CN107180782B - 一种基座和反应腔室 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基座和反应腔室，该基座包括贯穿其的通孔，及设置在所述通孔内的顶针，所述顶针和所述基座可以在竖直方向上相对移动，以使所述顶针的顶端伸出所述通孔，或位于所述通孔内，所述通孔内设置有第一绝缘件，用于使所述顶针与所述基座绝缘。本发明中的基座的第一绝缘件设置于基座的通孔内，第一绝缘件用于使所述顶针与所述基座绝缘，从而避免了顶针与基座之间的打火现象。

Description

一种基座和反应腔室
技术领域
本发明属于半导体制造领域，具体涉及一种基座和反应腔室。
背景技术
等离子体设备广泛用于当今的半导体、太阳能电池、平板显示等制作工艺中。在目前的制造工艺中，已经使用等离子体设备类型有：直流放电、电容耦合等离子体(CCP)、电感耦合等离子体(ICP)以及电子回旋共振等离子体(ECR)等类型。目前这些类型的放电被广泛应用于物理气相沉积(PVD)，等离子体刻蚀以及等离子体化学气相沉积(CVD)等。
在PVD工艺设备中，特别是对于IC(集成电路)、TSV(硅穿孔)、Packaging(封装)制造工艺，需要一种预清洗(Preclean)腔室，将工艺气体，如氩气、氦气、H2等，激发为等离子体，利用等离子体的化学反应和物理轰击作用，对晶圆或工件进行去杂质的处理，已利于后续的物理气相沉积(PVD)的有效进行。如图1所示，电容耦合等离子体发生装置原理图，上电极1为接地电极，下电极2与高频发生器3连接，下电极2为高频电极，工艺气体在上电极1和下电极2之间的电场中被激发为等离子体。
如图2所示，现有技术中的用于加工晶片的反应腔室4内具有用于支承被加工的晶片的基座5，其下部设有升降部6，用于使基座5在工艺位和传输位之间升降，顶针7用于支承晶片，以从机械手上接收或向机械手上传递晶片。加工晶片时，基座5首先位于传输位，使顶针7的端部高于基座5的上表面，从机械手上接收晶片，机械手将晶片送入反应腔室4内，并将其放置在顶针7上后退出反应腔室4；升降部6驱动基座5上升至工艺位，上升过程中，晶片从顶针7上转移至基座5的上表面，同时顶针7的端部收在基座的通孔8内。加工完成后，升降部6驱动基座5下降至传输位，下降过程中，顶针7的端部从基座的通孔8内伸出，将晶片从基座5的上表面转移至顶针7上，机械手重新伸入反应腔室4内把晶片取走。升降部6、顶针7均连接到反应腔室4，所以升降部6、顶针7均与反应腔室4等电位，处于接地状态；基座5与高频发生器连接，基座5为高电位。工艺时，顶针7的端部在基座的通孔8内，顶针7与基座5两者电位不同，在做高功率工艺时，顶针7与基座5之间经常发生打火现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种基座和反应腔室，该基座的第一绝缘件避免了顶针与基座之间的打火现象。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种基座，包括贯穿其的通孔，及设置在所述通孔内的顶针，所述顶针和所述基座可以在竖直方向上相对移动，以使所述顶针的顶端伸出所述通孔，或位于所述通孔内，所述通孔内设置有第一绝缘件，用于使所述顶针与所述基座绝缘。
优选的是，当所述顶针的顶端位于所述通孔内时，所述顶针的顶端位于所述第一绝缘件内。
优选的是，所述顶针的顶端距离所述第一绝缘件的顶端的距离为5～20mm。
优选的是，所述第一绝缘件的顶端与所述基座的上表面齐平。
优选的是，所述基座由上至下包括顶板、冷却盘、第二绝缘件和底座，所述第一绝缘件至少覆盖所述顶板和冷却盘的通孔的全部内壁，以及所述第二绝缘件的通孔的部分内壁。
优选的是，所述第一绝缘件包括两端开口的筒本体和设置于所述筒本体外壁的凸耳，所述凸耳位于所述冷却盘和所述第二绝缘件之间。
优选的是，所述第二绝缘件的上表面和/或所述冷却盘的下表面在其通孔的外缘处设有与所述凸耳形状匹配的台阶，所述凸耳位于所述台阶之内。
优选的是，所述顶针与所述第一绝缘件之间的间隙的径向宽度为1～3mm。
优选的是，所述的基座还包括第三绝缘件，所述第三绝缘件环绕所述冷却盘，且位于所述顶板和所述第二绝缘件之间。
本发明还提供一种反应腔室，包括上述的基座。
本发明中的基座的第一绝缘件设置于基座的通孔内，第一绝缘件用于使所述顶针与所述基座绝缘，从而避免了顶针与基座之间的打火现象。
附图说明
图1是背景技术中的电容耦合等离子体发生装置原理图；
图2是背景技术中的反应腔室的剖面图；
图3是本发明实施例1中的顶针机构及所在反应腔室的剖面图；
图4是本发明实施例1中的顶针机构及所在反应腔室的剖面图；
图5是本发明实施例1中的顶针机构的局部放大图。
