CN111996590A - 一种工艺腔室 - Google Patents
一种工艺腔室 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111996590A CN111996590A CN202010821250.7A CN202010821250A CN111996590A CN 111996590 A CN111996590 A CN 111996590A CN 202010821250 A CN202010821250 A CN 202010821250A CN 111996590 A CN111996590 A CN 111996590A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chamber
- liner
- ring
- lining
- cavity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/08—Reaction chambers; Selection of materials therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/14—Feed and outlet means for the gases; Modifying the flow of the reactive gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
- C30B33/04—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure using electric or magnetic fields or particle radiation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
本发明提供一种工艺腔室,包括腔体、设置在腔体顶部的上盖环、绝缘件以及封闭腔体顶部开口的上电极组件,还包括设置在腔体中的内衬组件,其中,上电极组件包括上电极、电极安装板以及第一匀流板,第一匀流板通过第一紧固件固定设置在电极安装板上;绝缘件设置在上盖环与上电极组件之间,以使上盖环与上电极组件之间绝缘,且绝缘件与第一匀流板配合形成用于容纳第一紧固件的容置空间,以避免第一紧固件与腔体中的等离子体接触;绝缘件位于上电极组件与内衬组件之间,以使上电极组件与内衬组件之间绝缘。本发明提供的工艺腔室结构能够降低上电极与接地件短路的概率、提高半导体工艺的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备领域,具体地,涉及一种工艺腔室。
背景技术
金属有机化合物化学气相淀积(MOCVD,Metal-organic Chemical VaporDeposition)是一种用于制备化合物半导体薄片单晶的新型气相外延生长(VPE)技术,通常以III族、II族元素的有机化合物和V、VI族元素的氢化物等作为晶体生长源材料,通过热分解反应的方式在衬底上进行气相外延,以生长各种包含III-V族、II-VI族化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄层单晶材料。
为提高该薄层单晶材料的性能(如,电阻率),在膜层生长后,通常还需要对膜层进行等离子反应处理,通过两块相互平行的平板电极对膜层表面的工艺气体加载射频电场,使工艺气体在射频电场的作用下激发成为等离子体。
然而,在电极放电的过程中常出现电极与腔室内壁上的内衬短路的问题,导致工艺腔室中的电场分布不均匀,进而影响了等离子反应的均匀性。
发明内容
本发明旨在提供一种工艺腔室,该工艺腔室能够降低上电极与接地件短路的概率、提高半导体工艺的均匀性。
为实现上述目的,本发明提供一种工艺腔室,包括具有顶部开口的腔体、设置在所述腔体顶部的上盖环以及封闭所述腔体顶部开口的上电极组件,还包括设置在腔体中的内衬组件,其中,所述上电极组件包括沿靠近所述腔体方向设置的上电极、电极安装板以及第一匀流板,所述第一匀流板通过第一紧固件固定设置在所述电极安装板上;所述工艺腔室还包括绝缘件,所述绝缘件设置在所述上盖环与所述上电极组件之间,以使所述上盖环与所述上电极组件之间绝缘,且所述绝缘件与所述第一匀流板配合形成一容置空间,所述容置空间用于容纳所述第一紧固件,且避免所述第一紧固件与所述腔体中的等离子体接触;所述绝缘件位于所述上电极组件与所述内衬组件之间,以使所述上电极组件与所述内衬组件之间绝缘。
优选地,所述第一匀流板包括喷淋头,所述喷淋头包括相互连接的喷头部和连接部,所述喷头部用于将所述工艺气体喷射至所述腔体中,所述连接部环绕所述喷头部设置,且所述连接部通过多个所述第一紧固件与所述电极安装板固定连接;
所述绝缘件为绝缘环,所述绝缘环包括绝缘环本体和伸长部,所述电极安装板的边缘通过所述绝缘环本体与所述腔室开口密封连接,所述伸长部与所述绝缘环本体连接,且所述伸长部向所述绝缘环本体的中心延伸并覆盖所述喷淋头的设置有所述第一紧固件的边缘;
所述伸长部环绕形成第一通孔,所述喷头部设置在所述第一通孔中,所述喷头部与所述第一通孔的内壁之间具有环形间隙。
