CN109755151B - 基座安装组件、反应腔室及半导体加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基座安装组件，用于将基座在腔体底壁的通孔内与所述腔体底壁固定安装；所述基座安装组件包括：连接盘和辅助件；所述辅助件的底部位于所述基座的下方；所述连接盘抵在所述腔体底壁的下表面与所述辅助件固定；所述辅助件和所述基座相接触的位置处形成有卡扣结构，所述卡扣结构用于在所述通孔内在基座的高度方向上限制所述辅助件和所述基座相对运动。本发明还提供一种反应腔室及半导体加工设备。本发明可以解决在高温工艺环境下真空密封无效的技术问题。

Description

基座安装组件、反应腔室及半导体加工设备

技术领域

本发明属于半导体加工设备技术领域，具体涉及一种基座安装组件、反应腔室及半导体加工设备。

背景技术

在半导体加工技术领域，一般通过基座承载固定基片、控制基片表面的温度以及为晶片提供直流偏压，并且将被刻蚀或沉积工艺气体通过管路输送到真空反应腔室之中，同时借助真空反应腔室中(RF)

的射频场将工艺气体激发为等离子状态。

在实际应用中需要将基座固定在腔体底壁上，图1为现有技术中基座固定在腔体底壁上的结构示意图，请参阅图1，基座1与反应腔体的底壁2通过连接盘5用螺钉4连接在一起，基座1与反应腔体的底壁2之间设置有密封圈3，这样，可通过螺钉4拉紧基座1同时压缩密封圈3，保证反应腔室地真空密封。

在此说明的是：基座1一般采用铝材料制成，并且，为了保证连接可靠，防止乱扣，在基座1上的螺纹孔内加入钢丝螺套，在诸如GaN刻蚀等工艺要求工艺温度在>300℃温度的情况下，由于在≥300℃时接近铝的相变温度，并且，钢丝螺套与铝的膨胀系数相差较大，因此，钢丝套极易松脱，这样，会造成基座1和反应腔体的底壁2二者连接松动，不能压紧密封圈3，故，造成真空密封失效。

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，提出了一种基座安装组件、反应腔室及半导体加工设备，可解决在高温工艺环境下真空密封无效的技术问题。

为解决上述问题之一，本发明提供了一种基座安装组件，用于将基座在腔体底壁的通孔内与所述腔体底壁固定安装；所述基座安装组件包括：连接盘和辅助件，其中；

所述辅助件的底部位于所述基座的下方；

所述连接盘抵在所述腔体底壁的下表面与所述辅助件固定；

所述辅助件和所述基座相接触的位置处形成有卡扣结构，所述卡扣结构用于在所述通孔内沿所述基座的高度方向上限制所述辅助件和所述基座相对运动。

优选地，所述卡扣结构包括：凸部和凹部；

所述凸部和所述凹部中的一个设置在所述基座的侧壁上，另一个设置在所述辅助件的侧壁上；

所述凸部卡合在所述凹部内，可将所述辅助件和所述基座固定。

优选地，在所述基座上形成的所述凸部或者所述凹部为环形结构。

优选地，所述辅助件为环形结构，且由至少2个子辅助件拼接形成；

至少2个所述辅助件沿所述通孔的周向依次设置。

优选地，所述辅助件采用不锈钢材料制成。

优选地，所述基座的外侧壁上形成有环形卡件；

所述环形卡件用于在安装所述基座时落在所述腔体底壁的上表面上，以使所述腔体底壁支撑所述基座。

优选地，所述连接盘在所述底壁的下表面与所述辅助件采用螺纹方式固定。

优选地，在所述辅助件上设置的螺孔内设置有钢丝螺套。

本发明还提供一种反应腔室，包括腔体、基座和基座安装组件，所述基座设置在所述腔体内，用于承载基片；

所述基座安装组件采用上述基座安装组件，用于将基座在腔体底壁的通孔内与所述腔体底壁固定安装。

本发明还提供一种半导体加工设备，包括反应腔室，所述反应腔室采用上述提供的反应腔室。

本发明具有以下有益效果：

本发明中，辅助件与基座通过卡扣方式固定，且辅助件的底部位于基座的下方，连接盘抵在腔体底壁的下表面与辅助件固定，即，辅助件作为过渡件，在不需要改变基座的材料情况下，即使辅助件和连接盘采用现有技术中的螺纹连接方式，可通过辅助件且该辅助件采用与螺套的膨胀系数相接近甚至相同的材料制成，来降低在高温环境中辅助件和连接盘之间发生松动的风险，从而保证有效地真空密封，即，解决了在高温工艺环境下真空密封无效的技术问题。

附图说明

图1为现有技术中基座固定在腔体底壁上的结构示意图；

图2为本发明实施例中基座安装组件固定安装在腔体底壁上的结构示意图；

图3为图2中的局部放大图；

图4为沿图2中辅助件和环形卡件的位置关系示意图。

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基座安装组件、反应腔室及半导体加工设备进行详细描述。

实施例1

图2为本发明实施例中基座安装组件固定安装在腔体底壁上的结构示意图；图3为图2中的局部放大图；图4为沿图2中辅助件和环形卡件的位置关系示意图；请一并参阅图2-4，本发明实施例提供的基座安装组件，用于使基座101在腔体底壁20的通孔内与腔体底壁20固定安装；基座安装组件包括：连接盘102和辅助件103。

其中，辅助件103和基座101相接触的位置处形成有卡扣结构，卡扣结构用于在通孔内沿基座101的高度方向(图2和图3中的竖直方向)上限制辅助件103和基座101相对运动。

辅助件103的底部位于基座101的下方，如图2和图3所示，这样在安装时，辅助件103的底部位于连接盘102和基座101之间，因此，该辅助件103可作为连接盘102和基座101固定连接的过渡件。

连接盘102抵在腔体底壁20的下表面并与辅助件103固定。在本实施例中，优选地，连接盘102和辅助件103采用螺纹方式固定，即，连接盘102和辅助件103上均设置有螺孔，通过将螺钉30拧进该螺孔即可实现固定。采用螺纹方式固定，可通过拧进和拧出的方式进行安装，不仅安装简单，而且紧固效果好。

进一步优选地，在辅助件103上设置的螺孔内设置有钢丝螺套，以保证连接可靠防止乱扣。当然，在实际应用中，本发明并不局限于钢丝螺套，还可以采用其他材料制成的螺套。

在本实施例中，如图3所示，卡扣结构包括：凸部1011和凹部1031；其中，凸部1011设置在基座101的侧壁上，凹部1031设置在辅助件103的侧壁上；凸部1011卡合在凹部1031内，可将辅助件103和基座101固定。在此，凸部1011和凹部1031的尺寸既要求能够保证二者凸部1011位于凹部1031内，又要保证在凸部1011位于凹部1031内时二者之间的间隙小，避免二者之间发生晃动。

并且，具体地，凸部1011为环形凸部，更具体为：圆环形凸部。

还具体地，辅助件103为环形结构，且由2个子辅助件1032拼接形成；2个子辅助件1032沿通孔的周向依次设置，每个子辅助件1032为半圆形，如图3所示，在这种情况下，安装时，依次对2个子辅助件1032进行安装；虽然安装次数增多，但是安装过程较容易；另外，采用环形结构的辅助件103可以在整个通孔的周向上采用卡扣结构固定基座，从而稳定性和可靠性好。当然，在实际应用中，辅助件103并不局限于此，只要能够实现辅助件103和基座101固定即可，并不局限与辅助件103以及基座101上凸部1011的形状。

优选地，辅助件103采用不锈钢材料制成，不仅耐高温，有利于在高温环境下工作，而且与钢丝螺套的膨胀系数相接近，在高温工艺环境中，钢丝螺套不易发生松动，因此可降低在高温环境中辅助件103和连接盘102之间发生松动的风险，从而保证有效地真空密封，即，解决了在高温工艺环境下真空密封无效的技术问题。

当然，在实际应用中，若螺套采用其他材料制成，相应地，辅助件103也可以采用与之膨胀系数相接近或相等的材料制成，以便于在高温环境下避免螺套发生松动。

具体地，如图2和图3所示，基座101的外侧壁上形成有环形卡件1012；环形卡件1012用于在基座101安装时落在腔体底壁20的上表面上，以使腔体底壁20支撑所述基座101。当然，在实际应用中，并不局限于此，还可以通过螺纹固定方式将连接盘102与腔体底壁20固定，以支撑基座101；当然，在实际应用中，还可以采用其他方式支撑基座101，在此不再详述。

基座安装组件10还包括密封圈104，密封圈用于密封环形卡件1012和腔体底壁20之间的间隙，采用密封圈104的密封方式简单，且成本低。

综上所述，本发明中，辅助件103与基座101通过卡扣方式固定，且辅助件103的底部位于基座101的下方，连接盘102抵在腔体底壁20的下表面与辅助件103固定，即，辅助件103作为过渡件，在不需要改变基座101的材料(铝)情况下，即使辅助件103和连接盘102采用现有技术中的螺纹连接方式，可通过辅助件103采用与螺套的膨胀系数相接近甚至相同的材料制成，来降低在高温环境中辅助件103和连接盘102之间发生松动的风险，从而保证有效地真空密封，即，解决了在高温工艺环境下真空密封无效的技术问题。

实施例2

本发明还提供一种反应腔室，包括腔体、基座和基座安装组件，图3为本发明提供的反应腔室的局部示意图，其中，所述基座设置在所述腔体内，用于承载基片；基座安装组件采用上述实施例1提供的基座安装组件。

具体地，反应腔室优选地为：物理气相沉积腔室、化学气相沉积腔室等。

本发明实施例提供的反应腔室，由于采用上述实施例1提供的基座安装组件，因此，可以提高腔室真空密封的可靠性。

实施例3

本发明实施例还提供一种半导体加工设备，包括反应腔室，所述反应腔室采用实施例2提供的反应腔室。

本发明实施例提供的半导体加工设备，由于采用上述实施例2提供的反应腔室，因此，可以提高半导体加工设备的可靠性。

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 (10)

1.一种基座安装组件，用于将基座在腔体底壁的通孔内与所述腔体底壁固定安装；其特征在于，所述基座安装组件包括：连接盘和辅助件，其中；

所述辅助件的底部位于所述基座的下方；

所述连接盘抵在所述腔体底壁的下表面与所述辅助件固定；

所述辅助件和所述基座相接触的位置处形成有卡扣结构，所述卡扣结构用于在所述通孔内沿所述基座的高度方向上限制所述辅助件和所述基座相对运动。

2.根据权利要求1所述的基座安装组件，其特征在于，所述卡扣结构包括：凸部和凹部；

所述凸部和所述凹部中的一个设置在所述基座的侧壁上，另一个设置在所述辅助件的侧壁上；

所述凸部卡合在所述凹部内，以将所述辅助件和所述基座固定。

3.根据权利要求2所述的基座安装组件，其特征在于，在所述基座上形成的所述凸部或者所述凹部为环形结构。

4.根据权利要求3所述的基座安装组件，其特征在于，所述辅助件为环形结构，且由至少2个子辅助件拼接形成；

至少2个所述辅助件沿所述通孔的周向依次设置。

5.根据权利要求1所述的基座安装组件，其特征在于，所述辅助件采用不锈钢材料制成。

6.根据权利要求1所述的基座安装组件，其特征在于，所述基座的外侧壁上形成有环形卡件；

所述环形卡件用于在安装所述基座时落在所述腔体底壁的上表面上，以使所述腔体底壁支撑所述基座。

7.根据权利要求1所述的基座安装组件，其特征在于，所述连接盘在所述腔体底壁的下表面与所述辅助件采用螺纹方式固定。

8.根据权利要求7所述的基座安装组件，其特征在于，在所述辅助件上设置的螺孔内设置有钢丝螺套。

9.一种反应腔室，其特征在于，包括腔体、基座和基座安装组件，所述基座设置在所述腔体内，用于承载基片；

所述基座安装组件采用权利要求1-8任意一项所述的基座安装组件，用于将基座在腔体底壁的通孔内与所述腔体底壁固定安装。

10.一种半导体加工设备，包括反应腔室，其特征在于，所述反应腔室采用权利要求9所述的反应腔室。

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