CN108118287A - 腔室 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种腔室,包括用于承载被加工工件的承载件,以及设置在其上方的加热装置,该加热装置用于朝向被加工工件辐射热量,加热装置包括:安装板,设置在承载件的上方;热源,设置在安装板的下方,且沿安装板的周向间隔分布;调节组件,调节组件设置在安装板上并与热源连接,能使热源沿安装板的径向移动。本发明提供的腔室,其可以满足对多种尺寸的被加工工件的加热均匀性的要求。
Description
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域,具体地,涉及一种腔室。
背景技术
物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,以下简称PVD)技术是微电子领域常用的加工技术,如,用于加工集成电路中的铜互连层。制作铜互连层主要包括去气、预清洗、Ta(N)沉积以及Cu沉积等步骤,其中,去气步骤是去除基片等被加工工件上的水蒸气及其它易挥发性杂质。在实施去气步骤时,需要利用加热腔室将基片等被加工工件加热至300℃以上。
图1为现有的加热腔室的结构示意图。请参阅图1,在加热腔室1的内部设置有密封石英窗2,借助密封石英窗2将加热腔室分隔为上子腔室和下子腔室,上子腔室为大气环境,下子腔室为真空环境。其中,在下子腔室内设置有用于承载被加工工件3的支撑柱4;在上子腔室内设置有加热装置,该加热装置包括多个热源6,多个热源6沿安装板7的周向间隔分布,并且,每个热源6通过安装座5固定在安装板7上,且位于反射板8的下方,用以通过热辐射方式透过密封石英窗2对被加工工件3进行加热。
但是,由于热源6的位置是固定的,在这种情况下,不同尺寸的被加工工件对热量的吸收情况不同,从而导致某些尺寸的被加工工件的加热均匀性较差,因此,单一位置的热源6无法满足对多种尺寸的被加工工件的加热均匀性的要求。
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,提出了一种腔室,其可以满足对多种尺寸的被加工工件的加热均匀性的要求。
为实现本发明的目的而提供一种腔室,包括用于承载被加工工件的承载件,以及设置在所述承载件上方的加热装置,所述加热装置用于向所述被加工工件辐射热量,所述加热装置包括:安装板,所述安装板设置在所述承载件上方;热源,所述热源设置在所述安装板的下方;调节组件,所述调节组件设置在所述安装板上并与所述热源连接,能使所述热源沿所述安装板的径向移动。
优选地,所述调节组件包括:轨道,所述轨道沿所述安装板的径向设置;安装座,所述安装座与所述热源连接,并能沿所述轨道移动;固定件,所述固定件设置在所述安装座上,当所述安装座带动所述热源移动至预设位置后,用于将所述安装座固定在所述安装板上。
优选地,所述轨道为沿所述安装板径向上的长通孔。
优选地,所述安装座包括连接柱和连接板,其中,所述连接板叠置在所述长通孔上;所述连接柱第一端与所述热源连接,第二端穿过所述长通孔,并与所述连接板连接。
优选地,在所述安装板上,位于所述长通孔相对的两侧设置有两组第一螺纹孔;在所述连接板上设置有两组第二螺纹孔;所述固定件为螺钉,所述螺钉穿过所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔,以将所述连接板固定于所述安装板。
优选地,包括多组所述热源,多组所述热源分别沿所述安装板的不同半径的周向间隔分布;所述调节组件为多个,且一一对应地与多组所述热源连接。
优选地,所述腔室还包括反射板,所述反射板叠置在所述安装板的下表面,且位于所述热源的上方。
优选地,所述反射板采用铝制作,且对所述反射板的下表面进行光滑处理。
优选地,所述加热腔室还包括屏蔽件,所述屏蔽件环绕设置在所述腔室的腔体的内壁。
优选地,所述腔室还包括介质窗,所述介质窗设置在所述热源与所述承载件之间。
本发明具有以下有益效果:
