[發明專利]擋環組件、半導體腔室及其清理方法

有效

• 申請號: 202011539748.0
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112853314B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 劉勝明;何中凱;鄭波;榮延棟
• 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: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;C23C16/455
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

1.一種半導體腔室，其特征在于，包括腔室上蓋、側抽氣上擋環、側抽氣下擋環和基座，所述腔室上蓋、所述側抽氣上擋環、所述側抽氣下擋環從上至下依次設置并圍成空腔，所述基座位于所述空腔內用于加熱并承載待加工工件，所述基座上設有擋環組件；

所述擋環組件包括：上擋環和下擋環，所述上擋環的下表面邊緣設有向下突出的上擋環定位腳；所述下擋環的上表面設有與所述上擋環定位腳配合的下擋環定位槽，所述下擋環定位槽內設有壓力檢測元件；

所述側抽氣上擋環的內徑大于所述側抽氣下擋環的內徑，所述上擋環的外徑大于所述側抽氣下擋環的內徑且小于所述側抽氣上擋環的內徑；

所述基座能夠帶動所述擋環組件在所述空腔內上下運動，其中，所述上擋環僅能夠在所述側抽氣下擋環的上方空間運動，所述基座向下運動過程中，當所述上擋環邊緣下表面與所述側抽氣下擋環的頂部接觸時，所述上擋環的所述上擋環定位腳與所述下擋環的所述下擋環定位槽分離；

所述壓力檢測元件用于在所述上擋環定位腳與所述下擋環定位槽分離時檢測所述上擋環定位腳與所述下擋環定位槽之間的擠壓力的壓力值是否大于預設壓力值，若小于所述預設壓力值，則使所述上擋環定位腳與所述下擋環定位槽分離，若大于等于所述預設壓力值，則使所述上擋環定位腳與所述下擋環定位槽停止分離。

2.根據權利要求1所述的半導體腔室，其特征在于，所述壓力檢測元件包括壓敏定位陶瓷套，所述壓敏定位陶瓷套嵌設于所述下擋環定位槽內，并與所述下擋環定位槽內表面貼合。

3.根據權利要求2所述的半導體腔室，其特征在于，還包括壓電陶瓷換能器，所述壓電陶瓷換能器通過引線與所述壓敏定位陶瓷套電連接，用于將所述壓敏定位陶瓷套形變產生的電信號變化量轉換為壓力信號。

4.根據權利要求1所述的半導體腔室，其特征在于，所述上擋環的外徑大于所述下擋環的外徑。

5.根據權利要求1所述的半導體腔室，其特征在于，所述上擋環和所述下擋環的材質均為陶瓷。

6.根據權利要求1所述的半導體腔室，其特征在于，所述上擋環內側邊緣頂部為一傾斜表面。

7.根據權利要求1所述的半導體腔室，其特征在于，所述基座頂部設有用于支撐所述待加工工件的凸臺；

所述下擋環設置于所述凸臺的外側，所述下擋環的上表面高于所述凸臺的頂面，且所述下擋環的內側與所述凸臺的外側之間形成傾斜向上的壓邊吹掃氣道，所述上擋環的內側下表面與所述凸臺上表面邊緣形成水平氣道。

8.根據權利要求1所述的半導體腔室，其特征在于，所述側抽氣下擋環上設置有與所述空腔連通的側抽氣孔。

9.一種如權利要求1-8任意一項所述的半導體腔室的清理方法，其特征在于，包括：

將所述基座上升至第一預設高度，使所述下擋環與所述上擋環接觸，其中所述上擋環的所述上擋環定位腳插入所述下擋環的所述下擋環定位槽內并與所述下擋環定位槽內的壓力檢測元件接觸；

向半導體腔室內通入等離子體和工藝氣體，以進行高位清理；

高位清理完成后，通過所述壓力檢測元件采集所述上擋環定位腳與所述下擋環定位槽之間擠壓力的實際壓力值；

判斷所述實際壓力值是否小于預設壓力值，若是則將基座下降至第二預設高度，使所述上擋環與所述下擋環分離，以進行低位清理；

若所述實際壓力值大于等于所述預設壓力值，則停止向半導體腔室內通入所述等離子體，以使所述上擋環和所述下擋環降溫，直到所述上擋環定位腳與所述下擋環定位槽之間擠壓力的實際壓力值小于所述預設壓力值后，將所述基座下降至第二預設高度，使所述上擋環與所述下擋環分離，并再次向半導體腔室內通入所述等離子體和所述工藝氣體，以進行低位清理。