下电极馈入装置和半导体加工设备的制作方法

本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种下电极馈入装置和半导体加工设备。

背景技术：

1、等离子体刻蚀机可用于进行刻蚀工艺，例如去除半导体晶圆上预先设计要求的多余材料，生成具有相应工艺要求的沟槽，为后续工艺提供基础。等离子体刻蚀机的工艺腔室内处于真空状态，刻蚀工艺前，待加工的晶圆放置在卡盘组件上，进行刻蚀工艺时，工艺气体通过腔室顶部的进气装置输送至工艺腔室中，并通过向设置于腔室顶部的上电极(例如射频线圈)加载射频功率，将工艺气体电离形成等离子体，并且卡盘组件通过下电极馈入装置被加载射频功率，以吸引等离子体向卡盘组件上的晶圆运动，进而完成对晶圆的刻蚀工艺。另外，上述卡盘组件中还设置有静电吸附电极和加热元件，在这种情况下，下电极馈入装置还可以用于将直流电馈入至静电吸附电极，以能够吸附固定晶圆，下电极馈入装置还可以用于将交流电馈入至加热元件，以对晶圆进行加热。

2、但是，现有的下电极馈入装置存在不易拆装、机台装配一致性较差的问题，导致安装维护效率较低。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种下电极馈入装置和半导体加工设备，其可以解决现有技术不易拆装、机台装配一致性较差的问题，从而可以提高安装维护效率。

2、为实现本发明的目的而提供一种下电极馈入装置，应用于半导体工艺设备，包括射频馈入组件，所述射频馈入组件的一端用于与射频源电连接，另一端用于与卡盘组件电连接；所述射频馈入组件包括至少两个射频馈入管和至少一个射频转接管；其中，

3、每相邻两个所述射频馈入管均设置有第一配合部，所述射频转接管设置有两个第二配合部，两个所述第二配合部分别与相邻两个所述射频馈入管的所述第一配合部相配合，以使所述射频转接管分别与相邻两个所述射频馈入管可拆卸连接，且电导通。

4、可选地，所述可拆卸连接为插接，所述第一配合部和所述第二配合部中的一者为第一环部，所述第一配合部和所述第二配合部中的另一者为第二环部，所述第一环部套设于所述第二环部的外周。

5、可选地，在所述第一环部的内周面与所述第二环部的外周面之间还环绕设置有导电弹性件。

6、可选地，每相邻两个所述射频馈入管均为直管，且二者的轴线呈第一夹角；所述射频转接管为弯折管，且其轴线弯折形成所述第一夹角；

7、每相邻两个所述射频馈入管的一端均设置有所述第一环部，并且所述射频转接管的两端分别设置有两个所述第二环部。

8、可选地，所述射频馈入管的内径小于所述第一环部的内径，且所述射频转接管的外径大于所述第二环部的外径；并且，所述射频馈入管的内径等于所述射频转接管的内径，且所述射频馈入管的外径等于所述射频转接管的外径。

9、可选地，所述射频转接管的外周面在所述第一夹角处形成有第一圆弧过渡部。

10、可选地，所述射频转接管包括两个半环状分体，所述两个半环状分体相互对接成所述弯折管。

11、可选地，所述下电极馈入装置还包括：

12、屏蔽组件，套设于所述射频馈入组件的外周，用于屏蔽射频产生的辐射，且所述屏蔽组件的内周与所述射频馈入组件的外周之间构成有间隙。

13、可选地，所述下电极馈入装置还包括：

14、绝缘介质件，设置于所述间隙中，用于使所述屏蔽组件与所述射频馈入组件之间保持预设的第一耐电压安全距离。

15、可选地，所述绝缘介质件包括套设于所述射频馈入组件的外周的绝缘套筒；所述屏蔽组件套设于所述绝缘套筒的外周；或者，

16、所述绝缘介质件包括填充于所述间隙中的绝缘介质材料。

17、可选地，所述下电极馈入装置还包括：电馈入组件，

18、所述电馈入组件穿设于由所有的所述射频馈入管和所述射频转接管的内周面共同构成的中空空间，用于将直流电和/或交流电馈入至所述卡盘组件中。

19、可选地，所述电馈入组件包括至少两个电馈入件和至少一个电转接件，所述电馈入件的数量与所述射频馈入管的数量相同，且各所述电馈入件一一对应地设置于各所述射频馈入管所在位置；所述电转接件的数量与所述射频转接管的数量相同，且各所述电转接件一一对应地设置于各所述射频转接管所在位置；

