CN207818518U - 反应腔室内衬及反应腔室 - Google Patents

Abstract

一种反应腔室内衬和反应腔室，反应腔室内衬包括第一内衬体、第二内衬体和调节连接件，调节连接件用于沿第一内衬体和第二内衬体的高度方向连接第一内衬体和第二内衬体，并调节第一内衬体和所述第二内衬体之间的距离。该反应腔室内衬采用分体式结构，使得相同规格的内衬体可适用于不同配置机台、不同工艺的反应腔体，且便于拆卸。

Description

反应腔室内衬及反应腔室

技术领域

本实用新型涉及半导体制造设备领域，具体涉及一种反应腔室内衬及反应腔室。

背景技术

对于半导体刻蚀工艺，需严格控制等离子反应腔室的多个参数以保证高质量的刻蚀结果。反应腔室内部结构对设备本身的工艺性能有着决定性的作用，其中反应腔室的高度是影响刻蚀结果的重要参数之一。首先，反应腔室的高度直接影响反应腔室的容积，随着高度的改变，腔室内等离子体浓度会随之发生变化；其次，反应腔室的高度还会影响等离子体源到晶片的作用距离。综合以上两方面因素，针对不同的配置机台、不同的工艺，设计人员往往通过调整腔室高度达到优化工艺结果的目的。

因反应腔室体积较大，加工费用昂贵，为了适应不同配置机台和不同工艺，一般设计反应腔室101和调整支架102，如图1所示，其中反应腔室101为基本装置，针对PSS工艺所有配置机台均可使用，调整支架102作为调整反应腔室高度的部件。为了防止腔室内壁被过快刻蚀，通常在腔室内部增加内衬103，其主要作用是约束等离子体，保护腔室内壁与下电极不被过快刻蚀以及机台维护时便于清洗。内衬103的高度为反应腔室和调整支架高度之和，不同配置机台对应的调整支架高度存在差异，因此与其对应的内衬高度也均不相同。由于目前内衬均为一体式结构，因此不同配置机台需要不同高度的内衬供其使用。内衬通常采用旋压成型方式加工，然后进行特征加工，最后完成表面处理工艺，因此需要提前设计内衬高度才能进行加工，由于不同配置机台需要不同高度的内衬，使其加工成本十分昂贵。

此外，反应腔室内部为真空环境，腔室上部通过石英窗104和支撑部件105进行密封，如图1所示，内衬高度不可高于反应腔室的上表面，通常设计为内衬翻边上表面低于腔室上表面2mm，以便不影响腔室密封的效果。这种结构的内衬给后期维护带来一定的困难，因为内衬厚度一般仅为3mm，不适宜在翻边处打吊装孔，机台维护频率较高，长期使用后，较薄的吊装孔会造成螺纹滑扣，具有一定的危险性。目前内衬的取出方式为用双手撑住内衬内壁，然后向上拉出，如图1中箭头方向所示。这种取出方式主要存在两方面问题：一方面，由于内衬外壁尺寸与腔室内壁尺寸之间的间距仅为2.5mm左右，向上取出内衬时需要保证一定的垂直度，否则腔室内壁会卡住内衬无法取出，因此取出难度较大；另一方面，开腔取内衬是为了进行腔室维护，此时内衬内壁已被大量副产物覆盖，当手触碰到内壁时会造成大量副产物脱落，从而影响腔室及净化间的环境。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种反应腔室内衬及反应腔室，以克服现有内衬适应性差、维护不便的缺陷。

本实用新型的一方面提供一种反应腔室内衬，包括第一内衬体、第二内衬体和调节连接件，所述调节连接件用于沿所述第一内衬体和第二内衬体的高度方向连接所述第一内衬体和所述第二内衬体，并调节所述第一内衬体和所述第二内衬体之间的距离。

