一种刻蚀设备的上电极安装结构以及刻蚀设备的制作方法

本实用新型涉及集成电路制造设备技术领域，尤其涉及一种刻蚀设备的上电极安装结构以及刻蚀设备。

背景技术：

在目前的半导休器件的制造过程中薄膜刻蚀有干法刻蚀和湿法刻蚀两种，对于一般的a-Si、SiNx、SiOx，以及一些金属膜的刻蚀多采用干法刻蚀。干法刻蚀设备包括反应室、电源、真空部分，工件送入被真空泵抽空的反应室，工艺气体被导入反应室并在工件表面发生反应。其中反应室内设置有冷却盘和上电极，上电极上设置有许多细孔，作为工艺气体进入反应室的通路，另外上电极还与设置在反应室内下部电极板配合施加偏向磁场，增加工艺气体中等离子体的密度，冷却盘与上电极之间热传导，用于对上电极降温。为改善晶圆表面刻蚀速率的均一性，通常会在冷却盘和上电极之间设置一密封圈，分隔中央和边缘的工艺气体。

但是，现有技术中，冷却盘和上电极之间的密封圈为O型密封圈，在受热时O型密封圈向四周膨胀，挤压上电极，增加上电极与冷却盘之间的间隙，使上电极与冷却盘之间的热传导效率下降，影响上电极的工作效率，进而降低晶圆表面刻蚀速率的均一性。

技术实现要素：

根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种刻蚀设备的上电极安装结构，包括冷却盘和设置于所述冷却盘上的上电极，于所述冷却盘接触所述上电极的一面上设置两个同心的环形的凹槽，所述凹槽的开口处朝向所述上电极，每个所述凹槽的横截面包括一垂直壁和一从所述凹槽的开口处朝向底部逐渐扩大的倾斜壁，所述倾斜壁与所述凹槽开口处和底部之间通过弧线圆滑的连接，所述上电极安装结构还包括两个唇型密封圈，分别设置于两个所述凹槽内；

所述唇型密封圈包括：

本体，包括与所述凹槽适配的倾斜部和垂直部；

唇部，于所述凹槽的开口处连接于所述倾斜部上；

所述唇部与所述本体构成一唇部开口，所述唇部开口朝向所述凹槽的垂直壁。

较佳的，上述上电极安装结构中，于所述本体的垂直部靠近所述凹槽的底部的位置设置一倒角。

较佳的，上述上电极安装结构中，所述唇型密封圈的唇部开口方向朝向于所述唇型密封圈的圆心。

较佳的，上述上电极安装结构中，所述唇型密封圈的唇部开口角度为 30～45度。

较佳的，上述上电极安装结构中，所述凹槽的倾斜壁与竖直方向上的夹角为30度。

较佳的，上述上电极安装结构中，于所述唇型密封圈的倾斜部水平设置一第一密封凸起。

较佳的，上述上电极安装结构中，于所述唇型密封圈的垂直部水平设置一第二密封凸起。

还包括，一种刻蚀设备，其中，包括上述任一所述的上电极安装结构。

上述技术方案的有益效果是：在冷却盘和上电极之间设置唇型密封圈，由于唇型密封圈的中间有间隙，受热时其形变方向朝向唇型开口的内侧，使得在具有相同密封效果的情况下，上电极的受力较原先使用O型密封圈时小，减小上电极与冷却盘之间的间隙，提高热传导效率。

附图说明

图1是本实用新型的较佳的实施例中，一种刻蚀设备的上电极安装结构的截面图；

图2是本实用新型的较佳的实施例中，唇型密封圈的截面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

本实施例中，如图1所示，刻蚀设备包括冷却盘1和设置于冷却盘1上的上电极2，于冷却盘1接触上电极2的一面上设置两个同心的环形的凹槽3 (需要说明的是，图1中所示是刻蚀设备的上电极安装结构的截面图，本实施例中，两个凹槽3的截面相同，在本实施例中以一个凹槽3为例作具体说明，因此图1中只画出一个凹槽3的结构)，凹槽3的开口处朝向上电极2，每个凹槽3的横截面包括一垂直壁31和一个从凹槽3的开口处朝向底部逐渐扩大的倾斜壁32，倾斜壁32与凹槽3开口处和底部之间通过弧线圆滑的连接，进一步地，垂直壁31朝向凹槽3的圆心。

本实用新型的较佳的实施例中，如图1和图2所示，提供了一种刻蚀设备的上电极安装结构，该上电极安装结构还包括两个唇型密封圈4，分别设置于两个凹槽3内；

唇型密封圈4进一步包括：

本体41，包括与凹槽3适配的倾斜部411和垂直部412；

唇部42，于凹槽3的开口处连接于倾斜部411上；

唇部42与本体41构成一唇部开口43，唇部开口43朝向凹槽3的垂直壁31；

于上电极2安装于冷却盘1上时唇型密封圈4的唇部42与上电极2贴合。

上述技术方案中，在冷却盘1和上电极2之间设置唇型密封圈4，唇型密封圈4的本体41设置于凹槽3内，唇部42与上电极2贴合，由于唇型密封圈4的的本体41与唇部42之间有间隙，提供给本体41受热形变的空间，相较于传统的O型密封圈，在受热时唇型密封圈4施加给上电极2的压力小，在保证良好的密封效果的情况下，减小上电极2与冷却盘1之间的间隙，提高热传导效率。

本实用新型的较佳的实施例中，于本体41的垂直部412靠近凹槽3的底部的位置设置一倒角413。

本实用新型的较佳的实施例中，唇型密封圈4的唇部开口43方向朝向于唇型密封圈4的圆心。

本实用新型的较佳的实施例中，唇型密封圈4的唇部开口43角度为30～ 45度。

本实用新型的较佳的实施例中，凹槽3的倾斜壁32与竖直方向上的夹角为30度，唇型密封圈4的倾斜部411与竖直方向上的夹角为30度，以与凹槽3适配。

本实用新型的较佳的实施例中，如图2所示，于唇型密封圈4的倾斜部 411水平设置一第一密封凸起44。

本实用新型的较佳的实施例中，如图2所示，于唇型密封圈4的垂直部 412水平设置一第二密封凸起45。

本实施例中，图2为唇型密封圈4的截面图，图中所示为唇型密封圈4 的横截面结构，因此图中所示第一密封凸起44和第二密封凸起45均为块状结构，实际上第一密封凸起44、第二密封凸起45均为环状结构，分别环绕倾斜部411和垂直部412，通过设置第一密封凸起44和第二密封凸起45可避免气体从唇型密封圈4和凹槽3之间的缝隙中泄漏，进一步提高上电极2 安装的密封性。

本实用新型的技术方案中，还包括一种刻蚀设备，该刻蚀设备使用上述的上电极安装结构。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。