20、每相邻两个所述电馈入件均通过一个所述电转接件可拆卸地连接，且电导通。

21、可选地，所述电转接件包括第一子转接件、第二子转接件、多条第一转接导线和多条第二转接导线，其中，

22、所述第一子转接件和所述第二子转接件均采用绝缘材料，且呈柱状，并且轴线呈第二夹角，所述第二夹角与每相邻两个所述射频馈入管的轴线之间的夹角一致；所述第一子转接件具有第一配合面，所述第二子转接件具有第二配合面，所述第一配合面与所述第二配合面相贴合，且二者与所述第一子转接件和所述第二子转接件的轴线分别呈第三夹角和第四夹角，所述第三夹角与第四夹角之和等于所述第二夹角；

23、多条所述第一转接导线沿所述第一子转接件的轴线穿设于所述第一子转接件中，且多条所述第一转接导线相互间隔设置；

24、多条所述第二转接导线沿所述第二子转接件的轴线穿设于所述第二子转接件中，且多条所述第二转接导线相互间隔设置；各条所述第二转接导线的一端与各条所述第一转接导线的一端分别位于所述第一配合面与所述第二配合面，且一一对应地电接触或者连为一体。

25、可选地，所述第一配合面与所述第二配合面中的一者设置有第一定位凸部；所述第一配合面与所述第二配合面中的另一者设置有第一定位凹部；所述第一定位凸部与所述第一定位凹部相配合。

26、可选地，所述第一定位凸部的数量与所述第一转接导线和所述第二转接导线中的一者的数量相同，且各所述第一定位凸部呈圆弧状，并一一对应地环绕于各所述第一转接导线和所述第二转接导线中的一者；各所述第一定位凹部呈圆弧状，并一一对应地环绕于各所述第一转接导线和所述第二转接导线中的另一者。

27、可选地，所述第一子转接件和所述第二子转接件均具有对接面；

28、每相邻两个所述电馈入件均包括绝缘柱体和多条馈入导线，其中，所述绝缘柱体的第一端面与所述第一子转接件或所述第二子转接件的所述对接面相贴合；

29、多条所述馈入导线沿所述绝缘柱体的轴线穿设于所述绝缘柱体中，且多条所述馈入导线相互间隔设置；各条所述馈入导线的一端与各条所述第一转接导线或第二转接导线的另一端分别位于所述第一端面与所述对接面，且一一对应地电接触。

30、可选地，所述对接面与所述第一端面中的一者设置有第二定位凸部；所述对接面与所述第一端面中的另一者设置有第二定位凹部；所述第二定位凸部与所述第二定位凹部相配合。

31、可选地，所述第二定位凸部的数量与所述馈入导线的数量相同；

32、各所述第二定位凸部呈环状，并一一对应地环绕于各所述馈入导线的周围；各所述第二定位凹部呈环状，且一一对应地环绕于所述第一转接导线或第二转接导线的周围；或者，

33、各所述第二定位凸部呈环状，并一一对应地环绕于各所述第一转接导线或第二转接导线的周围；各所述第二定位凹部呈环状，且一一对应地环绕于各所述馈入导线的周围。

34、可选地，各所述第一转接导线和各所述第二转接导线的另一端均设置有连接凹部；各所述馈入导线的一端均设置有连接凸部，所述连接凸部与所述连接凹部相配合，且电接触；或者，

