專利名稱：法拉第屏蔽及等離子體加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于等離子體加工設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種法拉第屏蔽以及含有該屏蔽裝置的等離子體加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
在電感耦合等離子體加工設(shè)備常用于制作半導(dǎo)體器件。圖1為電感耦合等離子體加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。請(qǐng)參閱圖1，電感耦合等離子體加工設(shè)備包括腔室4、線圈5以及法拉第屏蔽1，線圈5環(huán)繞在腔室4的外側(cè)，且通過(guò)匹配網(wǎng)絡(luò)6與射頻電源7連接。法拉第屏蔽套置于腔室4的內(nèi)側(cè)，用于減少線圈與等離子體之間的容性耦合，以減少帶電離子侵蝕腔室的內(nèi)壁，同時(shí)防止等離子體污染腔室的內(nèi)壁。法拉第屏蔽1是一個(gè)非閉合的圓筒，以避免法拉第屏蔽產(chǎn)生的環(huán)流(即感應(yīng)電流)而影響射頻能量耦合到等離子體，其中非閉合處均以非電連接的方式進(jìn)行接合。圖2為法拉第屏蔽的接合位置的截面圖。請(qǐng)參閱圖2，在法拉第屏蔽1的接合位置設(shè)有接縫2，在接縫2處設(shè)置由絕緣材料制成隔離器3，用于防止等離子體穿過(guò)接縫2沉積到腔室內(nèi)壁。在電感耦合等離子體加工設(shè)備實(shí)施工藝的過(guò)程中，等離子體容易沉積在隔離器3 的表面而形成一導(dǎo)電層，使得法拉第屏蔽1在接縫2處導(dǎo)通，這將使得法拉第屏蔽1內(nèi)形成環(huán)流，從而影響射頻能量耦合到等離子體。另外，為了有效地防止等離子體沉積到腔室4內(nèi)壁，隔離器3與法拉第屏蔽1需要良好地接觸，這不僅增加了法拉第屏蔽1的制造成本，而且，對(duì)隔離器3的加工精度以及安裝精度要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對(duì)電感耦合等離子體設(shè)備中存在的上述缺陷，提供一種法拉第屏蔽，其不僅可以避免法拉第屏蔽在接縫處導(dǎo)通，而且還可以降低法拉第屏蔽的加工成本以及安裝精度要求。此外，本發(fā)明還提供一種等離子體加工設(shè)備，其可以避免法拉第屏蔽因?qū)ǘ纬森h(huán)流的問(wèn)題，而且，制造成本低，安裝精度要求低。解決上述技術(shù)問(wèn)題的所采用的技術(shù)方案是提供一種法拉第屏蔽，包括η塊板材， 其中，η為大于或等于1的整數(shù)，相鄰兩塊所述板材的接合端或一塊所述板材的兩個(gè)接合端相接合而形成不接觸的接合部，所述板材的接合端設(shè)有回彎部，所述回彎部形成一端開(kāi)口的空間，位于所述接合部的兩個(gè)所述回彎部相互嵌套設(shè)置而使得所述接合部形成彎曲的通道。其中，位于所述接合部的兩個(gè)所述回彎部相互嵌入對(duì)方所形成的空間內(nèi)。其中，所述回彎部包括延伸部、連接部以及迂回部，所述延伸部與所述板材連接， 所述迂回部與所述延伸部的延伸方向相反，所述連接部將所述延伸部和所述迂回部連接。其中，所述延伸部與所述板材所在平面的夾角為-150° 150°。其中，所述迂回部的自由端向所述延伸部靠近。
其中，在所述回彎部的相互嵌套位置處還設(shè)有由絕緣材料制成的隔離器。本發(fā)明還提供一種等離子體加工設(shè)備，包括腔室、線圈以及法拉第屏蔽，所述線圈環(huán)繞在所述腔室的外側(cè)，所述法拉第屏蔽套置在所述腔室的內(nèi)側(cè)，所述法拉第屏蔽采用本發(fā)明提供的所述法拉第屏蔽。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明提供的法拉第屏蔽在接合部采用兩個(gè)相互嵌套設(shè)置的回彎部，不僅可以有效地防止等離子體穿過(guò)法拉第屏蔽的接合部而沉積到腔室的內(nèi)壁；而且，可以徹底解決因等離子體的沉積而導(dǎo)致接合部導(dǎo)通的問(wèn)題，從而降低了法拉第屏蔽形成環(huán)流的可能，進(jìn)而使射頻電源的能量穩(wěn)定地耦合到等離子體。另外，由于接合部不需要設(shè)置類似于隔離器等阻擋部件，因此，可以減小法拉第屏蔽的制作成本以及降低安裝法拉第屏蔽精度的要求。類似地，本發(fā)明提供的等離子體加工設(shè)備采用本發(fā)明提供的法拉第屏蔽，不僅有效地防止等離子體穿過(guò)法拉第屏蔽的接合部沉積到腔室的內(nèi)壁，而且還可以降低法拉第屏蔽形成環(huán)流的可能性，從而使射頻電源的能量耦合到等離子體。另外，本發(fā)明提供的等離子體加工設(shè)備還具有加工成本低以及安裝精度的要求低的特點(diǎn)。


