CN117954371A - 半导体工艺腔室及半导体工艺设备 - Google Patents

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CN117954371A CN202211272511.XA CN202211272511A CN117954371A CN 117954371 A CN117954371 A CN 117954371A CN 202211272511 A CN202211272511 A CN 202211272511A CN 117954371 A CN117954371 A CN 117954371A
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茅兴飞
王伟
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杨延铭
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Abstract

本申请公开一种半导体工艺腔室及半导体工艺设备,属于半导体制造技术领域。半导体工艺腔室包括腔室本体和下电极组件,下电极组件设置于腔室本体内,下电极组件包括升降部件和隔离基座,隔离基座设有容纳腔,且隔离基座的外壁设有至少一个凹陷部,凹陷部向容纳腔的内部凹陷,至少一个升降部件分别设置于各个凹陷部内,且可相对于隔离基座在竖直方向上移动。半导体工艺设备包括上述的半导体工艺腔室。采用上述方案,隔离基座将升降部件与容纳腔内的其它结构件间隔开,同时,升降部件不会占用位于隔离基座外部的其它部件的空间,如此,既能避免升降部件影响容纳腔内的结构件,又能减小隔离基座的占用空间,进而减小下电极组件占用的空间。

Description

半导体工艺腔室及半导体工艺设备
技术领域
本申请属于半导体制造技术领域,具体涉及一种半导体工艺腔室及半导体工艺设备。
背景技术
在晶圆的加工过程中,通常利用传送装置将晶圆输送至工艺腔室内的第一顶针上,第一顶针带动晶圆下降,以使晶圆被放置于卡盘基座,进而实现晶圆的工艺过程;工艺执行完成后,第一顶针带动晶圆上升,以使晶圆脱离卡盘基座,进一步再利用传送装置将晶圆输送至工艺腔室之外。同时,工艺腔室内也设有用于带动聚焦环升降的第二顶针。
相关技术中,半导体工艺腔室包括腔室本体以及设置于腔室本体内的下电极组件,下电极组件包括顶针、卡盘基座和隔离基座,其中,顶针可以是第一顶针或第二顶针,卡盘基座和隔离基座共同形成容纳空间,顶针贯穿卡盘基座,并且能够伸入容纳空间内,在顶针升降的过程中,顶针位于容纳空间内的部分容易剐蹭到位于容纳空间内的其它结构件,对其它结构件产生影响,故容纳空间的内部需为顶针预留一定的空间,避免顶针的升降过程影响其它的结构件。但是,如此一来,容纳空间增大,导致卡盘基座和隔离基座的占用空间增大,进而导致下电极组件的占用空间增大。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种半导体工艺腔室及半导体工艺设备,能够解决相关技术中卡盘基座和隔离基座为顶针预留较大空间导致下电极组件的占用空间增大的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种半导体工艺腔室,包括腔室本体和下电极组件,所述下电极组件设置于所述腔室本体内,所述下电极组件包括升降部件和隔离基座,所述隔离基座设有容纳腔,且所述隔离基座的外壁设有至少一个凹陷部,所述凹陷部向所述容纳腔的内部凹陷,至少一个所述升降部件分别设置于各个所述凹陷部内,且可相对于所述隔离基座在竖直方向上移动。
可选地,所述下电极组件还包括升降支架,所述升降支架环绕所述隔离基座设置,且与所述升降部件相连,所述升降支架可相对于所述隔离基座在竖直方向上移动,以带动所述升降部件移动。
可选地,所述隔离基座包括筒状体,所述凹陷部设置于所述筒状体的外周面,所述筒状体设有所述容纳腔;
所述升降支架包括相连的环状体和凸起部,所述环状体套设在所述筒状体的外部,所述凸起部伸入所述凹陷部内,且所述凸起部与所述升降部件相连。
可选地,隔离基座还包括第一外延部,所述第一外延部设置于所述筒状体的外周面,所述第一外延部设有大气腔,所述腔室本体设有连通外部大气的管线开口,所述大气腔与所述管线开口连通,且所述大气腔用于容纳驱动所述升降支架移动的驱动源。
