一种磁增强法拉第屏蔽结构的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制造设备领域，具体为一种磁增强法拉第屏蔽结构。


背景技术：

2.在半导体领域，等离子体处理技术主要用于刻蚀或者沉积工艺。按照产生方式的不同，等离子体源可以分为容性耦合等离子体源(ccp)，感应耦合等离子体源(icp)和微波等离子体源(mp)。ccp源由施加到电极板之间的电压击穿气体产生等离子体，工作气压较icp源高，具有大面积均匀性好等优点，因此一般常用于薄膜沉积工艺；icp源由高频电流通过线圈产生的高频电磁场激发气体产生等离子体，可以工作在较低的气压范围内，且等离子体密度较高，同时施加一个偏压源，可以控制离子能量，因此，icp源通常用于刻蚀工艺；mp源由电子回旋共振或者表面波加热等机理产生，工作气压较低，电子密度高，可以获得较低的电子温度，具有低损伤等优点，常用于薄膜沉积或者对损伤要求低的刻蚀工艺。在上述三种等离子体源中，由于icp源具有等离子体密度高和能量可调、成本较低等优点，在刻蚀工艺中得到较广泛的应用。
3.1、对于icp源，线圈表面会存在高频电流和高频电压，该电压的存在使得线圈投影的介质窗位置吸引离子轰击介质窗内表面，从而导致介质窗材料发生物理溅射、加速化学腐蚀。而这种物理溅射和化学腐蚀的加剧对于刻蚀工艺是致命的缺陷，一方面溅射现象的存在使得颗粒数增多，恶化了产品良率；另一方面也使得介质窗寿命缩短。
4.2、现有的法兰第屏蔽结构的结构不稳定，再温度较高的情况下，屏蔽结构的作用效果会降低。
5.因此需要一种磁增强法拉第屏蔽结构对上述问题做出改善。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种磁增强法拉第屏蔽结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种磁增强法拉第屏蔽结构，包括第一固定板，所述第一固定板一侧表面固定连接有第一壳体，所述第一壳体内部设有外导体，所述外导体内部设有内导体，所述第一壳体一侧表面固定连接有法兰管，所述法兰管一端固定连接有第三固定板，所述第三固定板一侧表面固定连接有第二壳体，所述第二壳体内部固定设有外屏蔽层，所述外屏蔽层表面等距离开设有第一缝隙，所述外屏蔽层内侧固定设有内屏蔽层，所述内屏蔽层表面等距离开设有第二缝隙，所述外屏蔽层和内屏蔽层之间等距离固定连接有永磁体，所述法兰管另一端固定连接有第二固定板，所述第二固定板一侧表面固定连接有环形储水箱，所述环形储水箱内部固定设有冷凝器，所述环形储水箱外部一侧表面上侧固定连接有第一连接管，所述环形储水箱外部一侧表面下侧固定连接有第二连接管，所述第二连接管上固定设有循环水泵。
9.作为本实用新型优选的方案，所述第一连接管和第二连接管的一端均固定连接有环形分流管，所述环形分流管一侧表面等距离固定连接有分流导冷管，所述分流导冷管贯穿第三固定板，所述分流导冷管一段与第二壳体内部一侧表面固定连接，所述分流导冷管与外屏蔽层之间固定设有导冷板。
10.作为本实用新型优选的方案，所述第一壳体一侧表面开设有第一螺孔，所述第二固定板一侧表面开设有第二螺孔，所述第二螺孔一侧开设有螺栓头凹槽，所述第一螺孔与第二螺孔位置对应设置，所述第一壳体与第二固定板之间通过固定螺栓固定连接，所述固定螺栓头位于螺栓头凹槽内。
11.作为本实用新型优选的方案，所述固定螺栓分别与第一螺孔和第二螺孔螺纹连接。
12.作为本实用新型优选的方案，所述内屏蔽层表面的第一缝隙与内屏蔽层表面的第二缝隙位置对应设置。
13.作为本实用新型优选的方案，所述内屏蔽层表面的第一缝隙与内屏蔽层表面的第二缝隙与永磁体位置间隔设置。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.1、本实用新型中，通过设置的永磁体，将固定螺栓旋转进入第一壳体表面的第一螺孔和第二固定板表面的第二螺孔内，直至固定螺栓的螺栓头完全进入第二固定板表面的螺栓头凹槽内，进一步将法拉第屏蔽结构安装在第一壳体一侧表面，启动设备工作，永磁体可产生静磁场，该永磁体能够约束等离子体中的电子，使之沿磁感线方向做拉摩尔运动(螺旋运动)，该运动使得电子在等离子体中的运动路径增加，增加了其与中性气体的碰撞频率，可使电子与气体分子的碰撞作用增强，最终提高了等离子体密度，磁增强法拉第屏蔽结构可以通过屏蔽层减弱感应耦合线圈电压导致的介质窗溅射和化学腐蚀，并可以通过磁性件补偿屏蔽层导致的感应耦合线圈功率耦合效率降低。
16.2、本实用新型中，通过设置的冷凝器和导冷板，启动冷凝器工作对环形储水箱内的冷却液进行降温，再启动循环水泵使降温后的冷却液通过第二连接管进入环形分流管和分流导冷管内，再通过导冷板导冷，进一步对法拉第屏蔽结构进行换热，进一步使法拉第屏蔽结构更加稳定。
附图说明
17.图1为本实用新型的立体图；
18.图2为本实用新型的正剖面结构示意图；
19.图3为本实用新型的侧剖面结构示意图；
20.图4为本实用新型的环形储水箱侧剖面结构示意图。