优选地，所述第一内衬体为筒状，所述第一内衬体的第一端设有第一外翻边，与所述第一端相对的第二端设有第二外翻边，所述第一外翻边和所述第二外翻边沿所述第一内衬体的径向由内至外延伸。

优选地，所述第二内衬体包括底壁和与所述底壁相连的环形侧壁，所述环形侧壁的上沿设有内翻边，所述内翻边沿所述第二内衬体的径向由外至内延伸。

优选地，所述调节连接件包括限位件和以及与所述限位件相配合的弹性部件。

优选地，所述限位件包括螺柱和分别套设于所述螺柱两端的第一螺母和第二螺母，所述弹性部件为弹簧，所述弹簧设于所述第一螺母和第二螺母之间。

优选地，所述第二外翻边设于所述第二内衬体内部，与所述内翻边相对；

所述螺柱沿竖直方向分别穿过所述第二外翻边和所述内翻边，所述弹簧和所述第一螺母设于所述内翻边的上方，所述第二螺母设于所述第二外翻边的下方。

优选地，所述弹簧被压缩时，所述弹簧的压缩长度大于或等于所述第一外翻边的厚度。

优选地，所述第二外翻边和所述内翻边上分别设有安装孔，所述螺柱贯穿所述第二外翻边和所述内翻边的安装孔。

优选地，所述反应腔室内衬包括多个调节连接件，所述多个调节连接件沿着所述第一内衬体和所述第二内衬体的外周均匀分布。

本实用新型的另一方面提供一种反应腔室，包括上述的反应腔室内衬。

本实用新型的有益效果在于：

1.采用分体式结构，调节连接件沿着高度方向连接第一内衬体和第二内衬体，并能够调节第一内衬体和第二内衬体之间的距离，从而可以改变反应腔室内衬的整体高度，使得相同规格的内衬体可适用于不同配置机台、不同工艺的反应腔体。

2.调节连接件包括螺柱、弹簧和一对螺母，使用时反应腔室上方石英窗压紧弹簧，保证反应腔室的密封性；拆卸时利用弹簧的回复力顶起第一内衬体，能够方便地将内衬取出。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的附图标记通常代表相同部件。

图1显示现有的反应腔室内衬的结构示意图；

图2显示根据本实用新型的示例性实施例的反应腔室内衬的结构示意图；

图3显示根据本实用新型的示例性实施例的反应腔室内衬的调节连接件的结构示意图。

附图标记说明：

101-反应腔室，102-调整支架，103-内衬，104-石英窗，105-支撑部件；

201-第一内衬体，202-第二内衬体，203-第一外翻边，204-第二外翻边，205-内翻边，206-螺柱，207-第一螺母，208-第二螺母，209-弹簧。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的两种示例性实施方式，然而应该理解，可以各种形式实现本实用新型，而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本实用新型的示例性实施例的反应腔室内衬包括第一内衬体、第二内衬体和调节连接件，调节连接件用于沿第一内衬体和第二内衬体的高度方向连接第一内衬体和第二内衬体，并调节第一内衬体和第二内衬体之间的距离。

该反应腔室内衬为分体式结构，调节连接件沿着高度方向连接第一内衬体和第二内衬体，并能够调节第一内衬体和第二内衬体之间的距离，从而可以改变反应腔室内衬的整体高度。可以事先加工相同规格的第一内衬体和第二内衬体，当应用于不同配置机台、不同工艺时，通过调节连接件调节第一内衬体和第二内衬体之间的距离，以改变反应腔室内衬的整体高度，从而反应腔室内衬可以适用于指定的机台和工艺。

在一个示例中，第一内衬体为筒状，第一内衬体的第一端设有第一外翻边，与所述第一端相对的第二端设有第二外翻边，第一外翻边和第二外翻边沿第一内衬体的径向由内至外延伸。

在一个示例中，第二内衬体包括底壁和与底壁相连的环形侧壁，环形侧壁的上沿设有内翻边，内翻边沿着与第二内衬体的径向由外至内延伸。

在一个示例中，调节连接件包括限位件和以及与限位件相配合的弹性部件。

限位件用于连接第一内衬体和第二内衬体，并调节二者之间的距离，进而调整反应腔室内衬的整体高度。弹性部件与限位件相配合，能够在弹性变形范围内对第一内衬体与第二内衬体之间的距离进行调整，便于反应腔室内衬在反应腔室中的安装和取出。