优选地,所述伸长部背离所述腔体的一侧形成有环形凸起,所述连接部朝向所述腔体一侧的表面上形成有环形凹槽,所述环形凸起匹配设置在所述环形凹槽中,且所述环形凸起与所述环形凹槽之间具有阻隔间隙,所述阻隔间隙与所述环形间隙连通。
优选地,所述第一紧固件为螺钉,所述连接部中形成有多个沿厚度方向贯穿所述连接部的沉头孔,所述电极安装板朝向所述腔体的表面上形成有多个螺纹孔,所述第一紧固件一一对应地依次穿过所述沉头孔和所述螺纹孔,以将所述连接部固定连接在所述电极安装板上。
优选地,所述上盖组件还包括上电极,所述上电极通过所述电极安装板与所述喷淋头电连接,所述上电极用于通过所述喷淋头向所述腔体内部发出射频信号;
所述连接部朝向所述电极安装板的一侧形成有环形线圈槽,所述环形线圈槽中设置有诱电线圈,所述诱电线圈将所述电极安装板与所述喷淋头电连接。
优选地,所述内衬组件均设置在所述腔体中,且所述内衬组件包括腔室内衬、集气内衬、抽气内衬和内衬环;
所述集气内衬设置于所述腔室内衬的外侧,所述抽气内衬位于所述集气内衬的上方,且与所述集气内衬固定连接;所述内衬环设置于所述腔室内衬上,且与所述腔室内衬固定连接。
优选地,所述绝缘环包括绝缘环本体和伸长部,所述伸长部环绕形成第一通孔,所述腔室内衬的内径大于所述第一通孔的直径。
优选地,所述内衬环的材质为导体,所述腔室内衬顶部的端面上形成有环形容纳槽,所述内衬环设置在所述环形容纳槽中;所述腔室内衬由绝缘材料制成;所述集气内衬由导电材料制成;所述抽气内衬由导电材料制成。
优选地,所述内衬环的材质为金属材料,所述环形容纳槽的直径大于所述内衬环的外径。
优选地,所述内衬环的朝向所述腔体的底部的一端,形成有多个导向凸起;所述环形容纳槽的朝向所述腔体的顶部的一端,形成有多个径向导向槽;多个所述导向凸起一一对应地设置在多个所述径向导向槽中,当所述内衬环收缩或膨胀时,所述导向凸起能够在所述径向导向槽中沿所述内衬环的径向移动。
在本发明提供的工艺腔室中,绝缘件位于该上电极组件与该内衬组件之间,且绝缘件与第一匀流板之间配合形成有用于容纳第一紧固件的容置空间,从而在将该上电极组件与该内衬组件绝缘间隔的同时,还能够避免第一紧固件与腔体中的等离子体接触,进而避免第一匀流板通过第一紧固件与内衬组件中的接地件电连接,保证了工艺腔室中进行的半导体工艺的均匀性,提高了产品良率。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是一种现有的工艺腔室的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的工艺腔室的结构示意图;
图3是工艺气体在本发明实施例提供的工艺腔室中流动的路径示意图;
图4是图2的局部放大示意图;
图5是本发明实施例提供的工艺腔室中腔室内衬的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的工艺腔室中内衬环的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的工艺腔室中绝缘环的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的工艺腔室中第一匀流板的结构示意图。
附图标记说明
201:腔体 202:承载盘
203:第一匀流板 2031:喷头部
2032:连接部 204:第二匀流板
205:电极安装板 206:晶片
207:进气块 208:上电极
209:第二紧固件 210:第一紧固件
211:绝缘件 212:上盖环
213:内衬环 214:抽气内衬
215:腔室内衬 216:集气内衬
217:底部内衬 2001:径向导向槽
2002:导向凸起 2003:环形凹槽
2004:环形凸起 2005:阻隔间隙
2006:中心孔 2007:喷射腔
2008:匀流腔 2009:匀流孔
2010:喷射孔 2011:反应区
2012:排气间隙 2013:抽气腔
2014:抽气孔 2015:集气腔
2016:干泵通道 2017:环形线圈槽
2018:安装板安装孔 2019:伸长部
2020:安装倒角
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
如图1所示为一种现有的工艺腔室的结构示意图,在该工艺腔室中,上盖组件(包括安装板105以及通过螺钉固定安装在安装板105上的匀流板104和喷头103)通过绝缘件111与腔体顶部的上环盖112密封连接,安装板105上安装有电极108和供气部107,其中供气部用于通过匀流板104和喷头103向腔室内提供工艺气体,而电极108与喷头103电连接,用于通过喷头103向腔室内发出射频信号,使工艺气体在射频电场的作用下激发成为等离子体以对晶片106进行加工,托盘102、腔室内衬115、抽气内衬114、集气内衬116、底部内衬117以及腔室壁101均接地,为避免喷头103与托盘102之间产生辉光放电时喷头103与内衬腔室115之间以外短接,腔室中还设置有绝缘环113,该绝缘环113能够拉长喷头103与腔室内衬115之间的距离以防止二者之间发生放电。
而本发明的发明人研究后发现,电极与腔室内壁上的内衬短路的问题正是由该绝缘环113导致。如图1所示,匀流板104通过多个第一螺钉109固定安装在安装板105上,喷头103通过多个第二螺钉110固定安装在安装板105上,而在工艺腔室的长期使用下,绝缘环113的表面会在多次半导体工艺中附着并积累导电材料,最终形成镀膜使绝缘环113导体化,进而使喷头103上安装的第二螺钉110通过绝缘环113表面的镀膜与腔室内衬115电连接,导致喷头103接地,进而影响了半导体工艺的均匀性。