图中：1-上电极；2-下电极；3-高频发生器；4-反应腔室；5-基座；6-升降部；7-顶针；8-基座的通孔；9-第一绝缘件；10-安装支架；11-安装法兰；13-转接法兰；14-腔室盖板；15-气体入口；17-气体盖板；18-上屏蔽件；19-下屏蔽件；20-筒本体；21-凸耳；22-顶板；23-冷却盘；25-第二绝缘件的通孔；26-第三下绝缘件；27-第二绝缘件；28-底座；29-晶片；30-第三上绝缘件。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1
如图3～5所示，本实施例提供一种基座5，包括贯穿基座的通孔8，及设置在所述基座的通孔8内的顶针7，顶针7和所述基座5可以在竖直方向上相对移动。晶片29传输时，顶针7的顶端伸出基座的通孔8，将位于基座5的上表面的晶片29顶起，或者从机械手上接受晶片29。工艺时，顶针7位于基座的通孔8内，以使晶片29位于基座5的上表面，所述基座的通孔8内设置有第一绝缘件9，所述第一绝缘件9位于所述顶针7和所述基座的通孔8之间，用于使所述顶针7与所述基座5绝缘。
本实施例中的基座5的第一绝缘件9设置于基座的通孔8内，第一绝缘件9用于使所述顶针7与所述基座5绝缘，从而避免了顶针7与基座5之间的打火现象。
具体的，本实施例中的顶针7位于反应腔室4内，该反应腔室4为真空反应腔室，顶针7通过安装法兰11固定在安装支架10上，安装支架10固定在反应腔室4内，顶针7与反应腔室4同处于接地电位。晶片29放置于基座5上，上屏蔽件18和下屏蔽件19用于形成工艺子腔，反应腔室4的顶部设置有腔室盖板14，该腔室盖板14用于密封反应腔室4，腔室盖板14设置有气体入口15用于通入工艺气体，腔室盖板14通过螺钉固定在转接法兰13上。腔室盖板14下方还设置有气体盖板17，气体盖板17上设置有通孔，使得通入到反应腔室4内的工艺气体更加均匀。工艺时，反应腔室4、顶针7、上屏蔽件18和下屏蔽件19均处于接地状态，基座5与高频发生器连接，基座5相当于高频电极，所述第一绝缘件9位于所述顶针7和所述基座的通孔8之间，用于使所述顶针7与所述基座5绝缘。具体的，本实施例中基座5下方设置有升降部6，用于使基座5在工艺位和传输位之间升降，当基座5位于传输位(低位)时，顶针7的端部高于基座的上表面，当基座5位于工艺位(高位)时，顶针7的端部在基座的通孔8内。
优选的是，所述顶针7的顶端位于所述基座的通孔8内时，所述顶针7的顶端位于所述第一绝缘件9内。
优选的是，所述顶针7的顶端距离所述第一绝缘件9的顶端的距离为5～20mm。
优选的是，所述第一绝缘件9的顶端与所述基座5的上表面齐平。这样可以更好的防止顶针7与基座5之间发生打火。
如图4、5所示，优选的是，所述基座5由上至下包括顶板22、冷却盘23、第二绝缘件27和底座28，所述第一绝缘件9至少覆盖所述顶板22和冷却盘23的通孔的全部内壁，以及所述第二绝缘件的通孔25的部分内壁。具体的，顶板22用于支撑晶片29，冷却盘23用于对顶板22进行降温。冷却盘23与高频发生器连接，冷却盘23为焊接冷却水盘。所述基座5还设置有底座28，该底座28与升降部6连接，升降部6与反应腔室4底壁连接同处于接地电位，通过第二绝缘件27还可以将冷却盘23与升降部6绝缘，防止冷却盘23与升降部6发生打火。
该反应腔室4还包括上屏蔽件18和下屏蔽件19，用于形成工艺子腔，第二绝缘件27位于所述下屏蔽件19与所述基座5之间，该第二绝缘件27还可以使得所述下屏蔽件19与所述基座5绝缘。所述上屏蔽件18与所述基座5之间设置有第三绝缘件，该第三绝缘件用于使得所述上屏蔽件18与所述基座5绝缘。第三绝缘件包括从上到下依次设置的第三上绝缘件30和第三下绝缘件26，第三绝缘件分为两块便于安装拆卸，所述第三下绝缘件26位于上屏蔽件18的侧壁与所述冷却盘23之间；所述第三上绝缘件30位于第三下绝缘件26的外围，且所述第三上绝缘件26位于所述上屏蔽件18与所述顶板22之间。
具体的，第三下绝缘件26将上屏蔽件18和冷却盘23绝缘，可以防止上屏蔽件18与冷却盘23发生打火现象；第三上绝缘件30将顶板22与上屏蔽件18绝缘，可以防止上屏蔽件18与顶板22发生打火现象。
如图5所示，优选的是，所述第一绝缘件9包括两端开口的筒本体20和设置于所述筒本体20外壁的凸耳21，所述凸耳21位于所述冷却盘23和所述第二绝缘件27之间。
优选的是，所述第二绝缘件27的上表面和/或所述冷却盘23的下表面在其通孔的外缘处设有与所述凸耳21形状匹配的台阶，所述凸耳21位于所述台阶之内。这样很好的固定了第一绝缘件9，并且便于安装。
优选的是，所述顶针7与所述第一绝缘件9之间的间隙的径向宽度为1～3mm，顶针7与第一绝缘件9在径向上的距离很近，可以很好的定位，且顶针7与基座5不会发生打火。
实施例2
如图4所示，本实施例提供一种反应腔室，包括实施例1中的基座。
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 (7)

