CN107093545A - 反应腔室的下电极机构及反应腔室 - Google Patents

Abstract

本发明提供的反应腔室的下电极机构及反应腔室，其包括用于承载被加工工件的基座，以及设置在基座下方的下电极腔，该下电极腔包括相互隔离的电磁屏蔽空间和非电磁屏蔽空间，二者分别通过贯穿下电极腔的腔体与反应腔室的侧壁的第一引入通道和第二引入通道与外界连通；以防止电磁屏蔽空间内的第一部件受到来自非电磁屏蔽空间内的第二部件的干扰。本发明提供的下电极机构，其不仅可以避免因射频干扰导致的电场均匀性受到影响，而且还可以减少射频泄漏。

Description

反应腔室的下电极机构及反应腔室

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，具体地，涉及一种反应腔室的下电极机构及反应腔室。

背景技术

电感耦合等离子体刻蚀(Inductive Coupled Plasma，以下简称ICP)设备在半导体晶片领域，尤其是在硅刻蚀制作领域中被广泛的应用。

现有的ICP设备主要包括进气机构，上电极机构，以及下电极机构，其中，进气机构用于向反应腔室内输送工艺气体；上电极机构用于激发工艺气体形成等离子体；下电极机构用于承载被加工工件，并向被加工工件加载射频偏压，以吸引等离子体刻蚀被加工工件表面。

下电极机构包括用于承载被加工工件的基座，该基座可以为静电卡盘。并且，在基座的下方设置有下电极腔，该下电极腔的腔体与反应腔室的腔室侧壁构成与外界连通的引入通道，不同功能的导电部件通过该引入通道进入下电极腔内，并通过设置在基座底部的安装盘引入至基座底部，并与该基座电导通。该导电部件通常包括射频连接柱、加热用导线和静电吸附用导线等。其中，射频连接柱的外端与射频源(匹配器与射频电源)连接，射频连接柱的内端由下而上贯穿上述安装盘，并与基座电导通。与该射频连接柱相类似的，加热用导线和静电吸附用导线各自的外端分别与交流电源和直流电源连接，内端由下而上贯穿上述安装盘，并与基座中的加热元件和直流电极电导通。另外，在下电极腔中还设置有用于向基座中的冷却管道通入冷却水的冷却管路，用于向基座中的背吹管道通入背吹气体的背吹管路，用于检测基座温度的温度传感器以及顶针机构等等。

上述下电极机构在实际应用中不可避免此存在以下问题：

其一，在上述下电极腔中，射频连接柱与其他金属部件之间存在相互干扰，导致电场的均匀性受到影响。

其二，上述射频连接柱、安装盘和基座均为导电材料，三者之间相互导通，导致射频泄漏，从而影响射频稳定性。

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的下电极机构及反应腔室，其不仅可以避免因射频干扰导致的电场均匀性受到影响，而且还可以减少射频泄漏。

为实现本发明的目的而提供一种反应腔室的下电极机构，包括用于承载被加工工件的基座，以及设置在所述基座下方的下电极腔，所述下电极腔包括相互隔离的电磁屏蔽空间和非电磁屏蔽空间，二者分别通过贯穿所述下电极腔的腔体与所述反应腔室的侧壁的第一引入通道和第二引入通道与外界连通；以防止所述电磁屏蔽空间内的第一部件受到来自所述非电磁屏蔽空间内的第二部件的干扰。

优选的，所述第一部件依次通过所述第一引入通道和所述电磁屏蔽空间与所述基座中的第一部件接口连接；所述第二部件依次通过所述第二引入通道和所述非电磁屏蔽空间与所述基座中的第二部件接口连接。

优选的，所述下电极腔的腔体包括腔体本体，在所述腔体本体的一侧形成有第一延伸部，所述第一延伸部与所述反应腔室的侧壁连接，并且在所述第一延伸部中形成有水平设置的第一通孔和第二通孔；

在所述反应腔室的侧壁上形成有水平设置的第三通孔和第四通孔，所述第三通孔与所述第一通孔构成所述第一引入通道；所述第四通孔与所述第二通孔构成所述第二引入通道。

优选的，在所述腔体本体的与所述第一延伸部相对的另一侧形成有第二延伸部，所述第二延伸部与所述第一延伸部相对于所述基座在径向上的中心线对称。

优选的，所述下电极机构还包括第一屏蔽模组，所述第一屏蔽模组设置在所述第一引入通道的与所述下电极腔连通的内端和所述基座之间，且位于所述下电极腔中，以形成第一电磁屏蔽腔，所述第一电磁屏蔽腔即为所述电磁屏蔽空间；

所述下电极腔内的位于所述第一电磁屏蔽腔之外的空间即为所述非电磁屏蔽空间。

优选的，所述第一屏蔽模组包括：

屏蔽套管，其设置在所述下电极腔内，且呈圆弧状，并且所述屏蔽套管的一端设置在所述基座的下方，所述屏蔽套管的另一端与所述第一引入通道连通，从而形成所述第一电磁屏蔽腔。

