[发明专利]内衬结构、反应腔室和半导体加工设备

说明书

本发明提供一种内衬结构、反应腔室和半导体加工设备，该内衬结构包括：内衬主体，包括构成阶梯结构的上环部和下环部，且下环部的外径小于上环部的内径；并且，在上环部上设置有用于供被加工工件出入的内衬开口，该内衬开口延伸至上环部的下端；内门，设置在上环部的下方，且内门的内径与上环部的内径相同，并且内门是可升降的，以能够开启或关闭内衬开口。本发明所提供的内衬结构、反应腔室和半导体加工设备的技术方案，不仅可以避免内门与内衬发生刮擦，而且可以保证腔体内壁和内衬内壁的完整性，从而可以提高气流场的均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，具体地，涉及一种内衬结构、反应腔室和半导体加工设备。

背景技术

等离子体刻蚀机通常用于完成对晶圆的电化学加工。为了得到一个气流平稳流动的腔室环境，并使腔室内壁不受等离子体直接轰击，一般在腔室的侧壁内侧安装有内衬。而且，为了能够将晶圆传入传出腔室内部，需要分别在腔室壁和内衬上设置开口，以供晶圆通过，并且还设置有可升降的内门，用以开启或关闭内衬开口。

但是，现有的内衬结构在实际应用在不可避免地存在以下问题：

其一，由于内门的内径与内衬的外径相同，这内门在上升过程中，很容易与内衬的外周壁发生刮擦，产生颗粒物，从而造成腔室环境被污染，影响晶圆的生产良率；同时，由于内门的内壁与内衬的内壁未对齐，导致内衬开口影响了内衬的圆柱形内壁的完整性，从而影响气流场的均匀性，进而不利于工艺均匀性；

其二，由于内衬与腔室侧壁之间的空间有限，就需要在腔室侧壁上预留出缺口，以能够有足够的空间容纳内门及其驱动机构，这个缺口的存在会影响圆柱形腔室内壁的完整性，这同样会不利于工艺均匀性。

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，提出了一种内衬结构、反应腔室和半导体加工设备，其不仅可以避免内门与内衬发生刮擦，而且可以保证腔体内壁和内衬内壁的完整性，从而可以提高气流场的均匀性。

为实现上述目的，本发明提供了一种内衬结构，包括：

内衬主体，包括构成阶梯结构的上环部和下环部，且所述下环部的外径小于所述上环部的内径；并且，在所述上环部上设置有用于供被加工工件出入的内衬开口，所述内衬开口延伸至所述上环部的下端；

内门，设置在所述上环部的下方，且所述内门的内径与所述上环部的内径相同，并且所述内门是可升降的，以能够开启或关闭所述内衬开口。

可选的，所述内衬开口与所述内门彼此相对的两个表面构成能够阻挡等离子体通过的迷宫式间隙。

可选的，在所述内衬开口的与所述内门相对的表面上设置有凸部，所述凸部的内径大于所述内门的外径。

可选的，分别在所述内衬开口与所述内门彼此相对的两个表面上分别设置有凸部和凹部；所述凹部为一个或多个，且多个所述凹部沿所述上环部的径向间隔设置；所述凸部的数量与所述凹部的数量相同，且在所述内门处于关闭所述内衬开口的位置处时，各个所述凸部一一对应地设置在各个所述凹部中。

可选的，所述内衬结构还包括用于驱动所述内门升降的升降机构，所述升降机构固定在下电极机构上。

可选的，所述升降机构包括：

壳体，用于与所述下电极机构固定连接；

直线驱动源，设置在所述壳体内，用于提供直线动力；

连杆组件，分别与所述内门和所述直线驱动源连接；

导向件，用于限定所述连杆组件沿竖直方向移动。

可选的，所述连杆组件包括连接件和两个连杆，沿所述下电极机构的周向分别位于所述壳体的两侧，两个所述连杆的上端均与所述内门连接，两个所述连杆的下端均通过所述连接件与所述直线驱动源连接；