为解决上述技术问题,作为本发明的一个方面,提供一种工艺腔室,如图2所示,该工艺腔室包括具有顶部开口的腔体201、设置在腔体201顶部的上盖环212以及封闭腔体201顶部开口的上电极组件,还包括设置在腔体201中的内衬组件,其中,该上电极组件包括沿靠近腔体201方向设置的上电极208、电极安装板205以及第一匀流板203,第一匀流板203通过第一紧固件210固定设置在电极安装板205上。
该工艺腔室还包括绝缘件211,绝缘件211设置在上盖环212与该上电极组件之间,以使上盖环212与该上电极组件之间绝缘密封连接,且绝缘件211与第一匀流板203配合形成一容置空间,该容置空间用于容纳第一紧固件210,且避免第一紧固件210与腔体201中的等离子体接触;并且,绝缘件211位于该上电极组件与该内衬组件之间,以使该上电极组件与该内衬组件之间绝缘。
本发明对第一紧固件210的结构种类不作具体限定,例如,第一紧固件210可以是螺钉,连接部2032中形成有多个沿厚度方向贯穿连接部2032的沉头孔,电极安装板205朝向腔体201的表面上形成有多个螺纹孔,第一紧固件210一一对应地依次穿过该沉头孔和该螺纹孔,以将连接部2032固定连接在电极安装板205上。
在本发明中,绝缘件211位于该上电极组件与该内衬组件之间,且绝缘件211与第一匀流板203之间配合形成有用于容纳第一紧固件210的容置空间,从而在将该上电极组件与该内衬组件绝缘间隔的同时,还能够避免第一紧固件210与腔体201中的等离子体接触,进而避免第一匀流板203通过第一紧固件210与内衬组件中的接地件电连接,保证了工艺腔室中进行的半导体工艺的均匀性,提高了产品良率。
本发明实施例对第一匀流板203的结构不作具体限定,例如,如图8所示,第一匀流板203可以包括喷淋头,该喷淋头包括相互连接的喷头部2031和连接部2032,喷头部2031用于将工艺气体喷射至工艺腔室中,连接部2032环绕喷头部2031设置,且连接部2032通过多个第一紧固件210与电极安装板205固定连接。
本发明实施例对绝缘件211的结构不作具体限定,例如,如图8所示,绝缘件211为绝缘环,该绝缘环包括绝缘环本体和伸长部2019,电极安装板205的边缘通过该绝缘环本体与该腔室开口密封连接,伸长部2019与该绝缘环本体连接,且伸长部2019向该绝缘环本体的中心延伸并覆盖该喷淋头的设置有第一紧固件210的边缘。
伸长部2019环绕形成第一通孔,喷头部2031设置在该第一通孔中,喷头部2031与该第一通孔的内壁之间具有环形间隙。
在本发明实施例中,伸长部2019向该绝缘环本体的中心延伸且环绕形成第一通孔,喷头部2031设置在该第一通孔中,从而拉长喷头部2031的边缘与内衬组件中部件(如腔室内衬215)的内壁之间的距离,进一步降低了第一匀流板203短路的风险。并且,喷头部2031与该第一通孔的内壁之间具有环形间隙,即便伸长部2019和喷头部2031朝向腔体201的表面镀膜并导体化后,该环形间隙也能够避免伸长部2019与喷头部2031电连接,从而进一步降低了第一匀流板203短路的风险,保证了半导体工艺的均匀性。
为提高密封效果,如图7所示,该绝缘环本体的顶部形成有安装板安装孔2018,安装板安装孔2018的内径与安装板205的外径匹配,从而提高密封部与安装板205之间的贴合面面积。为便于安装板205套入安装板安装孔2018,优选地,如图7所示,安装板安装孔2018的顶部开设有安装倒角2020。
本发明实施例对如何向第一匀流板203提供工艺气体不作具体限定,例如,如图2、图3所示,该工艺腔室还包括第二匀流板204和进气块207,电极安装板205的中心位置形成有沿厚度方向贯穿电极安装板205的进气孔,进气块207设置在该进气孔中,用于由电极安装板205的一侧向另一侧提供工艺气体。第二匀流板204设置在电极安装板205与第一匀流板203之间,用于将进气块207提供的工艺气体均匀地输送至第一匀流板203。
本发明实施例对如何将第二匀流板204和电极安装板205固定连接在一起不作具体限定,例如,如图2所示,该工艺腔室还包括第二紧固件209,电极安装板205具有喷头安装面,第一匀流板203通过第一紧固件210固定在电极安装板205的喷头安装面上,电极安装板205的喷头安装面上还形成有第二匀流板安装槽,第二匀流板204通过第二紧固件209固定在该第二匀流板安装槽的底部。
如图3所示为工艺气体在本发明实施例提供的工艺腔室中流动的路径示意图,工艺气体由进气块207的中心孔2006进入电极安装板205与第二匀流板204之间的匀流腔2008中,经第二匀流板204的稳流作用,由第二匀流板204上的匀流孔2009稳定、均匀地流入第二匀流板204与第一匀流板203之间的喷射腔2007中。
在喷射腔2007中的气压作用下,工艺气体由第一匀流板203中的喷射孔2010喷射至第一匀流板203与承载盘202之间的反应区2011,并覆盖晶片206的表面。在第一匀流板203与接地的承载盘202之间产生的持续稳定的辉光放电作用下,工艺气体被激发成为等离子体,并与晶片206表面通过MOCVD生成的膜层发生反应,从而提高该膜层的性能(如,降低该膜层的电阻率)。