本发明提供的腔室,其通过调节组件使热源沿安装板的径向移动,可以沿被加工工件的径向调节热源辐射至被加工工件的位置,从而不仅可以减少被加工工件在其径向上的温差,而且可以针对不同尺寸的被加工工件对热源的位置进行调节,从而满足对多种尺寸的被加工工件的加热均匀性的要求。
附图说明
图1为现有的加热腔室的剖视图;
图2为本发明实施例提供的腔室的剖视图;
图3为本发明实施例中安装板的俯视图;
图4A为调节热源的位置之前被加工工件的温度曲线图;
图4B为调节热源的位置之后被加工工件的温度曲线图;
图5为另一种安装板的俯视图。
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腔室进行详细描述。
图2为本发明实施例提供的腔室的剖视图。图3为本发明实施例中安装板的俯视图。请一并参阅图2和图3,腔室为加热腔室21,用以对基片等的被加工工件进行加热,以去除被加工工件上的水蒸气及其它易挥发性杂质。在加热腔室21的内部设置有透光的介质窗24,借助介质窗24将加热腔室21分隔为上子腔室和下子腔室,上子腔室为大气环境,下子腔室为真空环境。其中,在下子腔室内设置有用于承载被加工工件22的承载件,在本实施例中,该承载件为支撑柱23。在上子腔室内设置有加热装置,该加热装置用于向被加工工件22辐射热量,其包括安装板10、热源26和调节组件,其中,安装板10设置在腔室侧壁211的顶部,且位于支撑柱23的上方。热源26为多组,多组热源26设置在安装板10的下方,且沿该安装板10的不同半径的周向间隔分布,热源可以为诸如加热灯泡等发热元件。介质窗24设置在热源26与承载件之间,热源26能够透过介质窗24向被加工工件22辐射热量。
调节组件为多个,且设置在安装板10上,并且一一对应地与多组热源26连接。每个调节组件能使热源26沿安装板10的径向移动,从而可以沿被加工工件22的径向调节热源26辐射至被加工工件22的位置,这不仅可以减少被加工工件22在其径向上的温差,而且可以针对不同尺寸的被加工工件对热源26的位置进行调节,从而满足对多种尺寸的被加工工件的加热均匀性的要求。
在本实施例中,调节组件包括多条轨道13、多个安装座11和多个固定件12。其中,多条轨道13设置在安装板10上,且沿安装板10的周向间隔分布,并且每条轨道13沿安装板10的径向设置。具体地,轨道13可以为沿安装板10的厚度方向贯穿的长通孔,该长通孔的长度方向即为安装板10的径向,长通孔可以为长方形或者长圆形等等。
多个安装座11可一一对应地沿多条轨道13移动,并且各个安装座11一一对应地与各个热源16连接。如图2所示,安装座11包括连接柱112和连接板111,其中,连接板111叠置在长通孔上。连接柱112的第一端与热源26连接,连接柱112的第二端由下而上穿过长通孔,并与连接板111连接。
每个固定件设置在安装座11上,当安装座11带动热源26移动至预设位置之后,用于将安装座11固定在安装板10上。具体地,在安装板10上,且位于每个长通孔相对的两侧(长边的两侧)分别设置有两组第一螺纹孔14,在连接板111上设置有两组第二螺纹孔12,固定件为多个螺钉,每个螺钉穿过第一螺纹孔14和第二螺纹孔12,以将连接板固定在安装板10上。在本实施例中,每组第一螺纹孔14沿安装板10的径向间隔分布,每组第二螺纹孔12沿安装板10的径向间隔分布,且两组第二螺纹孔12的分布方向分别与两组第一螺纹孔14的分布方向相同;并且,相邻的两个第二螺纹孔12的间距与相邻的两个第一螺纹孔14的间距相同。这样,当安装座11带动热源26移动至预设位置之后,安装座11上的第二螺纹孔12一一对应地与安装板10上的第一螺纹孔14同轴,然后,将螺钉一一对应地安装在同轴的第一螺纹孔14和第二螺纹孔12中,并旋紧各个螺钉,从而将安装座11固定在安装板10上,此时热源26的位置被固定。
图4A为调节热源的位置之前被加工工件的温度曲线图。图4B为调节热源的位置之后被加工工件的温度曲线图。请一并参阅图4A和图4B,在调节热源26的位置之前,被加工工件的中心区域的温度与边缘区域的温度的差值超过15℃,无法满足工艺对温度均匀性的要求。借助上述调节组件调节各个热源26在被加工工件的径向上的位置,即,将热源26向外侧调整,以降低被加工工件的中心区域的温度,同时提高被加工工件的边缘区域的温度,可以减少被加工工件的中心区域的温度与边缘区域的温度的差值,将该差值控制在5℃以内,从而可以满足工艺对温度均匀性的要求。