优选的，所述基座包括由上至下依次设置的基座本体和绝缘盘；

所述下电极机构还包括导电模组，所述导电模组包括依次连接的第一导电分部、第二导电分部和第三导电分部，其中，

所述第一导电分部内嵌在所述绝缘盘中；

所述第二导电分部位于所述电磁屏蔽空间中；

所述第三导电分部通过所述第一引入通道伸出至所述反应腔室的外部。

优选的，所述第一导电分部包括：

射频套管，所述射频套管的上端与所述基座本体电连接，所述射频套管的下端延伸至所述绝缘盘的下表面，且与所述第二导电分部连接；

第一绝缘件，设置在所述射频套管中，且包括与所述基座本体的下表面相接触的上接触面，以及与所述第二导电分部相接触的下接触面；并且，在所述第一绝缘件中形成有多条第一导电通道，每条所述第一导电通道自所述上接触面延伸至所述下接触面；各个所述第一部件一一对应地穿过各个所述第一导电通道。

优选的，所述射频套管为竖直设置的直筒，并且在所述直筒的上端形成有直径小于所述直筒的连接筒，所述连接筒内嵌在所述基座本体中；所述直筒的下端延伸至所述绝缘盘的下表面，且与所述第二导电分部连接；

所述第一绝缘件包括内嵌在所述直筒中的中心部和环绕设置在所述直筒的外周壁上的外环部；其中，所述中心部的下表面用作所述下接触面；所述外环部的上表面用作所述上接触面；

在所述中心部中形成有第一通道，在所述直筒的筒壁中形成第二通道，在所述外环部中形成有第三通道，所述第一通道、第二通道和第三通道对接形成所述第一导电通道。

优选的，多条所述第一导电通道在所述第一绝缘件中沿竖直方向分层设置。

优选的，所述射频套管为锥筒，所述锥筒的上端直径大于所述锥筒的下端直径；并且，所述锥筒的上端与所述基座本体电导通，所述锥筒的下端延伸至所述绝缘盘的下表面，且与所述第二导电分部连接；

所述第一绝缘件内嵌在所述锥筒中，且与所述锥筒的形状相吻合。

优选的，所述第二导电分部包括：

第一射频导管，所述第一射频导管呈圆弧状，且所述第一射频导管的上端与所述第一导电分部连接，所述第一射频导管的下端与所述第三导电分部连接；

第二绝缘件，其设置在所述第一射频导管中，且所述第二绝缘件的第一端面与所述第一导电分部相对，所述第二绝缘件的第二端面与所述第三导电分部相对；在所述第二绝缘件中形成有多条第二导电通道，每条所述第二导电通道沿所述第一射频导管的轴线设置，并且所述第二导电通道自所述第一端面延伸至所述第二端面；各个所述第一部件一一对应地穿过各个所述第二导电通道。

优选的，所述第三导电分部包括：

第二射频导管，所述第二射频导管的一端与所述第二导电分部连接，所述第二射频导管的另一端沿所述第一引入通道的轴线水平延伸至所述反应腔室的外部；

第三绝缘件，其设置在所述第二射频导管中，且所述第三绝缘件的第一端面与所述第二导电分部相对；并且，在所述第三绝缘件中形成有多条第三导电通道，每条所述第三导电通道沿所述第二射频导管的轴线设置，并且所述第三导电通道自所述第三绝缘件的第一端面延伸至所述第三绝缘件的第二端面；各个所述导电部件一一对应地穿过各个所述第三导电通道，并自所述第三绝缘件的第二端面伸出。

优选的，所述下电极机构还包括第二屏蔽模组，所述第二屏蔽模组设置在所述反应腔室的外部，且形成封闭所述第一引入通道与外界连通的外端的第二屏蔽腔。

优选的，所述第一部件包括多条加热用导线和至少一条静电吸附用导线，其中，

所述多条加热用导线围绕所述电磁屏蔽空间的轴线对称分布；

所述至少一条静电吸附用导线位于所述多条加热用导线的内侧。

优选的，所述电磁屏蔽空间的内径是所述第二导电分部的外径的2～6倍。

优选的，所述第二导电分部的外径的取值范围在15～50mm。

优选的，所述绝缘盘的厚度的取值范围在60～300mm。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种反应腔室，在所述反应腔室内设置有本发明提供的上述下电极机构。

优选的，在所述反应腔室的侧壁上设置有通孔，所述通孔的外侧设置有侧盖板，所述下电极腔的腔体与所述侧盖板连接；

在所述反应腔室的底部设置有水平导轨和与之滑动连接的活动件，所述侧盖板与所述活动件连接；

所述侧盖板能够向所述反应腔室的外侧移动，以使所述下电极机构整体移出所述反应腔室。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的反应腔室的下电极机构，其通过将下电极腔形成相互隔离的电磁屏蔽空间和非电磁屏蔽空间，可以防止电磁屏蔽空间内的第一部件受到来自非电磁屏蔽空间内的第二部件的干扰，从而不仅可以避免因射频干扰导致的电场均匀性受到影响，而且借助电磁屏蔽空间还可以减少射频泄漏，从而可以提高射频稳定性。

