反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)備制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在集成電路和顯示器的制造過程中，通常借助等離子體加工設(shè)備對被加工工件進(jìn)行濺射(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)和刻蝕等工藝。其中，濺射工藝的基本原理是:將反應(yīng)氣體輸送至反應(yīng)腔室內(nèi)，并對靶材施加電偏壓，以形成高能粒子轟擊靶材,從而被濺射出的材料沉積在襯底上形成工藝所需的薄膜。在此過程中，被濺射出的材料不僅會沉積在襯底上，而且還會沉積在腔室壁以及反應(yīng)腔室內(nèi)的其他元件上，并形成污染源，為此，通常在反應(yīng)腔室內(nèi)設(shè)置屏蔽組件，以防止被濺射出的材料直接沉積在腔室壁以及反應(yīng)腔室內(nèi)的其他元件上。
[0003]圖1為現(xiàn)有的等離子體加工設(shè)備的剖視圖。圖2A為基座處于工藝位置時屏蔽組件的局部放大圖。圖2B為基座處于傳輸位置時屏蔽組件的局部放大圖。請一并參閱圖1、圖2A和圖2B，等離子體加工設(shè)備包括反應(yīng)腔室，在該反應(yīng)腔室的頂部設(shè)置有靶材3，并且在靶材3的下方設(shè)置有基座4，用以承載襯底2，并且基座4與升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)8連接，升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)8用于驅(qū)動基座4上升至工藝位置(如圖2A中基座4所在位置)，或者下降至傳輸位置(如圖2B中基座4所在位置);屏蔽組件包括襯環(huán)5、壓環(huán)6和沉積環(huán)7，其中，襯環(huán)5環(huán)繞在反應(yīng)腔室的腔室側(cè)壁I內(nèi)側(cè)，并且在襯環(huán)5的內(nèi)壁上設(shè)置有環(huán)形支撐部51，壓環(huán)6在基座4下降至傳輸位置時由環(huán)形支撐部51支撐；沉積環(huán)7設(shè)置在基座4的上表面上，且環(huán)繞在襯底2的周圍，用以防止暴露在等尚子體環(huán)境中的基座4上表面附著沉積物；在基座4位于工藝位置時，壓環(huán)6被沉積環(huán)7頂起，此時壓環(huán)6、沉積環(huán)7和襯環(huán)5形成封閉的保護(hù)壁，以防止腔室壁以及反應(yīng)腔室內(nèi)的其他元件上附著沉積物。
[0004]上述反應(yīng)腔室在實際應(yīng)用中不可避免地存在以下問題，即:
[0005]由于在基座4上升至工藝位置的過程中，壓環(huán)6被沉積環(huán)7頂起時二者會發(fā)生碰撞，以及在基座4下降至傳輸位置的過程中，壓環(huán)6落在環(huán)形支撐部51上也會發(fā)生碰撞，導(dǎo)致沉積在壓環(huán)6和沉積環(huán)7上的材料因撞擊而掉落顆粒，這些顆粒一旦掉落在襯底2上就會造成襯底2產(chǎn)生成膜特性缺陷，從而降低了產(chǎn)品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備，其可以避免因屏蔽組件中的各個元件發(fā)生碰撞而掉落顆粒，從而可以提聞廣品質(zhì)量。
[0007]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種反應(yīng)腔室，包括用于承載被加工工件的基座、用于驅(qū)動所述基座上升至工藝位置或者下降至傳輸位置的升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)、屏蔽組件，其特征在于，所述屏蔽組件包括襯環(huán)和遮蔽環(huán)，其中，所述遮蔽環(huán)為槽口朝上，且環(huán)繞設(shè)置在所述基座的外周壁上的環(huán)形槽體；所述襯環(huán)環(huán)繞在所述反應(yīng)腔室的側(cè)壁內(nèi)側(cè)，且所述襯環(huán)的頂端位于所述反應(yīng)腔室的頂部，并在所述襯環(huán)的底端形成有環(huán)形延伸部，所述環(huán)形延伸部在所述基座位于所述工藝位置時，自所述襯環(huán)的底端延伸至所述環(huán)形槽體內(nèi)，且不與所述環(huán)形槽體相接觸。