21.图中：1、第一固定板；2、第一壳体；3、第二固定板；4、环形储水箱；5、第三固定板；6、第二壳体；7、法兰管；8、外导体；9、内导体；10、第一螺孔；11、第二螺孔；12、第一连接管；13、分流导冷管；14、导冷板；15、外屏蔽层；16、永磁体；17、内屏蔽层；18、环形分流管；19、循环水泵；20、固定螺栓；21、螺栓头凹槽；22、冷凝器；23、第二连接管；24、第一缝隙；25、第二缝隙。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关对本实用新型进行更全面的描述。给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
24.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
25.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
26.请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：
27.实施例1，请参照图1、2、3和4，一种磁增强法拉第屏蔽结构，包括第一固定板1，第一固定板1一侧表面固定连接有第一壳体2，第一壳体2内部设有外导体8，外导体8内部设有内导体9，第一壳体2一侧表面固定连接有法兰管7，法兰管7一端固定连接有第三固定板5，第三固定板5一侧表面固定连接有第二壳体6，第二壳体6内部固定设有外屏蔽层15，外屏蔽层15表面等距离开设有第一缝隙24，外屏蔽层15内侧固定设有内屏蔽层17，内屏蔽层17表面等距离开设有第二缝隙25，外屏蔽层15和内屏蔽层17之间等距离固定连接有永磁体16，法兰管7另一端固定连接有第二固定板3，第二固定板3一侧表面固定连接有环形储水箱4，环形储水箱4内部固定设有冷凝器22，环形储水箱4外部一侧表面上侧固定连接有第一连接管12，环形储水箱4外部一侧表面下侧固定连接有第二连接管23，第二连接管23上固定设有循环水泵19；启动设备工作，永磁体16可产生静磁场，该永磁体16能够约束等离子体中的电子，使之沿磁感线方向做拉摩尔运动(螺旋运动)，该运动使得电子在等离子体中的运动路径增加，增加了其与中性气体的碰撞频率，可使电子与气体分子的碰撞作用增强，最终提高了等离子体密度。
28.实施例2，请参照图1、2、3和4，一种磁增强法拉第屏蔽结构，包括第一固定板1，第一固定板1一侧表面固定连接有第一壳体2，第一壳体2内部设有外导体8，外导体8内部设有内导体9，第一壳体2一侧表面固定连接有法兰管7，法兰管7一端固定连接有第三固定板5，第三固定板5一侧表面固定连接有第二壳体6，第二壳体6内部固定设有外屏蔽层15，外屏蔽层15表面等距离开设有第一缝隙24，外屏蔽层15内侧固定设有内屏蔽层17，内屏蔽层17表面等距离开设有第二缝隙25，外屏蔽层15和内屏蔽层17之间等距离固定连接有永磁体16，法兰管7另一端固定连接有第二固定板3，第二固定板3一侧表面固定连接有环形储水箱4，环形储水箱4内部固定设有冷凝器22，环形储水箱4外部一侧表面上侧固定连接有第一连接
管12，环形储水箱4外部一侧表面下侧固定连接有第二连接管23，第二连接管23上固定设有循环水泵19；第一连接管12和第二连接管23的一端均固定连接有环形分流管18，环形分流管18一侧表面等距离固定连接有分流导冷管13，分流导冷管13贯穿第三固定板5，分流导冷管13一段与第二壳体6内部一侧表面固定连接，分流导冷管13与外屏蔽层15之间固定设有导冷板14；启动冷凝器22工作对环形储水箱4内的冷却液进行降温，再启动循环水泵19使降温后的冷却液通过第二连接管23进入环形分流管18和分流导冷管13内，再通过导冷板14导冷，进一步对法拉第屏蔽结构进行换热，进一步使法拉第屏蔽结构更加稳定。
29.实施例3，请参照图1、2、3和4，第一壳体2一侧表面开设有第一螺孔10，第二固定板3一侧表面开设有第二螺孔11，第二螺孔11一侧开设有螺栓头凹槽21，第一螺孔10与第二螺孔11位置对应设置，第一壳体2与第二固定板3之间通过固定螺栓20固定连接，固定螺栓20头位于螺栓头凹槽21内；固定螺栓20分别与第一螺孔10和第二螺孔11螺纹连接；内屏蔽层17表面的第一缝隙24与内屏蔽层17表面的第二缝隙25位置对应设置；内屏蔽层17表面的第一缝隙24与内屏蔽层17表面的第二缝隙25与永磁体16位置间隔设置。
30.工作原理：使用时，将固定螺栓20旋转进入第一壳体2表面的第一螺孔10和第二固定板3表面的第二螺孔11内，直至固定螺栓20的螺栓头完全进入第二固定板3表面的螺栓头凹槽21内，进一步将法拉第屏蔽结构安装在第一壳体2一侧表面，启动设备工作，永磁体16可产生静磁场，该永磁体16能够约束等离子体中的电子，使之沿磁感线方向做拉摩尔运动(螺旋运动)，该运动使得电子在等离子体中的运动路径增加，增加了其与中性气体的碰撞频率，可使电子与气体分子的碰撞作用增强，最终提高了等离子体密度，同时启动冷凝器22工作对环形储水箱4内的冷却液进行降温，再启动循环水泵19使降温后的冷却液通过第二连接管23进入环形分流管18和分流导冷管13内，再通过导冷板14导冷，进一步对法拉第屏蔽结构进行换热，进一步使法拉第屏蔽结构更加稳定。
31.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。