本发明提供的反应腔室，其通过采用本发明提供的上述上电极机构，不仅可以避免因射频干扰导致的电场均匀性受到影响，而且还可以减少射频泄漏，从而可以提高射频稳定性。

附图说明

图1A为本发明实施例提供的反应腔室的下电极机构的剖视图；

图1B为本发明实施例提供的反应腔室的下电极机构的俯视图；

图2为本发明实施例采用的第一屏蔽模组的剖视图；

图3为本发明实施例采用的导电模组的第一导电分部的一种剖视图；

图4A为本发明实施例采用的导电模组的第二导电分部的剖视图；

图4B为图4A中A区域的放大图；

图5为本发明实施例采用的导电模组的第三导电分部的剖视图；

图6为第一导电分部的径向截面图；

图7为本发明实施例采用的导电模组的第一导电分部的另一种剖视图；

图8为本发明实施例提供的反应腔室的一种剖视图；

图9为本发明实施例提供的反应腔室的另一种剖视图。

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的下电极机构及反应腔室进行详细描述。

本发明提供一种反应腔室的下电极机构，其包括用于承载被加工工件的基座，以及设置在该基座下方的下电极腔，其中，下电极腔包括相互隔离的电磁屏蔽空间和非电磁屏蔽空间，以防止电磁屏蔽空间内的第一部件受到来自非电磁屏蔽空间内的第二部件的干扰，从而不仅可以避免因射频干扰导致的电场均匀性受到影响，而且借助电磁屏蔽空间还可以减少射频泄漏，从而可以提高射频稳定性。此外，电磁屏蔽空间和非电磁屏蔽空间分别通过贯穿下电极腔的腔体与反应腔室的侧壁的第一引入通道和第二引入通道与外界连通，上述第一部件通过第一引入通道引入电磁屏蔽空间；上述第二部件通过第二引入通道引入非电磁屏蔽空间。

下面对上述下电极机构的结构进行详细描述。具体地，请一并参阅图1A～图7，下电极机构包括用于承载被加工工件的基座1，以及设置在该基座1下方的下电极腔。该下电极腔包括相互隔离的电磁屏蔽空间55和非电磁屏蔽空间20，二者分别通过贯穿下电极腔的腔体2与反应腔室的侧壁3的第一引入通道和第二引入通道与外界连通。通过将下电极腔形成相互隔离的电磁屏蔽空间55和非电磁屏蔽空间20，可以防止电磁屏蔽空间55内的第一部件受到来自非电磁屏蔽空间20内的第二部件的干扰。

具体地，腔体2包括腔体本体，在该腔体本体一侧形成有第一延伸部21，该第一延伸部21延伸至反应腔室的侧壁3的内表面；并且，在该第一延伸部21中形成有水平设置的第一通孔23和第二通孔24。而且，在反应腔室的侧壁3上形成有水平设置的第三通孔30和第四通孔31。第三通孔30与第一通孔23构成上述第一引入通道；第四通孔31与第二通孔24构成上述第二引入通道。

如图1B所示，反应腔室的侧壁3的内表面在该反应腔室的径向上的正投影形状为圆形，即，反应腔室的内部空间32是对称结构，而由于上述第一延伸部21相对于基座1凸出，这使得下电极机构的整体结构是非对称的，从而影响了反应腔室的内部空间32中的气流场均匀性，进而影响工艺均匀性。为此，优选的，如图1A所示，在腔体本体的与上述第一延伸部21相对的另一侧设置有第二延伸部22，该第二延伸部22与第一延伸部21相对于基座1在径向上的中心线对称，从而可以保证反应腔室的内部空间32中的气流场均匀性，进而可以提高工艺均匀性。容易理解，上述第二延伸部22的尺寸和外部形状与上述第一延伸部21的尺寸和外部形状趋于一致，以使下电极机构的整体结构是对称的。

上述第一部件依次通过第一引入通道和电磁屏蔽空间55与基座1中的第一部件接口(图中未示出)连接；上述第二部件依次通过第二引入通道和非电磁屏蔽空间20与基座1中的第二部件接口(图中未示出)连接。

