[發(fā)明專利]反應腔室

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610239112.1
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN107305853A
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設計）人: 常大磊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/687
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11112
• 代理人: 彭瑞欣,張?zhí)焓?/td>

技術領域

本發(fā)明涉及半導體制造技術領域，具體地，涉及一種反應腔室。

背景技術

預清洗技術已被廣泛地應用在半導體制備工藝中，特別是對于集成電路、硅穿孔等制造工藝。預清洗的目的是去除晶圓表面上的沾污和雜質(zhì)，以有利于后續(xù)沉積工藝的有效進行，保證集成電路器件的整體性能。

常用的預清洗腔室通常采取電感耦合等離子體(ICP)加工設備，其基本原理是利用射頻電源產(chǎn)生的高壓交變電場，將工藝氣體(例如氬氣、氦氣、氫氣和氧氣等)激發(fā)形成等離子體，該等離子體中具有高反應活性或高能量的離子，這些離子通過化學反應或物理轟擊作用，對工件表面進行雜質(zhì)的去除。

現(xiàn)有的一種預清洗腔室包括基座、基座升降機構(gòu)、機械壓環(huán)和壓環(huán)支撐柱，其中，基座用于承載晶片；基座升降機構(gòu)用于驅(qū)動基座上升至工藝位置進行工藝，或者下降至裝卸位置進行取放片操作。機械壓環(huán)用于在基座位于工藝位置時利用自身重力將晶片固定在基座上。壓環(huán)支撐柱包括至少三個，且環(huán)繞在基座的周圍用于在基座離開工藝位置時支撐機械壓環(huán)。上述機械壓環(huán)為單個環(huán)體，且具有多個壓爪，均勻地壓住晶片上表面的邊緣區(qū)域。

但是，在實際應用中，由于基座與機械壓環(huán)之間會存在安裝偏差，導致當壓環(huán)被基座頂起之后很難均勻地壓住晶片，一旦晶片受力不均，往往會出現(xiàn)碎片或卡滯情況。而且，由于在工藝過程中機械壓環(huán)因受到離子持續(xù)轟擊而快速升溫，高溫的機械壓環(huán)也會對晶片造成損傷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一，提出了一種反應腔室，其不僅可以避免機械壓環(huán)的溫度過高，還可以降低機械壓環(huán)與基座之間的位置偏差，從而可以使晶片受力均勻，降低了碎片或卡滯的風險。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種反應腔室，包括基座、基座升降機構(gòu)、機械壓環(huán)和支撐件，其中，所述基座用于承載晶片；所述基座升降機構(gòu)用于驅(qū)動所述基座上升至工藝位置或者下降至裝卸位置；所述機械壓環(huán)用于在所述基座位于所述工藝位置時將所述晶片固定在所述基座上；所述支撐件用于在所述基座離開所述工藝位置時支撐所述機械壓環(huán)；所述機械壓環(huán)包括由上而下依次設置的遮擋環(huán)、壓環(huán)和定位環(huán)，其中，所述壓環(huán)用于在所述基座位于所述工藝位置時，壓住所述晶片上表面的邊緣區(qū)域；所述定位環(huán)與所述支撐件相互配合，以使二者的位置相對固定；所述遮擋環(huán)用于遮擋所述壓環(huán)和所述定位環(huán)暴露在所述反應腔室中的表面。

優(yōu)選的，所述定位環(huán)采用金屬材料制作，用以作為所述壓環(huán)的配重，增大所述壓環(huán)的重量。

優(yōu)選的，所述金屬材料包括不銹鋼。

優(yōu)選的，所述壓環(huán)采用金屬材料制作。

優(yōu)選的，在所述壓環(huán)暴露在所述反應腔室中的表面噴涂有絕緣材料；或者，在所述壓環(huán)暴露在所述反應腔室中的表面進行陽極氧化處理。

優(yōu)選的，所述遮擋環(huán)采用絕緣材料制作；或者，所述遮擋環(huán)采用金屬材料制作，且在所述遮擋環(huán)的外表面噴涂絕緣材料或者進行陽極氧化處理。

優(yōu)選的，所述壓環(huán)與所述定位環(huán)利用螺釘固定連接。

優(yōu)選的，所述支撐件包括至少三個支撐柱，且環(huán)繞設置在所述基座的周圍；在所述定位環(huán)的底部，且與各個支撐柱一一對應地位置處設置有定位孔，所述定位孔在所述基座離開所述工藝位置時，與所述支撐柱相配合。

優(yōu)選的，所述反應腔室還包括襯環(huán)，用于保護所述反應腔室的內(nèi)壁不被等離子體刻蝕；所述襯環(huán)的下端具有環(huán)形支撐部，所述環(huán)形支撐部用作所述支撐件；在所述定位環(huán)的底部，且與所述環(huán)形支撐部相對應的位置處設置有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽在所述基座離開所述工藝位置時，與所述環(huán)形支撐部相配合。

優(yōu)選的，所述反應腔室用于預清洗腔室、物理氣相沉積腔室或者等離子體刻蝕腔室。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的反應腔室，其通過采用組合式機械壓環(huán)，即：由上而下依次設置的遮擋環(huán)、壓環(huán)和定位環(huán)，可以具有如下優(yōu)勢：

其一，借助定位環(huán)與支撐件相互配合，以使二者的位置相對固定，可以使壓環(huán)與基座的位置相對固定，從而在經(jīng)過第一次的位置調(diào)試(首先調(diào)試壓環(huán)與基座的相對位置，再使壓環(huán)與定位環(huán)固定連接)之后，后續(xù)無需再對壓環(huán)的位置進行調(diào)試，即可實現(xiàn)壓環(huán)和基座的對中，從而可以降低機械壓環(huán)與基座之間的位置偏差，使晶片受力均勻，降低了碎片或卡滯的風險。