[發明專利]一種反應腔室以及應用該反應腔室的等離子體加工設備

有效

• 申請號: 201110424577.1
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN103160813A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 王一帆
• 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: C23C16/52
• 分類號: C23C16/52
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

技術領域

本發明涉及微電子加工技術領域，具體地，涉及一種反應腔室及應用該反應腔室的等離子體加工設備。

背景技術

金屬有機化學氣相淀積(Metal?Organic?Chemical?VaporDeposition，以下簡稱MOCVD)技術是使有機金屬原料氣體、氫化氣體或鹵化氣體熱分解而獲得薄膜的技術因其具有鍍膜成分易控、鍍膜均勻致密以及附著力優良等優點而被廣泛用于制備各種薄膜

圖1為現有的一種MOCVD設備的結構簡圖。請參閱圖1，MOCVD設備包括反應腔室1，反應腔室1包括外腔室10以及設置在外腔室10內部的內腔室11，內腔室11的外徑小于外腔室10的內徑，從而在外腔室10與內腔室11之間形成可供氣體流動的氣體通道13，氣體通道13與位于外腔室10底部的排氣通道14連通。用于輸送工藝氣體的進氣通道16自反應腔室1的頂部伸入內腔室11內，并在進氣通道16上設有用于承載基片等被加工工件18的多個托盤15，多個托盤15沿進氣通道16的長度方向間隔設置且與進氣通道16垂直。在進氣管道16上緊靠托盤15的上表面的位置處設有進氣口17，工藝氣體通過進氣口17進入內腔室11內。在內腔室11的室壁上設有多個排氣口12，參與反應后的工藝氣體自排氣口12排出內腔室11，然后通過氣體通道13匯聚至排氣通道14排出。

在實際使用過程中，由于排氣孔12的大小固定，無法借助排氣孔12對被加工工件18的溫度進行調節，這使得現有的MOCVD設備對工藝參數的可調性差。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種反應腔室以及應用該反應腔室的等離子體加工設備，其排氣口的大小可以調節，從而可以協助調節內腔室的溫度分布，進而可以提高等離子體加工設備的可調性。

為實現本發明的目的而提供一種反應腔室，包括外腔室、內腔室以及氣體輸送管，所述內腔室設置在所述外腔室內，且在所述內腔室和所述外腔室之間形成有氣體通道，所述氣體通道與外腔室的排氣通道連通，所述氣體輸送管設置在所述內腔室內，在所述氣體輸送管上設有向所述內腔室輸送工藝氣體的進氣口，在所述內腔室的室壁上設有排氣口，其中，在所述排氣口位置設有用于調節所述排氣口大小的排氣口調節單元。

其中，所述排氣口調節單元包括遮擋板和驅動裝置，所述遮擋板緊貼所述內腔室的室壁設置且位于所述排氣口位置，所述驅動裝置驅動所述遮擋板移動，以調節所述遮擋板遮擋所述排氣口的大小。

其中，所述內腔室為圓筒形結構，所述遮擋板為圓環，所述驅動裝置為直線電機，所述直線電機驅動所述遮擋板在所述內腔室的軸向方向上運動。

其中，所述內腔室為圓筒形結構，所述遮擋板為圓環，在所述遮擋板上設有與所述排氣口尺寸相同的通孔，所述驅動裝置為旋轉電機，所述旋轉電機驅動所述遮擋板繞所述內腔室的中心轉動，從而調節所述通孔與所述排氣口的重合度。

其中，在所述內腔室的軸向方向上設有多排所述排氣口，而且遮擋板的數量與所述排氣口的排數對應，多個所述遮擋板通過連接板連接在一起，所述驅動裝置驅動所述多個遮擋板移動。

其中，所述遮擋板的厚度為1～2mm。

其中，在所述內腔室內設有多個用于承載被加工工件的托盤，多個所述托盤在所述氣體輸送管的長度方向間隔設置且與所述氣體輸送管垂直，在所述氣體輸送管上設有與所述托盤數量對應的進氣口，在所述內腔室的室壁上設有與所述托盤數量對應的排氣口。

優選地，在所述內腔室的軸向方向上，所述進氣口高于所述托盤的上表面，所述排氣口低于所述托盤的下表面。

其中，在所述外腔室的外側設有用于加熱所述外腔室內部的感應線圈，所述感應線圈與交流電源連接。

本發明還提供一種等離子體加工設備，其包括反應腔室、中央進氣系統及排氣系統，其中，所述反應腔室采用了本發明提供的上述反應腔室，所述中央進氣系統與所述氣體輸送管連接，所述排氣系統與所述外腔室的排氣口連接。

本發明具有以下有益效果：

本發明提供的反應腔室，其通過在緊貼內腔室的排氣口的位置設置排氣口調節單元，能夠調節排氣口的大小，從而調節了反應腔室的熱損耗速率，進而改變了反應腔室的溫度分布，這實現了等離子體加工設備借助調節排氣口的大小來協助調節反應腔室內的溫度分布的調節方式，進而提高了等離子體加工設備的可調性。

本發明提供的等離子體加工設備，其通過采用本發明提供的反應腔室，能夠借助調節排氣口的大小來協助調節反應腔室內的溫度分布的調節方式，進而提高了等離子體加工設備的可調性。

附圖說明