在实际应用中，通常需要基座1具有加热功能，即，在基座1中设置有加热元件，以控制被加工工件的温度。在这种情况下，上述第一部件包括需要引入加热用导线501，且在基座1中设置有加热用导线501的接口，用以将该加热元件与加热用导线501的输出端电连接，该加热用导线501的输入端与反应腔室外部的交流电源电连接，以提供加热用的交流电。若基座1为静电卡盘，其内部还设置有用于与被加工工件之间产生静电引力的直流电极，在这种情况下，上述第一部件还包括需要引入静电吸附用导线502，且在基座1中设置有静电吸附用导线502的接口，用以将该直流电极与静电吸附用导线502的输出端电连接，该静电吸附用导线502的输入端与反应腔室外部的直流电源电连接，以提供静电吸附用的直流电。另外，若需要向基座1加载射频偏压，则第一部件还包括引入射频导电部件，且在基座1中设置有射频导电部件的接口，以将基座1与射频导电部件的输出端电连接，该射频导电部件与反应腔室外部的匹配器和射频电源电连接，以提供射频电流。由上可知，上述第一部件通常包括加热用导线501、静电吸附用导线502和射频导电部件。

在基座1中还设置有用于向基座1与被加工工件之间的间隙中通入冷却气体的背吹通道，以及用于冷却基座1的冷却通道，在这种情况下，上述第二部件包括背吹管路8，且在基座1内设置有背吹管路8的接口，用以将上述背吹通道与背吹管路8的输出端连接，背吹管路8的输入端与反应腔室外部的背吹气源连接，以提供冷却气体。在基座1中还设置有冷却通道，用以冷却基座1，在这种情况下，上述第二部件还包括冷却管路9，且在基座1内设置有冷却管路9的接口，用以将上述冷却通道与冷却管路9的输出端连接，该冷却管路9的输入端与反应腔室外部的冷却水源连接，以提供冷却水。除此之外，在基座1内还设置有温度传感器，在这种情况下，上述第二部件还包括该温度传感器的接线10，且在该基座1内设置有接线10的接口，用以将上述温度传感器与该接线10的输出端连接，该接线10的输出端与反应腔室外部的控制单元连接，用以向控制单元输出检测数据。另外，在上述非电磁屏蔽空间20内还设置有顶针机构7，用以在进行取放片操作时，升降基座1上的被加工工件。由上可知，上述第一部件通常包括背吹管路8、冷却管路9和接线10。

下面对形成上述电磁屏蔽空间55和非电磁屏蔽空间20的结构进行详细描述。具体地，在本实施例中，基座1包括由上至下依次设置的基座本体和绝缘盘51。绝缘盘51设置在下电极腔的顶部，用于承载基座本体，且使该基座本体与下电极腔的腔体2电绝缘。该绝缘盘51呈盘状，其可以采用诸如三氧化二铝等的绝缘材料制作。优选的，绝缘盘51的厚度的取值范围在60～300mm，以保证基座本体与下电极腔的腔体2及其内部的部件之间的良好绝缘，且能够使基座本体的电位稳定。另外，优选的，背吹管路8、冷却管路9和顶针机构7与基座本体连接的部分均采用绝缘材料制作，以使三者与基座本体之间电绝缘。

下电极机构还包括第一屏蔽模组，该第一屏蔽模组设置在第一引入通道的与下电极腔连通的内端和基座1之间，即，第一通孔23的内端与基座1之间，且位于下电极腔中，以形成第一电磁屏蔽腔，该第一电磁屏蔽腔即为电磁屏蔽空间55。下电极腔内的位于上述第一电磁屏蔽腔之外的空间即为非电磁屏蔽空间20。

在本实施例中，上述第一屏蔽模组包括屏蔽套管53，其设置在下电极腔内，且呈圆弧状，并且屏蔽套管53的一端与设置在绝缘盘51底部的接口盘52连接，屏蔽套管53的另一端与第一引入通道连通，从而形成上述第一电磁屏蔽腔。通过使屏蔽套管53呈圆弧状，可以节省屏蔽套管53在下电极腔内的占用空间，从而给非电磁屏蔽空间20内的第二部件的布置带来方便。另外，优选的，在屏蔽套管53与接口盘52的连接处，以及屏蔽套管53与腔体2的内壁的连接处均设置有弹性导电片，以提高屏蔽套管53通过接口盘52和腔体2接地的效果。

在本实施例中，如图2所示，下电极机构还包括第二屏蔽模组，该第二屏蔽模组设置在反应腔室的外部，且形成封闭上述第一引入通道与外界连通的外端的第二屏蔽腔54。具体地，该第二屏蔽腔54呈盒状，且罩设在反应腔室的侧壁3中的第三通孔30外侧，从而可以进一步减小射频泄漏。另外，第二屏蔽腔54具有将第一部件引入的开口。该开口包括用于引入射频导电部件的射频开口541，用于引入加热用导线501和静电吸附用导线502的导线开口542。在实际应用中，反应腔室的侧壁3接地，上述第二屏蔽腔54的腔体通过该侧壁3接地，并且优选的，在反应腔室的侧壁3与第二屏蔽腔54的腔体的连接处设置有弹性导电片，以提高第二屏蔽腔54的接地效果。

