等离子体发生装置和半导体处理设备的制作方法

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种等离子体发生装置和半导体设备。

背景技术：

在很多半导体处理设备中，经常会采用微波发生装置将工艺气体电离产生等离子体。例如等离子体刻蚀设备。

请参考图1，为现有技术的等离子体发生装置的结构示意图。反应气体通常通过一石英管101通入半导体处理设备的腔室内，微波发生装置102设置于石英管外部，微波作用在石英管101内的气体，将气体电离，以达到产生等离子体的目的。但是微波发生装置102通常在石英管的一侧产生微波，例如，微波自上向下到达石英管101处，所以，在石英管101上部的微波分布密度会远大于石英管的下部，这就会导致在石英管101内的等离子体浓度在微波密度较大的石英管上部大于石英管下部。反应气体对于石英管也会产生一定的腐蚀作用，由于石英管上部的等离子体浓度大于下部的等离子体浓度，因此，石英管101上部分的腐蚀往往会高于下部，当石英管101被腐蚀到一定程度之后，就会有破漏的风险。

如何延长石英管的使用寿命，是目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种等离子体发生装置和半导体处理设备，以提高半导体设备的正常运行时间。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种等离子体发生装置，包括：微波发生装置；石英管，自所述微波发生装置内穿过；所述石英管两端均连接至旋转接头，用于通过所述旋转接头连通至气体管路；所述旋转接头包括固定部和旋转部，所述旋转部与所述石英管端部连接使得所述石英管可旋转，所述固定部用于连接至气体管路。

可选的，所述旋转接头包括外管和内管，所述外管作为固定部，所述内管作为旋转部；所述外管在气体流通方向上具有第一端和第二端，所述外管的第一端用于连接至气体管路；所述内管同轴套嵌于所述外管内，所述内管的一端自所述外管的第二端伸出连接至石英管的端部；所述内管与外管的管壁之间具有密封腔，所述密封腔内设置有滚珠，便于所述内管旋转。

可选的，还包括：马达，所述马达通过传动部件连接至所述石英管，用于通过所述传动部件带动所述石英管转动。

可选的，所述传动部件为皮带。

可选的，还包括：控制单元，用于控制所述马达的转速。

可选的，还包括：手动控制部，固定至所述石英管，用于手动控制石英管的旋转。

可选的，所述微波发生装置包括微波发生单元，所述微波发生单元位于石英管的一侧。

本实用新型的技术方案还提供一种半导体处理设备，包括：上述等离子体发生装置。

本实用新型的等离子体发生装置的石英管能够进行旋转，使得石英管内产生的等离子体浓度均匀，使得石英管壁各位置处受到的等离子体腐蚀均匀，从而延长石英管的使用寿命。由于所述石英管的寿命较长，使得具有该等离子体发生装置的半导体处理设备的正常工作时间较长，可以提高产率。

附图说明

图1为现有技术的等离子体发生装置的结构示意图；

图2为本实用新型一具体实施方式的等离子体发生装置的结构示意图；

图3为本实用新型一具体实施方式的等离子体发生装置的结构示意图；

图4为本实用新型一具体实施方式的等离子体发生装置的结构示意图；

图5为本实用新型一具体实施方式的等离子体发生装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的等离子体发生装置和半导体处理设备的具体实施方式做详细说明。

请参考图2，为本实用新型一具体实施方式的等离子体发生装置的结构示意图。

所述等离子体发生装置包括：微波发生装置201；石英管202，自所述微波发生装置201内穿过；所述石英管202两端均连接至旋转接头203，用于通过所述旋转接头203连通至气体管路。

在一个具体实施方式中，所述微波发生装置201包括微波发生单元，所述微波发生单元位于石英管的一侧。因此，所述微波发生装置201产生的微波主要集中在石英管202的一侧，而另一侧微波密度较低。

