陶瓷材料窗上方向下吹氣，通過(guò)氣流帶走熱量，這在只有單一線圈時(shí)是有效的。在需要多個(gè)不同形狀線圈組合來(lái)電離下方反應(yīng)器中氣體時(shí)，無(wú)論怎樣改變風(fēng)扇的大小、位置、角度都無(wú)法有效且均勻的帶走不同形狀的陶瓷材料窗上的熱量。熱量積累不均衡會(huì)導(dǎo)致陶瓷材料窗上溫度梯度過(guò)大，材料窗會(huì)出現(xiàn)裂縫甚至破裂，同時(shí)材料窗上不同區(qū)域溫度不同還會(huì)同步造成反應(yīng)器內(nèi)不同區(qū)域的反應(yīng)速度不同，這對(duì)改善等離子處理的效果很不利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種電感耦合等離子體陶瓷窗冷卻裝置，通過(guò)設(shè)置導(dǎo)流環(huán)組件及多個(gè)導(dǎo)流環(huán)，使得該冷卻裝置的風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻氣流能夠充分與第二線圈、絕緣柱接觸，實(shí)現(xiàn)在TSV刻蝕工藝中，能夠產(chǎn)生等離子體均勻分布的電磁場(chǎng)的電感耦合等離子體陶瓷窗充分冷卻，提高TSV刻蝕工藝效率，及產(chǎn)品質(zhì)量。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種電感耦合等離子體陶瓷窗冷卻裝置，該冷卻裝置設(shè)置于電感耦合等離子體反應(yīng)器的容器腔體頂部，使得容器腔體內(nèi)部密封；其特點(diǎn)是，該冷卻裝置包含:
圓柱筒支架，所述圓柱筒支架橫截面呈環(huán)形；
絕緣板，所述絕緣板與所述的圓柱筒支架底部通過(guò)支撐部件固定連接，所述絕緣板與所述圓柱筒支架之間設(shè)有間隙；
第一線圈，設(shè)置在所述的圓柱筒支架內(nèi)的所述絕緣板上； 第二線圈組件，設(shè)置在所述的絕緣板上方中部，且所述第二線圈組件包括圓柱狀的絕緣柱腔體以及繞置在絕緣柱腔體外部的第二線圈；
風(fēng)扇，固定設(shè)置在所述的圓柱筒支架內(nèi)頂部；
多個(gè)導(dǎo)流環(huán)，均勻環(huán)繞設(shè)置在所述的圓柱筒支架內(nèi)壁，環(huán)繞設(shè)置在所述的第二線圈組件周邊。
[0007]優(yōu)選地，所述的第一線圈均勻平鋪設(shè)置在所述的絕緣板上。
[0008]優(yōu)選地，所述的風(fēng)扇設(shè)置在所述的第二線圈組件上方的所述的圓柱筒支架上。
[0009]優(yōu)選地，所述的該絕緣柱腔體內(nèi)部空間通過(guò)該絕緣板上的開(kāi)口與所述容器腔體相通；所述的第一線圈設(shè)置在該絕緣柱腔體周邊；所述絕緣柱腔體內(nèi)部設(shè)有反應(yīng)氣體注入
□O
[0010]優(yōu)選地，每個(gè)所述的導(dǎo)流環(huán)截面呈三角形。
[0011]優(yōu)選地，所述的導(dǎo)流環(huán)截面呈梯形。
[0012]優(yōu)選地，所述的多個(gè)導(dǎo)流環(huán)分別等間距疊加設(shè)置在所述的圓柱筒支架內(nèi)壁。
[0013]優(yōu)選地，所述的多個(gè)導(dǎo)流環(huán)的斜表面與所述的第二線圈相對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述的多個(gè)導(dǎo)流環(huán)與所述的第二線圈之間設(shè)有間隙。
[0014]優(yōu)選地，每個(gè)所述的導(dǎo)流環(huán)采用塑料制成。
[0015]—種電感耦合等離子體反應(yīng)器，設(shè)有容器腔體，其特點(diǎn)是，該反應(yīng)器還設(shè)有電感耦合等離子體陶瓷窗冷卻裝置；所述的電感耦合等離子體陶瓷窗冷卻裝置包含:
圓柱筒支架；
絕緣板，所述的絕緣板的頂部與所述的圓柱筒支架底部通過(guò)支撐部件固定連接，該絕緣板與該圓柱筒支架之間設(shè)有間隙；該絕緣板的底部與所述的容器腔體頂部匹配連接；第一線圈，設(shè)置在所述的圓柱筒支架內(nèi)；
第二線圈組件，設(shè)置在所述的絕緣板中部；
風(fēng)扇，固定設(shè)置在所述的圓柱筒支架內(nèi)頂部；
多個(gè)導(dǎo)流環(huán)，均勻環(huán)繞設(shè)置在所述的圓柱筒支架內(nèi)壁，環(huán)繞設(shè)置在所述的第二線圈組件周邊。
[0016]優(yōu)選地，所述的第一線圈均勻平鋪設(shè)置在所述的絕緣板上。
[0017]優(yōu)選地，所述的風(fēng)扇設(shè)置在所述的第二線圈組件上方的所述的圓柱筒支架上。
[0018]優(yōu)選地，所述的第二線圈組件包含:絕緣柱腔體，以及繞置在所述的絕緣柱腔體外部的第二線圈；所述的絕緣柱腔體設(shè)置在所述的絕緣板中部，該絕緣柱腔體內(nèi)部通過(guò)該絕緣板與所述容器腔體相通；所述的第一線圈設(shè)置在該絕緣柱腔體周邊；所述絕緣柱腔體內(nèi)部設(shè)有注入口。