参与反应后的工艺气体沿承载盘202与腔室内衬215之间的排气间隙2012向下运动,由抽气孔2014进入抽气腔2013再进入集气腔2015,最后汇集至腔体201侧壁内的干泵通道2016中,由干泵通道2016连接的干泵排出工艺腔室外部。
为进一步保证半导体工艺的均匀性,优选地,如图2、图4、图7、图8所示,伸长部2019背离腔体201的一侧形成有环形凸起2004,连接部2032朝向腔体201一侧的表面上形成有环形凹槽2003,环形凸起2004匹配设置在环形凹槽2003中,且环形凸起2004与环形凹槽2003之间具有阻隔间隙2005,阻隔间隙2005与该环形间隙连通。
本发明实施例中通过设置环形凸起2004与环形凹槽2003以及二者之间的阻隔间隙2005,进一步延长了第一匀流板203与绝缘件211之间间隙的长度,使等离子气体难以先后进入该环形间隙与阻隔间隙2005并对间隙两侧的表面镀膜,从而进一步降低了绝缘件211与第一匀流板203电连接的风险,提高了半导体工艺的均匀性,延长了设备使用寿命。
本发明实施例对该间隙的宽度不作具体限定,例如,喷头部2031与该第一通孔内壁之间的环形间隙以及阻隔间隙2005的宽度均可以为1mm至2mm。
需要说明的是,喷淋头不仅用于喷淋工艺气体,还可用于发射射频信号,如图2所示,上电极208通过电极安装板205与该喷淋头电连接,且上电极208用于通过喷淋头向腔体201内部发出射频信号。
为提高第一匀流板203与电极安装板205电连接的稳定性,优选地,如图8所示,连接部2032朝向电极安装板205的一侧形成有环形线圈槽2017,环形线圈槽2017中设置有诱电线圈,该诱电线圈将电极安装板205与该喷淋头电连接。
本发明实施例对该内衬组件的结构不作具体限定,例如,如图2所示,该内衬组件均设置在腔体201中,且该内衬组件包括腔室内衬215、集气内衬216、抽气内衬214和内衬环213,具体地:
集气内衬216设置于腔室内衬215的外侧,抽气内衬214位于集气内衬216的上方,且与集气内衬216固定连接;内衬环213设置于腔室内衬215上,且与腔室内衬215固定连接。
如图2、图3所示,腔室内衬215上形成有多个沿厚度方向贯穿腔室内衬215的抽气孔2014,抽气内衬214具有抽气腔2013,集气内衬216具有集气腔2015,抽气内衬214的抽气腔2013与腔室内衬215上的抽气孔2014连通,抽气内衬214用于通过抽气孔2014将工艺腔室中的气体抽取至抽气腔2013中,集气内衬216的集气腔2015与抽气腔2013连通,集气内衬216用于将抽气腔2013中的气体收集至集气腔2015中,并通过干泵通道2016输送至干泵,进而将气体排出腔室外。
为进一步提高了半导体工艺的均匀性,优选地,如图2所示,腔室内衬215的内径大于伸长部2019环绕形成的第一通孔的直径。
在本发明实施例中,绝缘件211的第一通孔直径小于腔室内衬215的内径,且喷头部2031位于该第一通孔中,从而通过绝缘件211拉长了第一匀流板203的喷头部2031边缘与腔室内衬215的内壁之间的距离,进一步降低了第一匀流板203对腔室内衬215镀膜后的侧壁放电或对腔室内衬215所连接的导电件、接地件放电的概率,从而进一步提高了半导体工艺的均匀性。
为提高设备中电场在长期使用下的一致性,优选地,如图2、图4至图6所示,内衬环213的材质为导体,腔室内衬215顶部的端面上形成有环形容纳槽,内衬环213设置在该环形容纳槽中。
在本发明实施例中,腔室内衬215顶部的内壁上容纳有导电的内衬环213,由于内衬环213本身为导体,即便内衬环213表面镀膜,其表面镀膜后(即长时间使用后)也并不会改变在电场中的作用,提高了上盖组件与承载盘202之间电场的一致性。
此外,内衬环213的高度与上盖组件与承载盘202之间的空间匹配,能够稳定上盖组件与承载盘202之间的电场,进而提高半导体工艺的稳定性。
本发明实施例对内衬组件中各部件的材质不作具体限定,例如,优选地,腔室内衬215由绝缘材料制成;集气内衬216由导电材料制成;抽气内衬214由导电材料制成。
在本发明中,腔室内衬215由绝缘材料(如,陶瓷、石棉、塑料等材料)制成,能够将用于发出射频信号的上盖组件与腔室侧壁上设置的接地结构(如,抽气内衬214、集气内衬216等)绝缘隔开,从而避免上盖组件向腔室侧壁放电,提高了上盖组件与承载盘202之间电场的均匀性,进而提高了半导体工艺的均匀性。
并且,由于腔室内衬215自身不导电,因此即便腔室内衬215的内部侧壁在多次工艺后被镀膜,腔室内衬215也能够防止其内部侧壁上的金属膜层与其外侧的抽气内衬214、集气内衬216等接地件导通,进一步降低了上盖组件与接地件短路的概率。
为提高工艺腔室的安全性,优选地,内衬环213的材质为金属材料,该环形容纳槽的直径大于内衬环213的外径。
在本发明实施例中,金属材质的内衬环213与绝缘材料材质(如,陶瓷、石棉、塑料等)的腔室内衬215材料不同,膨胀系数也不相同,因此,本发明中设置腔室内衬215的环形容纳槽直径大于内衬环213的外径,从而避免发生内衬环213在高温下发生较大膨胀而将腔室内衬215胀裂的情况,提高了工艺腔室的安全性。
本发明实施例对内衬环213与环形容纳槽侧壁之间的缝隙大小不作具体限定,例如,该缝隙在常温下的大小可以为1.5mm至2mm。