在本实施例中，下电极机构还包括导电模组，该导电模组用作上述第一部件的载体，将所有的第一部件集成在一起，并引入基座1的底部，以使不同的第一部件的引入路径相同，从而可以提高第一部件的布置一致性。

下面对导电模组的具体结构进行详细描述。具体地，如图1A所示，导电模组的延伸方向依次与上述第一引入通道的轴向和上述电磁屏蔽空间55的轴向一致。为了便于安装，导电模组包括依次连接的第一导电分部61、第二导电分部62和第三导电分部63，其中，第一导电分部61内嵌在绝缘盘51中；第二导电分部62位于电磁屏蔽空间55中；第三导电分部63通过第一引入通道伸出至反应腔室的外部。

在本实施例中，如图3所示，第一导电分部61包括射频套管611和第一绝缘件，其中，射频套管611用作上述射频导电部件，以传导射频功率。射频套管611的上端与基座本体电连接，射频套管611的下端延伸至绝缘盘51的下表面，且与第二导电分部62连接。在本实施例中，射频套管611为竖直设置的直筒，且在该直筒的上端形成有直径小于该直筒的连接筒612，并且对应地，在基座本体的下表面形成有凹槽，用作该连接筒612的接口，连接筒612内嵌在凹槽中，从而可以实现射频套管611与基座本体良好的电接触。直筒的下端延伸至绝缘盘52的下表面，且与第二导电分部62连接。

第一绝缘件用作上述加热用导线501和静电吸附用导线502的载体，并使加热用导线501和静电吸附用导线502均与上述射频套管611电绝缘。第一绝缘件设置在上述射频套管611中，该第一绝缘件近似充满射频套管611的内部空间，以实现对加热用导线501和静电吸附用导线502的固定，同时使二者均与上述射频套管611电绝缘。具体地，第一绝缘件包括与基座本体的下表面相接触的上接触面615，以及与第二导电分部62相接触的下接触面616，并且，在该第一绝缘件中形成有多条第一导电通道，每条第一导电通道自上接触面615延伸至下接触面616，上述加热用导线501和静电吸附用导线502一一对应地穿过各个第一导电通道。

在本实施例中，上述第一绝缘件包括内嵌在上述直筒中的中心部613和环绕设置在直筒的外周壁上的外环部614，其中，中心部613的下表面用作上述下接触面616，外环部614的上表面用作上述上接触面615。并且，在中心部613中形成有第一通道，在直筒的筒壁中形成第二通道，在外环部614中形成有第三通道，该第一通道、第二通道和第三通道对接形成上述第一导电通道。

在本实施例中，上述第一导电通道被设置为：上述加热用导线501和静电吸附用导线502自上述下接触面616竖直向上延伸至中心部613中，并沿水平方向穿过直筒筒壁，并延伸至外环部614中，最后竖直向上自上接触面615延伸出去，并与基座本体中相应的接口连接。优选的，对应不同功能的第一部件，多条第一导电通道在第一绝缘件中沿竖直方向分层设置，以避免不同的第一部件相互干扰。进一步说，多条上述第一导电通道在中心部613和外环部614中水平延伸的部分的高度不同，以实现分层布置。例如，针对上述加热用导线501和静电吸附用导线502，通过分层设置，可以减少输送交流电的上述加热用导线501对输送直流电的静电吸附用导线502的干扰。另外，根据静电吸附用导线502和加热用导线501的供电电压的不同(通常，直流电压为2400V，交流电压为220V)，可以使对应加热用导线501的第一导电通道设置在对应静电吸附用导线502的第一导电通道的下层，以使加热用导线501更靠近接地位置，以保证加热用导线501能够充分的与地绝缘隔离。另外，如图6所示，上述多条第一导电通道的布置方式满足：多条加热用导线501围绕中心部613的轴线对称分布；静电吸附用导线502为至少一条，且位于多条加热用导线501的内侧。

作为上述第一导电分部61的一个变形，如图7所示，上述第一导电分部61包括射频套管617和第一绝缘件618，其中，射频套管617为锥筒，该锥筒的上端直径大于锥筒的下端直径，即，锥筒的形状类似于“碗”状，以将第一绝缘件618容纳在其中。并且，锥筒的上端617a与基座本体电导通，并且锥筒的上端617a可以内嵌在基座本体中，以实现锥筒与基座本体的良好电接触。锥筒的下端617b延伸至绝缘盘51的下表面，且与第二导电分部62连接。第一绝缘件618内嵌在锥筒中，且与该锥筒的形状相吻合，即，也为“碗”状，以实现对加热用导线501和静电吸附用导线502的固定，同时使二者均与上述射频套管611电绝缘。设置在第一绝缘件618中的第一导电通道的结构和布置方式与前述第一导电通道相同，在此不再赘述。

