CN104109847A - 一种反应腔室及等离子体加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种反应腔室及等离子体加工设备，其由腔室周壁环绕形成，在腔室周壁上设置有贯穿其厚度的开口，并且在腔室周壁的外侧，且位于开口的一侧设置有密封侧门，密封侧门与腔室周壁可摆动的连接，用以密封或开启开口；反应腔室还包括承载装置，用以承载被加工工件，该承载装置与密封侧门固定连接，并且密封侧门在移动至密封开口的位置时，承载装置位于反应腔室内的承载位置；密封侧门在移动至开启开口的位置时，承载装置位于反应腔室外的安装位置；且承载装置经由开口在承载位置和安装位置之间移动。本发明提供的反应腔室，其便于操作人员对承载装置进行安装和维护，从而不仅可以提高安装和维护的效率，而且可以降低人力成本。

Description

一种反应腔室及等离子体加工设备

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体地，涉及一种反应腔室及等离子体加工设备。

背景技术

目前，等离子体加工设备已被广泛地应用在集成电路、LED芯片或MEMS器件的制造工艺中，以对被加工工件进行刻蚀、沉积或溅射等工艺。在进行上述工艺的过程中，通常需要借助诸如基座、卡盘等的承载装置将被加工工件固定在反应腔室内，并且，该承载装置根据工艺需要通常还具备加热、冷却和射频等功能中的一项或多项，因此，承载装置的结构通常会比较复杂，这就给反应腔室的结构设计提出了很高的要求，以能够便于对承载装置进行安装和维护。

图1为现有的反应腔室的剖视图。如图1所示，反应腔室10由腔室周壁101环绕形成，并且在反应腔室10内设置有承载装置12，承载装置12可以为基座或卡盘，用以承载被加工工件；在腔室周壁101上且位于承载装置12的上方设置有传输口102，被加工工件经由传输口102被传输至反应腔室10内，并置于承载装置12上；而且，在腔室周壁101上设置有尺寸较大的开口103，并且在腔室周壁101的外侧，且与开口103相对应的位置处设置有密封侧门11，用以密封或开启开口103。在进行工艺时，控制密封侧门11密封开口，以使反应腔室10能够保持真空状态；在需要安装或维护反应腔室10内的承载装置12时，控制密封侧门11开启开口，以使操作人员经由开口103对承载装置12进行相应的操作。此外，在密封侧门11上的相应位置处设置有通道110，承载装置12的管路或电气接线等零部件经由通道110延伸至反应腔室10的外部，以与相应的气源、水源或电源电连接。容易理解，在通道110内且位于管路或电气接线等零部件之间应设置有密封件，以对通道110以及各零部件之间的间隙进行密封。

上述反应腔室10在实际应用中不可避免地存在以下问题，即：由于反应腔室10内的空间狭小，这在需要安装或维护反应腔室10内的承载装置12时，给操作人员经由开口103对承载装置12进行相应的操作带来了一定的困难，从而不仅会降低安装和维护的效率，而且还会提高人力成本。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种反应腔室及等离子体加工设备，其便于操作人员对承载装置进行安装和维护，从而不仅可以提高安装和维护的效率，而且可以降低人力成本。

为实现本发明的目的而提供一种反应腔室，其由腔室周壁环绕形成，在所述腔室周壁上设置有贯穿其厚度的开口，并且在所述腔室周壁的外侧，且位于所述开口的一侧设置有密封侧门，所述密封侧门与所述腔室周壁可摆动的连接，用以密封或开启所述开口；所述反应腔室还包括承载装置，用以承载被加工工件，所述承载装置与所述密封侧门固定连接，并且所述密封侧门在移动至密封所述开口的位置时，所述承载装置位于所述反应腔室内的承载位置；所述密封侧门在移动至开启所述开口的位置时，所述承载装置位于反应腔室外的安装位置；且所述承载装置经由所述开口在所述承载位置和安装位置之间移动。

其中，所述反应腔室还包括悬臂件，所述悬臂件的两端分别与所述承载装置和所述密封侧门固定连接。

其中，在所述悬臂件内形成有通道，所述通道的一端延伸至所述悬臂件与所述密封侧门之间的连接处；所述通道的另一端延伸至所述承载装置的内部；并且在所述密封侧门上，且与所述通道的一端相对应的位置处设置有通孔，所述通孔与所述通道的一端连通，安装在所述承载装置内的气管、水管和/或电气接线经由所述通道和通孔延伸至所述反应腔室的外部。

