气体喷淋头及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种气体喷淋头及其制作方法，用以降低制作的难度。其中的制作方法通过可包括以下步骤：提供第一部件与第二部件，在所述第一部件内形成第一气体通孔，在所述第二部件内形成第二气体通孔；以第一气体通孔与第二气体通孔相对齐的方式，将所述第一部件与所述第二部件叠放在一起，并在第一部件与第二部件之间放置中间层材料；通过扩散焊接的方式将第一部件与第二部件结合为一体，以形成具有气体通孔的气体喷淋头或该气体喷淋头的一部分，其中，所述第一气体通孔、所述第二气体通孔均为所述气体通孔的一部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于等离子体刻蚀装置的气体喷淋头，还涉及该气体喷淋头制作方法的改进。
技术介绍
在等离子体刻蚀装置（尤其是电容耦合型等离子体刻蚀装置）中，气体喷淋头通常与用于保持基片（如半导体晶片）的基座相对设置。该气体喷淋头通常具有两个作用：一个是作为导电的上电极，这通常要求气体喷淋头的主要部分（通常指基体）由导电率较好的材质（如，类似于铝的金属，或者，如硅、碳化硅、石墨、氮化硅等非金属）制成。另一作用是作为处理气体进入反应室的通道，这通常要求气体喷淋头内部设置作为气体进入路径的气体通孔。为了保证气体传输具有较理想的效果，通常要求这些气体通孔具有较小的直径或宽度。在较厚的气体喷淋头内加工小直径通孔的难度很大。一般而言，待加工通孔的深度与直径的比值（深宽比）越大，加工就越困难，伴随的加工风险也越大。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种气体喷淋头的制作方法，包括：提供第一部件与第二部件，在所述第一部件内形成第一气体通孔，在所述第二部件内形成第二气体通孔；以第一气体通孔与第二气体通孔相对齐的方式，将所述第一部件与所述第二部件叠放在一起，并在第一部件与第二部件之间放置中间层材料；通过扩散焊接的方式将第一部件与第二部件结合为一体，以形成具有气体通孔的气体喷淋头或该气体喷淋头的一部分，其中，所述第一气体通孔、所述第二气体通孔均为所述气体通孔的一部分。可选的，所述第一部件与所述第二部件由相同材料制成。可选的，所述第一部件与所述第二部件均由硅或碳化硅或氮化硅或石墨制成。可选的，所述中间层材料包括粉末状的氧化硅。可选的，所述扩散焊接的温度控制在1050到1150摄氏度之间。可选的，所述中间层材料包括金、金锡合金、铜、锡铜合金中的一种或多种。可选的，所述扩散焊接的温度控制在所述第一部件的融化温度或分解温度的0.5倍到0.8倍之间。可选的，用于与第二部件相接合的所述第一部件的接合面上设置有焊接区与非焊接区，所述中间层材料仅分布在所述焊接区，所述第一气体通孔设置在所述非焊接区；对应的，用于与第一部件相接合的所述第二部件的接合面上设置有焊接区与非焊接区，分别与所述第一部件的焊接区与非焊接区相对应，所述第二气体通孔设置在所述第二部件的所述非焊接区。可选的，对于任一焊接区与和其相邻的气体通孔而言，两者所在的接合面区域均不在同一高度上。可选的，所述第一部件与第二部件中的一个的接合面上设置有凸部，另一个的接合面对应地设置有凹部，所述中间层材料分布在所述凸部与所述凹部所在的区域。可选的，所述凸部与所述凹部呈环形。可选的，所述凸部与所述凹部的截面为矩形。可选的，所述第一部件与第二部件中的一个的接合面上设置有凸部，另一个的接合面对应地设置有凹部，所述气体通孔设置在所述凸部与所述凹部所在的区域内。可选的，所述第一部件与第二部件的接合面上具有多个同心分布的、环形的凸部与凹部，每一环形的凸部或凹部内设置有多个气体通孔。可选的，所述凸部与所述凹部的截面为矩形。可选的，所述焊接区与所述非焊接区之间设置有扩散抑制部，用于抑制扩散焊接过程中中间层材料向非焊接区的扩散。可选的，所述扩散抑制部包括至少一坡，所述坡可使得所述接合面不再为平坦的表面。