如图4A所示，第二导电分部62包括第一射频导管621和第二绝缘件622，其中，第一射频导管621用作射频导电部件，其上端与射频套管611的下端连接，具体连接方式如图4B所示，第一射频导管621的上端套设在射频套管611的下端外周壁上，二者可以通过螺钉固定连接。并且，在第一射频导管621的上端内周壁与射频套管611的下端外周壁之间设置有弹性导电片624，用以加强二者之间的电接触，从而实现良好的电导通。第一射频导管621呈圆弧状，且下端沿屏蔽套管53的圆弧形轴线延伸，并与第三导电分部63连接。

第二绝缘件622填充在第一射频导管621中，且与上述第一绝缘件相类似的，第二绝缘件622近似充满第一射频导管621的内部空间，以实现对加热用导线501和静电吸附用导线502的固定，同时使二者均与第一射频导管621电绝缘。而且，第二绝缘件622的第一端面与第一导电分部61相对，第二绝缘件622的第二端面与第三导电分部63相对。并且，在第二绝缘件622中形成有多条第二导电通道，该第二导电通道沿第一射频导管621的轴线设置，并且第二导电通道的一端延伸至第二绝缘件622的第一端面，另一端自上述第一端面延伸至第二端面；上述加热用导线501和静电吸附用导线502一一对应地穿过各个第二导电通道，且多条第二导电通道的布置方式与图6中示出的第一导电通道的布置方式一致。

另外，上述加热用导线501和静电吸附用导线502在第二导电通道中的部分与在第一导电通道中的部分的连接方式具体为：如图4B所示，上述加热用导线501和静电吸附用导线502在第二导电通道中的部分的端部设置有插片623，与之相对应的，上述加热用导线501和静电吸附用导线502在第一导电通道中的部分的端部设置有插口(图中未示出)，通过插片623和插口相配合，来实现上述加热用导线501和静电吸附用导线502在第二导电通道中的部分与在第一导电通道中的部分相互电导通。

优选的，上述屏蔽套管53的内径是第二导电分部62的外径的2～6倍，以使电磁屏蔽空间55足够宽，从而避免屏蔽套管53干涉第二导电分部62中的射频导电部件(即，第一射频导管621)。另外，优选的，第二导电分部62的外径的取值范围在15～50mm，以为布置不同功能的第一部件提供足够的空间。上述第三导电分部63的外径可以与第二导电分部62的外径相同。

如图5所示，第三导电分部63包括第二射频导管631和第三绝缘件632，其中，第二射频导管631用作射频导电部件，其一端与第二导电分部62连接，具体连接方式可以与图4B示出的第一射频导管621的上端与射频套管611的下端的连接方式相同。第二射频导管631的另一端沿上述第一引入通道的轴线水平延伸至反应腔室的外部，并通过第二屏蔽腔54上的射频开口541与位于第二屏蔽腔54外部的射频源连接。该射频源包括依次连接的匹配器4和射频电源(图中未示出)。

第三绝缘件632设置在第二射频导管631中，且第三绝缘件632近似充满第二射频导管631的内部空间，以实现对加热用导线501和静电吸附用导线502的固定，同时使二者均与第二射频导管631电绝缘。该第三绝缘件632的第一端面与第二导电分部相对，即与上述第二绝缘件622的第二端面(朝向第二通孔23的一端)相对。并且，在第三绝缘件632中形成有多条第三导电通道，每条第三导电通道沿第二射频导管631的轴线设置，并且第三导电通道自第三绝缘件632的上述第一端面延伸至其第二端面。上述加热用导线501和静电吸附用导线502一一对应地穿过各个第三导电通道，并自第三绝缘件632的第二端面伸出，并通过导线开口542与位于第二屏蔽腔54外部的电源连接。另外，多条第三导电通道的布置方式与图6中示出的第一导电通道的布置方式一致。

在本实施例中，在第二射频导管631的对应第三绝缘件632的第二端面的一端设置有导电柱634，该导电柱634穿过射频开口541与匹配器4连接，具体的连接方式可以为：射频开口541位于与第三绝缘件632的上述第二端面相对的位置处。并且，在第二射频导管631的外周壁上设置有第四通道，上述加热用导线501和静电吸附用导线502依次通过该第四通道和导线开口542延伸出去，并与相应的电源连接。通过将上述导线开口542设置在第二射频导管631的外周壁上，可以避免上述加热用导线501和静电吸附用导线502与导电柱634干涉。

另外，如图1A所示，第一屏蔽模组还包括第一绝缘环531，其设置在屏蔽套管53的内壁上，用于固定第二导电分部62，且使第二导电分部62与屏蔽套管53相隔离，从而保证第二导电分部62与屏蔽套管53之间电绝缘。该第一绝缘环531可以是闭合的环体，或者也可以由环绕屏蔽套管53的内壁间隔设置的多个分体。第二导电分部62穿过第一绝缘环531的环孔。在实际应用中，第一绝缘环531也可以为多个，且多个第一绝缘环531沿屏蔽套管53的轴向间隔设置。

