[发明专利]反应腔室以及薄膜沉积设备

说明书

技术领域

本发明涉及微电子加工技术领域，具体地，涉及一种反应腔室以及薄膜沉积设备。

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，用于在蓝宝石基片上制备掺锡氧化铟(Indium Tin Oxide，以下简称ITO)薄膜。在实施工艺时，需要对蓝宝石基片进行加热，以保证沉积在蓝宝石基片上的ITO薄膜能够正常结晶。

请参阅图1，图1为现有的PVD设备的结构示意图。，PVD设备包括反应腔室10和托盘12以及用于传输托盘12的机械手(图中未示出)。在反应腔室10的内部设置有石英窗11，借助石英窗11将反应腔室10分隔为上子腔室和下子腔室。在反应腔室10的使用过程中，上子腔室与大气连通，下子腔室保持真空状态。

其中，在下子腔室内设置有托盘12，用以承载基片等被加工工件；并且，在托盘12的下方设有提升装置，提升装置用于在实施工艺时承载托盘12，并在装、卸载托盘12的过程中驱动托盘12上升或下降，以与机械手配合而完成托盘12的装、卸载。提升装置包括用于承载托盘12的支撑针14以及与支撑针14连接的驱动电机15。在装载托盘12的过程中，机械手将托盘12移入反应腔室10内且位于支撑针14的上方；驱动电机15驱动支撑针14上升，并使支撑针14顶起托盘12，即将托盘12置于支撑针14的顶端；空载的机械手移出反应腔室10，从而完成托盘12的装载。

在上子腔室内的顶部设置有加热灯泡13，用于在实施工艺时通过热辐射方式加热基片等被加工工件。

上述PVD设备借助加热灯泡13以热辐射方式加热基片等被加工工件，因此，在实际应用中不可避免地存在以下问题：

其一，由于加热灯泡13设置在大气环境中，热量容易散失，导致基片等被加工工件的升温较慢，从而降低了薄膜沉积设备的加工效率。

其二，加热灯泡13的热量需要透过石英窗11才能辐射到下子腔室内，石英窗11会使部分热量反射到加热灯泡13，从而增加了加热灯泡13辐射热量的损耗，降低了加热效率，进而降低了薄膜沉积设备的加工效率。

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，提出了一种反应腔室以及薄膜沉积设备，其不仅加热效率高，从而可以提高薄膜沉积设备的加工效率，而且加热温度均匀，从而可以提高薄膜沉积设备的工艺质量。

为实现本发明的目的而提供一种反应腔室，包括腔室本体和用于承载被加工工件的托盘，在所述腔室本体内设置有用于承载所述托盘的承载部件，其特征在于，所述托盘采用具有导磁性的材料制作；并且，在所述托盘的下方设置有感应线圈，所述感应线圈呈漏斗状，并且所述感应线圈包括以螺旋方式绕制而成的多匝线圈，所述感应线圈的轴线与所述托盘的轴线重合；所述感应线圈与交流电源连接，借助所述感应线圈产生的交变磁场在所述托盘内产生涡电流来加热所述托盘，进而加热被加工工件。

其中，所述感应线圈与所述托盘下表面之间的距离自所述感应线圈的中心向所述感应线圈的边缘逐渐减小。

其中，所述感应线圈与所述托盘下表面之间的距离自所述感应线圈的中心向所述感应线圈的边缘逐渐增大。

其中，在所述托盘的径向方向上，相邻匝数的两匝线圈之间的间距自所述感应线圈的中心向所述感应线圈的边缘逐渐减小。

其中，在所述托盘的径向方向上，相邻匝数的两匝线圈之间的间距自所述感应线圈的中心向所述感应线圈的边缘逐渐增大。

其中，所述感应线圈包括由金属丝绕制而成的多匝线圈，并且在所述金属丝的外表面设置有绝缘层，用以使相邻的两匝线圈之间电绝缘。

其中，在所述托盘的径向方向上，相邻的两匝线圈之间的间距相等。

其中，所述承载部件为支撑针，所述支撑针的数量为三个以上，所述托盘由所述支撑针的顶端承载。

其中，所述反应腔室还包括提升装置，所述提升装置设置在所述腔室本体内且位于所述支撑针和所述感应线圈的下方，所述提升装置包括连杆和第一驱动源，所述连杆分别与所述支撑针和所述感应线圈固定连接；所述第一驱动源与所述连杆连接，在所述第一驱动源的驱动下，所述连杆带动所述支撑针和所述感应线圈作往复运动。

其中，所述第一驱动源包括气缸、电机或液压装置。

其中，所述承载部件为采用绝缘材料制作的托架，所述托盘放置于所述托架的上表面，并且，所述感应线圈设置于所述托架的内部。