在一个示例中，限位件包括螺柱和分别套设于螺柱两端的第一螺母和第二螺母，弹性部件为弹簧，弹簧设于所述第一螺母和第二螺母之间。

在一个示例中，第二外翻边设于第二内衬体内部，与内翻边相对；螺柱沿竖直方向分别穿过第二外翻边和内翻边，弹簧和第一螺母设于内翻边的上方，一第二螺母设于第二外翻边的下方。

在一个示例中，弹簧被压缩时，弹簧的压缩长度大于或等于第一外翻边的厚度。在这种情况下，当需要将反应腔室内衬从反应腔室中取出时，升起上电极，在弹簧的回复力作用下，第一内衬体被顶起，且第一内衬体的第一外翻边高于反应腔室的上表面，从而能够方便地将内衬取出。

在一个示例中，第二外翻边和内翻边上分别设有安装孔，螺柱贯穿第二外翻边和内翻边的安装孔，以便于固定和安装。

使用时，首先根据机台配置确定反应腔室内衬的使用高度；然后从内翻边的上方将套设有弹簧和第一螺母的螺柱穿过第二外翻边和内翻边的安装孔，将第二螺母从第二外翻边的下方套设于螺柱下端，调节第二螺母的位置，使反应腔室内衬的高度大于或等于使用高度与第一外翻边的厚度之和；将反应腔室内衬置于反应腔室内部，将第二内衬体固定于反应腔室底部，此时第一内衬体的第一外翻边高于反应腔室的上表面；落下上电极，石英窗及支撑部件首先接触第一内衬体的第一外翻边，在重力作用下将第一内衬体下压，当上电极完全落下后，由于石英窗及支撑部件的重力远大于弹簧的作用力，能够确保第一内衬体的第一外翻边不高于反应腔室的上表面，从而保证反应腔室的密封性。

当机台需要维护时，升起上电极，在弹簧的回复力作用下，第一内衬体被顶起，第一内衬体的第一外翻边高于反应腔室的上表面，能够方便地将内衬取出。

在一个示例中，反应腔室内衬包括多个调节连接件，多个调节连接件沿着第一内衬体和第二内衬体的外周均匀分布。设置多个调节连接件有利于稳固地连接第一内衬体和第二内衬体。

本实用新型的示例性实施例还提供一种反应腔室，包括上述的反应腔室内衬。

实施例

图2显示根据本实用新型的示例性实施例的反应腔室内衬的结构示意图，图3显示根据本实用新型的示例性实施例的反应腔室内衬的调节连接件的结构示意图。

如图2和图3所示，根据示例性实施例的反应腔室内衬包括第一内衬体201、第二内衬体202和调节连接件，调节连接件用于连接第一内衬体201和第二内衬体202，并调节第一内衬体和第二内衬体之间的距离。

其中，第一内衬体201为筒状，第一内衬体201的第一端设有第一外翻边203，与第一端相对的第二端设有第二外翻边204，第一外翻边203和第二外翻边204沿第一内衬体201的径向(即图2中的水平方向)由内至外延伸。第二内衬体202包括底壁和与底壁相连的环形侧壁，环形侧壁的上沿设有内翻边205，内翻边205沿第二内衬体202的径向(即图2中的水平方向)由内至外延伸。调节连接件包括螺柱206、套设于螺柱206上的第一螺母207、第二螺母208和弹簧209，第一螺母207和第二螺母208分别套设于螺柱206的两端，弹簧209设于第一螺母207和第二螺母208之间。