[0019]優(yōu)選地，每個(gè)所述的導(dǎo)流環(huán)上表面包括傾斜面，所述傾斜面沿外側(cè)圓柱筒支架向中間絕緣柱腔體方向逐漸向下傾斜。
[0020]優(yōu)選地，所述的多個(gè)導(dǎo)流環(huán)分別等間距疊加設(shè)置在所述的圓柱筒支架內(nèi)壁。
[0021]優(yōu)選地，所述的多個(gè)導(dǎo)流環(huán)的斜表面與所述的第二線圈相對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述的多個(gè)導(dǎo)流環(huán)與所述的第二線圈之間設(shè)有間隙。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過(guò)在電感耦合等離子體陶瓷窗內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流環(huán)組件，及截面呈一對(duì)直角三角形或一對(duì)直銷梯形的多個(gè)導(dǎo)流環(huán)；能夠使得電感耦合等離子體陶瓷窗充分冷卻，確保電感耦合等離子體陶瓷窗及與其下部結(jié)合的電感耦合等離子體反應(yīng)器的溫差降低，使得經(jīng)TSV刻蝕后的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，保證刻蝕的均勻性。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明一種電感耦合等離子體陶瓷窗冷卻裝置的主視截面圖。
[0024]圖2為本發(fā)明一種電感耦合等離子體陶瓷窗冷卻裝置的局部立體圖。
[0025]圖3為本發(fā)明一種電感耦合等離子體陶瓷窗冷卻裝置的實(shí)施例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖，通過(guò)詳細(xì)說(shuō)明一個(gè)較佳的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
[0027]如圖1所示，一種電感耦合等離子體陶瓷窗冷卻裝置，該裝置包含:圓柱筒支架10 ;與圓柱筒支架10連接的絕緣板20 ;均勻設(shè)置在絕緣板20上的第一線圈30 ;設(shè)置在絕緣板20上方中部的第二線圈組件40 ;設(shè)置在圓柱筒支架10內(nèi)頂部的風(fēng)扇50 ;環(huán)繞設(shè)置在第二線圈組件40、風(fēng)扇50周邊的多個(gè)導(dǎo)流環(huán)60。
[0028]圓柱筒支架10橫截面呈環(huán)形，圓柱筒支架10與絕緣板20之間設(shè)有間隙，本實(shí)施例中，圓柱筒支架10與絕緣板20通過(guò)支撐部件固定連接。
[0029]如圖2所示，第二線圈組件40包含:絕緣柱腔體41，及與繞置在絕緣柱腔體41外部的第二線圈42。絕緣柱腔體41設(shè)置在絕緣板20中部，第一線圈30設(shè)置在該絕緣柱腔體41周邊。第一線圈30均勻平鋪設(shè)置在絕緣板20上。
[0030]絕緣柱腔體41通過(guò)絕緣板20與電感耦合等離子體反應(yīng)器100的容器腔體110相通；通過(guò)設(shè)置在絕緣柱腔體41內(nèi)的注入口，處理氣體通過(guò)絕緣柱腔體41、絕緣板20流入容器腔體110內(nèi)。
[0031]如圖1所示，多個(gè)導(dǎo)流環(huán)60等間距疊加設(shè)置在圓柱筒支架10內(nèi)壁上。
[0032]本實(shí)施例中，如圖1所示，導(dǎo)流環(huán)60截面呈直角三角形。導(dǎo)流環(huán)60截面也可呈一對(duì)直角梯形。
[0033]如圖1所示，多個(gè)導(dǎo)流環(huán)60的斜截面601與第二線圈42相對(duì)應(yīng)設(shè)置；多個(gè)導(dǎo)流環(huán)60與第二線圈42之間設(shè)有間隙。能夠保證風(fēng)扇50在工作時(shí)，既能夠?yàn)榈诙€圈組件40降溫，又能夠?yàn)榈谝痪€圈30降溫。
[0034]如圖3所示，本發(fā)明提供的一種電感耦合等離子體陶瓷窗冷卻裝置與電感耦合等離子體反應(yīng)器100的容器腔體110連接，完成工作。
[0035]電感耦合等離子體反應(yīng)器100具體包含:容器腔體110、基座120、射頻偏壓電源130、排氣栗140、一對(duì)噴淋頭150及射頻源電源160。
[0036]其中，容器腔體110頂部與電感耦合等離子體陶瓷窗冷卻裝置的絕緣板20采用支撐部件連接，使得容器腔體110與絕緣板20之間設(shè)有間隙；基座120設(shè)置在容器腔體110內(nèi)；射頻偏壓電源130設(shè)置在該容器腔體110外部，并與基座120連接；排氣栗140設(shè)置在該容器腔體11