[發明專利]工藝腔室及應用該工藝腔室的等離子體處理設備

有效

• 申請號: 201010282719.0
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN102403181A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 管長樂
• 申請（專利權）人: 北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張天舒;陳源

技術領域

本發明涉及微電子技術領域，具體地，涉及一種工藝腔室及應用該工藝腔室的等離子體處理設備。

背景技術

隨著現代工業的不斷發展，微電子加工技術取得了前所未有的成果。工藝水平的提高總是離不開對相關設備的改進和創新，微電子處理設備亦是如此。例如，在LED光源的生產工藝中，進行GaN基外延層或藍寶石襯底的刻蝕加工所用到的LED刻蝕機就是一種非常重要的微電子處理設備。該設備主要包括傳輸和工藝兩大系統，在工藝系統中，用于進行等離子體刻蝕的工藝腔室的結構能夠對工藝結果產生直接的影響，換句話說，基片的加工質量在很大程度上取決于工藝腔室的結構設計。

圖1A為一種常用的LED刻蝕設備的結構示意圖；圖1B為圖1A中的A-A截面的剖面圖。請一并參閱圖1A和圖1B，該設備包括相互連通的工藝腔室1和抽氣腔室2，工藝腔室1由腔壁3和絕緣上蓋7所構成，腔壁3的內側設有內襯4。工藝腔室1的側壁上具有與抽氣腔室2相連的抽氣窗11，內襯4上對應于該抽氣窗11的位置處設有多個通孔5。工藝腔室1上方位置設有進氣系統6(包括中央進氣口和邊緣進氣口)和射頻激發裝置10，工藝腔室1內的下部設有基片夾持裝置8，基片9被固定于該基片夾持裝置8的上表面。

上述設備的工藝工程如下，進氣系統6向工藝腔室1中注入工藝氣體，在射頻激發裝置10的作用下工藝氣體被激發為等離子體，借助該等離子體而實現對基片9上表面的刻蝕工藝，反應后的氣體及反應生成物經由內襯4上的通孔5以及抽氣腔室2而被排出。

在上述工藝過程中，工藝腔室中的真空度(表示真空狀態下氣體的稀薄程度，通常用壓力值來表示)是一項對工藝結果非常重要的技術參數。目前，對該真空度的控制主要通過抽氣腔室和與之相連接的真空泵來實現，其控制過程主要受以下兩個因素影響：其一，抽氣腔室和工藝腔室之間的連通面積(即，抽氣窗的面積)；其二，真空泵的抽氣能力；因此，若想獲得較大的抽真空能力就要設法增大抽氣窗的面積及真空泵的抽氣能力。但是，在抽氣腔室和工藝腔室的體積一定的情況下，抽氣窗面積具有極限值，要增大抽氣窗的面積，勢必要增加抽氣腔室的體積；另一方面，真空泵的功率同其自身體積也具有正比關系，增大真空泵功率則會增加系統的整體體積；也就是說，限于上述現有LED刻蝕設備的結構，無論采取何種措施來增大對工藝腔室的抽真空能力，都會使設備的整體體積相應增大。因此，亟需一種既能有效控制抽氣腔室及設備整體體積，又能有效增大對工藝腔室的抽真空能力的解決方案。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種工藝腔室，其無需增大抽氣腔室體積和真空泵功率即可獲得較高的抽真空能力。

為解決上述問題，本發明還提供一種應用上述工藝腔室的等離子體處理設備，其同樣無需增大抽氣腔室體積和真空泵功率即可獲得較高的抽真空能力。

為此，本發明提供一種工藝腔室，用于等離子體處理設備，其中，該工藝腔室包括腔室側壁和附著在所述側壁上的內襯，所述側壁上具有抽氣窗，在所述內襯上對應于所述抽氣窗的區域內具有第一通孔，在所述側壁和內襯之間還具有與所述抽氣窗相連通的間隙，在所述內襯上與所述間隙相對應的區域內具有用于配合所述間隙而對工藝腔室進行抽真空的第二通孔。

其中，所述間隙與所述抽氣窗兩側的邊緣相連通；相應地，所述第二通孔分布于所述第一通孔的兩側。優選地，所述第二通孔對稱地分布于所述第一通孔的兩側。

優選地，所述第二通孔在內襯上的分布區域的上緣與所述第一通孔在內襯上的分布區域的上緣相平齊。

優選地，所述第一通孔和第二通孔沿內襯周向的分布范圍的總和不超過整個內襯圓周的1/2。

其中，所述第一通孔和第二通孔的形狀包括圓孔、長條形孔。其中，所述圓孔的孔徑或長條形孔的寬度不超過5mm。

其中，所述間隙對稱地分布于所述抽氣窗的兩側。

其中，所述間隙環繞在所述內襯的整個圓周范圍內。

優選地，所述間隙的上緣與所述抽氣窗的上緣相平齊。

優選地，所述間隙的容積不超過所述工藝腔室容積的10％。

此外，本發明還提供一種等離子體處理設備，包括工藝腔室，在所述工藝腔室的側面連接有抽氣裝置，所述工藝腔室為上述本發明提供的工藝腔室。

其中，所述抽氣裝置包括抽氣腔室、真空泵，所述抽氣腔室或真空泵與所述工藝腔室的抽氣窗相連接。

本發明具有下述有益效果：