本申請涉及等離子產(chǎn)成設(shè)備，具體而言，涉及一種遠程等離子源腔體。

背景技術(shù)：

1、遠程等離子源腔體是用于產(chǎn)生等離子體的重要裝置，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造、顯示面板生產(chǎn)等領(lǐng)域的腔室清洗、表面改性、薄膜刻蝕和等離子輔助沉積等工藝環(huán)節(jié)。現(xiàn)有的遠程等離子源腔體通常采用交變磁場離化含氟化合物來生成活性氟離子氣體。其基本結(jié)構(gòu)包括環(huán)形真空腔、進氣口、出氣口、磁芯組件和點火線圈。

2、環(huán)形真空腔的內(nèi)壁面上通常設(shè)置有氧化保護膜，磁芯組件纏繞在環(huán)形真空腔外部。進氣口和出氣口與環(huán)形真空腔相連，點火線圈設(shè)置在進氣口處。工作時，進氣口輸入工作氣體，包括激發(fā)氣體(如氬氣)和工藝氣體(如三氟化氮)。點火線圈對激發(fā)氣體進行激發(fā)點火，磁芯組件產(chǎn)生交變磁場離化工藝氣體，形成等離子體氣流(如活性氟離子氣流)，最后從出氣口輸出。

3、然而，現(xiàn)有遠程等離子源腔體存在一些技術(shù)缺陷。首先，常見的環(huán)形真空腔多為長方形，轉(zhuǎn)角處拐彎角度較大。在氣流轉(zhuǎn)彎時，由于慣性作用容易與腔體內(nèi)壁發(fā)生摩擦碰撞。這導(dǎo)致活性氟離子氣體直接接觸并腐蝕內(nèi)壁上的氧化保護膜，嚴(yán)重影響了腔體的使用壽命。其次，活性氟離子氣體與氧化保護膜反應(yīng)會產(chǎn)生顆?；覊m，降低了等離子體的純度。

4、這些問題不僅降低了遠程等離子源腔體的工作效率和使用壽命，還影響了等離子體處理工藝的質(zhì)量和一致性。特別是在對工藝要求較高的半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域，這些缺陷可能導(dǎo)致產(chǎn)品良率下降和成本增加。

5、針對上述問題，現(xiàn)有技術(shù)亟需改進。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于提供一種遠程等離子源腔體，能夠延長腔體使用壽命、提高等離子體純度、改善等離子體均勻性和穩(wěn)定性。

2、本申請?zhí)峁┝艘环N遠程等離子源腔體，包括環(huán)形真空腔、進氣口、出氣口、磁芯組件和點火線圈；所述環(huán)形真空腔包括多個依次首尾連接形成閉環(huán)流道的直線腔道，至少一個所述直線腔道上纏繞有所述磁芯組件，所述進氣口和所述出氣口分別連接在兩個不同的所述直線腔道上；任意相鄰的兩個所述直線腔道的連接處均設(shè)置有調(diào)節(jié)電極對，所述調(diào)節(jié)電極對用于產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)電場，以驅(qū)使氣流中的帶電粒子轉(zhuǎn)向從而避免所述帶電粒子與所述環(huán)形真空腔的周向側(cè)壁接觸。

3、通過調(diào)節(jié)電極對產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)電場驅(qū)使帶電粒子轉(zhuǎn)向，避免與環(huán)形真空腔內(nèi)壁接觸，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中等離子體與環(huán)形真空腔內(nèi)壁摩擦碰撞的問題，具有延長腔體使用壽命、提高等離子體純度、改善等離子體均勻性和穩(wěn)定性的優(yōu)點。

4、優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)電極對包括相對設(shè)置的正極板和負(fù)極板，所述正極板設(shè)置在所述環(huán)形真空腔的外周向側(cè)壁上，所述負(fù)極板設(shè)置在所述環(huán)形真空腔的內(nèi)周向側(cè)壁上。

5、這種布置可以在腔體內(nèi)部產(chǎn)生一個從外側(cè)指向內(nèi)側(cè)的電場，有效地驅(qū)使氣流中的帶電粒子向內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn)。通過這種電極布置，可以在相鄰直線腔道的連接處形成一個有效的偏轉(zhuǎn)電場。當(dāng)帶電粒子流經(jīng)這個區(qū)域時，會受到電場力的作用而改變運動方向，避開了與環(huán)形真空腔外周向側(cè)壁的直接接觸。這不僅可以減少粒子與腔壁的碰撞，降低粒子損失，還可以延長腔體的使用壽命，提高等離子體的穩(wěn)定性和均勻性。

6、優(yōu)選地，任意相鄰的兩個所述直線腔道之間通過一連接腔道連接，所述調(diào)節(jié)電極對設(shè)置在所述連接腔道處。

7、連接腔道不僅起到連通相鄰直線腔道的作用，還為調(diào)節(jié)電極提供了安裝位置。調(diào)節(jié)電極設(shè)置在連接腔道處，可以在氣流轉(zhuǎn)向的關(guān)鍵位置產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)電場。這種布置可以更精確地控制帶電粒子的運動軌跡，有效防止帶電粒子與環(huán)形真空腔的周向側(cè)壁接觸。

8、可選地，所述連接腔道為直腔道。

9、可選地，所述連接腔道為彎曲腔道。

10、優(yōu)選地，所述連接腔道與上游相鄰的所述直線腔道的連接處的外周向側(cè)壁的內(nèi)表面處設(shè)置有導(dǎo)流件，所述導(dǎo)流件朝內(nèi)的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)流面，所述導(dǎo)流面用于引導(dǎo)氣流轉(zhuǎn)向。