可选地,所述下电极组件还包括波纹管以及传动轴,所述驱动源与所述传动轴相连,所述第一外延部还设有安装孔,所述传动轴通过所述安装孔与所述升降支架相连,以使所述驱动源驱动所述升降支架移动,
所述腔室本体设有真空腔,所述升降部件设于所述真空腔内,所述波纹管套设在所述传动轴的外部,用于密封所述安装孔以隔离所述大气腔和所述真空腔。
可选地,所述升降支架还包括第二外延部,所述第二外延部设置于所述环状体的外周面,且所述第二外延部与所述第一外延部相对,所述传动轴通过所述安装孔与所述第二外延部相连。
可选地,所述下电极组件还包括第一密封件,所述第一密封件设置于所述波纹管和所述第一外延部之间。
可选地,所述隔离基座还包括第三外延部,所述第三外延部与第一外延部分别位于所述筒状体相背的两侧,所述第三外延部设有导向轴;
所述升降支架还包括第四外延部,所述第四外延部设置于所述环状体的外周面,所述第四外延部与所述第三外延部相对,所述第四外延部设有第一导向孔,且所述导向轴贯穿所述第一导向孔,所述导向轴与所述升降支架在竖直方向上滑动配合。
可选地,所述下电极组件还包括限位件,所述限位件与所述导向轴相连,且所述限位件与所述第四外延部在竖直方向上限位配合。
可选地,在所述筒状体的周向上间隔设置至少两个所述凹陷部,在所述环状体的周向上间隔设置至少两个所述凸起部,所述凹陷部、所述凸起部和所述升降部件分别一一对应。
可选地,所述下电极组件还包括导向件,所述导向件设置于所述凹陷部内,且所述导向件与所述筒状体相连,在所述升降部件的移动方向上,所述导向件的两端分别设有第二导向孔和第三导向孔,
所述升降部件包括升降轴和顶针,所述升降轴的一端与所述升降支架相连,所述升降轴的另一端依次贯穿所述第二导向孔和所述第三导向孔,并与所述顶针相连,且所述导向件与所述升降轴在竖直方向上滑动配合。
可选地,所述下电极组件还包括卡盘基座,所述卡盘基座设置于所述容纳腔的至少部分开口处,以封闭所述容纳腔的至少部分开口,且所述卡盘基座设有沿自身厚度方向贯穿的通孔,所述通孔与所述凹陷部相对,所述升降部件贯穿所述通孔。
可选地,所述腔室本体包括腔室主体和腔室门,所述腔室主体设有维护开口,所述腔室门活动地设置于所述维护开口处,以开启或关闭所述维护开口。
可选地,所述下电极组件还包括第二密封件,所述第二密封件设置于所述腔室主体和所述腔室门之间。
可选地,所述腔室本体还包括移动机构,所述移动机构设置于所述腔室主体之外,且所述移动机构与所述腔室门相连,以驱动所述腔室门移动,所述腔室门与所述隔离基座相连。
第二方面,本申请实施例还提供一种半导体工艺设备,包括上述的半导体工艺腔室。
在本申请实施例中,将升降部件设置在容纳腔之外,而容纳腔内设置其它结构件,如此一来,隔离基座将升降部件与容纳腔内的其它结构件间隔开,升降部件在运动过程中不会影响容纳腔内的结构件,因此升降部件周围不需要预留过大的空间;而且,由于隔离基座设置凹陷部,将升降部件设置于凹陷部内,故升降部件不会占用位于隔离基座外部的其它部件的空间。因此,本申请的方案既能避免升降部件移动过程中影响容纳腔内的其它结构件,又能减小隔离基座和升降部件共同占用的空间,进而减小下电极组件占用的空间。
附图说明
图1是本申请实施例公开的半导体工艺腔室的结构示意图;
图2是本申请实施例公开的升降支架和隔离基座的配合示意图;
图3是本申请实施例公开的隔离基座的俯视图;
图4是本申请实施例公开的升降支架的俯视图;
图5是本申请实施例公开的下电极组件的剖视图;
图6是本申请实施例公开的在腔室门关闭的情况下半导体工艺腔室的俯视图;
图7是本申请实施例公开的在腔室门开启的情况下半导体工艺腔室的俯视图。
附图标记说明:
100-腔室本体、b-真空腔、110-腔室主体、111-维护开口、112-导向杆、113-轴承座、114-传送口、120-腔室门、121-管线开口、
200-卡盘基座、
300-隔离基座、310-筒状体、311-凹陷部、a-容纳腔、320-第一外延部、321-大气腔、322-安装孔、330-第三外延部、331-导向轴、332-限位件、340-底盖、
400-升降部件、410-升降轴、420-顶针、
500-升降支架、510-环状体、520-凸起部、530-第二外延部、540-第四外延部、541-第一导向孔、
610-驱动源、620-波纹管、630-传动轴、
700-导向件、710-导向固定杆、720-导向座、721-第二导向孔、722-第三导向孔、