与上述相类似的，第一屏蔽模组还包括第二绝缘环231，其设置在第二通孔23的内壁上，用于固定第三导电分部63，且使第二导电分部63与第一延伸部21相隔离。具体地，如图1A所示，第二绝缘环231为多个，且沿第二通孔23的轴向间隔设置，第三导电分部63依次穿过多个第二绝缘环231的环孔。当然，在实际应用中，第二绝缘环231也可以根据具体情况设定为一个。

综上所述，本发明提供的反应腔室的下电极机构，其通过将下电极腔形成相互隔离的电磁屏蔽空间和非电磁屏蔽空间，可以防止电磁屏蔽空间内的第一部件受到来自非电磁屏蔽空间内的第二部件的干扰，从而不仅可以避免因射频干扰导致的电场均匀性受到影响，而且借助电磁屏蔽空间还可以减少射频泄漏，从而可以提高射频稳定性。

作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种反应腔室，请一并参阅图8和图9，在反应腔室100的上方设置有射频线圈103，其通过匹配器104与射频电源(图中未示出)电连接，并且在反应腔室100内设置有下电极机构200，该下电极机构200采用了本发明实施例提供的上述下电极机构。

优选的，在反应腔室100的侧壁上设置有能够供下电极机构通过的通孔101，该通孔101的外侧设置有侧盖板102，下电极腔的腔体200与该侧盖板102连接。并且，在反应腔室100的底部还设置有水平导轨(图中未示出)和与之滑动连接的活动件105，侧盖板102与活动件105连接。侧盖板102能够向反应腔室100的外侧移动，以使下电极机构整体移出反应腔室100。在需要对下电极机构200进行维修时，可以通过手动或自动控制等方式将下电极机构整体移出反应腔室100，从而为下电极机构200的维护提供方便。

本发明实施例提供的反应腔室，其通过采用本发明实施例提供的上述上电极机构，不仅可以避免因射频干扰导致的电场均匀性受到影响，而且还可以减少射频泄漏，从而可以提高射频稳定性。

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 (20)

1.一种反应腔室的下电极机构，包括用于承载被加工工件的基座，以及设置在所述基座下方的下电极腔，其特征在于，所述下电极腔包括相互隔离的电磁屏蔽空间和非电磁屏蔽空间，二者分别通过贯穿所述下电极腔的腔体与所述反应腔室的侧壁的第一引入通道和第二引入通道与外界连通；以防止所述电磁屏蔽空间内的第一部件受到来自所述非电磁屏蔽空间内的第二部件的干扰。

2.根据权利要求1所述的下电极机构，其特征在于，所述第一部件依次通过所述第一引入通道和所述电磁屏蔽空间与所述基座中的第一部件接口连接；所述第二部件依次通过所述第二引入通道和所述非电磁屏蔽空间与所述基座中的第二部件接口连接。

3.根据权利要求1所述的下电极机构，其特征在于，所述下电极腔的腔体包括腔体本体，在所述腔体本体的一侧形成有第一延伸部，所述第一延伸部与所述反应腔室的侧壁连接，并且在所述第一延伸部中形成有水平设置的第一通孔和第二通孔；

在所述反应腔室的侧壁上形成有水平设置的第三通孔和第四通孔，所述第三通孔与所述第一通孔构成所述第一引入通道；所述第四通孔与所述第二通孔构成所述第二引入通道。

4.根据权利要求3所述的下电极机构，其特征在于，在所述腔体本体的与所述第一延伸部相对的另一侧形成有第二延伸部，所述第二延伸部与所述第一延伸部相对于所述基座在径向上的中心线对称。

5.根据权利要求1所述的下电极机构，其特征在于，所述下电极机构还包括第一屏蔽模组，所述第一屏蔽模组设置在所述第一引入通道的与所述下电极腔连通的内端和所述基座之间，且位于所述下电极腔中，以形成第一电磁屏蔽腔，所述第一电磁屏蔽腔即为所述电磁屏蔽空间；

所述下电极腔内的位于所述第一电磁屏蔽腔之外的空间即为所述非电磁屏蔽空间。

6.根据权利要求5所述的下电极机构，其特征在于，所述第一屏蔽模组包括：

屏蔽套管，其设置在所述下电极腔内，且呈圆弧状，并且所述屏蔽套管的一端设置在所述基座的下方，所述屏蔽套管的另一端与所述第一引入通道连通，从而形成所述第一电磁屏蔽腔。