需要说明的是,如图2所示,当工艺腔室中设置有本发明实施例提供的绝缘件211时,内衬环213的内径小于绝缘件211的第一通孔内径,即绝缘件211也用于拉长喷头部2031边缘与内衬环213之间的距离。
为提高内衬环213与该环形容纳槽之间的定位精确性,优选地,如图4至图6所示,内衬环213的朝向腔体201的底部的一端,形成有多个导向凸起2002;该环形容纳槽的朝向腔体201的顶部的表面上形成有多个径向导向槽2001;多个导向凸起2002一一对应地设置在多个径向导向槽2001中,当内衬环213收缩或膨胀时,导向凸2002起能够在径向导向槽2001中沿内衬环213的径向移动,从而能够在允许内衬环213在径向方向膨胀或收缩的同时,保持内衬环213与该环形容纳槽在圆周方向定位同心。
本发明实施例对该导向凸起2002以及径向导向槽2001的数量不作具体限定,例如,导向凸起2002(径向导向槽2001)的数量可以是3个。
为保护腔体201的底壁,如图2所示,该工艺腔室还包括底部内衬217,底部内衬217设置在腔体201的底部,用于覆盖腔体201的底壁以保护其免受工艺气体腐蚀。在本发明实施例中,抽气内衬214、集气内衬216、底部内衬217以及腔体201均彼此电连且接地。
作为本发明的第二个方面,还提供一种半导体设备,该半导体设备包括用于进行半导体工艺的工艺腔室,其中,该工艺腔室为本发明实施例提供的工艺腔室。
在本发明提供的半导体设备的工艺腔室中,绝缘件211位于上电极组件与内衬组件之间,且绝缘件211与第一匀流板203之间配合形成有用于容纳第一紧固件210的容置空间,从而在将该上电极组件与该内衬组件绝缘间隔的同时,还能够避免第一紧固件210与腔体201中的等离子体接触,进而避免第一匀流板203通过第一紧固件210与内衬组件中的接地件电连接,保证了工艺腔室中进行的半导体工艺的均匀性,提高了产品良率。
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)
1.一种工艺腔室,其特征在于,包括具有顶部开口的腔体、设置在所述腔体顶部的上盖环以及封闭所述腔体顶部开口的上电极组件,还包括设置在腔体中的内衬组件,其中,所述上电极组件包括沿靠近所述腔体方向设置的上电极、电极安装板以及第一匀流板,所述第一匀流板通过第一紧固件固定设置在所述电极安装板上;所述工艺腔室还包括绝缘件,所述绝缘件设置在所述上盖环与所述上电极组件之间,以使所述上盖环与所述上电极组件之间绝缘,且所述绝缘件与所述第一匀流板配合形成一容置空间,所述容置空间用于容纳所述第一紧固件,且避免所述第一紧固件与所述腔体中的等离子体接触;所述绝缘件位于所述上电极组件与所述内衬组件之间,以使所述上电极组件与所述内衬组件之间绝缘。
2.根据权利要求1所述的工艺腔室,其特征在于,
所述第一匀流板包括喷淋头,所述喷淋头包括相互连接的喷头部和连接部,所述喷头部用于将所述工艺气体喷射至所述腔体中,所述连接部环绕所述喷头部设置,且所述连接部通过多个所述第一紧固件与所述电极安装板固定连接;
所述绝缘件为绝缘环,所述绝缘环包括绝缘环本体和伸长部,所述电极安装板的边缘通过所述绝缘环本体与所述腔室开口密封连接,所述伸长部与所述绝缘环本体连接,且所述伸长部向所述绝缘环本体的中心延伸并覆盖所述喷淋头的设置有所述第一紧固件的边缘;
所述伸长部环绕形成第一通孔,所述喷头部设置在所述第一通孔中,所述喷头部与所述第一通孔的内壁之间具有环形间隙。
3.根据权利要求2所述的工艺腔室,其特征在于,所述伸长部背离所述腔体的一侧形成有环形凸起,所述连接部朝向所述腔体一侧的表面上形成有环形凹槽,所述环形凸起匹配设置在所述环形凹槽中,且所述环形凸起与所述环形凹槽之间具有阻隔间隙,所述阻隔间隙与所述环形间隙连通。
4.根据权利要求3所述的工艺腔室,其特征在于,所述第一紧固件为螺钉,所述连接部中形成有多个沿厚度方向贯穿所述连接部的沉头孔,所述电极安装板朝向所述腔体的表面上形成有多个螺纹孔,所述第一紧固件一一对应地依次穿过所述沉头孔和所述螺纹孔,以将所述连接部固定连接在所述电极安装板上。
5.根据权利要求2所述的工艺腔室,其特征在于,所述上盖组件还包括上电极,所述上电极通过所述电极安装板与所述喷淋头电连接,所述上电极用于通过所述喷淋头向所述腔体内部发出射频信号;
所述连接部朝向所述电极安装板的一侧形成有环形线圈槽,所述环形线圈槽中设置有诱电线圈,所述诱电线圈将所述电极安装板与所述喷淋头电连接。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的工艺腔室,其特征在于,所述内衬组件均设置在所述腔体中,且所述内衬组件包括腔室内衬、集气内衬、抽气内衬和内衬环;
所述集气内衬设置于所述腔室内衬的外侧,所述抽气内衬位于所述集气内衬的上方,且与所述集气内衬固定连接;所述内衬环设置于所述腔室内衬上,且与所述腔室内衬固定连接。
7.根据权利要求6所述的工艺腔室,其特征在于,
所述绝缘环包括绝缘环本体和伸长部,所述伸长部环绕形成第一通孔,所述腔室内衬的内径大于所述第一通孔的直径。
8.根据权利要求6所述的工艺腔室,其特征在于,所述内衬环的材质为导体,所述腔室内衬顶部的端面上形成有环形容纳槽,所述内衬环设置在所述环形容纳槽中;所述腔室内衬由绝缘材料制成;所述集气内衬由导电材料制成;所述抽气内衬由导电材料制成。
9.根据权利要求8所述的工艺腔室,其特征在于,所述内衬环的材质为金属材料,所述环形容纳槽的直径大于所述内衬环的外径。
