[实用新型]一种法拉第屏蔽反应腔室

说明书

本实用新型涉及半导体制造领域，特别涉及一种法拉第屏蔽反应腔室。包括腔体顶盖、顶盖密封圈、石英管、电感支撑体、腔体密封圈、放电线圈、腔体密封盖、离子聚焦圈，还包括气体分散盘和线圈支架；电感支撑体套在石英管外，石英管上端通过顶盖密封圈与腔体顶盖密封固定连接，气体分散盘安装在腔体顶盖轴心下方，石英管下端通过腔体密封圈与腔体密封盖密封固定连接，离子聚焦圈安装在腔体密封盖下方，电感支撑体一周安装有线圈支架，线圈支架外缠绕有放电线圈。本实用新型提供的反应腔室，其可以避免反应腔体与外侧的放电线圈相接触造成短路，可以均匀快速地产生所需的等离子体，且结构简单。

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，特别涉及一种法拉第屏蔽反应腔室。

背景技术

在使用电感耦合等离子体(Inductive Coupled Plasma EmissionSpectrometer，以下简称ICP)装置进行集成电路和MEMS器件的制造工艺的过程中，产生的等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子，这些活性粒子和衬底相互作用使材料表面发生各种物理和化学反应，从而使材料表面性能获得变化。在基于ICP装置的制造中，可以将多层材料交替地沉积到衬底表面，并刻蚀该多层材料。

现有反应腔室，多数是反应腔体顶端的轴心处开有工作气体进入的进气口。在石英桶的外侧套有一个法拉第屏蔽桶，法拉第屏蔽桶与金属腔室有效的硬连接同时接地。在法拉第屏蔽桶外侧缠绕若干匝放电线圈；当放电线圈中通入射频电流时，就可以产生电磁场穿透法拉第屏蔽桶到达石英桶内部，产生和维持等离子体。放电线圈与接地的法拉第屏蔽桶很近，而放电线圈输入射频电流时，必然存在一个射频高压端，因此放电线圈和法拉第屏蔽桶之间会形成强的静电场，很容易击穿打火，烧坏放电线圈或者法拉第屏蔽桶。并且现有的反应腔室在工作气体流入腔室后，气流紊乱，并不能均匀分散于反应腔室内，产生等离子体的速率慢。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种反应速率较快，不易击穿打火，不易烧坏放电线圈的法拉第屏蔽反应腔室。

实现本实用新型目的的技术方案是：

提供一种法拉第屏蔽反应腔室，包括腔体顶盖、顶盖密封圈、石英管、电感支撑体、腔体密封圈、放电线圈、腔体密封盖、离子聚焦圈，还包括气体分散盘和线圈支架；所述电感支撑体套在所述石英管外，所述石英管上端通过所述顶盖密封圈与所述腔体顶盖密封固定连接，所述气体分散盘安装在所述腔体顶盖轴心下方，所述石英管下端通过腔体密封圈与所述腔体密封盖密封固定连接，所述离子聚焦圈安装在所述腔体密封盖下方，所述电感支撑体一周安装有所述线圈支架，所述线圈支架外缠绕有所述放电线圈。所述腔体顶盖内有一径向的工作气体通道，所述工作气体通道在所述腔体顶盖的轴心处转折继续通向反应腔室内。所述气体分散盘底部为一实体圆盘，轴心处有一中空的圆柱通道，所述圆柱通道侧壁有4个圆形通孔，所述气体分散盘沿圆周有一圈圆周侧壁，所述圆周侧壁底部有一圈细小圆形通孔。所述腔体顶盖、电感支撑体和腔体密封盖均为不锈钢材料，所述腔体密封盖接地。所述电感支撑体一周有圈轴向均布的线圈支架安装槽。

优选的，所述线圈支架外侧有U型线圈安装槽。

优选的，所述线圈支架材料为特氟龙。

优选的，所述线圈支架安装槽为8个，对应所述线圈支架为8个。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：

(1)本实用新型腔体顶盖下安装有一气体分散盘，工作气体进入腔室后，经由气体分散盘，可以均匀地分布在反应腔室内，射频能量经由放电线圈可以更好地作用于分布均匀的工作气体，产生工作的等离子体，为下一步工艺提供更好的条件。

(2)本实用新型将放电线圈用绝缘的特氟龙线圈支架隔离，支起，防止其与腔体之间击穿打火，或者线圈之间击穿打火。

(3)本实用新型结构简单，易于装配与维修。