專利名稱：一種新型的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種新型的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍，噴槍金屬殼體作為接地電極保持接地，兩個(gè)射頻電極被介質(zhì)阻擋層石英包覆，工作氣體從兩個(gè)射頻電極之間的縫隙噴出，射頻電極與射頻電源接通時(shí)在射頻電極的下面產(chǎn)生大面積的輝光等離子體，等離子體中的自由基與硅片表面光刻膠或其他襯底表面有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到清洗目的。
背景技術(shù)：
隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，集成度的不斷提高，線寬的不斷減小，對硅片的清洗要求也越來越高，在硅晶體管和集成電路生產(chǎn)中，幾乎每道工序都有硅片清洗的問題，傳統(tǒng)上的濕化學(xué)方法不可控制、清洗不徹底、容易引入新的雜質(zhì)等，而目前的干法清洗設(shè)備，是在真空狀態(tài)下，使用等離子體對硅片表面直接清洗，真空室中由于離子的濺射，很容易使真 空壁上濺射出金屬原子，對硅片造成污染，另外采用真空系統(tǒng)使得設(shè)備成本高昂，操作繁瑣；過去在常壓下的等離子體在射頻電極和接地電極之間產(chǎn)生，但接地電極由金屬構(gòu)成，容易濺射出金屬原子，使硅片等被清洗物體受到金屬污染，并且由于放電局限于射頻電極和接地電極之間，放電范圍較小，因此放電面積受到局限，影響清理速率。本發(fā)明介紹了一種新型的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍。噴槍的射頻電極由介質(zhì)阻擋層包覆，噴槍金屬殼體作為接地電極，常壓下，當(dāng)射頻電極與射頻電源連接時(shí)，在射頻電極的下面會(huì)產(chǎn)生大面積的輝光等離子體，等離子體中的自由基束流與被清洗的物體表面進(jìn)行反應(yīng)，由于大部分等離子體在介質(zhì)阻擋層下面產(chǎn)生，因此不會(huì)在放電時(shí)產(chǎn)生金屬濺射，造成金屬污染。

發(fā)明內(nèi)容一種新型的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍，包括兩個(gè)射頻電極、一個(gè)接地電極、一個(gè)射頻電源，其特征在于該噴槍殼體為金屬板，四周密封連接，上端為進(jìn)氣端，下端為噴氣口，兩個(gè)射頻電極被殼體圍在噴槍內(nèi)部，介質(zhì)阻擋層包裹著兩個(gè)射頻電極，噴槍金屬殼體作為接地電極保持接地，兩個(gè)射頻電極之間有一條縫隙，工作氣體采用氬氣和氧氣的混合氣體，工作氣體從兩個(gè)射頻電極之間的縫隙噴出，常壓下，當(dāng)射頻電極與射頻電源連接時(shí)，在射頻電極的下面會(huì)產(chǎn)生大面積的輝光等離子體，等離子體中的自由基束流與被清洗的物體表面進(jìn)行反應(yīng)，由于大部分等離子體在介質(zhì)阻擋層下面產(chǎn)生，降低了金屬污染。所述的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍，其特征在于包覆兩個(gè)射頻電極的介質(zhì)阻擋層材料為石英，兩個(gè)射頻電極呈長方體結(jié)構(gòu)，間距1mm。所述的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍，其特征在于噴槍金屬殼體與兩個(gè)射頻電極介質(zhì)阻擋層之間無縫緊貼。所述的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍，其特征在于等離子體放電工作氣體為氬氣和氧氣的混合氣體，在射頻電極的下面產(chǎn)生大面積的輝光等離子體，并且不會(huì)有金屬原子被濺射出來。本發(fā)明大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍，工作在常壓下，采用射頻電源放電，產(chǎn)生輝光等離子體。由于大部分等離子體在包覆射頻電極的介質(zhì)阻擋層下面產(chǎn)生，因此會(huì)減少放電時(shí)產(chǎn)生的金屬濺射，降低金屬污染。本發(fā)明主要用途為清洗硅片表面上的光刻膠和有機(jī)污染物，也可用于其它襯底表面的有機(jī)物清洗。