10.根据权利要求9所述的工艺腔室,其特征在于,所述内衬环的朝向所述腔体的底部的一端,形成有多个导向凸起;所述环形容纳槽的朝向所述腔体的顶部的一端,形成有多个径向导向槽;多个所述导向凸起一一对应地设置在多个所述径向导向槽中,当所述内衬环收缩或膨胀时,所述导向凸起能够在所述径向导向槽中沿所述内衬环的径向移动。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010821250.7A CN111996590B (zh) | 2020-08-14 | 2020-08-14 | 一种工艺腔室 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010821250.7A CN111996590B (zh) | 2020-08-14 | 2020-08-14 | 一种工艺腔室 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111996590A true CN111996590A (zh) | 2020-11-27 |
CN111996590B CN111996590B (zh) | 2021-10-15 |
Family
ID=73473510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010821250.7A Active CN111996590B (zh) | 2020-08-14 | 2020-08-14 | 一种工艺腔室 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111996590B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113337810A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-09-03 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 内衬装置及半导体加工设备 |
CN113871283A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-31 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体工艺设备及其工艺腔室 |
CN114171360A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-11 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 上电极装置及工艺腔室 |
CN117438277A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-23 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 匀流组件、进气装置及半导体设备 |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1187320A (ja) * | 1997-09-08 | 1999-03-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | プラズマ処理装置 |
CN1437220A (zh) * | 2002-02-04 | 2003-08-20 | 周星工程股份有限公司 | 莲蓬头式气体供应器及具有莲蓬头式气体供应器的半导体装置制造设备 |
CN1812685A (zh) * | 2005-01-28 | 2006-08-02 | 爱德牌工程有限公司 | 等离子加工设备 |
CN1906326A (zh) * | 2003-11-25 | 2007-01-31 | 应用材料股份有限公司 | 氮化硅的热化学气相沉积 |
CN201217693Y (zh) * | 2007-09-27 | 2009-04-08 | 应用材料股份有限公司 | 用于放置在pecvd腔中的背板的夹钳机械装置 |
CN104112635A (zh) * | 2013-04-22 | 2014-10-22 | 朗姆研究公司 | 等离子体处理室的冷喷涂阻挡层涂布的部件及其制造方法 |
CN104810238A (zh) * | 2014-01-23 | 2015-07-29 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 匀气结构及等离子体系统 |
CN105742146A (zh) * | 2014-12-26 | 2016-07-06 | 东京毅力科创株式会社 | 载置台和等离子体处理装置 |
CN108138318A (zh) * | 2015-10-15 | 2018-06-08 | 瓦克化学股份公司 | 对cvd反应器中的电极夹持器进行绝缘和密封的设备 |
CN108538745A (zh) * | 2017-03-01 | 2018-09-14 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 反应腔室 |