[0008]其中，所述襯環(huán)的底端位于所述環(huán)形槽體的外側(cè)壁外側(cè)，且低于所述環(huán)形槽體的槽口的位置處；所述環(huán)形延伸部在所述基座位于所述工藝位置時，自所述襯環(huán)的底端沿所述環(huán)形槽體的外側(cè)壁朝上延伸，并通過所述環(huán)形槽體的槽口彎曲伸入所述環(huán)形槽體內(nèi)。
[0009]其中，在所述基座位于所述工藝位置時，所述環(huán)形延伸部的頂端高度不高于用于傳輸被加工工件的傳輸裝置在位于所述反應(yīng)腔室內(nèi)進(jìn)行取片或放片時的高度。
[0010]其中，所述襯環(huán)的底端位于所述環(huán)形槽體的外側(cè)壁外側(cè)，且高于所述環(huán)形槽體的槽口的位置處，或者位于所述環(huán)形槽體的槽口上方；所述環(huán)形延伸部在所述基座位于所述工藝位置時，自所述襯環(huán)的底端傾斜或豎直朝下延伸，并通過所述環(huán)形槽體的槽口伸入所述環(huán)形槽體內(nèi)。
[0011]其中，在所述基座位于所述傳輸位置時，所述環(huán)形槽體的頂端高度不高于用于傳輸被加工工件的傳輸裝置在位于所述反應(yīng)腔室內(nèi)進(jìn)行取片或放片時的高度。
[0012]其中，在所述基座上表面的中心區(qū)域形成有凸臺，所述被加工工件置于所述凸臺上；在所述基座上表面的環(huán)繞所述凸臺的邊緣區(qū)域上設(shè)置有沉積環(huán)，用以防止暴露在等離子體環(huán)境中的所述基座上表面附著沉積物；并且，所述沉積環(huán)的頂端不高于所述凸臺的頂端。
[0013]其中，所述環(huán)形槽體的內(nèi)側(cè)壁緊靠所述基座的外周壁設(shè)置，且在所述環(huán)形槽體的內(nèi)側(cè)壁頂端設(shè)置有連接部，所述連接部自所述環(huán)形槽體的內(nèi)側(cè)壁頂端彎曲疊置在所述基座上表面的邊緣區(qū)域上；所述沉積環(huán)設(shè)置在所述連接部上。
[0014]優(yōu)選的，所述環(huán)形槽體與所述基座采用可拆卸地方式連接。
[0015]優(yōu)選的，所述襯環(huán)與所述反應(yīng)腔室的腔室壁采用可拆卸地方式連接。
[0016]作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明提供的等離子體加工設(shè)備，其包括反應(yīng)腔室，所述反應(yīng)腔室采用了本發(fā)明提供的上述反應(yīng)腔室。
[0017]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室，其屏蔽組件包括遮蔽環(huán)和襯環(huán)，其中，遮蔽環(huán)為槽口朝上，且環(huán)繞設(shè)置在基座的外周壁上的環(huán)形槽體；襯環(huán)環(huán)繞在反應(yīng)腔室的側(cè)壁內(nèi)側(cè)，且其頂端位于反應(yīng)腔室的頂部，并在該襯環(huán)的底端形成有環(huán)形延伸部，該環(huán)形延伸部在基座位于工藝位置時，自襯環(huán)的底端延伸至環(huán)形槽體內(nèi)，且不與環(huán)形槽體相接觸，此時襯環(huán)、環(huán)形延伸部和環(huán)形槽體形成封閉的保護(hù)壁，以覆蓋反應(yīng)腔室的側(cè)壁以及基座上表面以下的各個元件，從而不僅可以防止腔室壁以及反應(yīng)腔室內(nèi)的其他元件上附著沉積物，而且由于環(huán)形延伸部和環(huán)形槽體在基座上升至工藝位置或下降至傳輸位置的過程中始終不相互接觸，因而可以避免因屏蔽組件中的各個元件發(fā)生碰撞而掉落顆粒，從而可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。