圖I為本發(fā)明一種新型的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍原理示意圖。圖2為本發(fā)明一種新型的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍外形圖。請參閱圖1，一種新型的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍原理，包括射頻電極103、金屬殼體101、包覆射頻電極的介質(zhì)阻擋層石英106、射頻電源102、供氣源107、流量計(jì)108以及供氣管路109。殼體作為接地電極并保持接地。包覆射頻電極的石英與殼體之間無縫連接，兩個(gè)射頻電極間距1mm，供氣源107提供氬氣和氧氣，氣體經(jīng)過流量計(jì)108時(shí)按一定比例形成混合氣體，混合氣體經(jīng)供氣導(dǎo)管109后，均勻進(jìn)入射頻電極103之間的間隙，當(dāng)射頻電極103與射頻電源102接通后，射頻電極的介質(zhì)阻擋層下面會(huì)產(chǎn)生大面積的等離子體，等離子體中的自由基與硅片或其他襯底105表面的光刻膠或其它有機(jī)物104發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到清洗目的。請參閱圖2，一種新型的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍，工作氣體通過上端的進(jìn)氣口 202進(jìn)入噴槍內(nèi)部，金屬殼體101作為接地電極保持接地，包覆射頻電極的介質(zhì)阻擋層106之間是進(jìn)氣狹縫，射頻電極通過絕緣塊201與射頻電源連接。當(dāng)射頻電極與射頻電源接通后，在介質(zhì)阻擋層106的下面會(huì)產(chǎn)生大面積的等離子體。上面參考附圖結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而，需要說明的是，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對上述實(shí)施做出許多改變和修改，這些改變和修改都落在本發(fā)明的權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種新型的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍，包括兩個(gè)射頻電極、一個(gè)接地電極、一個(gè)射頻電源，其特征在于該噴槍殼體為金屬板，四周密封連接，上端為進(jìn)氣端，下端為噴氣口，兩個(gè)射頻電極被殼體圍在噴槍內(nèi)部，介質(zhì)阻擋層包裹著兩個(gè)射頻電極，噴槍金屬殼體作為接地電極保持接地，兩個(gè)射頻電極之間有一條縫隙，工作氣體采用氬氣和氧氣的混合氣體，工作氣體從兩個(gè)射頻電極之間的縫隙噴出，常壓下，當(dāng)射頻電極與射頻電源連接時(shí)，在射頻電極的下面會(huì)產(chǎn)生大面積的輝光等離子體，等離子體中的自由基束流與被清洗的物體表面進(jìn)行反應(yīng)，由于大部分等離子體在介質(zhì)阻擋層下面產(chǎn)生，降低了金屬污染。
2.如權(quán)利I所述的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍，其特征在于包覆兩個(gè)射頻電極的介質(zhì)阻擋層材料為石英，兩個(gè)射頻電極呈長方體結(jié)構(gòu)，間距1mm。
3.如權(quán)利I所述的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍，其特征在于噴槍金屬殼體與兩個(gè)射頻電極介質(zhì)阻擋層之間無縫緊貼。
4.如權(quán)利I所述的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍，其特征在于等離子體放電工作氣體為氬氣和氧氣的混合氣體，在射頻電極的下面產(chǎn)生大面積的輝光等離子體，并且不會(huì)有金屬原子被濺射出來。
全文摘要
一種新型的大面積放電的常壓等離子體自由基清洗噴槍，包括兩個(gè)射頻電極、一個(gè)接地電極、一個(gè)射頻電源，其特征在于該噴槍殼體為金屬板，四周密封連接，上端為進(jìn)氣端，下端為噴氣口，兩個(gè)射頻電極被殼體圍在噴槍內(nèi)部，介質(zhì)阻擋層包裹著兩個(gè)射頻電極，噴槍金屬殼體作為接地電極保持接地，兩個(gè)射頻電極之間有一條縫隙，工作氣體采用氬氣和氧氣的混合氣體，工作氣體從兩個(gè)射頻電極之間的縫隙噴出，常壓下，當(dāng)射頻電極與射頻電源連接時(shí)，在射頻電極的下面會(huì)產(chǎn)生大面積的輝光等離子體，等離子體中的自由基束流與被清洗的物體表面進(jìn)行反應(yīng)，由于大部分等離子體在介質(zhì)阻擋層下面產(chǎn)生，降低了金屬污染。
文檔編號H01L21/67GK102921675SQ201110227518
公開日2013年2月13日 申請日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者王守國, 賈少霞, 趙玲利 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所