CN108885960A (zh) * | 2016-04-04 | 2018-11-23 | 艾克塞利斯科技公司 | 改进的离子源推斥极护罩 |
CN109321894A (zh) * | 2017-07-31 | 2019-02-12 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 一种增强清洗效果的沉积系统及方法 |
CN109706435A (zh) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 腔室盖组件、工艺腔室和半导体处理设备 |
CN110828272A (zh) * | 2018-08-09 | 2020-02-21 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 腔室内衬、下电极装置和半导体处理设备 |
-
2020
- 2020-08-14 CN CN202010821250.7A patent/CN111996590B/zh active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1187320A (ja) * | 1997-09-08 | 1999-03-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | プラズマ処理装置 |
CN1437220A (zh) * | 2002-02-04 | 2003-08-20 | 周星工程股份有限公司 | 莲蓬头式气体供应器及具有莲蓬头式气体供应器的半导体装置制造设备 |
CN1906326A (zh) * | 2003-11-25 | 2007-01-31 | 应用材料股份有限公司 | 氮化硅的热化学气相沉积 |
CN1812685A (zh) * | 2005-01-28 | 2006-08-02 | 爱德牌工程有限公司 | 等离子加工设备 |
CN201217693Y (zh) * | 2007-09-27 | 2009-04-08 | 应用材料股份有限公司 | 用于放置在pecvd腔中的背板的夹钳机械装置 |
CN104112635A (zh) * | 2013-04-22 | 2014-10-22 | 朗姆研究公司 | 等离子体处理室的冷喷涂阻挡层涂布的部件及其制造方法 |
CN104810238A (zh) * | 2014-01-23 | 2015-07-29 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 匀气结构及等离子体系统 |
CN105742146A (zh) * | 2014-12-26 | 2016-07-06 | 东京毅力科创株式会社 | 载置台和等离子体处理装置 |
CN108138318A (zh) * | 2015-10-15 | 2018-06-08 | 瓦克化学股份公司 | 对cvd反应器中的电极夹持器进行绝缘和密封的设备 |
CN108885960A (zh) * | 2016-04-04 | 2018-11-23 | 艾克塞利斯科技公司 | 改进的离子源推斥极护罩 |
CN108538745A (zh) * | 2017-03-01 | 2018-09-14 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 反应腔室 |
CN109321894A (zh) * | 2017-07-31 | 2019-02-12 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 一种增强清洗效果的沉积系统及方法 |
CN109706435A (zh) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 腔室盖组件、工艺腔室和半导体处理设备 |
CN110828272A (zh) * | 2018-08-09 | 2020-02-21 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 腔室内衬、下电极装置和半导体处理设备 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113337810A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-09-03 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 内衬装置及半导体加工设备 |
WO2022247621A1 (zh) * | 2021-05-26 | 2022-12-01 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 内衬装置及半导体加工设备 |
CN113871283A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-31 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体工艺设备及其工艺腔室 |