810-第一密封件、820-第二密封件、
900-被驱动件。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的半导体工艺腔室及半导体工艺设备进行详细地说明。
请参考图1-图7,本申请实施例公开的半导体工艺腔室包括腔室本体100和下电极组件,下电极组件设置于腔室本体100内。腔室本体100为基础结构件,能够为下电极组件提供安装基础,下电极组件用于放置晶圆,进一步可以放置聚焦环。
下电极组件包括升降部件400和隔离基座300,其中,隔离基座300设有容纳腔a,可选地,容纳腔a可以为封闭腔,或者,容纳腔a设有开口,在下电极组件包括卡盘基座200的情况下,卡盘基座200可以封闭容纳腔a的开口。冷却液管路、线缆等一些结构件可以设置于容纳腔a内。可选地,隔离基座300可以为铝质基座。
当然,本领域技术人员应当理解,下电极组件还应包括用于承载晶圆的卡盘基座200,卡盘基座200设置于容纳腔a的至少部分开口处,以封闭容纳腔a的至少部分开口,在本申请的方案中,容纳腔a的至少部分开口朝上,卡盘基座200设置于隔离基座300的上端。可选地,隔离基座300可以仅设置一个开口,卡盘基座200设置于该开口处,以封闭容纳腔a;隔离基座300可以设置至少两个开口,其中一个开口朝上,卡盘基座200设置于朝上的开口处。其中,卡盘基座200可以为静电卡盘。
结合图2和图4所示,隔离基座300的外壁设有至少一个凹陷部311,凹陷部311向容纳腔a的内部凹陷,升降部件400设置至少一个,至少一个升降部件400分别设置于各个凹陷部311内,即升降部件400位于容纳腔a之外,此处对凹陷部311的结构不做限制。可选地,升降部件400和凹陷部311均可以设置一个,或者,升降部件400和凹陷部311均设置至少两个,升降部件400与凹陷部311一一对应。而且,升降部件400可相对于隔离基座300在竖直方向上移动,以使升降部件400支撑被驱动件900,其中,被驱动件900可以为晶圆,也可以为聚焦环。
卡盘基座200设有沿卡盘基座200的厚度方向贯穿的通孔,卡盘基座200的厚度方向为竖直方向,通孔与凹陷部311相对,即通孔位于凹陷部311的正上方,且升降部件400贯穿通孔,升降部件400可相对于隔离基座300和卡盘基座200升降。由于升降部件400贯穿通孔,故部分升降部件400可伸至卡盘基座200的上方,以支撑位于卡盘基座200上方的被驱动件900,被驱动件900随升降部件400移动,以落于卡盘基座200的表面。如此,晶圆可在卡盘基座200的表面进行工艺过程,故卡盘基座200为工艺过程创造条件;同时,卡盘基座200封闭容纳腔a的至少部分开口,使容纳腔a呈封闭状态,避免隔离基座300设置封闭腔,有利于降低隔离基座300的工艺要求。
在本申请的实施例中,将升降部件400设置在容纳腔a之外,容纳腔a内设置其它结构件,如此一来,隔离基座300将升降部件400与容纳腔a内的其它结构件间隔开,升降部件400在运动过程中不会影响容纳腔a内的结构件,因此升降部件400周围不需要预留过大的空间;而且,由于隔离基座300设置凹陷部311,将升降部件400设置于凹陷部311内,故升降部件400不会占用位于隔离基座300外部的其它部件的空间。因此,本申请的方案既能避免升降部件400运动过程中影响容纳腔a内的其它结构件,又能减小隔离基座300和升降部件400共同占用的空间,进而减小下电极组件占用的空间。
在可选的实施例中,下电极组件还包括升降支架500,升降支架500设置于隔离基座300的一侧,或者,升降支架500环绕隔离基座300设置,且升降支架500与升降部件400相连,升降支架500可相对于隔离基座300在竖直方向上移动,以带动升降部件400移动。如此,利用升降支架500带动升降部件400升降,进而驱动被驱动件900升降。后一实施例与前一实施例相比,升降支架500环绕隔离基座300,升降支架500的尺寸较大,从而为升降部件400提供更可靠的支撑作用。同时,隔离基座300能够为升降支架500提供一定的限位作用,有利于升降支架500稳定地相对于隔离基座300升降,进而使升降支架500带动升降部件400稳定运动。
