[發明專利]反應腔室及具有其的等離子體設備

有效

• 申請號: 201210563098.2
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103887137A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 鄭金果
• 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;H01L21/67
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成;黃德海

技術領域

本發明涉及等離子體領域，尤其是涉及一種反應腔室及具有其的等離子體設備。

背景技術

在真空環境中要實現熱傳導，必須有能夠導熱的介質存在于熱傳導的兩個物體之間，例如，在真空反應腔中硅片放在基座上面，在真空環境下，當需要通過基座加熱或者冷卻硅片時，若兩者之間沒有足夠的熱導體存在，則達不到控制硅片溫度的目的。

現有技術中的一種用于等離子工藝的硅片卡盤裝置，該硅片卡盤裝置包括下盤以及上盤，上盤由金屬、合金或陶瓷制成，并具有0.02mm至5mm之間的厚度，下盤由鋁合金或陶瓷制成，硅片被上盤壓緊在下盤上，且硅片與下盤之間的接觸面設置有等溫涂層，等溫涂層選自基于丙烯酸（acry1）的樹脂、基于特氟綸（teflon）的樹脂和基于聚醯亞胺的樹脂中的一種，其中基于特氟綸的樹脂包括玄子聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚四氟乙烯（PTFE）和全氟烷氧基（PFA）中的一種。硅片由上盤壓緊后，通過螺釘將上盤和下盤固定在一起。下盤中形成有氣體給送孔，在等離子工藝過程中通過氣體給送孔在硅片與等溫涂層之間送給惰性氣體（氬氣或氦氣），以實現溫度傳遞。

但樹脂材料存在在真空環境中會很大程度影響到反應腔的真空度，并且隨著工藝的進行，樹脂材料可能會揮發出有害顆粒，直接影響硅片的工藝結果。該硅片卡盤裝置采用螺釘緊固方式，需要人為來拆裝硅片，拆裝硅片的工作可以將硅片卡盤裝置取出在腔室外進行。也可以直接在腔室內進行。不能實現自動工藝、自動傳片。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種可簡單、快捷地控制晶片溫度的反應腔室。

本發明的另一個目的在于提出一種具有上述反應腔室的等離子體設備。

根據本發明第一方面實施例的反應腔室，包括：腔室本體；基座，所述基座沿豎向在第一位置和位于所述第一位置之下的第二位置之間可移動地設在所述腔室本體內且所述基座的頂部適于承載晶片，所述基座內形成有沿著所述豎直方向貫穿所述基座的氣體給送通路，以將工藝氣體供給至所述基座的表面；壓緊件，所述壓緊件形成有內孔，且所述壓緊件設置成在所述基座移動到所述第一位置時所述壓緊件的內周邊壓緊所述晶片的外邊緣。

根據本發明實施例的反應腔室，承載有晶片的基座可在第一位置和第二位置之間移動，當基座移動到第一位置時，壓緊件的內周邊壓緊晶片的外邊緣，從而使得晶片彎曲變形，使得晶片與基座的上表面之間形成有封閉的間隙，工藝氣體通過氣體給送通路進入到間隙內，使得晶片與基座之間分布有可傳導溫度的工藝氣體，從而對晶片進行工藝處理，由此可簡單、快捷、準確地控制晶片的溫度，提高晶片的工藝效果，且該反應腔室結構簡單，使用方便。

另外，根據本發明的反應腔室還具有如下附加技術特征：

在本發明的一些實施例中，所述基座的周向邊緣形成有環形凸起，用于支撐所述晶片。從而提高晶片與基座的上表面之間形成的間隙的密封性。

進一步地，所述基座的上表面形成有氣體流道，所述氣體流道與所述氣體給送通路相連通。可使得通過氣體給送通道進入到晶片與基座之間的間隙中的工藝氣體更均勻的分布在晶片的下表面，從而可達到更均勻加熱或冷卻晶片的目的，提高工藝效果。

具體地，所述氣體流道包括：環形槽，所述環形槽分布在所述基座的邊緣且位于所述環形凸起之內；多個分支槽，所述多個分支槽中的每一個的第一端與所述氣體給送通路相連通，且每個所述分支槽的第二端與所述環形槽相連通。從而進一步保證了工藝氣體能均勻的分布在晶片的下表面上，進而能更均勻加熱或冷卻晶片，進一步提高工藝效果。

優選地，所述多個分支槽沿所述環形槽的周向均勻地分布在所述基座的上表面上。從而進一步保證工藝氣體能更均勻的分布在晶片的下表面上，進一步提高工藝效果。

進一步地，所述環形槽包括第一子環形槽和第二子環形槽，所述第二子環形槽的直徑大于所述第一子環形槽的直徑，且所述第二子環形槽和所述第一子環形槽同心設置，每個所述分支槽的第一端與所述氣體給送通路相連通且第二端與所述第二子環形槽相連通，每個所述分支槽貫穿所述第一子環形槽。從而更進一步保證工藝氣體能更均勻的分布在晶片的下表面上，進一步提高工藝效果。