圖1為為電感耦合等離子體加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖2為法拉第屏蔽接合位置處的截面圖；圖3為本發(fā)明提供的法拉第屏蔽的俯視；圖4為本發(fā)明提供的法拉第屏蔽接合位置處的截面圖；圖5為本發(fā)明提供的另一種回彎部的截面圖；圖6為本發(fā)明提供的又一種回彎部的截面圖；以及圖7為本發(fā)明提供的另一法拉第屏蔽接合位置處的截面圖。
具體實(shí)施例方式為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的法拉第屏蔽及等離子體加工設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。圖3為本發(fā)明提供的法拉第屏蔽的結(jié)構(gòu)圖，圖4為本發(fā)明提供的法拉第屏蔽接合位置處的截面圖。請(qǐng)一并參閱圖3和圖4，法拉第屏蔽是由一塊板材11彎曲而成的圓筒形結(jié)構(gòu)，在板材11的接合部，即板材11的兩個(gè)端部各設(shè)有一回彎部，本實(shí)施的回彎部具體可為一鉤狀的回彎部。其中，第一回彎部12包括延伸部121、連接部122以及迂回部123，其中，延伸部 121與板材11連接，延伸部121與板材11所在平面的夾角α為0°，即延伸部121與板材 11所在平面平行。迂回部123設(shè)置在法拉第屏蔽的內(nèi)側(cè)且與延伸部121的延伸方向相反， 連接部122用于連接延伸部121和迂回部123。延伸部121、連接部122和迂回部123在法拉第屏蔽的內(nèi)側(cè)形成一端開(kāi)口的空間。第二回彎部13包括延伸部131、連接部132以及迂回部133，與第一回彎部12不同之處在于，迂回部133設(shè)置在法拉第屏蔽的外側(cè)。從而使延伸部131、連接部132和迂回部133在法拉第屏蔽的外側(cè)形成一端開(kāi)口的空間。
在安裝法拉第屏蔽時(shí)，將第一回彎部12的迂回部123自第二回彎部13的開(kāi)口處嵌入第二回彎部13所形成的空間內(nèi)，對(duì)應(yīng)地，將第二回彎部13的迂回部133自第一回彎部 12的開(kāi)口處嵌入第一回彎部12所形成的空間內(nèi)，而且，保持第一回彎部12和第二回彎部 13不接觸，從而在法拉第屏蔽的接合部形成彎曲的通道，即類似于“回字形”的通道，從而增加等離子體穿過(guò)法拉第屏蔽接合部的路徑，進(jìn)而減少、甚至完全避免等離子體沉積到腔室內(nèi)壁。為了降低等離子體沉積到腔室內(nèi)壁的可能性，迂回部123的自由端朝向延伸部 121靠近(傾斜)，當(dāng)兩個(gè)回彎部相互嵌入對(duì)方所形成的空間內(nèi)時(shí)，朝向延伸部121靠近的迂回部123可以使接合部的彎曲通道更窄，從而更有效地阻擋等離子體沉積到腔室內(nèi)壁。不難理解，本實(shí)施例的迂回部123還可以進(jìn)一步朝向延伸部121迂回，S卩，使迂回部123的自由端再次朝向延伸部121方向迂回，以使上述接合部所形成彎曲的通道呈迷宮狀。圖6為本發(fā)明提供的又一種回彎部的截面圖。請(qǐng)參閱圖6，在迂回部123的自由端進(jìn)一步朝向延伸部121方向迂回，增加迂回部123的迂回次數(shù)，這樣，可以進(jìn)一步增加接合部的通道的復(fù)雜性，從而增加等離子體穿過(guò)法拉第屏蔽接合部的路徑。本實(shí)施例中，延伸部121與板材11的夾角α為0°，然而，延伸部121與板材11 所在平面的夾角α可以是-150° +150°的任意角度，如士 15°、士30°、士45°、士90° 或士 135°，其中，“ + ”表示回彎部相對(duì)于板材11向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，“_”表示回彎部相對(duì)于板材11向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。如圖5所示，延伸部121與板材11的夾角α為-90°。通過(guò)第一回彎部12和第二回彎部13的相互嵌套配合，不僅可以有效地防止等離子體穿過(guò)法拉第屏蔽的接合位置沉積到腔室的內(nèi)壁；而且，由于第一回彎部12和第二回彎部13不直接接觸，也未設(shè)置任何將第一回彎部12和第二回彎部13連接的其它部件，因此， 可以徹底避免接合部的導(dǎo)通問(wèn)題，從而降低法拉第屏蔽形成環(huán)流的可能，進(jìn)而減少射頻電源的能量損失。此外，本實(shí)施例提供的法拉第屏蔽無(wú)需增加隔離器即可防止等離子體沉積到腔室內(nèi)壁，因此，可以減小法拉第屏蔽的制作成本以及降低安裝精度的要求。