一种可选的实施例中,隔离基座300包括筒状体310,凹陷部311设置于筒状体310的外周面,筒状体310设有容纳腔a。可选地,卡盘基座200封闭筒状体310的第一端口,下电极组件还包括底盖340,底盖340封闭筒状体310的第二端口,即卡盘基座200、筒状体310和底盖340共同形成封闭的容纳空间。可选地,筒状体310的轴线方向为竖直方向,底盖340设置在筒状体310的下端,卡盘基座200设置在筒状体310的上端。一种实施例中,升降支架500包括扇形体和凸起部520,扇形体与筒状体310的外表面相配合,扇形体与凸起部520相连,凸起部520伸入凹陷部311内,且凸起部520与升降部件400相连。可选地,凸起部520与凹陷部311可以相配合。
在另一种实施例中,如图2和图3所示,升降支架500包括环状体510和凸起部520,环状体510与凸起部520相连,环状体510套设在筒状体310的外部,且环状体510可相对于筒状体310在升降部件400的移动方向即竖直方向上运动。可选地,环状体510与凸起部520可以为一体式结构,也可以为分体式结构;环状体510与筒状体310可以滑动配合,二者之间也可以预留一定的活动间隙。采用本实施例,利用环状体510套设在筒状体310的外部,筒状体310为环状体510提供较大的限位作用,有利于升降支架500更加稳定地相对于隔离基座300升降,进而使升降支架500带动升降部件400稳定运动。而且,环状体510可以设置更多的凸起部520,进而可以设置更多的升降部件400,从而使各升降部件400分别支撑被驱动件900的不同位置,有利于被驱动件900稳定运动。
在可选的实施例中,升降支架500、升降部件400的表面进行氧化处理,以防止升降支架500和升降部件400被等离子体刻蚀,避免影响工艺过程和工艺效果。
一种可选的实施例中,用于驱动升降支架500移动的驱动源610设置于容纳腔a内。在另一种实施例中,如图1所示,隔离基座300还包括第一外延部320,第一外延部320设置于筒状体310的外周面,第一外延部320设有大气腔321,腔室本体100设有连通外部大气的管线开口121,管线开口121用于供外部的管路和线缆贯穿,大气腔321与管线开口121连通,故外部的管路和线缆可以伸入大气腔321内,因此大气腔321与外部大气连通,且大气腔321用于容纳驱动升降支架500移动的驱动源610。可选地,第一外延部320与筒状体310为一体式结构,二者也可以为分体式结构;第一外延部320背向筒状体310的一侧设置大气腔321,且第一外延部320与腔室本体100相连,以使腔室本体100封闭大气腔321的开口。采用本实施例,隔离基座300单独设置大气腔321来容纳驱动源610,故驱动源610远离容纳腔a内的结构件,驱动源610不会占用容纳腔a内的空间,有利于增大下电极组件的占用空间。
在可选的实施例中,下电极组件还包括波纹管620以及传动轴630,驱动源610设置于大气腔321内,驱动源610与传动轴630相连,第一外延部320还设有安装孔322,传动轴630通过安装孔322与升降支架500相连,以使驱动源610驱动升降支架500移动,即传动轴630的一端与驱动源610相连,传动轴630的另一端贯穿安装孔322并与升降支架500相连;波纹管620套设在传动轴630的外部,即波纹管620的第一端与第一外延部320相连,波纹管620的第二端与驱动源610相连,腔室本体100设有真空腔b,升降部件400设置在真空腔b内,波纹管620用于密封安装孔322以隔离大气腔321和真空腔b。可选地,驱动源610可以为气缸、线性电机等驱动源610,能够通过波纹管620驱动升降支架500升降。
采用本实施例,利用波纹管620密封安装孔322,在不影响真空环境的情况下,保证驱动源610处于大气环境,使驱动源610能够与外部管路和线缆进行连接进而正常工作,又能通过传动轴630将驱动源610的动力传递给升降支架500,实现升降支架500和升降部件400的升降过程。此外,驱动源610设置于隔离基座300的一端,从而使驱动源610尽量不占用隔离基座300对应晶圆的部分的空间,更便于该部分内的部件的设置。
当然,在其它实施例中,驱动源610和升降部件400均可以设置在筒状体310内,由于驱动源610需连接外部管路和线缆,故容纳腔a与外部大气连通,为避免影响升降部件400所处的真空环境,需对各升降部件400的外部分别设置波纹管进行密封。本申请的方案与其相比,单独设置大气腔321来设置驱动源610,以方便驱动源610与外部的管路和线缆连接,进而也方便检修驱动源610和相关线路;而腔室本体100的真空腔b必须处于真空环境中,为避免大气腔321与真空腔b连通,需利用波纹管620密封安装孔620来隔离大气腔321与真空腔b,同时,升降部件400直接处于真空环境,升降部件400不会受大气环境的影响,故升降部件400无需进行密封,仅需一个波纹管620对安装孔322进行密封即可,如此,所需波纹管620的数量减少,有利于降低成本。