可选的，所述第二气体通孔的宽度小于所述第一气体通孔的宽度，并且所述第二气体通孔位于所述第一气体通孔的下游。根据本专利技术的另一个方面，提供一种气体喷淋头，包括：第一部件；第二部件，所述第二部件与所述第一部件由相同材料制成；中间层材料，所述中间层材料设置在所述第一部件与所述第二部件之间，用于将它们结合为一体。可选的，结合为一体的所述第一部件与所述第二部件为气体喷淋头的基体的组成部分；所述第一部件内形成有第一气体通孔，所述第二部件内形成有第二气体通孔，所述第二气体通孔与所述第一气体通孔相连通。可选的，所述第一部件与所述第二部件均由硅或碳化硅或氮化硅或石墨制成。可选的，所述中间层材料包括氧化硅。可选的，所述中间层材料包括金、金锡合金、铜、锡铜合金中的一种或多种。可选的，用于与第二部件相接合的所述第一部件的接合面上设置有焊接区与非焊接区，所述中间层材料仅分布在所述焊接区，所述第一气体通孔设置在所述非焊接区；对应的，用于与第一部件相接合的所述第二部件的接合面上设置有焊接区与非焊接区，分别与所述第一部件的焊接区与非焊接区相对应，所述第二气体通孔设置在所述第二部件的所述非焊接区。可选的，对于任一焊接区与和其相邻的气体通孔而言，两者所在的接合面均不在同一高度上。可选的，所述第一部件与第二部件中的一个的接合面上设置有凸部，另一个的接合面对应地设置有凹部，所述中间层材料分布在所述凸部与所述凹部所在的区域。可选的，所述凸部与所述凹部呈环形。可选的，所述凸部与所述凹部的截面为矩形。可选的，所述第一部件与第二部件中的一个的接合面上设置有凸部，另一个的接合面对应地设置有凹部，所述气体通孔设置在所述凸部与所述凹部所在的区域内。可选的，所述第一部件与第二部件的接合面上具有多个同心分布的、环形的凸部与凹部，每一环形的凸部或凹部内设置有多个气体通孔。可选的，所述凸部与所述凹部的截面为矩形。可选的，所述焊接区与所述非焊接区之间设置有扩散抑制部，用于抑制扩散焊接过程中中间层材料向非焊接区的扩散。可选的，所述扩散抑制部包括至少一坡，所述坡可使得所述接合面不再为平坦的表面。可选的，所述第二气体通孔的宽度小于所述第一气体通孔的宽度，并且所述第二气体通孔位于所述第一气体通孔的下游。可选的，气体喷淋头的所述基体呈圆形。可选的，结合为一体的所述第一部件与所述第二部件为气体喷淋头的外环的组成部分，所述外环呈空心环形。可选的，所述外环还包括一个或多个部件，所述一个或多个部件与所述第一部件、所述第二部件首尾相接共同围成所述外环。可选的，所述第一部件与所述第二部件之间的接合面上形成有台阶部。附图说明图1是本专利技术一个实施例中的电容耦合型等离子体刻蚀装置的结构示意图；图2与图3是可使用在图1所示等离子体刻蚀装置中的气体喷淋头的一个实施例的结构示意图，其中，图2是该气体喷淋头的俯视图，图3是图2沿A-A的剖视图；图4是气体喷淋头制作方法的一个实施例的流程示意图；图5与图6是气体喷淋头另一实施例的结构示意图；图7是图5与图6所示气体喷淋头的一种变更实施例的结构示意图；图8是气体喷淋头的外环的一个实施例的结构示意图。具体实施方式图1是本专利技术一个实施例中的电容耦合型等离子体刻蚀装置的结构示意图。如图1所示，该等离子体刻蚀装置具有一反应室100。反应室100内部下方设置有基座22，基座22内设置有下电极（图中未显示）。既作为气体进入通道又作为上电极的气体喷淋头11固定在反应室100的顶部，并与基座22相对。气体喷淋头11通过气体管道（图中未标示）连接到气源110。基座22上方包括一个基片固定装置21（比如，静电夹盘），用以固定基片20。一个边缘环10围绕基片20和基片固定装置21。至少一个射频电源（图中未标示）向基座22内的下电极提供射频电场。该射频电场可将自气体喷淋头11进入的气体电离为等离子体并使之维持为等离子体状态。图2与图3是可使用在上述等离子体刻蚀装置中的气体喷淋头的一个实施例的结构示意图。其中，图2是该气体喷淋头的俯视图，图3是图2沿A-A的剖视图。如图2与图3所本文档来自技高网...

