[实用新型]刻蚀冷却结构及等离子体刻蚀装置

说明书

本实用新型涉及一种刻蚀冷却结构及等离子体刻蚀装置。刻蚀冷却结构包括：壳体，壳体具有第一真空腔，第一真空腔用于容置等离子体刻蚀装置的电源组件和流量检测元件中的至少一种；冷却管路，冷却管路穿过第一真空腔并伸入容置有下电极的箱体内。本实用新型解决了现有技术中等离子体刻蚀装置的冷却效果较差的问题。

技术领域

本实用新型涉及刻蚀技术领域，尤其涉及一种刻蚀冷却结构及等离子体刻蚀装置。

背景技术

在干法刻蚀过程中由于等离子体与目标晶圆外延层发生化学反应和物理轰击，使外延层表面温度急剧升高，外延表面温度升高会使光阻发生碳化现象，为使晶圆表面温度降低，等离子体刻蚀装置通常会配置一台冷却机通过冷却管道将冷却液输送到下电极中，通过冷却液的循环流动将下电极的温度控制在特定温度范围内，一般只能＞15℃，如果想将工艺窗口做大，必须进一步降低下电极温度，但是冷却液继续降温后冷却管道表面会出现冷凝水，由于下电极下部皆为精密电子元器件，冷凝水会使精密电子元器件生锈和损坏，从而影响等离子体刻蚀装置的正常运行。

因此，如何提高等离子体刻蚀装置的冷却效果是亟需解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种刻蚀冷却结构及等离子体刻蚀装置，旨在解决现有技术中等离子体刻蚀装置的冷却效果较差的问题。

一种刻蚀冷却结构，包括：壳体，壳体具有第一真空腔，第一真空腔用于容置等离子体刻蚀装置的电源组件和流量检测元件中的至少一种；冷却管路，冷却管路穿过第一真空腔并伸入容置有下电极的箱体内。

上述通过设置壳体，壳体具有第一真空腔，第一真空腔用于容置等离子体刻蚀装置的电源组件和流量检测元件中的至少一种，冷却管路穿过第一真空腔并伸入容置有下电极的箱体内真空状态下的第一真空腔内不再有水分子或者只有极少水分子可以忽略不计，即使冷却管路内外有温差也不会再出现冷凝水，避免对第一真空腔内的电子元器件造成损坏，从而使得冷却管路能够进一步地对下电极进行冷却降温，进而下电极能够对待刻蚀件进行更好地冷却降温，提高了等离子体刻蚀装置的冷却效果，解决了现有技术中等离子体刻蚀装置的冷却效果较差的问题，进一步地，下电极降温后蚀刻功率可继续提高，蚀刻速率同步加大，从而增加产能，同时能够改善待刻蚀件的光阻碳化问题，提高生产良率。

可选地，刻蚀冷却结构还包括压力检测元件，压力检测元件设置在壳体上，用于测量第一真空腔内的压力。通过设置压力检测元件，能够实时对第一真空腔内的压力进行检测，当第一真空腔内的压力低于设定值时，等离子体刻蚀装置的真空组件对第一真空腔进行抽真空，从而保证第一真空腔内保持合适的真空状态，避免冷凝水的产生对等离子体刻蚀装置的电源组件和流量检测元件等电子元器件造成损坏，进而保证等离子体刻蚀装置的正常运行。

可选地，刻蚀冷却结构还包括冷却机，冷却机与冷却管路连通。通过设置冷却机，能够对冷却管路内的冷却介质持续冷却降温，从而使得下电极始终处于较低的温度，从而对待刻蚀件进行冷却降温。

本申请还提供了一种等离子体刻蚀装置，包括：下电极；箱体，箱体具有第二真空腔，下电极容置在第二真空腔内；上述的刻蚀冷却结构；真空组件，真空组件分别与第二真空腔和刻蚀冷却结构的第一真空腔连通，用于对第一真空腔和第二真空腔抽真空。

可选地，刻蚀冷却结构的壳体位于箱体的外侧并与箱体密封连接。通过上述设置，冷却管路在穿过第一真空腔后可以直接进入箱体内而不会与外部的空气接触，避免在冷却过程中与空气接触产生冷凝水，减少清理的麻烦且避免产生的冷凝水渗流入等离子体刻蚀装置的其他部位，保证等离子体刻蚀装置的正常运行。

可选地，真空组件包括：第一真空管路，第一真空管路与第二真空腔连通；第二真空管路，第二真空管路分别与第一真空管路和刻蚀冷却结构的第一真空腔连通。通过上述设置，第二真空管路作为第一真空管路的一个支路，从而无需再单独设置真空组件对第一真空腔进行抽真空，简化了等离子体刻蚀装置的结构构成，节约了成本。