7.根据权利要求1所述的下电极机构，其特征在于，所述基座包括由上至下依次设置的基座本体和绝缘盘；

所述下电极机构还包括导电模组，所述导电模组包括依次连接的第一导电分部、第二导电分部和第三导电分部，其中，

所述第一导电分部内嵌在所述绝缘盘中；

所述第二导电分部位于所述电磁屏蔽空间中；

所述第三导电分部通过所述第一引入通道伸出至所述反应腔室的外部。

8.根据权利要求7所述的下电极机构，其特征在于，所述第一导电分部包括：

射频套管，所述射频套管的上端与所述基座本体电连接，所述射频套管的下端延伸至所述绝缘盘的下表面，且与所述第二导电分部连接；

第一绝缘件，设置在所述射频套管中，且包括与所述基座本体的下表面相接触的上接触面，以及与所述第二导电分部相接触的下接触面；并且，在所述第一绝缘件中形成有多条第一导电通道，每条所述第一导电通道自所述上接触面延伸至所述下接触面；各个所述第一部件一一对应地穿过各个所述第一导电通道。

9.根据权利要求8所述的下电极机构，其特征在于，所述射频套管为竖直设置的直筒，并且在所述直筒的上端形成有直径小于所述直筒的连接筒，所述连接筒内嵌在所述基座本体中；所述直筒的下端延伸至所述绝缘盘的下表面，且与所述第二导电分部连接；

所述第一绝缘件包括内嵌在所述直筒中的中心部和环绕设置在所述直筒的外周壁上的外环部；其中，所述中心部的下表面用作所述下接触面；所述外环部的上表面用作所述上接触面；

在所述中心部中形成有第一通道，在所述直筒的筒壁中形成第二通道，在所述外环部中形成有第三通道，所述第一通道、第二通道和第三通道对接形成所述第一导电通道。

10.根据权利要求9所述的下电极机构，其特征在于，多条所述第一导电通道在所述第一绝缘件中沿竖直方向分层设置。

11.根据权利要求8所述的下电极机构，其特征在于，所述射频套管为锥筒，所述锥筒的上端直径大于所述锥筒的下端直径；并且，所述锥筒的上端与所述基座本体电导通，所述锥筒的下端延伸至所述绝缘盘的下表面，且与所述第二导电分部连接；

所述第一绝缘件内嵌在所述锥筒中，且与所述锥筒的形状相吻合。

12.根据权利要求7所述的下电极机构，其特征在于，所述第二导电分部包括：

第一射频导管，所述第一射频导管呈圆弧状，且所述第一射频导管的上端与所述第一导电分部连接，所述第一射频导管的下端与所述第三导电分部连接；

第二绝缘件，其设置在所述第一射频导管中，且所述第二绝缘件的第一端面与所述第一导电分部相对，所述第二绝缘件的第二端面与所述第三导电分部相对；在所述第二绝缘件中形成有多条第二导电通道，每条所述第二导电通道沿所述第一射频导管的轴线设置，并且所述第二导电通道自所述第一端面延伸至所述第二端面；各个所述第一部件一一对应地穿过各个所述第二导电通道。

13.根据权利要求7所述的下电极机构，其特征在于，所述第三导电分部包括：

第二射频导管，所述第二射频导管的一端与所述第二导电分部连接，所述第二射频导管的另一端沿所述第一引入通道的轴线水平延伸至所述反应腔室的外部；

第三绝缘件，其设置在所述第二射频导管中，且所述第三绝缘件的第一端面与所述第二导电分部相对；并且，在所述第三绝缘件中形成有多条第三导电通道，每条所述第三导电通道沿所述第二射频导管的轴线设置，并且所述第三导电通道自所述第三绝缘件的第一端面延伸至所述第三绝缘件的第二端面；各个所述导电部件一一对应地穿过各个所述第三导电通道，并自所述第三绝缘件的第二端面伸出。

14.根据权利要求1所述的下电极机构，其特征在于，所述下电极机构还包括第二屏蔽模组，所述第二屏蔽模组设置在所述反应腔室的外部，且形成封闭所述第一引入通道与外界连通的外端的第二屏蔽腔。

15.根据权利要求1所述的下电极机构，其特征在于，所述第一部件包括多条加热用导线和至少一条静电吸附用导线，其中，

所述多条加热用导线围绕所述电磁屏蔽空间的轴线对称分布；

所述至少一条静电吸附用导线位于所述多条加热用导线的内侧。

16.根据权利要求7所述的下电极机构，其特征在于，所述电磁屏蔽空间的内径是所述第二导电分部的外径的2～6倍。

17.根据权利要求16所述的下电极机构，其特征在于，所述第二导电分部的外径的取值范围在15～50mm。

18.根据权利要求7所述的下电极机构，其特征在于，所述绝缘盘的厚度的取值范围在60～300mm。

19.一种反应腔室，其特征在于，在所述反应腔室内设置有权利要求1-18任意一项所述的下电极机构。

20.根据权利要求19所述的反应腔室，其特征在于，在所述反应腔室的侧壁上设置有通孔，所述通孔的外侧设置有侧盖板，所述下电极腔的腔体与所述侧盖板连接；

在所述反应腔室的底部设置有水平导轨和与之滑动连接的活动件，所述侧盖板与所述活动件连接；

所述侧盖板能够向所述反应腔室的外侧移动，以使所述下电极机构整体移出所述反应腔室。