[发明专利]反应腔室

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体地，涉及一种反应腔室。

背景技术

预清洗技术已被广泛地应用在半导体制备工艺中，特别是对于集成电路、硅穿孔等制造工艺。预清洗的目的是去除晶圆表面上的沾污和杂质，以有利于后续沉积工艺的有效进行，保证集成电路器件的整体性能。

常用的预清洗腔室通常采取电感耦合等离子体(ICP)加工设备，其基本原理是利用射频电源产生的高压交变电场，将工艺气体(例如氩气、氦气、氢气和氧气等)激发形成等离子体，该等离子体中具有高反应活性或高能量的离子，这些离子通过化学反应或物理轰击作用，对工件表面进行杂质的去除。

现有的一种预清洗腔室包括基座、基座升降机构、机械压环和压环支撑柱，其中，基座用于承载晶片；基座升降机构用于驱动基座上升至工艺位置进行工艺，或者下降至装卸位置进行取放片操作。机械压环用于在基座位于工艺位置时利用自身重力将晶片固定在基座上。压环支撑柱包括至少三个，且环绕在基座的周围用于在基座离开工艺位置时支撑机械压环。上述机械压环为单个环体，且具有多个压爪，均匀地压住晶片上表面的边缘区域。

但是，在实际应用中，由于基座与机械压环之间会存在安装偏差，导致当压环被基座顶起之后很难均匀地压住晶片，一旦晶片受力不均，往往会出现碎片或卡滞情况。而且，由于在工艺过程中机械压环因受到离子持续轰击而快速升温，高温的机械压环也会对晶片造成损伤。

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，其不仅可以避免机械压环的温度过高，还可以降低机械压环与基座之间的位置偏差，从而可以使晶片受力均匀，降低了碎片或卡滞的风险。

为实现本发明的目的而提供一种反应腔室，包括基座、基座升降机构、机械压环和支撑件，其中，所述基座用于承载晶片；所述基座升降机构用于驱动所述基座上升至工艺位置或者下降至装卸位置；所述机械压环用于在所述基座位于所述工艺位置时将所述晶片固定在所述基座上；所述支撑件用于在所述基座离开所述工艺位置时支撑所述机械压环；所述机械压环包括由上而下依次设置的遮挡环、压环和定位环，其中，所述压环用于在所述基座位于所述工艺位置时，压住所述晶片上表面的边缘区域；所述定位环与所述支撑件相互配合，以使二者的位置相对固定；所述遮挡环用于遮挡所述压环和所述定位环暴露在所述反应腔室中的表面。

优选的，所述定位环采用金属材料制作，用以作为所述压环的配重，增大所述压环的重量。

优选的，所述金属材料包括不锈钢。

优选的，所述压环采用金属材料制作。

优选的，在所述压环暴露在所述反应腔室中的表面喷涂有绝缘材料；或者，在所述压环暴露在所述反应腔室中的表面进行阳极氧化处理。

优选的，所述遮挡环采用绝缘材料制作；或者，所述遮挡环采用金属材料制作，且在所述遮挡环的外表面喷涂绝缘材料或者进行阳极氧化处理。

优选的，所述压环与所述定位环利用螺钉固定连接。

优选的，所述支撑件包括至少三个支撑柱，且环绕设置在所述基座的周围；在所述定位环的底部，且与各个支撑柱一一对应地位置处设置有定位孔，所述定位孔在所述基座离开所述工艺位置时，与所述支撑柱相配合。

优选的，所述反应腔室还包括衬环，用于保护所述反应腔室的内壁不被等离子体刻蚀；所述衬环的下端具有环形支撑部，所述环形支撑部用作所述支撑件；在所述定位环的底部，且与所述环形支撑部相对应的位置处设置有环形凹槽，所述环形凹槽在所述基座离开所述工艺位置时，与所述环形支撑部相配合。

优选的，所述反应腔室用于预清洗腔室、物理气相沉积腔室或者等离子体刻蚀腔室。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的反应腔室，其通过采用组合式机械压环，即：由上而下依次设置的遮挡环、压环和定位环，可以具有如下优势：

其一，借助定位环与支撑件相互配合，以使二者的位置相对固定，可以使压环与基座的位置相对固定，从而在经过第一次的位置调试(首先调试压环与基座的相对位置，再使压环与定位环固定连接)之后，后续无需再对压环的位置进行调试，即可实现压环和基座的对中，从而可以降低机械压环与基座之间的位置偏差，使晶片受力均匀，降低了碎片或卡滞的风险。