[發明專利]反應腔室的觀察窗組件及應用其的反應腔室

在審

• 申請號: 201410583803.4
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN105629417A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 李冰
• 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: G02B7/02
• 分類號: G02B7/02;G02B7/00
• 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

本發明涉及微電子技術領域，具體地，涉及一種反應腔室的觀察窗組件及應用其的反應腔室。

背景技術

在真空設備中，觀察窗是一種不可或缺的零部件，用于供操作人員觀察反應腔室內部的狀態。以PVD腔室為例，觀察窗的主要作用體現在：在反應腔室內部安裝零部件時，操作人員從特定位置可以透過觀察窗觀察到零部件的安裝情況，以判斷零部件是否安裝到位，是否符合要求；在進行工藝的前后，也就是機械手將傳輸腔室的托盤傳入或傳出反應腔室的過程中，透過觀察窗可以觀察頂針的升降情況和托盤的到位情況；在進行工藝時，透過觀察窗可以觀察工藝的啟輝情況，晶片是否被卡住以及腔室內部是否發生故障等情況。

現有的一種觀察窗結構如圖1-圖3所示，觀察窗組件2設置在反應腔室1的側壁101上，其包括石英玻璃202和安裝法蘭201。其中，在側壁101的外側設置有腔室法蘭102，其與安裝法蘭201對接，且在二者之間設置有密封圈3，用以對二者之間的間隙進行密封。而且，側壁101、腔室法蘭102和安裝法蘭201通過螺釘6連接在一起，且三者分別具有相對應的三個通孔，石英玻璃202內嵌在安裝法蘭201的通孔內，用以供操作人員任意觀察腔室內部的狀態。

然而，在實際操作過程中，上述觀察窗視野太小，無法觀察到所需觀察的區域。如圖4所示，當觀察者在a位置向腔室內部觀察時，視野里只有A區域范圍；如果觀察者想觀察B區域的情況，則需要在b點觀看。而由于腔室外部布局的限制，觀察者的頭往往被腔室外的諸如接頭、管路及一些電子元件等擋住，無法在b點觀察。而且，也不能簡單的通過增大觀察窗面積的方式來擴大觀察視野，這是因為：

其一，由于受腔室實際結構的限制，以及在腔室設計中還存在其它需求，例如，在PVD腔室中，需要安裝進氣孔，溫控開關、真空泵接口、真空規接口等，這些接口會大量占用腔室周邊的安裝空間，以致沒有足夠的空間和面積設置觀察窗。

其二，為了獲得均一的工藝結果，腔室內需要維持均一的等離子體環境，這就要求在腔室設計中盡量減少腔室上孔洞或開口的數量及面積，因此，過大的觀察窗面積可能會影響工藝結果的均勻性。

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，提出了一種反應腔室的觀察窗組件及應用其的反應腔室，其可以在相同的觀察窗面積的條件下，擴大觀察窗的視野，從而可以觀察到腔室內所需觀察的區域。

為實現本發明的目的而提供一種反應腔室的觀察窗組件，在所述反應腔室的腔室壁上設置有觀察孔，所述觀察窗組件包括透明玻璃，所述透明玻璃設置在所述腔室壁上，且位于與所述觀察孔相對的位置處，所述觀察窗組件還包括凹透鏡，所述凹透鏡設置在所述腔室壁上，且位于與所述觀察孔相對的位置處。

其中，所述凹透鏡為雙凹透鏡、平凹透鏡或者凹度大于凸度的凹凸透鏡。

優選的，所述凹透鏡的任意一個凹球面的凹度均與所述凹透鏡的視野范圍呈正相關的對應關系。

優選的，所述凹透鏡位于所述腔室壁的內側；所述觀察窗組件還包括第一安裝組件，所述第一安裝組件包括：卡環，用于壓住所述凹透鏡朝向所述反應腔室內部的表面邊緣區域；第一螺釘，用于將卡環固定在所述反應腔室的腔室壁上。

優選的，所述卡環包括環繞在所述凹透鏡周圍的環體，且沿所述環體的內周壁環繞設置有一環形凸緣，所述環形凸緣疊置在所述凹透鏡朝向所述反應腔室內部的表面邊緣區域。

優選的，所述卡環包括環繞在所述凹透鏡周圍的環體，且沿所述環體的內周壁間隔設置有多個壓爪，所述多個壓爪疊置在所述凹透鏡朝向所述反應腔室內部的表面邊緣區域。

優選的，所述觀察窗組件還包括第二安裝組件，所述第二安裝組件包括：腔室法蘭，固定在所述腔室壁的外側，且具有第一中心孔，所述第一中心孔與所述觀察孔同軸；安裝法蘭，對應地與所述腔室法蘭相互疊置，且具有第二中心孔，所述第二中心孔與所述觀察孔同軸；密封圈，設置在所述腔室法蘭和安裝法蘭之間，用以對二者之間的間隙進行密封；第二螺釘，用于將所述腔室法蘭和安裝法蘭固定在一起；所述透明玻璃設置在所述第一中心孔或者第二中心孔內。

優選的，所述凹透鏡內嵌在所述觀察孔內。

優選的，所述透明玻璃內嵌在所述觀察孔內，且位于所述凹透鏡的內側或外側。

作為另一個技術方案，本發明還提供一種反應腔室，在所述反應腔室的腔室壁上設置有觀察孔，在所述觀察孔上設置有觀察窗組件，所述觀察窗組件采用本發明提供的上述觀察窗組件。

本發明具有以下有益效果：