[发明专利]一种新型的大面积放电的常压等离子体自由基清洗喷枪

说明书

【技术领域】

本发明涉及到一种新型的大面积放电的常压等离子体自由基清洗喷枪，喷枪金属壳体作为接地电极保持接地，两个射频电极被介质阻挡层石英包覆，工作气体从两个射频电极之间的缝隙喷出，射频电极与射频电源接通时在射频电极的下面产生大面积的辉光等离子体，等离子体中的自由基与硅片表面光刻胶或其他衬底表面有机物发生反应，达到清洗目的。

【背景技术】

随着大规模集成电路的发展，集成度的不断提高，线宽的不断减小，对硅片的清洗要求也越来越高，在硅晶体管和集成电路生产中，几乎每道工序都有硅片清洗的问题，传统上的湿化学方法不可控制、清洗不彻底、容易引入新的杂质等，而目前的干法清洗设备，是在真空状态下，使用等离子体对硅片表面直接清洗，真空室中由于离子的溅射，很容易使真空壁上溅射出金属原子，对硅片造成污染，另外采用真空系统使得设备成本高昂，操作繁琐；过去在常压下的等离子体在射频电极和接地电极之间产生，但接地电极由金属构成，容易溅射出金属原子，使硅片等被清洗物体受到金属污染，并且由于放电局限于射频电极和接地电极之间，放电范围较小，因此放电面积受到局限，影响清理速率。

本发明介绍了一种新型的大面积放电的常压等离子体自由基清洗喷枪。喷枪的射频电极由介质阻挡层包覆，喷枪金属壳体作为接地电极，常压下，当射频电极与射频电源连接时，在射频电极的下面会产生大面积的辉光等离子体，等离子体中的自由基束流与被清洗的物体表面进行反应，由于大部分等离子体在介质阻挡层下面产生，因此不会在放电时产生金属溅射，造成金属污染。

【发明内容】

一种新型的大面积放电的常压等离子体自由基清洗喷枪，包括两个射频电极、一个接地电极、一个射频电源，其特征在于：该喷枪壳体为金属板，四周密封连接，上端为进气端，下端为喷气口，两个射频电极被壳体围在喷枪内部，介质阻挡层包裹着两个射频电极，喷枪金属壳体作为接地电极保持接地，两个射频电极之间有一条缝隙，工作气体采用氩气和氧气的混合气体，工作气体从两个射频电极之间的缝隙喷出，常压下，当射频电极与射频电源连接时，在射频电极的下面会产生大面积的辉光等离子体，等离子体中的自由基束流与被清洗的物体表面进行反应，由于大部分等离子体在介质阻挡层下面产生，降低了金属污染。

所述的大面积放电的常压等离子体自由基清洗喷枪，其特征在于：包覆两个射频电极的介质阻挡层材料为石英，两个射频电极呈长方体结构，间距1mm。

所述的大面积放电的常压等离子体自由基清洗喷枪，其特征在于：喷枪金属壳体与两个射频电极介质阻挡层之间无缝紧贴。

所述的大面积放电的常压等离子体自由基清洗喷枪，其特征在于：等离子体放电工作气体为氩气和氧气的混合气体，在射频电极的下面产生大面积的辉光等离子体，并且不会有金属原子被溅射出来。

本发明大面积放电的常压等离子体自由基清洗喷枪，工作在常压下，采用射频电源放电，产生辉光等离子体。由于大部分等离子体在包覆射频电极的介质阻挡层下面产生，因此会减少放电时产生的金属溅射，降低金属污染。

本发明主要用途为清洗硅片表面上的光刻胶和有机污染物，也可用于其它衬底表面的有机物清洗。

【附图说明】

图1为本发明一种新型的大面积放电的常压等离子体自由基清洗喷枪原理示意图。

图2为本发明一种新型的大面积放电的常压等离子体自由基清洗喷枪外形图。

请参阅图1，一种新型的大面积放电的常压等离子体自由基清洗喷枪原理，包括射频电极103、金属壳体101、包覆射频电极的介质阻挡层石英106、射频电源102、供气源107、流量计108以及供气管路109。壳体作为接地电极并保持接地。包覆射频电极的石英与壳体之间无缝连接，两个射频电极间距1mm，供气源107提供氩气和氧气，气体经过流量计108时按一定比例形成混合气体，混合气体经供气导管109后，均匀进入射频电极103之间的间隙，当射频电极103与射频电源102接通后，射频电极的介质阻挡层下面会产生大面积的等离子体，等离子体中的自由基与硅片或其他衬底105表面的光刻胶或其它有机物104发生反应，达到清洗目的。

请参阅图2，一种新型的大面积放电的常压等离子体自由基清洗喷枪，工作气体通过上端的进气口202进入喷枪内部，金属壳体101作为接地电极保持接地，包覆射频电极的介质阻挡层106之间是进气狭缝，射频电极通过绝缘块201与射频电源连接。当射频电极与射频电源接通后，在介质阻挡层106的下面会产生大面积的等离子体。

上面参考附图结合具体的实施例对本发明进行了描述，然而，需要说明的是，对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对上述实施做出许多改变和修改，这些改变和修改都落在本发明的权利要求限定的范围内。