CN101740336A - 腔室窗及等离子体工艺腔室 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种腔室窗及等离子体工艺腔室，腔室窗包括上盖，上盖的下表面设有内衬，腔室窗的边缘部位设有楔形支座，上盖和内衬支撑于楔形支座上，上盖与楔形支座之间设有密封圈，楔形支座支撑于工艺腔室的腔体上。工艺过程中，上盖部分主要承受大气压力；内衬部分主要抵抗等离子气体轰击和腐蚀，对上盖起到保护作用，可以通过更换内衬，延长上盖的使用寿命，减小对加工工艺的影响。

Description

腔室窗及等离子体工艺腔室

技术领域

本发明涉及一种等离子体设备，尤其涉及一种腔室窗及等离子体工艺腔室。

背景技术

目前，等离子技术已经广泛应用于半导体制备及加工领域。

如图1所示，现有技术中，等离子体工艺腔室由腔体1、密封环2、腔室窗3等构成一个密闭空间，工艺腔室内设有下电极，腔室窗3上设有喷嘴。在等离子体工艺过程中，工艺气体通过喷嘴进入工艺腔室，对支撑在下电极的支架上的基片进行加工工艺。

如图2所示，现有技术中，腔室窗3的窗体由一层介质材料构成，直接设置在密封环2上，腔室窗3与密封环2之间可以设有柔性密封圈4等。

上述现有技术至少存在以下缺点：

在加工过程中，腔室窗3的内侧暴露在等离子气体中，所以会受到等离子气体的轰击和腐蚀，使用一段时间后，腔室窗3的内侧的粗糙度会增高，并会受到刻蚀，使加工工艺受到影响，并会缩短腔室窗3的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种对加工工艺影响小，且使用寿命长的腔室窗及等离子体工艺腔室。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的腔室窗，包括上盖，所述上盖的下表面设有内衬。

本发明的等离子体工艺腔室，该工艺腔室的上方设有上述的腔室窗。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的腔室窗及等离子体工艺腔室，由于上盖的下表面设有内衬，对上盖起到保护作用，可以通过更换内衬，延长上盖的使用寿命，减小对加工工艺的影响。

附图说明

图1为现有技术中等离子体工艺腔室的结构示意图；

图2为现有技术中腔室窗的结构示意图；

图3为本发明中腔室窗的结构示意图。

具体实施方式

本发明的腔室窗，其较佳的具体实施方式如图3所示，包括上盖5，上盖5的下表面设有内衬6。工艺过程中，内衬6可以对上盖5起到保护作用。

腔室窗的边缘部位可以设有楔形支座7，上盖5和内衬6的边缘分别设有斜面，斜面与楔形支座7的楔形面相吻合。楔形支座7对内衬6起到支撑作用。

上盖5边缘的斜面与楔形支座7的楔形面之间设有密封装置，密封装置可以为“O”形圈8或其它的柔性密封圈等。当上盖5和内衬6支撑于楔形支座7上时，上盖5边缘的斜面与楔形支座7楔形面之间通过密封装置密封，使上盖5与内衬6之间的空隙与大气隔绝，避免工艺过程中内衬6的下方形成负压时，内衬6的上方受到大气的压力。

楔形支座7的楔形面的楔形角可以为30～60°，如45°等，具体可以根据楔形支座7的材料、工艺要求等选择楔形角的角度。

上盖5的厚度可以为30～50mm，内衬6的厚度可以为10～20mm，楔形支座7外缘的高度大于内衬6的厚度，使上盖5与内衬6之间的空隙能够被楔形支座7密封。具体上盖5和内衬6的厚度及楔形支座7外缘的高度等可以根据腔室的大小、工艺要求等选择需要的尺寸。

上盖5与楔形支座7和内衬6的材料可以相同，如均采用石英、SiN或陶瓷材料等，目的是为了让以上三部分膨胀系数完全一致，尽可能减少相互之间的应力。

本发明的等离子体工艺腔室，其较佳的具体实施方式如图3所示，并参见图1，该工艺腔室的上方设有上述的腔室窗。

具体的设置方式可以是，工艺腔室的腔体的上缘设有密封环2，腔室窗的边缘部位的楔形支座7的下表面支撑于密封环2上，腔室窗的上盖5和内衬6分别支撑于楔形支座7的楔形面上。也可以不设楔形支座7，而将腔室窗直接支撑在工艺腔室的腔体上或密封环2上。

本发明的腔室窗及等离子体工艺腔室中，上盖5部分主要承受大气压力；内衬6部分主要抵抗等离子气体轰击和腐蚀；楔形支座7主要起支撑上盖5和内衬6两部分的功能。楔形支座7的楔形面与上盖5的接触面加入密封圈，起到密封作用。

楔形支座7的下表面与密封环2之间可以设置柔性密封圈4等，与上盖5与楔形支座7之间的“O”形圈8联合作用，对工艺腔室进行密封，并使上盖5与内衬6之间的空隙与大气完全隔绝，工艺过程中，当工艺腔室内形成真空时，上盖5与内衬6之间的空隙也为真空状态，大气的压力完全作用于上盖5上，内衬6不承受大气压力，因此，内衬6可以做得较薄，减少更换内衬时的材料损失。

本发明中，因为内衬的薄层部分直接暴露在等离子的轰击和腐蚀下，工艺过程中相对较容易损耗和表面状态恶化(表面不均匀腐蚀造成粗糙度增高等)，因此仅需要更换腔室窗的内衬部分，而不需要更换整个腔室窗，可以节约材料、减少耗材的消耗。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种腔室窗，包括上盖，其特征在于，所述上盖的下表面设有内衬。

2.根据权利要求1所述的腔室窗，其特征在于，所述腔室窗的边缘部位设有楔形支座，所述上盖和所述内衬的边缘分别设有斜面，所述斜面与所述楔形支座的楔形面相吻合。

3.根据权利要求2所述的腔室窗，其特征在于，所述上盖边缘的斜面与所述楔形面之间设有密封装置。

4.根据权利要求3所述的腔室窗，其特征在于，所述密封装置为“O”形圈。

5.根据权利要求2所述的腔室窗，其特征在于，所述楔形面的楔形角为30～60°。

6.根据权利要求5所述的腔室窗，其特征在于，所述楔形面的楔形角为45°。

7.根据权利要求2所述的腔室窗，其特征在于，所述上盖的厚度为30～50mm，所述内衬的厚度为10～20mm，所述楔形支座外缘的高度大于所述内衬的厚度。

8.根据权利要求2所述的腔室窗，其特征在于，所述上盖与所述楔形支座和所述内衬的材料相同。

9.一种等离子体工艺腔室，其特征在于，该工艺腔室的上方设有权利要求1至8任一项所述的腔室窗。

10.根据权利要求9所述的等离子体工艺腔室，其特征在于，该工艺腔室的腔体的上缘设有密封环，所述腔室窗的边缘部位的楔形支座的下表面支撑于所述密封环上，所述腔室窗的上盖和内衬分别支撑于所述楔形支座的楔形面上。

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