在可选的实施例中,下电极组件还包括第一密封件810,第一密封件810设置于波纹管620和第一外延部320之间。可选地,第一密封件810可以为密封圈。采用本实施例,利用第一密封件810对波纹管620和第一外延部320之间的间隙进行密封,提升波纹管620对安装孔322的密封效果,有利于提升腔室本体100的密封性能,避免大气腔321与真空腔b连通。当然,在其它实施例中,在波纹管620的密封性能较好的情况下,波纹管620和第一外延部320之间可以不设置第一密封件810。
一种可选的实施例中,传动轴630通过安装孔322与升降支架500的环状体510相连。在另一种实施例中,如图2和图3所示,升降支架500还包括第二外延部530,第二外延部530设置于环状体510的外周面,且第二外延部530与第一外延部320相对,传动轴630通过安装孔322与第二外延部530相连。可选地,传动轴630与第二外延部530可以通过紧固件(如螺钉)实现固定连接。相比于传动轴630与环状体510相连的方案,本实施例中的环状体510的尺寸可以减小,既能减小升降支架500的占用空间,为腔室本体100内的其它构件预留更多的空间,又能使环状体510与筒状体310之间的距离减小,使得环状体510与筒状体310的套设关系更加紧密,有利于升降支架500更加稳定地相对于隔离基座300升降。
一种可选的实施例中,隔离基座300还包括第三外延部330,第三外延部330与第一外延部320分别位于筒状体310相背的两侧。可选地,第三外延部330和第一外延部320可以关于筒状体310的轴线对称设置;第三外延部330与筒状体310可以为分体式结构,也可以为一体式结构。如此,第一外延部320与第三外延部330设置于筒状体310的两侧,使得隔离基座300结构的对称性提升,有利于腔室本体100内的流场更加均匀,避免隔离基座300不对称的结构而对流场造成影响,有利于提升工艺效果。
在另一种实施例中,第三外延部330设有导向轴331,导向轴331沿升降部件400的移动方向延伸,即导向轴331沿竖直方向延伸,升降支架500还包括第四外延部540,第四外延部540设置于环状体510的外周面,第四外延部540与第三外延部330相对,如图2和图3所示,第四外延部540设有第一导向孔541,且导向轴331贯穿第一导向孔541,导向轴331与升降支架500在竖直方向上滑动配合。如此,在设置第三外延部330和第四外延部540的基础上,通过增加导向轴331和导向孔对升降支架500的移动方向施加导向,有利于升降支架500稳定地沿竖直方向运动,避免升降支架500的运动方向发生偏移。
可选地,第四外延部540和第二外延部530也可以关于环状体510的轴线对称设置,有利于进一步提升腔室本体100内的流场均匀性;第四外延部540与环状体510可以为一体式结构,二者也可以为分体式结构。
在可选的实施例中,如图1所示,下电极组件还包括限位件332,限位件332与导向轴331相连,且限位件332与第四外延部540在竖直方向上限位配合。可选地,第三外延部330的下端设有法兰座,法兰座与第三外延部330之间可以通过紧固件(如螺钉)相连,且导向轴331的上端与法兰座相连,导向轴331的下端贯穿第一导向孔541并与限位件332相连。其中,限位件332可以为限位块。采用本实施例,利用限位件332对升降支架500的移动行程进行限制,避免升降支架500的移动行程过大而脱离导向轴331,保证导向轴331持续对升降支架500进行导向。
当然,在其它实施例中,在导向轴331的长度较大的情况下,升降支架500的移动行程有限,升降支架500脱离导向轴331的可能性较小,此时可不设置限位件332。