35、各所述第一转接导线和各所述第二转接导线的另一端均设置有连接凸部；各所述馈入导线的一端均设置有连接凹部，所述连接凸部与所述连接凹部相配合，且电接触。

36、可选地，所述连接凸部包括自所述第一端面或所述对接面伸出的导电延伸部，和可拆卸地套设于所述导电延伸部的导电弹性部，所述导电延伸部和所述导电弹性部均位于所述连接凹部中，且所述导电弹性部处于被压缩状态。

37、可选地，所述绝缘柱体的第二端面的对应各所述馈入导线所在位置处设置有沉孔，各所述馈入导线的另一端位于所述沉孔中。

38、作为另一个技术方案，本发明还提供一种半导体加工设备，包括工艺腔室和设置于所述工艺腔室中的卡盘组件，还包括本发明提供的上述下电极馈入装置。

39、可选地，所述卡盘组件包括用于承载晶圆的卡盘主体和设置于所述卡盘主体下方的接口盘，以及连接于所述卡盘主体与所述接口盘之间的环状绝缘件，所述卡盘主体的下表面、所述接口盘的上表面和所述环状绝缘件的内周面构成内部空间；

40、所述射频馈入组件中，最靠近所述卡盘组件的射频馈入管的一端延伸至所述内部空间中，并与所述卡盘主体电连接。

41、可选地，所述卡盘主体的底部且位于所述内部空间中还设置有电路板组件；

42、所述射频馈入组件还包括：射频馈入盘，所述射频馈入盘设置于所述内部空间中，且位于所述电路板组件底部，并且所述射频馈入盘的外周缘设置有环状连接部，所述环状连接部间隔地环绕设置于所述电路板组件的外周，且与所述卡盘主体连接；

43、所述射频馈入盘设置有中心孔，最靠近所述卡盘组件的射频馈入管的一端与所述射频馈入盘的内周缘连接，且电导通。

44、可选地，所述下电极馈入装置还包括电馈入组件，所述电馈入组件穿设于由所有的所述射频馈入管和所述射频转接管的内周面共同构成的中空空间；

45、所述电馈入组件穿过所述中心孔与所述电路板组件电连接，用于通过所述电路板组件将直流电和/或交流电馈入至所述卡盘主体中。

46、可选地，所述射频馈入盘的下表面与所述接口盘的上表面之间设置有预设的第二耐电压安全距离。

47、本发明具有以下有益效果：

48、本发明提供的下电极馈入装置，其通过采用分体式的射频馈入组件，即，至少两个射频馈入管和至少一个射频转接管，并且利用设置于每相邻两个射频馈入管的第一配合部，分别与设置于射频转接管的两个第二配合部相配合，可以使射频转接管分别与相邻两个射频馈入管可拆卸连接，且电导通，可以更方便地拆装射频馈入管，从而可以提高安装维护效率，而且可以这种分体的装配方式能够更好地保证各机台装配一致性，进而提高工艺一致性。在此基础上，由于采用分体式的射频馈入组件更容易拆装，可以选用固态介质设置于屏蔽组件的内周与射频馈入组件的外周之间构成的间隙中，不存在固态介质不易拆装的问题，这与现有技术中采用空气介质相比，可以设计不同的第一耐电压安全距离，从而可以满足对下电极所在空间的不同要求。例如，通过采用大于该空气介质的介电常数的固态介质，可以减小第一耐电压安全距离，从而可以减小下电极馈入装置的占用空间，进而可以有更多的空间用于优化其他下电极部件。

49、本发明提供的半导体加工设备，其通过采用本发明提供的上述下电极馈入装置，不仅可以更方便地拆装射频馈入管，从而可以提高安装维护效率，而且可以这种分体的装配方式能够更好地保证各机台装配一致性，进而提高工艺一致性，而且还可以选用固态介质而不存在固态介质不易拆装的问题，从而可以减小下电极馈入装置的占用空间，从而可以有更多的空间用于优化其他下电极部件。