[发明专利]加热腔室以及等离子体加工设备

说明书

技术领域

本发明涉及微电子加工技术领域，具体地，涉及一种加热腔室以及等离子体加工设备。

背景技术

物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，以下简称PVD)技术是微电子领域常用的加工技术，如，用于加工集成电路中的铜互连层。制作铜互连层主要包括去气、预清洗、Ta(N)沉积以及Cu沉积等步骤，其中，去气步骤是去除基片等被加工工件上的水蒸气及其它易挥发性杂质。在实施去气步骤时，需要将基片等被加工工件加热至300℃以上。图1为现有的PVD设备的结构示意图。请参阅图1，PVD设备包括加热腔室10，在加热腔室10的内部设置有密封石英窗13，借助密封石英窗13将加热腔室10分隔为上子腔室和下子腔室。其中，在下子腔室内的底部设有用于承载基片的支撑平台11，在支撑平台11的内部设置有加热丝组件111，用以加热设置于支撑平台11上的基片14。为了使基片14能够快速升温，提高PVD设备的加工效率，在上子腔室内的顶部设置有加热灯泡12，其通过辐射方式透过密封石英窗13对设置在支撑平台11表面的基片14进行加热。

如图2所示，为沿图1中A-A线的剖面图。加热灯泡12沿加热腔室10的周向排列设置。由于加热灯泡12离散配置，因而加热灯泡12向基片14的各区域辐射的热量不均匀，导致基片14各个区域的温度不均，从而导致工艺不均匀。而且，在加热基片14的过程中，由于基片14边缘区域的热散失速率高于其中心区域的热散失速率，导致基片14的中心区域与边缘区域存在温差，进一步降低了工艺的均匀性。

此外，上述PVD设备是借助加热丝组件111和加热灯泡13来加热基片14，这不仅增加了PVD设备的结构复杂性，而且还增加了PVD设备的制造成本。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种加热腔室以及等离子体加工设备，其不仅缩小了被加工工件的各区域之间的温差，从而提高了工艺的均匀性，而且结构简单，制造成本较低。

为实现本发明的目的而提供一种加热腔室，其包括腔室本体、石英窗和加热灯，所述石英窗将所述腔室本体分隔为上子腔室和下子腔室，其中，所述加热灯设置于所述下子腔室内，并透过所述石英窗向所述上子腔室内辐射热量；在所述上子腔室内设置有采用导热材料制作的匀热板，被加工工件由所述匀热板承载，所述匀热板将吸收到的所述加热灯辐射的热量传导至所述被加工工件。

其中，所述导热材料包括具有导热性能的陶瓷、石墨或金属。

其中，所述上子腔室保持真空状态或在所述上子腔室内充入惰性气体。

其中，在所述上子腔室室壁的内侧设置有支撑部件，用以支撑所述匀热板。

其中，所述支撑部件为支撑环，所述支撑环的外缘固定在所述上子腔室的室壁上；或者，所述支撑部件为沿所述上子腔室的内周缘分布的多个支撑板，所述支撑板的一端固定于所述上子腔的室壁上，另一端沿所述上子腔室的径向方向延伸；而且，多个所述支撑板的上表面在同一水平面。

其中，所述支撑部件为沿所述加热腔室的内周缘分布的多个凸部，所述凸部沿所述上子腔室的径向方向凸出；而且，多个所述凸部的上表面在同一水平面；或者，所述支撑部件为设置在所述上子腔室内侧的凸环，所述凸环沿所述上子腔室的径向方向凸出。

其中，在所述下子腔室内且位于所述加热灯的下方设置有反射板，用以将所述加热灯辐射的热量朝向所述匀热板辐射。

优选地，在所述反射板的内表面且靠近所述下子腔室的侧壁位置设置有侧反射板，用以减少所述加热灯辐射的热量自所述下子腔室侧壁的损失。

其中，在所述反射板的下表面贴合有冷却板，在所述冷却板内设置有冷却水管路，在所述冷却水管路内通入冷却水，借助所述冷却水对所述反射板进行冷却。

其中，在所述冷却板的下表面设置有用于固定所述加热灯的安装部件，在所述反射板和冷却板上且与所述安装部件相对应的位置处分别设置有贯穿其厚度的通孔，所述加热灯穿过所述通孔与所述安装部件连接。

本发明还提供一种等离子体加工设备，包括加热腔室，其采用本发明提供的上述加热腔室。

本发明具有以下有益效果：