在可选的实施例中,凹陷部311、凸起部520和升降部件400均设置为一个;或者,结合图2-图4所示,在筒状体310的周向上间隔设置至少两个凹陷部311,在环状体510的周向上间隔设置至少两个凸起部520,凹陷部311、凸起部520和升降部件400分别一一对应。在后一实施例中,至少两个升降部件400可以分别支撑被驱动件900的不同位置,使得被驱动件900能够稳定升降;各升降部件400均设置在容纳腔a之外,故隔离基座300将各升降部件400与容纳腔a间隔开,各升降部件400均不会影响容纳腔a内的结构件,无需为任一升降部件400预留过大的空间,而且,各升降部件400分别位于对应的凹陷部311内,那么,各升降部件400与隔离基座300紧密设置,各升降部件400均不会占用隔离基座300以外的其它部件的空间,有利于减小隔离基座300和升降部件400共同占用的空间,进而减小下电极组件占用的空间。
可选地,各凹陷部311关于筒状体310的轴线对称设置,各凸起部520关于环状体510的轴线对称设置,如此,有利于进一步提升腔室本体100内的流场均匀性,避免凹陷部311和凸起部520不对称的结构而对流场造成影响,有利于提升工艺效果。
在可选的实施例中,如图5所示,下电极组件还包括导向件700,导向件700设置于凹陷部311内,且导向件700与筒状体310相连,在升降部件400的移动方向上,导向件700的两端分别设有第二导向孔721和第三导向孔722,升降部件400包括升降轴410和顶针420,升降轴410的一端与升降支架500相连,升降轴410的另一端依次贯穿第二导向孔721和第三导向孔722,并与顶针420相连,且导向件700与升降轴410在竖直方向上滑动配合。可选地,升降轴410的一端与升降支架500的第四外延部540相连,升降轴410与第四外延部540之间可以通过紧固件(如螺钉)相连,顶针420贯穿卡盘基座200的通孔。采用本实施例,利用导向件700对升降轴410的不同位置施加导向,有利于升降部件400沿竖直方向稳定移动,避免升降部件400的运动方向发生偏移。
可选地,导向件700可以包括导向固定杆710和导向座720,其中,导向固定杆710包括相连的主杆体和延伸部,主杆体与隔离基座300的筒状体310相连,主杆体的上端和下端均设有延伸部,延伸部在筒状体310的径向上延伸,延伸部设有安装导向座720的安装孔,且位于主杆体的上端的导向座720设有第一导向孔541,位于主杆体的下端的导向座720设有第二导向孔721。可选地,在凹陷部311设置为至少两个的情况下,各凹陷部311内均可以设置导向件700。
当然,在其它实施例中,在升降支架500沿竖直方向稳定移动的情况下,能够保证升降支架500带动升降部件400沿竖直方向稳定移动,此时可以不设置导向件700。
一种可选的实施例中,腔室本体100为一体式结构,下电极组件整体设置在腔室本体100内,并与腔室本体100的内壁具有间隔。在另一种实施例中,结合图6和图7所示,腔室本体100包括腔室主体110和腔室门120,下电极组件设置在腔室主体110内,腔室主体110设有维护开口111,腔室门120活动地设置于维护开口111处,以开启或关闭维护开口111。可选地,腔室门120设有管线开口121。如图1所示,腔室主体110设有传送口114,输送装置可通过传送口114向腔室主体110的内部输送晶圆。在腔室门120关闭维护开口111的情况下,腔室主体110的内部处于封闭真空环境,此时输送装置通过传送口114向腔室主体110的内部输送晶圆;在腔室门120开启维护开口111的情况下,此时腔室主体110的内部处于大气环境,可对其内部的结构进行维护保养。采用本实施例,可以根据需要打开维护开口111,进而对下电极组件进行维护保养。
在可选的实施例中,可通过手动作用于腔室门120,以使腔室门120开启或关闭维护开口111。在另一种实施例中,腔室本体100还包括移动机构,移动机构设置于腔室主体110之外,且移动机构与腔室门120相连,移动机构驱动腔室门120移动,以使腔室门120开启或关闭维护开口111。采用本实施例,通过移动机构直接驱动腔室门120移动,规避手动作用或其它外力作用,有利于及时开启或关闭维护开口111。而且,腔室门120与隔离基座300相连。可选地,腔室门120与隔离基座300的第一外延部320相连。如此,在腔室门120开启维护开口111的过程中,隔离基座300跟随腔室门120移动,隔离基座300直接裸露出来,更便于对隔离基座300进行维护保养。