CN113871283B (zh) * | 2021-09-28 | 2024-05-17 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体工艺设备及其工艺腔室 |
CN114171360A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-11 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 上电极装置及工艺腔室 |
CN114171360B (zh) * | 2021-12-07 | 2023-11-14 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 上电极装置及工艺腔室 |
CN117438277A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-23 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 匀流组件、进气装置及半导体设备 |
CN117438277B (zh) * | 2023-12-19 | 2024-04-12 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 匀流组件、进气装置及半导体设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111996590B (zh) | 2021-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111996590B (zh) | 一种工艺腔室 | |
KR102196995B1 (ko) | 분리 가능한 가스 분배 플레이트를 갖는 샤워헤드 | |
KR100728651B1 (ko) | 플라즈마 강화 cvd 프로세스들에 대한 플라즈마 에지 효과의 감소 | |
US6182602B1 (en) | Inductively coupled HDP-CVD reactor | |
US6286451B1 (en) | Dome: shape and temperature controlled surfaces | |
US6189483B1 (en) | Process kit | |
KR100743875B1 (ko) | 전극 조립체 | |
US6109206A (en) | Remote plasma source for chamber cleaning | |
US9443753B2 (en) | Apparatus for controlling the flow of a gas in a process chamber | |
US8851012B2 (en) | Vapor deposition reactor using plasma and method for forming thin film using the same | |
KR101411993B1 (ko) | 안테나 어셈블리 및 이를 구비한 플라즈마 처리 챔버 | |
KR20010080758A (ko) | 고온 화학기상증착 챔버 | |
US20090041568A1 (en) | Substrate processing apparatus, substrate placing table used for same, and member exposed to plasma | |
US20240084453A1 (en) | Carrier device and semiconductor processing equipment | |
KR20140115795A (ko) | 라이너 어셈블리 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 | |
US20140150975A1 (en) | Plasma processing device | |
CN111354672B (zh) | 静电卡盘及等离子体加工装置 | |
CN113337810B (zh) | 内衬装置及半导体加工设备 | |
KR100888807B1 (ko) | 플라즈마 발생장치 | |
CN111321463A (zh) | 反应腔室 | |
KR20080029844A (ko) | 마이크로파 플라즈마 처리 장치, 일체형 슬롯 형성 부재,마이크로파 플라즈마 처리 장치의 제조 방법 및 사용 방법 | |
CN110484895B (zh) | 腔室组件及反应腔室 | |
JP2000223429A (ja) | 成膜装置、成膜方法及びクリ―ニング方法 | |
US11488804B2 (en) | Shower head assembly and plasma processing apparatus having the same | |
CN109487238B (zh) | 进气栅组件及原子层沉积设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |