CN110899271B - 远程等离子源的调整装置及远程等离子源清洗系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种远程等离子源的调整装置，设置在远程等离子源与反应腔室之间；调整装置包括固定支架和至少三个调整组件，其中，固定支架设置在反应腔室的顶部；每个调整组件分别与远程等离子源和固定支架连接，并且每个调整组件用于调节远程等离子源与该调整组件连接位置处的高度。本发明提供的远程等离子源的调整装置能够将远程等离子源调整至水平位置，使密封圈压缩量均匀，避免清洗气体泄漏，且便于对远程等离子源的维护。

Description

远程等离子源的调整装置及远程等离子源清洗系统

技术领域

本发明涉及半导体工艺设备技术领域，具体地，涉及一种远程等离子源的调整装置及远程等离子源的清洗系统。

背景技术

原子层沉积(ALD)工艺属于化学气相沉积(CVD)工艺的一种，其通过多种反应前驱物(Precursor)与衬底在反应腔室中的化学反应，在衬底表面生成所要制备的薄膜的单分子层，在该工艺中，反应产物会沉积在反应腔室的内衬的表面，这些沉积物会在制备的薄膜上产生颗粒，降低薄膜的质量。通常采用远程等离子源(RPS)对沉积物进行清除，远程等离子源与反应腔室的上盖(Chamber Lid)之间设置有依次连接的多段进气管，以将清洗气体通入反应腔室中，相邻的进气管通过法兰连接(KF法兰形式)，且相邻的进气管之间设置有密封圈(Oring)。

现有技术中，在清洗工艺前，首先要对反应腔室抽真空，在抽真空之前，远程等离子源由依次连接的多段进气管支撑，在抽真空的过程中，远程等离子源会对进气管产生下压力，密封圈被压缩，使得远程等离子源在抽真空之后相对于抽真空之前有所下降，待远程等离子源稳定之后，通过手动调平远程等离子源，随后将远程等离子源与设置在反应腔室的上盖上的支架通过螺钉紧固，使远程等离子源由支架支撑。

在远程等离子源下降的过程中，由于进气管路对远程等离子源的支撑并不稳定，远程等离子源的重心可能会发生偏移，需要手动扶持远程等离子源，将远程等离子源扶正，才可以对远程等离子源紧固，但是，手动调平远程等离子源，仍会使远程等离子源水平度差，导致密封圈压缩量不均匀，发生清洗气体泄漏，且远程等离子源的安装和维护不方便。

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，提出了一种远程等离子源的调整装置及远程等离子源的清洗系统，其能够将远程等离子源调整至水平位置，使密封圈压缩量均匀，避免清洗气体泄漏，且便于对远程等离子源的维护。

为实现本发明的目的而提供一种远程等离子源的调整装置，设置在所述远程等离子源与反应腔室之间；所述调整装置包括：

固定支架，设置在所述反应腔室的顶部；

至少三个调整组件，每个调整组件分别与所述远程等离子源和所述固定支架连接，并且每个调整组件用于调节所述远程等离子源与该调整组件连接位置处的高度。

优选的，每个调整组件包括调整杆和连接件，其中，

所述连接件与所述远程等离子源连接；

所述调整杆竖直设置，且与所述连接件螺纹连接，并且所述调整杆与所述固定支架连接，在所述调整杆上设置有限位结构，所述限位结构用于限制所述调整杆相对于所述固定支架沿竖直方向移动，并允许所述调整杆绕自身轴线转动。

优选的，所述固定支架包括第一通孔，所述调整杆穿过所述第一通孔；所述限位结构包括设置在所述调整杆的外周壁上的第一限位件，所述第一限位件位于所述第一通孔的上方，且所述第一限位件能止挡在所述第一通孔的上端面。

优选的，所述限位结构还包括设置在所述调整杆的外周壁上的第二限位件，所述第二限位件位于所述第一通孔的下方，且所述第二限位件能止挡在所述第一通孔的下端面。

优选的，所述固定支架包括支架本体，在所述支架本体的侧壁上设置有凸台，在所述凸台中设置有所述第一通孔，且在所述凸台的侧壁上设置有与所述第一通孔连通的开口槽，用以使所述调整杆能够从所述开口槽安装至所述第一通孔中。

