[发明专利]一种电极间距可调的离子反应腔室及电极间距调整装置

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体处理设备技术领域，具体涉及一种电极间距可调的等离子体反应腔室及电极间距调整装置。

背景技术

随着当今世界科学的不断发展进步，人们对数码高科技产品的需求不断增加，相应的功能要求也不断的提高，功能的提高离不开集成电路制造质量的提高，半导体制造质量很大程度上是由工艺腔室的环境所决定。为达到产品质量的要求，其工艺过程需要纯净的制程环境，例如化学气相沉积，物理气相沉积，蚀刻，氧化等工艺制程，为提供一个较佳的工艺环境，制造过程都在一个封闭的腔室内进行，因此需要真空腔室设备，真空腔室设是备贯穿整个制程的设备。

在半导体制造过程中广泛使用真空反应腔室。例如化学沉积处理和蚀刻工艺中利用真空腔室所提供的环境保障纯净的混合制程气体进入腔室形成等离子体，并利用真空排气系统排出废气。

当今半导体制造业所使用的设备的功能较为单一，即一种类型设备只能进行一种工艺制程，例如美国Lam Research公司推出的多种设备中，2300POLY仅限于蚀刻聚合物，2300metal仅限于蚀刻金属，美国Mattson公司推ehighlights与Suprema设备蚀刻光刻胶。这些设备的上下电极间距不可调，这样对改变工艺支撑不利，一些上下电极间距可变的机构也不够精密且占用空间大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电极间距可调的等离子体反应腔室及电极间距调整装置，以解决现有技术中存在的技术问题。

根据本发明的第一方面，提供一种电极间距可调的等离子体反应腔室，包括腔室衬套、上盖和位于由所述腔室衬套、上盖构成的空腔内的电极，所述电极包括上电极和下电极，其特征在于，还包括电极间距调整机构，所述上电极包括气体分配部件、调整极板、和多晶硅极板，所述调整极板包括金属极板和石英套筒，优选的，所述金属极板为带底圆筒状，从下向上套装在所述气体分配部件上，其内壁与所述气体分配部件的外壁之间留有间隙；所述金属极板的上端与所述电极间距调整机构的下活塞杆固定连接。

进一步，所述多晶硅极板固定连接在所述金属极板的下端，所述多晶硅极板和所述金属极板之间通过销钉连接结构相连接。

进一步，所述销钉连接结构包括吊挂式螺钉和旋转锁紧销；所述吊挂式螺钉包括螺纹部、插入部、插入端和吊挂部，所述插入部嵌入所述螺纹部的设有螺纹的相反端，所述插入端插入所述插入部，所述吊挂部设置在所述插入端的相反端；所述旋转锁紧销包括锁紧销主体，所述锁紧销主体大体上为圆筒状，在所述圆筒的外壁上开设有T型槽，所述T型槽包括纵向槽和横向槽，在所述锁紧销主体的一端设置有旋转力输入部。

进一步，所述下电极包括硅极板、金属极板、遮挡圈和水平调节装置，其中，所述硅极板位于最上端，与所述上电极间隔一定距离的相对设置，所述金属极板位于所述硅极板的下侧，所述金属极板与硅极板之间通过螺钉相连接，所述遮挡圈为圆环状，套装在所述金属极板的外侧。

进一步，所述水平调节装置位于所述金属极板的下侧，包括支撑板、锁紧螺钉和调节螺钉，所述支撑板固定连接在所述反应腔室的衬套上，在所述支撑板的中央设置有所述锁紧螺钉，在靠近所述支撑板的边缘位置设置有多个所述调节螺钉，这些调节螺钉的螺杆从下向上穿过所述支撑板，其螺杆的顶端抵靠在所述金属极板的下侧面上。

进一步，所述电极间距调整机构包括凸轮圈、活塞机构、传动装置和电动机；或者，包括凸轮圈、活塞机构、传动装置和手动转轮。

进一步，所述凸轮圈大体为圆环形，其包括多个形状相同的凸轮部，这些凸轮部在圆周方向上均匀设置，包括上升部和下降部。

进一步，所述活塞机构与所述凸轮圈相接合，其数量与所述凸轮部的数量相同；所述活塞机构包括活塞、上活塞杆、下活塞杆、活塞缸和凸轮连接部，所述活塞设置在活塞缸内，在所述活塞的上端设置有上活塞杆，所述上活塞杆的顶端设置有滚子，该滚子抵靠在凸轮部的上升部或下降部上；在所述活塞的下端设置有所述下活塞杆。