[0019]本發(fā)明提供的等離子體加工設(shè)備，其通過采用本發(fā)明提供的上述反應(yīng)腔室，不僅可以防止腔室壁以及反應(yīng)腔室內(nèi)的其他元件上附著沉積物，而且可以避免因屏蔽組件中的各個元件發(fā)生碰撞而掉落顆粒，從而可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。
【附圖說明】
[0020]圖1為現(xiàn)有的等離子體加工設(shè)備的剖視圖；
[0021]圖2A為基座處于工藝位置時屏蔽組件的局部放大圖；
[0022]圖2B為基座處于傳輸位置時屏蔽組件的局部放大圖；
[0023]圖3為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室的剖視圖；
[0024]圖4A為圖3中屏蔽組件在基座處于工藝位置時的局部放大圖；
[0025]圖4B為圖3中屏蔽組件在基座處于傳輸位置時的局部放大圖；
[0026]圖5為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室的另一種屏蔽組件的局部放大圖；以及
[0027]圖6為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室的又一種屏蔽組件的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0028]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0029]圖3為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室的剖視圖。圖4A為圖3中屏蔽組件在基座處于工藝位置時的局部放大圖。圖4B為圖3中屏蔽組件在基座處于傳輸位置時的局部放大圖。請一并參閱圖3、圖4A和圖4B，反應(yīng)腔室20包括基座22、升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)30以及屏蔽組件。其中，基座22用于承載被加工工件23，其可以為靜電卡盤或機(jī)械卡盤等；升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)30用于驅(qū)動基座22上升至工藝位置或下降至傳輸位置，所謂工藝位置，是指預(yù)設(shè)的對置于基座22上的被加工工件23進(jìn)行工藝時，基座22所在的位置。所謂傳輸位置，是指預(yù)設(shè)的在機(jī)械手等的用于傳輸被加工工件23的傳輸裝置移入反應(yīng)腔室進(jìn)行取片或放片之前,基座22所在的位置。
[0030]優(yōu)選地，在基座22上表面的中心區(qū)域形成有凸臺，被加工工件23置于該凸臺上；而且，在基座22上表面的環(huán)繞凸臺的邊緣區(qū)域上設(shè)置有沉積環(huán)28，其可以采用諸如不銹鋼或鋁的金屬或氧化鋁等的陶瓷材料制成，用以防止暴露在等離子體環(huán)境中的基座22上表面附著沉積物。此外，由于僅需移除沉積環(huán)28并對其進(jìn)行清洗或交換，即可實現(xiàn)對附著在沉積環(huán)28上的沉積物清除，而無需拆除和清洗基座22，從而不僅給沉積物的清洗帶來方便，而且還可以提高基座22的使用壽命，從而可以減少等離子體加工設(shè)備的使用成本。容易理解，沉積環(huán)28應(yīng)覆蓋基座22上表面的未被被加工工件23覆蓋的整個邊緣區(qū)域。借助上述凸臺，可以實現(xiàn)使沉積環(huán)28的頂端不高于凸臺的頂端，從而可以避免由附著在沉積環(huán)28上的沉積物產(chǎn)生的顆粒掉落在被加工工件23上，產(chǎn)生成膜特性缺陷。
[0031]屏蔽組件用于防止腔室壁以及反應(yīng)腔室內(nèi)的其他元件上附著沉積物，其包括襯環(huán)25和遮蔽環(huán)，其中，遮蔽環(huán)為槽口朝上，且環(huán)繞設(shè)置在基座22的外周壁上的環(huán)形槽體27，而且，在基座22位于傳輸位置時，環(huán)形槽體27的頂端高度不高于用于傳輸被加工工件23的傳輸裝置在位于反應(yīng)腔室內(nèi)