需要说明的是,在本实施例中,多组热源26沿安装板10的周向分布一圈,但是本发明并不局限于此,在实际应用中,如图5所示,多组热源也可以沿安装板10的周向分布两圈,即,内圈100和外圈200。另外,热源26也可以根据具体需要仅设置为一组。
在本实施例中,加热腔室21还包括反射板25,反射板25叠置在安装板10的下表面,且位于热源26的上方,用以将由热源26产生的热量朝向被加工工件22的方向反射,从而提高了加工效率。优选的,反射板25紧贴安装板10的下表面,这样安装板10能够对反射板25进行冷却,以防止其温度过高。另外,为了提高反射率,反射板25采用铝制作,且对该反射板25的下表面进行光滑处理。
在本实施例中,加热腔室21还包括屏蔽件27,屏蔽件27环绕设置在加热腔室21的腔体的内壁211,用以保护内壁211不被等离子体刻蚀。优选的,在屏蔽件27的上端设置有环形凸台,该环形凸台自屏蔽件27的外周壁凸出,且叠置在内壁211的顶部;在环形凸台中设置有冷却通道271,通过向冷却通道271中通入诸如冷却水或者冷却气体等的冷却媒介,来冷却内壁211,从而可以防止使用热源26加热时,内壁211过热。
综上所述,本发明提供的加热腔室,其通过借助调节组件使热源沿安装板的径向移动,可以沿被加工工件的径向调节热源辐射至被加工工件的位置,从而不仅可以减少被加工工件在其径向上的温差,而且可以针对不同尺寸的被加工工件对热源的位置进行调节,从而满足对多种尺寸的被加工工件的加热均匀性的要求。
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 (10)
1.一种腔室,包括用于承载被加工工件的承载件,以及设置在所述承载件上方的加热装置,所述加热装置用于向所述被加工工件辐射热量,其特征在于,所述加热装置包括:
安装板,所述安装板设置在所述承载件上方;
热源,所述热源设置在所述安装板的下方;
调节组件,所述调节组件设置在所述安装板上并与所述热源连接,能使所述热源沿所述安装板的径向移动。
2.根据权利要求1所述的腔室,其特征在于,所述调节组件包括:
轨道,所述轨道沿所述安装板的径向设置;
安装座,所述安装座与所述热源连接,并能沿所述轨道移动;
固定件,所述固定件设置在所述安装座上,当所述安装座带动所述热源移动至预设位置后,用于将所述安装座固定在所述安装板上。
3.根据权利要求2所述的腔室,其特征在于,所述轨道为沿所述安装板径向上的长通孔。
4.根据权利要求3所述腔室,其特征在于,所述安装座包括连接柱和连接板,其中,
所述连接板叠置在所述长通孔上;
所述连接柱第一端与所述热源连接,第二端穿过所述长通孔,并与所述连接板连接。
5.根据权利要求4所述腔室,其特征在于,在所述安装板上,位于所述长通孔相对的两侧设置有两组第一螺纹孔;
在所述连接板上设置有两组第二螺纹孔;
所述固定件为螺钉,所述螺钉穿过所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔,以将所述连接板固定于所述安装板。
6.根据权利要求1-5任一项所述腔室,其特征在于,包括多组所述热源,
多组所述热源分别沿所述安装板的不同半径的周向间隔分布;
所述调节组件为多个,且一一对应地与多组所述热源连接。
7.根据权利要求1-5任一项所述腔室,其特征在于,所述腔室还包括反射板,所述反射板叠置在所述安装板的下表面,且位于所述热源的上方。
8.根据权利要求7所述的腔室,其特征在于,所述反射板采用铝制作,且对所述反射板的下表面进行光滑处理。
9.根据权利要求1-5任一项所述腔室,其特征在于,所述加热腔室还包括屏蔽件,所述屏蔽件环绕设置在所述腔室的腔体的内壁。
10.根据权利要求1-5任一项所述的腔室,其特征在于,所述腔室还包括介质窗,所述介质窗设置在所述热源与所述承载件之间。
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