一种用于ICP设备的可调式多层感应线圈的制作方法

本技术属于半导体设备，具体地涉及一种用于icp设备的可调式多层感应线圈。

背景技术：

1、icp(inductive coupled plasma，电感耦合等离子)设备是一种常用的半导体处理设备，其一般使用与射频电源、射频匹配器和连接的多层感应线圈通过电磁感应在腔室气体中产生等离子体。现有的icp设备中，如图8所示，包括外层线圈2和内层线圈3。线圈的安装位置(包括外层线圈2和内层线圈3所在平面与水平面之间的角度)与通过射频匹配器和线圈上的电流大小及产生的等离子体的浓度分布有着密切联系。现有技术方案中线圈均通过现有的固定柱a1直接固定，线圈与机台腔室盖板1之间的位置关系是固定的，从而无法调整等离子体的浓度，难以获得理想的特定状态的等离子体，影响工艺效果。当需要进行调整时，则要对线圈的固定柱进行很长时间的加工，才能将线圈调整至所需的位置，并且无法实时地边调整边查看效果。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种用于icp设备的可调式多层感应线圈，实现能够在设备工作过程中实时调整内层线圈和外层线圈所在平面的角度及位置，从而便捷地调整等离子体的浓度。

2、依据本实用新型的技术方案，本实用新型提供了一种用于icp设备的可调式多层感应线圈，包括设置于icp设备的机台腔室盖板上的外层线圈和内层线圈，外层线圈和内层线圈均分别通过伸缩固定柱与机台腔室盖板相连接，伸缩固定柱连接有调节机构；外层线圈和内层线圈均为多线螺纹状的多层感应线圈，由至少两条圆柱螺旋线组成，其中每条圆柱螺旋线均为一个线圈，并在两端分别设置伸缩固定柱和接头，接头位于该线圈中心位置，伸缩固定柱位于远离该线圈中心的位置；外层线圈与内层线圈通过各自的接头与各自对应的射频匹配器相连；外层线圈共具有至少三个伸缩固定柱，内层线圈共具有至少两个伸缩固定柱，多个伸缩固定柱沿对应的外层线圈或内层线圈的周向均匀分布。

3、进一步地，伸缩固定柱包括螺纹帽和螺纹柱，螺纹帽的上端与对应的外层线圈或内层线圈相连接，螺纹帽的下端与螺纹柱的上端螺纹连接，螺纹柱的下端通过调节机构与机台腔室盖板可转动地连接。

4、在一实施例中，调节机构为电动调节机构，包括有电机；机台腔室盖板上开设有容纳通孔，螺纹柱的下端穿过容纳通孔与电机相连接；还包括与射频匹配器相连接的电流传感器；电机连接有用于控制其作动的控制单元；控制单元具有用于读取电流传感器信号的读取模块、用于进行判断分析的数据处理模块，以及用于控制电机启停及转动方向的执行模块。

5、在又一实施例中，调节机构为手动调节机构，调节机构包括有定位螺钉；螺纹柱的下端开设有定位螺孔，机台腔室盖板上开设有安装通孔，螺纹柱的下端紧贴机台腔室盖板，定位螺钉从下至上穿过机台腔室盖板上的安装通孔与定位螺孔螺纹连接。

6、进一步地，定位螺钉与机台腔室盖板之间设置有垫片。

7、进一步地，螺纹柱外侧面上沿其长度方向设置有刻度。

8、与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果如下：

9、1、本实用新型的方案实现了在icp设备工作过程中不停机地、实时地进行线圈角度及位置的调节，采用本方案可大幅提高工作效率，减少了手动调节的工作量，进一步还能够实现自动调节；从而保证了icp设备性能满足工艺要求，有助于提高所处理的半导体器件的质量。

10、2、本实用新型的方案中外层线圈具有三个伸缩固定柱、内层线圈具有两个伸缩固定柱，可以控制内层线圈在一个方向上调整倾斜角度以及进行上下升降、外层线圈可在任意方向上调整倾斜角度以及进行上下升降，使用灵活，满足等离子体浓度及浓度分布的工艺调整需要。

11、3、本实用新型的方案的伸缩固定柱采用螺纹方式，通过旋转即可调整线圈某一点位的高度，便于操作及自动化设计，并且高度调节的最小变化量很小，调节精度高。

12、4、本实用新型的方案实用性强，同时结构简单，成本低、便于控制。本实用新型的方案仅需在传统结构上增加伸缩固定柱即可实现调节功能，与现有技术需要重新加工线圈固定柱相比，具有结构简单且成本低的优势。现有技术在每次调节时需要拆装腔室盖板，而本实用新型的方案在安装完成后不需要拆装即可方便地手动或自动调节线圈高度，便于控制。

技术特征：

1.一种用于icp设备的可调式多层感应线圈，其特征在于，其包括设置于icp设备的机台腔室盖板上的外层线圈和内层线圈，外层线圈和内层线圈均分别通过伸缩固定柱与机台腔室盖板相连接，伸缩固定柱连接有调节机构；

2.如权利要求1所述的用于icp设备的可调式多层感应线圈，其特征在于，伸缩固定柱包括螺纹帽和螺纹柱，螺纹帽的上端与对应的外层线圈或内层线圈相连接，螺纹帽的下端与螺纹柱的上端螺纹连接，螺纹柱的下端通过调节机构与机台腔室盖板可转动地连接。

3.如权利要求2所述的用于icp设备的可调式多层感应线圈，其特征在于，调节机构为电动调节机构，包括有电机；机台腔室盖板上开设有容纳通孔，螺纹柱的下端穿过容纳通孔与电机相连接；还包括与射频匹配器相连接的电流传感器；电机连接有用于控制其作动的控制单元；控制单元具有用于读取电流传感器信号的读取模块、用于进行判断分析的数据处理模块，以及用于控制电机启停及转动方向的执行模块。

4.如权利要求2所述的用于icp设备的可调式多层感应线圈，其特征在于，调节机构为手动调节机构，调节机构包括有定位螺钉；螺纹柱的下端开设有定位螺孔，机台腔室盖板上开设有安装通孔，螺纹柱的下端紧贴机台腔室盖板，定位螺钉从下至上穿过机台腔室盖板上的安装通孔与定位螺孔螺纹连接。

5.如权利要求4所述的用于icp设备的可调式多层感应线圈，其特征在于，定位螺钉与机台腔室盖板之间设置有垫片。

6.如权利要求2所述的用于icp设备的可调式多层感应线圈，其特征在于，螺纹柱外侧面上沿其长度方向设置有刻度。

技术总结
本技术涉及一种用于ICP设备的可调式多层感应线圈，其属于半导体设备技术领域，其包括设置于ICP设备的机台腔室盖板上的外层线圈和内层线圈，外层线圈和内层线圈均分别通过伸缩固定柱与机台腔室盖板相连接，伸缩固定柱连接有调节机构；外层线圈共具有至少三个伸缩固定柱，内层线圈共具有至少两个伸缩固定柱，多个伸缩固定柱沿对应的外层线圈或内层线圈的周向均匀分布。本方案实现了在ICP设备工作过程中不停机地、实时地调整外层线圈和/或内层线圈所在平面的倾斜角度及高度，且调节精度高，使用灵活、便捷，满足等离子体浓度及浓度分布的工艺调整需要，有助于提高所处理的半导体器件的质量。

技术研发人员：王雄
受保护的技术使用者：盛吉盛半导体科技（北京）有限公司
技术研发日：20230117
技术公布日：2024/1/12