其中，在所述悬臂件的用于固定连接所述承载装置的一端形成有固定环，所述固定环套置在所述承载装置上。

其中，在所述腔室周壁的外侧，且位于所述开口的一侧设置有可自转的旋转轴，所述密封侧门的一端与所述旋转轴固定连接，在所述旋转轴自转时，其带动所述密封侧门相对于所述腔室周壁摆动。

其中，采用手动的方式驱动所述密封侧门密封或开启所述开口。

其中，在所述密封侧门的外表面上设置有把手。

其中，采用自动的方式驱动所述密封侧门密封或开启所述开口。

其中，所述反应腔室还包括驱动源，用以驱动述密封侧门密封或开启所述开口；所述驱动源包括电缸、气缸或液压缸。

其中，在所述腔室周壁上，且位于所述承载装置的上方设置有贯穿其厚度的运输口，用以供被加工工件穿过。

其中，在所述密封侧门上设置有通孔，安装在所述承载装置内的气管、水管和/或电气接线经由所述通孔延伸至所述反应腔室的外部。

其中，在所述通孔内，且位于所述通孔分别与所述气管、水管和/或电气接线之间设置有密封件，用以对所述通孔分别与所述气管、水管和/或电气接线之间的间隙进行密封。

其中，在所述承载装置的底部设置有底板，用以使所述承载装置的内部形成封闭的空间。

其中，所述承载装置包括基座或卡盘。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种等离子体加工设备，包括反应腔室，所述反应腔室采用了本发明提供的上述反应腔室。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的反应腔室，其将承载装置与密封侧门固定连接，并且在密封侧门移动至可密封开口的位置时，承载装置位于反应腔室内的承载位置；在密封侧门移动至可开启开口的位置时，承载装置位于反应腔室外的安装位置。在进行工艺时，通过关闭密封侧门，以封闭开口，可以使反应腔室保持真空状态，并将被加工工件置于位于承载位置的承载装置上，从而对被加工工件进行相应的加工；在需要对承载装置进行安装或维护时，通过开启密封侧门而使承载装置经由开口移出反应腔室，并到达安装位置，可以使操作人员在该安装位置对承载装置进行安装或维护时，不受承载装置周围空间的限制，从而可以提高安装和维护的便捷性，进而不仅可以提高安装和维护的效率，而且可以降低人力成本。

本发明提供的等离子体加工设备，其通过采用本发明提供的反应腔室，可以提高安装和维护的便捷性，进而不仅可以提高安装和维护的效率，而且可以降低人力成本。

附图说明

图1为现有的反应腔室的剖视图；

图2A为本发明提供的反应腔室的剖视图；

图2B为本发明提供的反应腔室在承载装置处于承载位置时的立体图；

图2C为本发明提供的反应腔室的俯视图；以及

图3为本发明提供的反应腔室在承载装置处于安装位置时的立体图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的反应腔室及等离子体加工设备进行详细描述。

图2A为本发明提供的反应腔室的剖视图。图2B为本发明提供的反应腔室在承载装置处于承载位置时的立体图。图2C为本发明提供的反应腔室的俯视图。图3为本发明提供的反应腔室在承载装置处于安装位置时的立体图。请一并参阅图2A、2B、2C和图3，反应腔室20由腔室周壁201环绕形成，且包括承载装置22、密封侧门21和悬臂件23。其中，承载装置22可以为基座或卡盘，用以在工艺过程中承载被加工工件；在腔室周壁201上设置有贯穿其厚度的开口203，密封侧门21设置在腔室周壁201的外侧，且位于开口203的一侧，并且与腔室周壁201可摆动的连接，用以密封或开启开口203。容易理解，在密封侧门21密封开口203时，其应扣合在腔室周壁201上，因而密封侧门21的内表面，即，与腔室周壁201相对的表面应与位于开口203周边的腔室周壁201的外表面相贴合，优选地，可以在相互贴合的密封侧门21的内表面与腔室周壁201的外表面之间设置密封件，用以对二者之间的间隙进行密封，从而实现对开口203的密封。