在可选的实施例中,如图6和图7所示,移动机构包括导向杆112和驱动件,驱动件与导向杆112相连,以驱动导向杆112移动,且导向杆112与腔室门120相连,以使导向杆112带动腔室门120移动,可选地,驱动件可以为伸缩缸或直线模组等能够产生线性位移的驱动件,导向杆112设置为至少两个,其中两个导向杆112分别设置于腔室主体110相背的两侧;腔室主体110的外壁还可以设置轴承座113,轴承座113套设在导向杆112的外部,以确定导向杆112的位置,导向杆112可相对于轴承座113滑动。当然,移动机构也可以替换为驱动腔室门120转动的旋转驱动机构,即腔室门120也可以相对于腔室主体110转动,以开启或封闭维护开口111,可选地,腔室门120可以与腔室主体110通过合页结构实现转动连接。
在可选的实施例中,如图1所示,下电极组件还包括第二密封件820,第二密封件820设置于腔室主体110和腔室门120之间。其中,第二密封件820可以为密封圈。采用本实施例,利用第二密封件820对腔室主体110和腔室门120之间的间隙进行密封,有利于提升腔室主体110的密封性能,保证腔室主体110内部的真空环境。当然,在其它实施例中,在腔室门120的密封性能较好的情况下,腔室主体110和腔室门120之间可以不设置第二密封件820。在本实施例中,第二密封件820可以设置为至少两个,至少两个第二密封件820分别位于管线开口121的两侧,有利于提升密封均匀性。
基于本申请公开的半导体工艺腔室,本申请实施例还提供一种半导体工艺设备,半导体工艺设备包括上述实施例中的半导体工艺腔室。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。

Claims (16)

1.一种半导体工艺腔室,其特征在于,包括腔室本体(100)和下电极组件,所述下电极组件设置于所述腔室本体(100)内,所述下电极组件包括升降部件(400)和隔离基座(300),所述隔离基座(300)设有容纳腔(a),且所述隔离基座(300)的外壁设有至少一个凹陷部(311),所述凹陷部(311)向所述容纳腔(a)的内部凹陷,至少一个所述升降部件(400)分别设置于各个所述凹陷部(311)内,且可相对于所述隔离基座(300)在竖直方向上移动。
2.根据权利要求1所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述下电极组件还包括升降支架(500),所述升降支架(500)环绕所述隔离基座(300)设置,且与所述升降部件(400)相连,所述升降支架(500)可相对于所述隔离基座(300)在竖直方向上移动,以带动所述升降部件(400)移动。
3.根据权利要求2所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述隔离基座(300)包括筒状体(310),所述凹陷部(311)设置于所述筒状体(310)的外周面,所述筒状体(310)设有所述容纳腔(a);
所述升降支架(500)包括相连的环状体(510)和凸起部(520),所述环状体(500)套设在所述筒状体(310)的外部,所述凸起部(520)伸入所述凹陷部(311)内,且所述凸起部(520)与所述升降部件(400)相连。
4.根据权利要求3所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述隔离基座(300)还包括第一外延部(320),所述第一外延部(320)设置于所述筒状体(310)的外周面,所述第一外延部(320)设有大气腔(321),所述腔室本体(100)设有连通外部大气的管线开口(121),所述大气腔(321)与所述管线开口(121)连通,且所述大气腔(321)用于容纳驱动所述升降支架(500)移动的驱动源(610)。
5.根据权利要求4所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述下电极组件还包括波纹管(620)以及传动轴(630),所述驱动源(610)与所述传动轴(630)相连,所述第一外延部(320)还设有安装孔(322),所述传动轴(630)通过所述安装孔(322)与所述升降支架(500)相连,以使所述驱动源(610)驱动所述升降支架(500)移动,
所述腔室本体(100)设有真空腔(b),所述升降部件(400)设于所述真空腔(b)内,所述波纹管(620)套设在所述传动轴(630)的外部,用于密封所述安装孔(322)以隔离所述大气腔(321)和所述真空腔(b)。