优选的，所述连接件包括连接板和连接块，所述连接板与所述远程等离子源的底部连接；所述连接板与所述调整杆对应的位置设置所述连接块，所述连接块设置有螺纹孔，所述调整杆上设置有与所述螺纹孔相配合的外螺纹。

优选的，所述调整杆与所述连接件螺纹配合的长度大于或者等于30mm。

优选的，所述固定支架的顶部与所述连接板的底部之间具有预设间隙。

优选的，每个调整组件包括调整杆和连接件，其中，

所述连接件与所述远程等离子源连接；

所述调整杆为竖直设置的伸缩杆，所述伸缩杆的上端与所述连接件连接，所述伸缩杆的下端与所述固定支架连接；所述伸缩杆由驱动装置带动伸缩。

本发明还提供一种远程等离子源的清洗系统，用于将清洗气体通入反应腔室中，包括远程等离子源和依次连接的多段进气管，依次连接的多段进气管分别与所述远程等离子源和所述反应腔室连接，相邻的所述进气管通过法兰连接，且相邻的所述进气管之间设置有密封圈，还包括上述的远程等离子源的调整装置。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的远程等离子源的调整装置，设置在远程等离子源和反应腔室之间，包括固定支架和至少三个调整组件，其中，固定支架设置在反应腔室的顶部，每个调整组件分别与远程等离子源和固定支架连接，借助调整组件能够调节远程等离子源与该调整组件连接位置处的高度，通过对每个调整组件的调节，以调节远程等离子源的水平度，从而在不需要人工扶正的情况下，即可将远程等离子源调整至水平位置，使密封圈压缩量均匀，避免清洗气体泄漏，且便于对远程等离子源的维护。

附图说明

图1为本发明提供的远程等离子源的调整装置及远程等离子源的清洗系统的结构示意图；

图2为本发明提供的远程等离子源的调整装置及远程等离子源的清洗系统的侧面结构示意图；

图3为图2中A-A部分的结构示意图；

附图标记说明：

1-远程等离子源；2-进气管；3-阀门；4-喷嘴；51-连接块；52-调整杆；521-第一限位件；522-第二限位件；61-支架腿；611-凸台；612-第一通孔；7-连接板；8-反应腔室；91-预设间隙。

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远程等离子源的调整装置及远程等离子源的清洗系统进行详细描述。

如图1所示，在本实施例中，远程等离子源1依次通过进气管2和喷嘴4将清洗气体通入反应腔室8中。具体的，进气管2由多段外径不同的子管组成，以能够分别与接口直径不同的远程等离子源1、进气管2、阀门3和喷嘴4连接。并且，多段子管之间、子管分别与远程等离子源1、阀门3和喷嘴4之间，以及喷嘴4与反应腔室8之间通过法兰连接，且在法兰中通过设置密封圈进行密封。

在通过远程等离子源1对反应腔室8进行清洗之前，需要先对反应腔室8抽真空，在抽真空的过程中，由于反应腔室8内的气压降低，而远程等离子源1周围始终为大气环境，所以远程等离子源1的顶部会受到大气压力，将远程等离子源1下压，远程等离子源1会压缩密封圈，并逐渐下降，直至反应腔室8处于真空状态时，远程等离子源1压紧密封圈，并下降至密封进气管2的密封位置，由于在远程等离子源1下降的过程中，远程等离子源1的中心可能会发生偏移，造成对密封圈的压缩不均匀，使下降至密封进气管2的密封位置后，仍有气体从未被压紧的密封圈位置处泄漏出去，因此，需要在远程等离子源1在反应腔室8抽真空之后下降至密封进气管2的密封位置后，调节远程等离子源1的水平度，使密封圈压缩均匀。。

如图1-图3所示，本实施例提供的远程等离子源1的调整装置，设置在远程等离子源1与反应腔室8之间；调整装置包括固定支架和至少三个调整组件，其中，固定支架设置在反应腔室的顶部；每个调整组件分别与远程等离子源和固定支架连接，并且每个调整组件用于调节远程等离子源与该调整组件连接位置处的高度。

本实施例提供的远程等离子源1的调整装置，借助调整组件能够调节远程等离子源1与该调整组件连接位置处的高度，通过对每个调整组件的调节，以调节远程等离子源1的水平度，从而在不需要人工扶正的情况下，即可将远程等离子源1调整至水平位置，使密封圈压缩量均匀，避免清洗气体泄漏，且便于对远程等离子源1的维护。

在实际应用中，固定支架设置在反应腔室8的顶部；多个调整组件分别与远程等离子源1与固定支架连接，且沿远程等离子源1的周向间隔分布，使对远程等离子源1的支撑更加均匀；每个调整组件用于在远程等离子源1下降至密封位置时，支撑远程等离子源1，以及调节远程等离子源1在调整组件所在位置处的高度，也就是说，在远程等离子源1下降至密封位置时，仅通过调整组件和固定支架就可以支撑远程等离子源1，不需要人工扶持远程等离子源1，再通过分别调整每个调整组件，可以分别调节远程等离子源1与调整组件的每个连接处的的高度，从而将远程等离子源1的整体调整至水平位置。

具体的，在本实施例中，远程等离子源1为长方体，远程等离子源1的下表面为长方形，不过，远程等离子源1的形状并不以此为限制，还可以是立方体，圆柱体或者气体不规则形状。

具体的，在本实施例中，调整组件为四个，设置在远程等离子源1的下表面上，并沿远程等离子源1的下表面的周向间隔分布，不过，调整组件的数量以及安装位置并不以此为限制，调整组件也可以为三个、五个、六个或者更多，安装位置还可以设置在远程等离子源1的外周壁上，并沿远程等离子源1的外周壁间隔分布。

在本实施例中，每个调整组件包括调整杆52和连接件，其中，连接件与远程等离子源1连接；调整杆52竖直设置，且与连接件螺纹连接，并且调整杆52与固定支架连接，并且在调整杆52上设置有限位结构，限位结构用于限制调整杆52相对于固定支架沿竖直方向移动，并允许所述调整杆52绕自身轴线转动，以支撑远程等离子源1，并通过旋转调整杆52，使连接件相对于调整杆52上升，从而增加远程等离子源1底部与固定支架之间的距离，从而使动远程等离子源1上升，或者，通过旋转调整杆52，使调整杆52相对于连接件上升，以伸入连接件中，在远程等离子源1的重力作用下，使远程等离子源1下降，从而调整远程等离子源1与连接件连接出的高度。

在本实施例中，固定支架包括第一通孔612，调整杆52穿过第一通孔612；限位结构包括设置在调整杆52的外周壁上的第一限位件521，第一限位件521位于第一通孔612的上方，且第一限位件521在第一通孔612的上端面上的正投影与上端面重叠，即第一限位件521无法穿过第一通孔612，使第一通孔612的上端面能够阻挡第一限位件521的下降，从而限制调整杆52相对于固定支架竖直向下移动。

在本实施例中，限位结构还包括设置在调整杆52的外周壁上的第二限位件522，第二限位件522位于第一通孔612的下方，且第二限位件522能止挡在第一通孔612的下端面上，即第二限位件522无法穿过第一通孔612，使第一通孔612的上端面能够阻挡第二限位件522的上降，通过旋转调整杆52，使连接件相对于调整杆52下降，从而缩短远程等离子源1底部与固定支架之间的距离，使远程等离子源1下降，以调整远程等离子源1与连接件连接出的高度。

在本实施例中，固定支架包括多个本体，多个本体与反应腔室8的顶部连接，每个本体朝向水平方向设置有凸台611，凸台611中设置有第一通孔612，且凸台611沿第一通孔612的径向方向还设置有与第一通孔612连通的开口槽，调整杆52从开口槽处插入至第一通孔612中，即第一通孔612为具有开口，使调整杆52能够从开口处插入至第一通孔612中。具体的，本体包括支架腿61和支撑板，支架腿61与反应腔室8的顶部连接，且竖直设置，每个支撑板至少与两个支架腿61的顶端连接，支架腿61朝向水平方向设置有凸台611。

在本实施例中，在反应腔室8抽真空之前或者之后，都可以将连接件与远程等离子源1底部连接，并将调整杆52穿过第一通孔612与连接件螺纹连接，需要注意的是，若调整杆52只有第一限位件521，则凸台611可以设置与第一通孔612连通的开口槽，也可以不设置，若调整杆52具有第一限位件521和第二限位件522，则凸台611需要设置与第一通孔612连通的开口槽。

另外，无论调整杆52是只有第一限位件521还是具有第一限位件521和第二限位件522，若在反应腔室8抽真空之前，安装连接件和调整杆52，为了避免第一通孔612阻挡远程等离子源1的下降，则在第一限位件521与第一通孔612的上端面之间需要留有一定间隙，需要在安装之前，通过调整调整杆52与连接件的相对位置，使调整杆52安装在第一通孔612之后，在第一限位件521的下表面与第一通孔612的上面之间留有间隙，且该间隙要大于或者等于远程等离子源1在反应腔室8抽真空之前的位置和抽真空之后的位置的差值。

在本实施例中，连接件包括连接板7和连接块51，连接板7与远程等离子源1的底部连接；连接板7与调整杆52对应的位置设置连接块51，连接块51设置有螺纹孔，调整杆52上设置有与螺纹孔相配合的外螺纹，通过旋转调整杆52，使连接块51相对于调整杆52下降，从而缩短远程等离子源1底部与固定支架之间的距离，使远程等离子源1下降，或者，通过旋转调整杆52，使连接块51相对于调整杆52上升，从而增加远程等离子源1底部与固定支架之间的距离，使远程等离子源1上升。不过，连接块51与调整杆52的螺纹连接方式也可以是，在调整杆52中设置有内螺纹，连接块51上设置有与调整杆52中的内螺纹相配合的外螺纹。

在本实施例中，调整杆52与连接块51螺纹配合的长度大于或者等于30mm，在反应腔室8未抽真空的情况下，远程等离子源1、进气管2、阀门3和喷嘴4需要进行拆装维护时，可以通过逆时针旋转调整杆52，将远程等离子源1升高30mm左右作为维护空间，从而不需要人力扶持远程等离子源1，即可对相关配件进行维护，使得维护方便安全。

不过，调整杆52与连接块51螺纹配合的螺纹长度不限于此，该螺纹长度越长远程等离子源1升高的高度就能越高，维护空间也就越大。

在实际应用中，连接板7中设置有供进气管2穿过的第二通孔，便于连接板7与远程等离子源1连接。

在本实施例中，固定支架的本体设置在连接板7的下方，使远程等离子源1通过调整组件对固定支架的下压力能够垂直于支架腿61，避免增加支架腿61承受的压力，且固定支架的支撑板顶部与连接板7的底部之间具有预设间隙91，以避免固定支架阻挡远程等离子源1的下降，且预设间隙91要大于或者等于远程等离子源1在反应腔室8抽真空之前的位置和抽真空之后的位置的差值。

作为另一种实施方式，在本实施例中，每个调整组件包括调整杆52和连接件，其中，连接件与远程等离子源1连接；调整杆52为竖直设置的伸缩杆，伸缩杆的上端与连接件连接，伸缩杆的下端与固定支架连接；伸缩杆由驱动装置带动伸缩，以调整远程等离子源1与该调整组件连接位置处的高度，通过每个驱动装置对对应的调整组件的调节，以调节远程等离子源1的水平度，从而不需要通过人工手动旋转调整杆52，调节调整杆52与连接块51的相对位置，即可调节远程等离子源1的水平度。

