[發明專利]介質窗的溫控裝置及應用其的反應腔室

有效

• 申請號: 201710235663.5
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN108695148B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 茅興飛;李華
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065;H01J37/32
• 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

本發明提供一種介質窗的溫控裝置及應用其的反應腔室，該介質窗的溫控裝置包括：腔體，其與介質窗形成封閉空腔，且該腔體包括進氣口和出氣口；氣體循環機構，用于將熱交換氣體通過進氣口輸送至封閉空腔內，同時通過出氣口抽取封閉空腔內的熱交換氣體。本發明提供的介質窗的溫控裝置，其可以控制介質窗的溫度，以使介質窗的溫度保持穩定，從而可以保證產品的一致性和設備的穩定性。同時，由于熱交換氣體僅在封閉空腔中流動，即使其處于高溫狀態，也不會對介質窗附近的其他零部件造成高溫影響。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，具體地，涉及一種介質窗的溫控裝置及應用該溫控裝置的反應腔室。

背景技術

等離子體刻蝕設備的原理是利用線圈在射頻電源的激勵下形成電場，使工藝腔室內的氣體轉化為等離子體，進而對材料表面進行預設圖形刻蝕工藝。在等離子體真空腔室的頂部設有介質窗，該介質窗一般采用石英或陶瓷材料等的絕緣材料制成。由線圈產生的電場能夠通過介質窗傳遞到真空腔室。

正常工藝時，等離子體生成時會伴有高溫并使介質窗處于高溫狀態；非工藝時，介質窗處于散熱狀態。如此，介質窗的上、下表面溫度是隨時變化的。同時，線圈設置在介質窗的上方，由于受到線圈結構的限制，由線圈產生的熱量不能均勻地加熱介質窗，導致介質窗的溫度不均。介質窗表面會在長期的溫度不均和變化的情況下形成粒子等污染物，從而影響產品的一致性和設備的穩定性。

因此，如何使介質窗的溫度保持穩定是目前亟待解決的問題。

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，提出了一種介質窗的溫控裝置及應用其的反應腔室，其可以使介質窗的溫度保持穩定，從而可以保證產品的一致性和設備的穩定性。

為實現本發明的目的而提供一種介質窗的溫控裝置，包括：

腔體，其與所述介質窗形成封閉空腔，所述腔體還包括進氣口和出氣口；

氣體循環機構，用于將熱交換氣體通過所述進氣口輸送至所述封閉空腔內，同時通過所述出氣口抽取所述封閉空腔內的熱交換氣體。

優選的，所述氣體循環機構包括出氣管路、進氣管路、空氣放大器和空氣加熱器，其中，

所述空氣放大器的進氣端通過所述出氣管路與所述出氣口連接；所述空氣放大器的出氣端與所述空氣加熱器的進氣端連接；所述空氣加熱器的出氣端通過所述進氣管路與所述進氣口連接。

優選的，所述空氣放大器輸出的氣體流量為50～200L/min。

優選的，所述空氣放大器包括氣體流量檢測裝置、氣體流量調節裝置和報警裝置，其中，

所述氣體流量檢測裝置用于檢測輸出的當前氣體流量，并將其發送至所述報警裝置；

所述報警裝置用于判斷所述當前氣體流量是否低于預設閾值，若是，則發出報警；

所述氣體流量調節裝置用于調節輸出的氣體流量大小。

優選的，所述氣體循環機構包括出氣管路、進氣管路、風扇和空氣加熱器，其中，

所述風扇的進氣端通過所述出氣管路與所述出氣口連接；所述風扇的出氣端與所述空氣加熱器的進氣端連接；所述空氣加熱器的出氣端通過所述進氣管路與所述進氣口連接。

優選的，所述溫控裝置還包括溫度控制器，所述溫度控制器包括溫度檢測單元、功率調節單元和控制單元，其中，

所述溫度檢測單元設置在所述介質窗朝向所述封閉空腔的表面上，用以檢測所述介質窗的實際溫度，并將其發送至所述控制單元；

所述控制單元用于將所述介質窗的實際溫度與預設溫度進行差比較，并根據比較結果控制所述功率調節單元調節所述空氣加熱器的加熱功率。