[發明專利]一種用于反應腔的屏蔽結構

在審

• 申請號: 201310533349.7
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN104593735A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 佘清;呂鈾
• 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: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34
• 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

本發明涉及半導體生產技術，尤其涉及一種用于反應腔的屏蔽結構。

背景技術

在半導體生產領域中，進行PVD（Physical?Vapor?Deposition，物理氣相沉積）時，通常采用ICP（Inductively?Coupled?Plasma，電感耦合等離子體）的方法在反應腔內激發高密度的等離子體，并由等離子體轟擊濺射源，使得濺射源濺射出分子、原子或離子并沉積在基片上形成薄膜。通常，濺射粒子做無規則運動時也會轟擊介質窗的內壁，此外，用于傳輸射頻能量的放電線圈設置在腔室外與反應腔內的等離子體之間存在容性耦合，會進一步吸引高能量帶電離子轟擊反應腔介質窗的內壁，導致介質窗的使用壽命縮短。此外，帶電離子或濺射粒子轟擊介質窗的內壁時還會產生沉積或濺射，若在介質窗的內壁上沉積出閉合的金屬層，則會影響射頻能量的耦合，而撞擊介質窗的內壁后剝落的顆粒會造成污染，需要頻繁清洗，提高了成本。

為解決上述問題，通常會在反應腔的介質窗的內壁內設置一個屏蔽層，該屏蔽層用于減少帶電離子或濺射粒子對介質窗的內壁的轟擊，避免產生沉積，減少介質窗表面產生的濺射，同時，該屏蔽層不能對射頻能量的傳輸產生影響。圖1為現有技術中的反應腔及屏蔽層的縱切面示例圖，圖2為現有技術中的反應腔及屏蔽層橫切面示例圖，如圖1和圖2所示，現有技術中，位于濺射源3下方的介質窗1的內側設置有圓環形的屏蔽層2，介質窗1的外側設置有放電線圈4，屏蔽層2通常選用良導體，如銅、鋁制成，其能夠避免帶電離子或濺射粒子撞擊介質窗1的內壁，且如圖2所示，屏蔽層2上設置有齒狀溝槽5，避免了形成閉合環路影響射頻能量的傳輸。

然而，現有的屏蔽層結構在實際應用中存在如下問題：屏蔽層加工困難，其齒狀溝槽在生產中精度難以保證，容易造成屏蔽層閉合從而產生較大環流，影響射頻能量的傳輸；在PVD工藝過程中，屏蔽層由于不斷受到帶電離子轟擊，使其溫度升高，進而發生膨脹造成對介質窗的破壞，或者可能發生膨脹導致存在閉合環路，產生環流影響射頻能量傳輸，此外，現有的屏蔽層結構的齒狀溝槽中容易沉積濺射粒子導致齒狀溝槽閉合而產生閉合環路。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種用于反應腔的屏蔽結構，以克服現有技術中屏蔽層結構的齒狀溝槽中容易沉積濺射粒子導致齒狀溝槽閉合的問題。

為實現上述目的，本發明提供一種用于反應腔的屏蔽結構，所述反應腔包括介質窗，所述屏蔽結構包括遮擋件和遮擋層，所述遮擋層設置在所述介質窗的內壁上，且所述遮擋層包括至少一個缺口，以使所述遮擋層在周向上不連續，所述遮擋件設置在所述介質窗的內壁上并位于所述缺口中，且所述遮擋件凸出于所述介質窗的內壁，所述遮擋件與所述遮擋層之間形成有射頻能量傳送通道。

優選地，所述遮擋件覆蓋所述缺口。

優選地，所述遮擋件包括遮擋部和連接部，所述遮擋部與所述連接部固定連接，所述連接部固定設置在所述介質窗的內壁上并位于所述缺口中，所述遮擋部延伸至覆蓋所述遮擋層邊緣。

優選地，所述遮擋件為與所述缺口一一對應。

優選地，所述缺口在所述介質窗的內壁壁上關于所述反應腔的中心軸線對稱分布。

優選地，所述缺口為4個，且所述4個缺口在所述介質窗的內壁上關于所述反應腔的中心軸線為十字對稱分布。

優選地，所述遮擋層和/或所述遮擋件的材質為金屬良導體。

優選地，所述遮擋層由所述金屬良導體噴涂在所述介質窗的內壁上形成。

優選地，所述遮擋層的厚度為0.5-2mm。

優選地，所述遮擋層和所述遮擋件表面形成有凸起和/或凹坑。

可見，本發明通過由遮擋件和遮擋層形成的屏蔽結構，有效地防止了濺射粒子或者帶電離子轟擊介質窗的內壁，能夠對介質窗內壁形成保護，同時，避免了濺射粒子沉積出的金屬層產生閉合環路，上述遮擋件和遮擋層還能夠吸附濺射到其上的濺射粒子，避免了濺射粒子剝落后造成的顆粒污染。與現有技術相比，本發明的屏蔽結構由遮擋件和遮擋層兩個獨立的部件組成，克服了現有技術中屏蔽層結構的齒狀溝槽中容易沉積濺射粒子導致齒狀溝槽閉合的問題，降低了加工精度的要求，節約了成本，同時，本發明能夠有效避免現有技術中的屏蔽結構受熱膨脹后導致產生閉合環路或者造成對介質窗的破壞的問題。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1為現有的反應腔及屏蔽層的縱剖面示例圖；