1.一种基座，包括贯穿其的通孔，及设置在所述通孔内的顶针，所述顶针和所述基座可以在竖直方向上相对移动，以使所述顶针的顶端伸出所述通孔，或位于所述通孔内，其特征在于，所述通孔内设置有第一绝缘件，用于使所述顶针与所述基座绝缘；
所述基座由上至下包括顶板、冷却盘、第二绝缘件和底座，所述第一绝缘件至少覆盖所述顶板和冷却盘的通孔的全部内壁，以及所述第二绝缘件的通孔的部分内壁；
所述第一绝缘件包括两端开口的筒本体和设置于所述筒本体外壁的凸耳，所述凸耳位于所述冷却盘和所述第二绝缘件之间；
所述基座还包括第三绝缘件，所述第三绝缘件环绕所述冷却盘，且位于所述顶板和所述第二绝缘件之间，用于使得反应腔室中的上屏蔽件与所述基座绝缘。
2.根据权利要求1所述的基座，其特征在于，当所述顶针的顶端位于所述通孔内时，所述顶针的顶端位于所述第一绝缘件内。
3.根据权利要求2所述的基座，其特征在于，所述顶针的顶端距离所述第一绝缘件的顶端的距离为5～20mm。
4.根据权利要求1所述的基座，其特征在于，所述第一绝缘件的顶端与所述基座的上表面齐平。
5.根据权利要求1所述的基座，其特征在于，所述第二绝缘件的上表面和/或所述冷却盘的下表面在其通孔的外缘处设有与所述凸耳形状匹配的台阶，所述凸耳位于所述台阶之内。
6.根据权利要求1所述的基座，其特征在于，所述顶针与所述第一绝缘件之间的间隙的径向宽度为1～3mm。
7.一种反应腔室，其特征在于，包括权利要求1～6任意一项所述的基座。
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Address after: 100176 No. 8 Wenchang Avenue, Beijing economic and Technological Development Zone

Applicant after: Beijing North China microelectronics equipment Co Ltd

Address before: 100176 Beijing economic and Technological Development Zone, Wenchang Road, No. 8, No.

Applicant before: Beifang Microelectronic Base Equipment Proces Research Center Co., Ltd., Beijing

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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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