在本实施例中，承载装置22借助悬臂件23与密封侧门21固定连接，具体地，悬臂件23的两端分别与承载装置22和密封侧门21固定连接；而且，优选地，在悬臂件23的用于与承载装置22固定连接的一端形成有固定环232，固定环232套置在承载装置22上，以更稳固地将悬臂件23与承载装置22固定在一起。通过借助悬臂件23将承载装置22与密封侧门21固定连接，可以使密封侧门21在移动过程中带动承载装置22移动，并且，密封侧门21在移动至密封开口203的位置，即，在密封侧门21扣合在腔室周壁201上时，承载装置22位于反应腔室20内的承载位置，如图2C所示，所谓承载位置，是指预设的在进行工艺时反应腔室20内的承载装置22用于承载被加工工件所在的位置。密封侧门21在移动至开启开口203的位置，即，在密封侧门21位于与腔室周壁201相互分离的位置时，承载装置22位于反应腔室20外的安装位置，如图3所示，所谓安装位置，是指预设的在对承载装置22进行安装和维护时，位于反应腔室20外的承载装置22所在的位置。此外，承载装置22经由开口203在承载位置和安装位置之间移动，即，在需要对承载装置22进行安装或维护时，开启密封侧门21，以带动承载装置22经由开口203移出反应腔室20，并移动至安装位置。

在进行工艺时，通过关闭密封侧门21，以封闭开口203，可以使反应腔室20保持真空状态，并将被加工工件置于位于承载位置的承载装置22上，从而对被加工工件进行相应的加工；在需要对承载装置22进行安装或维护时，通过开启密封侧门21而使承载装置22经由开口203移出反应腔室20，并到达安装位置，可以使操作人员在该安装位置对承载装置22进行安装或维护时，不受承载装置22周围空间的限制，从而可以提高安装和维护的便捷性，进而不仅可以提高安装和维护的效率，而且可以降低人力成本。

在实际应用中，可以根据具体需要任意设定开口203的形状和尺寸，只要开口203的形状和尺寸能够使承载装置22通过即可。此外，密封侧门21的形状和尺寸也可以自由设定，只要其能够密封开口203即可。

在本实施例中，密封侧门21采用下述方式与腔室周壁201可摆动的连接，具体地，如图2B所示，在腔室周壁201的外侧，且位于开口203的一侧设置有可自转的旋转轴24，密封侧门21的一端与旋转轴24固定连接，在旋转轴24自转时，其带动密封侧门21相对于腔室周壁201摆动，也就是说，密封侧门21可借助旋转轴24与腔室周壁201可摆动的连接，以密封或开启开口203。当然，在实际应用中，密封侧门21与腔室周壁201可摆动的连接的方式并不局限于本实施例的上述方式，只要能够使密封侧门21与腔室周壁201可摆动的连接的任意方式均可以应用。

在本实施例中，采用手动的方式驱动密封侧门21密封或开启开口203，即，人工拉动密封侧门21，以密封或开启开口203。优选地，在密封侧门21的外表面上设置有把手212，以便于操作人员拉动密封侧门21。

在本实施例中，为了能够将安装在承载装置22内部的气管、水管和/或电气接线(图中未示出)与外界的气源、水源和/或电源接通，在悬臂件23内形成有通道231，通道231的一端延伸至悬臂件23与密封侧门21之间的连接处；通道231的另一端延伸至承载装置22的内部；并且，在密封侧门21上，且与通道231的一端(靠近密封侧门21的一端)相对应的位置处设置有通孔211，通孔211与通道231的一端连通，安装在承载装置22内的气管、水管和/或电气接线经由通道231和通孔211延伸至反应腔室20的外部，并相应的与外界的气源、水源和/或电源接通。此外，为了使反应腔室20能够在工艺过程中保持真空状态，在通孔211内，且位于通孔211分别与气管、水管和/或电气接线之间设置有密封件(图中未示出)，用以对通孔211分别与气管、水管和/或电气接线之间的间隙进行密封。

容易理解，承载装置22的内部通常会安装有气管、水管和/或电气接线，用以实现加热、冷却或射频被加工工件等功能，因而承载装置22的内部结构往往比较复杂，且安装的零部件较多，在这种情况下，优选地，在承载装置22的底部设置有底板221，用以使承载装置22的内部形成封闭的空间，从而对承载装置22的内部以及安装其中的零部件起到隔离保护的作用，而且，当需要对承载装置22进行安装和维修时，仅需将底板221拆卸下来即可。

在本实施例中，在腔室周壁201上，且位于承载装置22的上方设置有贯穿其厚度的运输口202，用以供被加工工件穿过。在装载被加工工件的过程中，可以采用手动或自动的方式经由运输口202将被加工工件传输至反应腔室20内，并将其放置在承载装置22上。在实际应用中，运输口202可以根据具体需要设置在腔室周壁201的任意位置处，例如，可以与开口203相对设置，或者，还可以与开口203交错设置。