作為本實(shí)施例的變型，圖7為本發(fā)明提供的另一法拉第屏蔽接合位置處的截面圖。請(qǐng)參閱圖7，在板材11的接合部位設(shè)置由絕緣材料制成的隔離器14，具體地，第一回彎部12的迂回部123與第二回彎部13的迂回部133的相對(duì)位置處設(shè)置隔離器14。隔離器 14通過(guò)粘接方式或用緊固件固定在第一回彎部12和第二回彎部13之間。隔離器14可以將“回字形”接合部的唯一通道堵塞，這樣可以進(jìn)一步防止等離子體沉積到腔室內(nèi)壁。除此之外，本實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例完全相同，這里不再贅述。需要說(shuō)明的是，上述實(shí)施例法拉第屏蔽由一塊板材彎曲而成，但本發(fā)明并不局限于此，法拉第屏蔽也可以由多塊板材彎曲而成，即由η塊板材組合而成，其中，η為大于或等于1的整數(shù)。當(dāng)法拉第屏蔽由η塊板材組成時(shí)，每塊板材的端部均采用本實(shí)施例所述的回彎部。組合而成的法拉第屏蔽的接合位置采用本實(shí)施例提供的回彎部形成“回字形”的接合部ο本實(shí)施例還提供一種等離子體加工設(shè)備，包括腔室、線圈以及法拉第屏蔽，線圈環(huán)繞在腔室的外側(cè)，法拉第屏蔽套置在腔室內(nèi)側(cè)且緊靠腔室的內(nèi)壁，用于減少等離子體中各種粒子轟擊腔室內(nèi)壁，所述法拉第屏蔽采用上述實(shí)施例提供的法拉第屏蔽。本實(shí)施例提供的等離子體加工設(shè)備，不僅有效地防止等離子體沉積到腔室的內(nèi)側(cè)，而且還可以降低法拉第屏蔽形成環(huán)流的可能，從而減少因容性耦合而導(dǎo)致射頻電源的能量損失。另外，該等離子體加工設(shè)備的制作成本低以及對(duì)安裝精度的要求低。
可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種法拉第屏蔽，包括η塊板材，其中，η為大于或等于1的整數(shù)，相鄰兩塊所述板材的接合端或一塊所述板材的兩個(gè)接合端相接合而形成不接觸的接合部，其特征在于，所述板材的接合端設(shè)有回彎部，所述回彎部形成一端開(kāi)口的空間，位于所述接合部的兩個(gè)所述回彎部相互嵌套設(shè)置而使得所述接合部形成彎曲的通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述屏蔽裝置，其特征在于，位于所述接合部的兩個(gè)所述回彎部相互嵌入對(duì)方所形成的空間內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述屏蔽裝置，其特征在于，所述回彎部包括延伸部、連接部以及迂回部，所述延伸部與所述板材連接，所述迂回部與所述延伸部的延伸方向相反，所述連接部將所述延伸部和所述迂回部連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述屏蔽裝置，其特征在于，所述延伸部與所述板材所在平面的夾角為-150° 150°。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述屏蔽裝置，其特征在于，所述迂回部的自由端向所述延伸部靠近。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述屏蔽裝置，其特征在于，在所述回彎部的相互嵌套位置處還設(shè)有由絕緣材料制成的隔離器。
7.一種等離子體加工設(shè)備，包括腔室、線圈以及法拉第屏蔽，所述線圈環(huán)繞在所述腔室的外側(cè)，所述法拉第屏蔽套置在所述腔室的內(nèi)側(cè)，其特征在于，所述法拉第屏蔽采用權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述法拉第屏蔽。
全文摘要
本發(fā)明提供一種法拉第屏蔽以及等離子體加工設(shè)備，該法拉第屏蔽包括n塊板材，其中，n為大于或等于1的整數(shù)，相鄰兩塊所述板材的接合端或一塊所述板材的兩個(gè)接合端相接合而形成不接觸的接合部，所述板材的接合端設(shè)有回彎部，所述回彎部形成一端開(kāi)口的空間，位于所述接合部的兩個(gè)所述回彎部相互嵌套設(shè)置而使得所述接合部形成彎曲的通道。因此，該法拉第屏蔽可以有效地防止等離子體沉積到腔室的內(nèi)壁，降低法拉第屏蔽形成環(huán)流的可能，而且，制作成本以及安裝精度要求低。
文檔編號(hào)H01J37/32GK102543645SQ20101060374
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者呂鈾, 武曄, 王一帆 申請(qǐng)人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司