所述石英管202通过所述旋转接头203连接至气体管路，气体管路内气体通过所述旋转接头203进入所述石英管202，在所述微波发生装置201产生的微波作用下，电离形成电离子体，从所述石英管202的另一端输出。

所述旋转接头203包括固定部和旋转部，所述旋转部与所述石英管202端部连接使得所述石英管202可旋转，使得石英管202各个位置处接触到的微波浓度均匀，从而使得石英管202内产生的等离子体浓度均匀，石英管202受到等离子体的腐蚀均匀，进而延长石英管202的使用寿命。

请参考图3，为本实用新型一具体实施方式的等离子体发生装置的结构示意图。

该具体实施方式中，所述旋转接头203包括固定部301和旋转部302，所述旋转部302和固定部301之间连通。所述旋转部302可相对所述固定部301发生旋转，所述旋转部302连接至石英管202，因此，使得所述石英管202可旋转。

请参考图4，为本实用新型一具体实施方式的等离子体发生装置的结构示意图。

该具体实施方式中，所述旋转接头包括外管401和内管402，所述外管401作为固定部，所述内管402作为旋转部；所述外管401在气体流通方向上具有第一端和第二端，所述外管401的第一端用于连接至气体管路202；所述内管402同轴套嵌于所述外管401内，所述内管402的一端自所述外管401的第二端伸出连接至石英管202的端部；所述内管402与外管401的管壁之间具有密封腔403，所述密封腔403内设置有滚珠404，便于所述内管402旋转。该具体实施方式中，所述外管401作为旋转接头的固定部，所述内管402作为旋转接头的旋转部。

所述密封腔403围绕所述内管402的管壁，沿所述内管402的长度方向设置。所述密封腔403的两端具有密封圈405，以确保所述密封腔403的气密性。为了固定所述密封圈405，所述密封腔403内靠近所述密封圈405处还设置有隔板406，所述隔板406与密封圈405之间设置有螺旋弹簧407，以避免密封圈405掉落。在其他具体实施方式中，也可以通过其他合适的方式，实现所述密封腔403的密封，在此不做限定。所述密封腔403内的滚珠404可减少所述内管402旋转时的摩擦力。

在其他具体实施方式中，所述旋转接头还可以具有其他结构，在此不作限定。

请参考图5，为本实用新型另一具体实施方式的等离子体发生装置的结构示意图。

所述等离子体发生装置还包括：马达501，所述马达501通过传动部件连接至所述石英管202，用于通过所述传动部件502带动所述石英管202转动。

该具体实施方式中，所述传动部件502为皮带，马达501带动皮带移动，所述皮带通过摩擦力，带动所述石英管502转动。在其他具体实施方式中，所述传动部件502还可以为包括齿轮组、传动轴等部件的传动机构。

在另一具体实施方式中，所述的等离子体发生装置还包括：控制单元，与所述马达501连接，用于控制所述马达501的转速。在一个具体实施方式中，可以通过马达501带动石英管502自动匀速转动。

在其他具体实施方式中，所述等离子体发生装置还可以包括手动控制部，固定至所述石英管202。可以通过所述手动控制部手动控制石英管202的旋转，如每经过10h后旋转45°，从而使得石英管202在长期使用过程中，保持位于等离子体发生装置内的石英管202侧壁接触到的微波浓度均匀，从而石英管202受到的等离子体腐蚀均匀，从而延长石英管202的寿命。

上述等离子体发生装置的石英管能够进行旋转，使得石英管内产生的等离子体浓度均匀，使得石英管壁各位置处受到的等离子体腐蚀均匀，从而延长石英管壁的使用寿命。

本实用新型的具体实施方式还提供一种具有上述等离子体发生装置的半导体处理设备。所述半导体处理设备可以为等离子体刻蚀装置、等离子体沉积装置等需要将反应气体等离子体化的半导体处理设备。由于所述等离子体发生装置的石英管使用寿命较长，使得所述半导体处理设备的正常工作时间较长，可以提高产率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。