第二外翻边204和内翻边205上分别设有安装孔，螺柱206沿竖直方向贯穿第二外翻边204和内翻边205的安装孔，弹簧209和第一螺母207设于内翻边205的上方，第二螺母208设于第二外翻边204的下方。通过螺柱206、一对螺母和弹簧209的配合，将第二外翻边204和内翻边205紧固连接。

使用时，首先根据机台配置确定反应腔室内衬的使用高度L1；然后从内翻边205的上方将套设有弹簧209和第一螺母207的螺柱穿过第二外翻边204和内翻边205的安装孔，将第二螺母208从第二外翻边204的下方套设于螺柱206下端，调节第二螺母208的位置，使反应腔室内衬的高度L2等于使用高度L1与第一外翻边203的高度(为3mm)之和，即L2＝L1+3mm；将反应腔室内衬置于反应腔室内部，将第二内衬体202固定于反应腔室底部，此时第一内衬体201的第一外翻边203高于反应腔室的上表面；落下上电极，石英窗及支撑部件首先接触第一内衬体201的第一外翻边203，在重力作用下将第一内衬体201下压，当上电极完全落下后，由于石英窗及支撑部件的重力远大于弹簧209的作用力，能够确保第一内衬体201的第一外翻边203不高于反应腔室的上表面，从而保证反应腔室的密封性。

当机台需要维护时，升起上电极，在弹簧209的回复力作用下，第一内衬体201被顶起，第一内衬体201的第一外翻边203高于反应腔室的上表面，能够方便地将内衬取出。

以上已经描述了本实用新型的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释实施例的原理和实际应用，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的实施例。

Claims (10)

1.一种反应腔室内衬，其特征在于，包括第一内衬体、第二内衬体和调节连接件，所述调节连接件用于沿所述第一内衬体和第二内衬体的高度方向连接所述第一内衬体和所述第二内衬体，并调节所述第一内衬体和所述第二内衬体之间的距离。

2.根据权利要求1所述的反应腔室内衬，其特征在于，所述第一内衬体为筒状，所述第一内衬体的第一端设有第一外翻边，与所述第一端相对的第二端设有第二外翻边，所述第一外翻边和所述第二外翻边沿所述第一内衬体的径向由内至外延伸。

3.根据权利要求2所述的反应腔室内衬，其特征在于，所述第二内衬体包括底壁和与所述底壁相连的环形侧壁，所述环形侧壁的上沿设有内翻边，所述内翻边沿所述第二内衬体的径向由外至内延伸。

4.根据权利要求3所述的反应腔室内衬，其特征在于，所述调节连接件包括限位件和以及与所述限位件相配合的弹性部件。

5.根据权利要求4所述的反应腔室内衬，其特征在于，所述限位件包括螺柱和分别套设于所述螺柱两端的第一螺母和第二螺母，所述弹性部件为弹簧，所述弹簧设于所述第一螺母和第二螺母之间。

6.根据权利要求5所述的反应腔室内衬，其特征在于，所述第二外翻边设于所述第二内衬体内部，与所述内翻边相对；

所述螺柱沿竖直方向分别穿过所述第二外翻边和所述内翻边，所述弹簧和所述第一螺母设于所述内翻边的上方，所述第二螺母设于所述第二外翻边的下方。

7.根据权利要求6所述的反应腔室内衬，其特征在于，所述弹簧被压缩时，所述弹簧的压缩长度大于或等于所述第一外翻边的厚度。

8.根据权利要求5所述的反应腔室内衬，其特征在于，所述第二外翻边和所述内翻边上分别设有安装孔，所述螺柱贯穿过所述安装孔。

9.根据权利要求1所述的反应腔室内衬，其特征在于，所述反应腔室内衬包括多个调节连接件，所述多个调节连接件沿着所述第一内衬体和所述第二内衬体的外周均匀分布。

10.一种反应腔室，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的反应腔室内衬。