6.根据权利要求5所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述升降支架(500)还包括第二外延部(530),所述第二外延部(530)设置于所述环状体(510)的外周面,且所述第二外延部(530)与所述第一外延部(320)相对,所述传动轴(630)通过所述安装孔(322)与所述第二外延部(530)相连。
7.根据权利要求5所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述下电极组件还包括第一密封件(810),所述第一密封件(810)设置于所述波纹管(620)和所述第一外延部(320)之间。
8.根据权利要求4所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述隔离基座(300)还包括第三外延部(330),所述第三外延部(330)与第一外延部(320)分别位于所述筒状体(310)相背的两侧,所述第三外延部(330)设有导向轴(331);
所述升降支架(500)还包括第四外延部(540),所述第四外延部(540)设置于所述环状体(510)的外周面,所述第四外延部(540)与所述第三外延部(330)相对,所述第四外延部(540)设有第一导向孔(541),且所述导向轴(331)贯穿所述第一导向孔(541),所述导向轴(331)与所述升降支架(500)在竖直方向上滑动配合。
9.根据权利要求8所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述下电极组件还包括限位件(332),所述限位件(332)与所述导向轴(331)相连,且所述限位件(332)与所述第四外延部(540)在竖直方向上限位配合。
10.根据权利要求3所述的半导体工艺腔室,其特征在于,在所述筒状体(310)的周向上间隔设置至少两个所述凹陷部(311),在所述环状体(510)的周向上间隔设置至少两个所述凸起部(520),所述凹陷部(311)、所述凸起部(520)和所述升降部件(400)分别一一对应。
11.根据权利要求3所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述下电极组件还包括导向件(700),所述导向件(700)设置于所述凹陷部(311)内,且所述导向件(700)与所述筒状体(310)相连,在所述升降部件(400)的移动方向上,所述导向件(700)的两端分别设有第二导向孔(721)和第三导向孔(722),
所述升降部件(400)包括升降轴(410)和顶针(420),所述升降轴(410)的一端与所述升降支架(500)相连,所述升降轴(410)的另一端依次贯穿所述第二导向孔(721)和所述第三导向孔(722),并与所述顶针(420)相连,且所述导向件(700)与所述升降轴(410)在竖直方向上滑动配合。
12.根据权利要求1所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述下电极组件还包括卡盘基座(200),所述卡盘基座(200)设置于所述容纳腔(a)的至少部分开口处,以封闭所述容纳腔(a)的至少部分开口,且所述卡盘基座(200)设有沿自身厚度方向贯穿的通孔,所述通孔与所述凹陷部(311)相对,所述升降部件(400)贯穿所述通孔。
13.根据权利要求1-12任一项所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述腔室本体(100)包括腔室主体(110)和腔室门(120),所述腔室主体(110)设有维护开口(111),所述腔室门(120)活动地设置于所述维护开口(111)处,以开启或关闭所述维护开口(111)。
14.根据权利要求13所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述下电极组件还包括第二密封件(820),所述第二密封件(820)设置于所述腔室主体(110)和所述腔室门(120)之间。
15.根据权利要求13所述的半导体工艺腔室,其特征在于,所述腔室本体(100)还包括移动机构,所述移动机构设置于所述腔室主体(110)之外,且所述移动机构与所述腔室门(120)相连,以驱动所述腔室门(120)移动,所述腔室门(120)与所述隔离基座(300)相连。
16.一种半导体工艺设备,其特征在于,包括权利要求1至15任一项所述的半导体工艺腔室。
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