【技术保护点】
气体喷淋头的制作方法，包括：提供第一部件与第二部件，在所述第一部件内形成第一气体通孔，在所述第二部件内形成第二气体通孔；以第一气体通孔与第二气体通孔相对齐的方式，将所述第一部件与所述第二部件叠放在一起，并在第一部件与第二部件之间放置中间层材料；通过扩散焊接的方式将第一部件与第二部件结合为一体，以形成具有气体通孔的气体喷淋头或该气体喷淋头的一部分，其中，所述第一气体通孔、所述第二气体通孔均为所述气体通孔的一部分。

【技术特征摘要】
1.气体喷淋头的制作方法，包括：提供第一部件与第二部件，在所述第一部件内形成第一气体通孔，在所述第二部件内形成第二气体通孔；以第一气体通孔与第二气体通孔相对齐的方式，将所述第一部件与所述第二部件叠放在一起，并在第一部件与第二部件之间放置中间层材料；通过扩散焊接的方式将第一部件与第二部件结合为一体，以形成具有气体通孔的气体喷淋头或该气体喷淋头的一部分，其中，所述第一气体通孔、所述第二气体通孔均为所述气体通孔的一部分。2.如权利要求1所述的制作方法，其中，所述第一部件与所述第二部件由相同材料制成。3.如权利要求2所述的制作方法，其中，所述第一部件与所述第二部件均由硅或碳化硅或氮化硅或石墨制成。4.如权利要求3所述的制作方法，其中，所述中间层材料包括粉末状的氧化硅。5.如权利要求4所述的制作方法，其中，所述扩散焊接的温度控制在1050到1150摄氏度之间。6.如权利要求1所述的制作方法，其中，用于与第二部件相接合的所述第一部件的接合面上设置有焊接区与非焊接区，所述中间层材料仅分布在所述焊接区，所述第一气体通孔设置在所述非焊接区；对应的，用于与第一部件相接合的所述第二部件的接合面上设置有焊接区与非焊接区，分别与所述第一部件的焊接区与非焊接区相对应，所述第二气体通孔设置在所述第二部件的所述非焊接区。7.如权利要求6所述的制作方法，其中，对于任一焊接区与和其相邻的气体通孔而言，两者所在区域的接合面均不在同一高度上。8.如权利要求7所述的制作方法，其中，所述第一部件与第二部件中的一个的接合面上设置有凸部，另一个的接合面对应地设置有凹部，所述中间层材料分布在所述凸部与所述凹部所在的区域。9.如权利要求7所述的制作方法，其中，所述第一部件与第二部件中的一个的接合面上设置有凸部，另一个的接合面对应地设置有凹部，所述气体通孔设置在所述凸部与所述凹部所在的区域内。10.如权利要求6所述的制作方法，其中，所述焊接区与所述非焊接区之间设置有扩散抑制部，用于抑制扩散焊接过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐朝阳，杨金全，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31