11、優(yōu)選地，所述導(dǎo)流件部分地或全部地由非導(dǎo)電陶瓷制成。

12、優(yōu)選地，所述導(dǎo)流件可拆卸。

13、優(yōu)選地，所述進氣口和所述出氣口沿一特征直線連接在所述環(huán)形真空腔相對的兩側(cè)，所述環(huán)形真空腔關(guān)于所述特征直線對稱，所述磁芯組件關(guān)于所述特征直線對稱分布。

14、優(yōu)選地，所述環(huán)形真空腔包括四個所述直線腔道，四個所述直線腔道包括兩個相互平行的第一直線腔道和兩個相互平行的第二直線腔道，所述第一直線腔道與所述第二直線腔道垂直，且第一直線腔道比所述第二直線腔道短，所述進氣口和所述出氣口分別連接在兩個所述第一直線腔道上，兩個所述第二直線腔道上纏繞有所述磁芯組件。

15、有益效果：本申請?zhí)峁┑倪h程等離子源腔體，包括多個直線腔道和設(shè)置在直線腔道連接處的調(diào)節(jié)電極對，通過調(diào)節(jié)電極對產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)電場驅(qū)使帶電粒子轉(zhuǎn)向，避免與環(huán)形真空腔內(nèi)壁接觸，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中等離子體與環(huán)形真空腔內(nèi)壁摩擦碰撞的問題，具有延長腔體使用壽命、提高等離子體純度、改善等離子體均勻性和穩(wěn)定性的優(yōu)點。

技術(shù)特征：

1.一種遠程等離子源腔體，包括環(huán)形真空腔（1）、進氣口（2）、出氣口（3）、磁芯組件（4）和點火線圈（5）；其特征在于，所述環(huán)形真空腔（1）包括多個依次首尾連接形成閉環(huán)流道的直線腔道（101），至少一個所述直線腔道（101）上纏繞有所述磁芯組件（4），所述進氣口（2）和所述出氣口（3）分別連接在兩個不同的所述直線腔道（101）上；任意相鄰的兩個所述直線腔道（101）的連接處均設(shè)置有調(diào)節(jié)電極對（6），所述調(diào)節(jié)電極對（6）用于產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)電場，以驅(qū)使氣流中的帶電粒子轉(zhuǎn)向從而避免所述帶電粒子與所述環(huán)形真空腔（1）的周向側(cè)壁接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠程等離子源腔體，其特征在于，所述調(diào)節(jié)電極對（6）包括相對設(shè)置的正極板（601）和負(fù)極板（602），所述正極板（601）設(shè)置在所述環(huán)形真空腔（1）的外周向側(cè)壁上，所述負(fù)極板（602）設(shè)置在所述環(huán)形真空腔（1）的內(nèi)周向側(cè)壁上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠程等離子源腔體，其特征在于，任意相鄰的兩個所述直線腔道（101）之間通過一連接腔道（102）連接，所述調(diào)節(jié)電極對（6）設(shè)置在所述連接腔道（102）處。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的遠程等離子源腔體，其特征在于，所述連接腔道（102）為直腔道。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的遠程等離子源腔體，其特征在于，所述連接腔道（102）為彎曲腔道。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的遠程等離子源腔體，其特征在于，所述連接腔道（102）與上游相鄰的所述直線腔道（101）的連接處的外周向側(cè)壁的內(nèi)表面處設(shè)置有導(dǎo)流件（7），所述導(dǎo)流件（7）朝內(nèi)的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)流面（701），所述導(dǎo)流面（701）用于引導(dǎo)氣流轉(zhuǎn)向。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的遠程等離子源腔體，其特征在于，所述導(dǎo)流件（7）部分地或全部地由非導(dǎo)電陶瓷制成。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的遠程等離子源腔體，其特征在于，所述導(dǎo)流件（7）可拆卸。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠程等離子源腔體，其特征在于，所述進氣口（2）和所述出氣口（3）沿一特征直線連接在所述環(huán)形真空腔（1）相對的兩側(cè)，所述環(huán)形真空腔（1）關(guān)于所述特征直線對稱，所述磁芯組件（4）關(guān)于所述特征直線對稱分布。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的遠程等離子源腔體，其特征在于，所述環(huán)形真空腔（1）包括四個所述直線腔道（101），四個所述直線腔道（101）包括兩個相互平行的第一直線腔道（1011）和兩個相互平行的第二直線腔道（1012），所述第一直線腔道（1011）與所述第二直線腔道（1012）垂直，且第一直線腔道（1011）比所述第二直線腔道（1012）短，所述進氣口（2）和所述出氣口（3）分別連接在兩個所述第一直線腔道（1011）上，兩個所述第二直線腔道（1012）上纏繞有所述磁芯組件（4）。

技術(shù)總結(jié)
本申請屬于等離子產(chǎn)成設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種遠程等離子源腔體，包括環(huán)形真空腔、進氣口、出氣口、磁芯組件和點火線圈；所述環(huán)形真空腔包括多個依次首尾連接形成閉環(huán)流道的直線腔道，至少一個所述直線腔道上纏繞有所述磁芯組件，所述進氣口和所述出氣口分別連接在兩個不同的所述直線腔道上；任意相鄰的兩個所述直線腔道的連接處均設(shè)置有調(diào)節(jié)電極對，所述調(diào)節(jié)電極對用于產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)電場，以驅(qū)使氣流中的帶電粒子轉(zhuǎn)向以避免所述帶電粒子與所述環(huán)形真空腔的周向側(cè)壁接觸；能夠延長腔體使用壽命、提高等離子體純度、改善等離子體均勻性和穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：黃星星,楊振懷,郭曉東,胡強,侯少毅
受保護的技術(shù)使用者：季華實驗室
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6