[發(fā)明專利]工藝腔室、半導(dǎo)體加工設(shè)備及薄膜沉積方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711001790.5
• 申請(qǐng)日: 2017-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN109695022B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王濤;郭浩
• 申請(qǐng)（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(hào): C23C14/35
• 分類號(hào): C23C14/35;C23C14/50
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張?zhí)焓?/td>

1.一種工藝腔室，包括機(jī)械卡環(huán)和基座，所述機(jī)械卡環(huán)包括環(huán)形本體和沿所述環(huán)形本體周向間隔設(shè)置的多個(gè)壓爪；所述基座用于承載基片，且可升降；在所述基座上升時(shí)可將所述機(jī)械卡環(huán)頂起并帶動(dòng)所述機(jī)械卡環(huán)同時(shí)上升，每個(gè)所述壓爪疊壓在所述基片的邊緣區(qū)域；在所述基座下降時(shí)可與所述機(jī)械卡環(huán)分離；其特征在于，還包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述基座轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變所述壓爪疊壓在所述基片周向上的位置，使整個(gè)所述基片上均沉積有薄膜；其中，

所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述基座上升并將機(jī)械卡環(huán)頂起，帶動(dòng)所述機(jī)械卡環(huán)同時(shí)上升直至工藝位置，以進(jìn)行第一次沉積薄膜；預(yù)設(shè)時(shí)間后，驅(qū)動(dòng)所述基座下降直至與所述機(jī)械卡環(huán)分離；

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述基座轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)設(shè)角度，以改變所述基座上升時(shí)所述機(jī)械卡環(huán)的壓爪疊壓在所述基片周向上的位置；

所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還用于驅(qū)動(dòng)所述基座再次上升并將機(jī)械卡環(huán)頂起，帶動(dòng)所述機(jī)械卡環(huán)同時(shí)上升直至工藝位置，以進(jìn)行第二次沉積薄膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝腔室，其特征在于，還包括基座波紋管裝置；

所述基座波紋管裝置包括：波紋管和支撐軸結(jié)構(gòu)；

所述支撐軸結(jié)構(gòu)的頂端用于支撐所述基座，底端貫穿所述腔體的底壁位于所述腔體之外；

所述波紋管套置在所述支撐軸結(jié)構(gòu)的頂端和腔體底壁之間的側(cè)壁外側(cè)；

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述腔體的外部與所述支撐軸結(jié)構(gòu)相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝腔室，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：第一帶輪、同步輪和第二帶輪；

所述第一帶輪與旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)相連，用以在所述旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述同步輪分別與第一帶輪和第二帶輪相連，所述第二帶輪與所述支撐軸結(jié)構(gòu)相連，用以將所述第一帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過所述第二帶輪傳遞至所述支撐軸結(jié)構(gòu)，以使所述支撐軸結(jié)構(gòu)帶動(dòng)所述基座轉(zhuǎn)動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝腔室，其特征在于，還包括：設(shè)置在腔體外的磁流體密封裝置，

所述磁流體密封裝置包括：均為筒狀結(jié)構(gòu)的底座和本體，

所述底座套置在所述本體的側(cè)壁外側(cè)且固定在所述腔體的底壁上，

所述底座和本體之間的間隙通過磁流體材料密封；

所述本體套置在所述支撐軸結(jié)構(gòu)的側(cè)壁外側(cè)，所述波紋管被限制在所述本體的上端面和所述支撐軸結(jié)構(gòu)的頂端之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工藝腔室，其特征在于，所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：支架、直線導(dǎo)軌和抱塊；

所述支架與所述本體固定；

所述直線導(dǎo)軌與所述支架固定；

所述抱塊的一端抱緊所述支撐軸結(jié)構(gòu)，另一端與所述直線導(dǎo)軌相連；

所述抱塊還用于與升降伺服電機(jī)相連，用于在所述升降伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下沿所述直線導(dǎo)軌升降，并傳遞至所述支撐軸結(jié)構(gòu)以帶動(dòng)所述基座升降。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝腔室，其特征在于，所述腔體內(nèi)設(shè)置有：套置在所述腔體的側(cè)壁內(nèi)側(cè)且為筒狀結(jié)構(gòu)的環(huán)形內(nèi)襯；

所述環(huán)形內(nèi)襯的下端部形成有朝向筒內(nèi)延伸的懸臂；

所述機(jī)械卡環(huán)放置在所述懸臂上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工藝腔室，其特征在于，所述腔體的頂壁的內(nèi)表面上設(shè)置有用于安裝靶材的靶材位。

8.一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，包括工藝腔室，其特征在于，所述工藝腔室采用權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的工藝腔室。

9.一種薄膜沉積方法，其特征在于，包括以下步驟：

驅(qū)動(dòng)基座上升并將機(jī)械卡環(huán)頂起，帶動(dòng)所述機(jī)械卡環(huán)同時(shí)上升直至工藝位置；

第一次沉積薄膜；

預(yù)設(shè)時(shí)間后，驅(qū)動(dòng)基座下降直至與所述機(jī)械卡環(huán)分離；

驅(qū)動(dòng)基座轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)設(shè)角度，以改變所述基座上升時(shí)所述機(jī)械卡環(huán)的壓爪疊壓在所述基片周向上的位置；

驅(qū)動(dòng)所述基座再次上升并將機(jī)械卡環(huán)頂起，帶動(dòng)所述機(jī)械卡環(huán)同時(shí)上升直至工藝位置；

第二次沉積薄膜。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜沉積方法，其特征在于，所述第一次沉積薄膜和所述第二次沉積薄膜的預(yù)設(shè)厚度相同。