本实施例还提供一种远程等离子源1的清洗系统，用于将清洗气体通入反应腔室8中，其特征在于，包括远程等离子源1和依次连接的多段进气管2，依次连接的多段进气管2分别与远程等离子源1和反应腔室8连接，相邻的进气管2通过法兰连接，且相邻的进气管2之间设置有密封圈，还包括上述远程等离子源1的调整装置，以避免清洗气体在进气管2的连接处发生泄漏。

其借助本实施例提供的远程等离子源1的调整装置，能够将远程等离子源1调整至水平位置，使密封圈压缩量均匀，避免清洗气体泄漏，且便于对远程等离子源1的维护。

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)

1.一种远程等离子源的调整装置，所述远程等离子源依次通过进气管和喷嘴将清洗气体通入反应腔室中，所述进气管用于在所述反应腔室抽真空之前支撑远程等离子源，其特征在于，所述调整装置设置在所述远程等离子源与所述反应腔室之间；所述调整装置包括：

固定支架，设置在所述反应腔室的顶部；

至少三个调整组件，每个调整组件分别与所述远程等离子源和所述固定支架连接，并且每个调整组件用于在所述远程等离子源下降至密封位置时，支撑所述远程等离子源，以及调节所述远程等离子源与该调整组件连接位置处的高度。

2.根据权利要求1所述的远程等离子源的调整装置，其特征在于，每个调整组件包括调整杆和连接件，其中，

所述连接件与所述远程等离子源连接；

所述调整杆竖直设置，且与所述连接件螺纹连接，并且所述调整杆与所述固定支架连接，在所述调整杆上设置有限位结构，所述限位结构用于限制所述调整杆相对于所述固定支架沿竖直方向移动，并允许所述调整杆绕自身轴线转动。

3.根据权利要求2所述的远程等离子源的调整装置，其特征在于，所述固定支架包括第一通孔，所述调整杆穿过所述第一通孔；所述限位结构包括设置在所述调整杆的外周壁上的第一限位件，所述第一限位件位于所述第一通孔的上方，且所述第一限位件能止挡在所述第一通孔的上端面。

4.根据权利要求3所述的远程等离子源的调整装置，其特征在于，所述限位结构还包括设置在所述调整杆的外周壁上的第二限位件，所述第二限位件位于所述第一通孔的下方，且所述第二限位件能止挡在所述第一通孔的下端面。

5.根据权利要求3所述的远程等离子源的调整装置，其特征在于，所述固定支架包括支架本体，在所述支架本体的侧壁上设置有凸台，在所述凸台中设置有所述第一通孔，且在所述凸台的侧壁上设置有与所述第一通孔连通的开口槽，用以使所述调整杆能够从所述开口槽安装至所述第一通孔中。

6.根据权利要求2所述的远程等离子源的调整装置，其特征在于，所述连接件包括连接板和连接块，所述连接板与所述远程等离子源的底部连接；所述连接板与所述调整杆对应的位置设置所述连接块，所述连接块设置有螺纹孔，所述调整杆上设置有与所述螺纹孔相配合的外螺纹。

7.根据权利要求2所述的远程等离子源的调整装置，其特征在于，所述调整杆与所述连接件螺纹配合的长度大于或者等于30mm。

8.根据权利要求6所述的远程等离子源的调整装置，其特征在于，所述固定支架的顶部与所述连接板的底部之间具有预设间隙。

9.根据权利要求1所述的远程等离子源的调整装置，其特征在于，每个调整组件包括调整杆和连接件，其中，

所述连接件与所述远程等离子源连接；

所述调整杆为竖直设置的伸缩杆，所述伸缩杆的上端与所述连接件连接，所述伸缩杆的下端与所述固定支架连接；所述伸缩杆由驱动装置带动伸缩。

10.一种远程等离子源的清洗系统，用于将清洗气体通入反应腔室中，其特征在于，包括远程等离子源和依次连接的多段进气管，依次连接的多段进气管分别与所述远程等离子源和所述反应腔室连接，相邻的所述进气管通过法兰连接，且相邻的所述进气管之间设置有密封圈，还包括如权利要求1-9任意一项所述的远程等离子源的调整装置。

Images