需要说明的是，在本实施例中，采用手动的方式驱动密封侧门21密封或开启开口203，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，也可以采用自动的方式驱动密封侧门21密封或开启开口203。具体地，反应腔室还可以包括驱动源，其与密封侧门21电连接，用以驱动密封侧门21密封或开启开口203；驱动源包括电缸、气缸或液压缸。

还需要说明的是，在本实施例中，安装在承载装置22内的气管、水管和/或电气接线经由通道231和通孔211延伸至反应腔室20的外部，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，还可以省去通道231，而安装在承载装置22内的气管、水管和/或电气接线直接延伸至承载装置22的外部，并经由通孔211延伸至反应腔室20的外部，这同样可以实现与外界的气源、水源和/或电源接通。在这种情况下，优选地，可以对气管、水管和/或电气接线的外表面设置保护层，以防止等离子体的腐蚀。

进一步需要说明的是，在本实施例中，承载装置22借助悬臂件23与密封侧门21固定连接，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，还可以借助类似托盘等结构的固定部件将承载装置22与密封侧门21固定连接，而且，只要能够将承载装置22与密封侧门21固定连接的任意方式均可以应用。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种等离子体加工设备，其包括反应腔室，该反应腔室采用了本实施例提供的上述反应腔室。

本实施例提供的等离子体加工设备，其通过采用本实施例提供的反应腔室，可以提高安装和维护的便捷性，进而不仅可以提高安装和维护的效率，而且可以降低人力成本。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种反应腔室，其由腔室周壁环绕形成，在所述腔室周壁上设置有贯穿其厚度的开口，并且在所述腔室周壁的外侧，且位于所述开口的一侧设置有密封侧门，所述密封侧门与所述腔室周壁可摆动的连接，用以密封或开启所述开口；所述反应腔室还包括承载装置，用以承载被加工工件，其特征在于，所述承载装置与所述密封侧门固定连接，并且

所述密封侧门在移动至密封所述开口的位置时，所述承载装置位于所述反应腔室内的承载位置；所述密封侧门在移动至开启所述开口的位置时，所述承载装置位于反应腔室外的安装位置；且所述承载装置经由所述开口在所述承载位置和安装位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述反应腔室还包括悬臂件，所述悬臂件的两端分别与所述承载装置和所述密封侧门固定连接。

3.根据权利要求2所述的反应腔室，其特征在于，在所述悬臂件内形成有通道，所述通道的一端延伸至所述悬臂件与所述密封侧门之间的连接处；所述通道的另一端延伸至所述承载装置的内部；并且

在所述密封侧门上，且与所述通道的一端相对应的位置处设置有通孔，所述通孔与所述通道的一端连通，安装在所述承载装置内的气管、水管和/或电气接线经由所述通道和通孔延伸至所述反应腔室的外部。

4.根据权利要求2所述的反应腔室，其特征在于，在所述悬臂件的用于固定连接所述承载装置的一端形成有固定环，所述固定环套置在所述承载装置上。

5.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，在所述腔室周壁的外侧，且位于所述开口的一侧设置有可自转的旋转轴，所述密封侧门的一端与所述旋转轴固定连接，在所述旋转轴自转时，其带动所述密封侧门相对于所述腔室周壁摆动。

6.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，采用手动的方式驱动所述密封侧门密封或开启所述开口。

7.根据权利要求6所述的反应腔室，其特征在于，在所述密封侧门的外表面上设置有把手。

8.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，采用自动的方式驱动所述密封侧门密封或开启所述开口。

9.根据权利要求8所述的反应腔室，其特征在于，所述反应腔室还包括驱动源，用以驱动述密封侧门密封或开启所述开口；

所述驱动源包括电缸、气缸或液压缸。

10.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，在所述腔室周壁上，且位于所述承载装置的上方设置有贯穿其厚度的运输口，用以供被加工工件穿过。

11.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，在所述密封侧门上设置有通孔，安装在所述承载装置内的气管、水管和/或电气接线经由所述通孔延伸至所述反应腔室的外部。

12.根据权利要求3或11所述的反应腔室，其特征在于，在所述通孔内，且位于所述通孔分别与所述气管、水管和/或电气接线之间设置有密封件，用以对所述通孔分别与所述气管、水管和/或电气接线之间的间隙进行密封。

13.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，在所述承载装置的底部设置有底板，用以使所述承载装置的内部形成封闭的空间。

14.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述承载装置包括基座或卡盘。

15.一种等离子体加工设备，包括反应腔室，其特征在于，所述反应腔室采用权利要求1-14任意一项所述的反应腔室。