反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微電子加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]常壓化學(xué)氣相沉積(AtmosphericPressure Chemical Vapor Deposit1n,APCVD)是指在大氣壓下進行的一種化學(xué)氣相淀積的方法，由于其系統(tǒng)簡單，反應(yīng)速度快，APCVD技術(shù)用于在芯片制造過程中制備薄膜。在進行APCVD工藝的過程中，通常需要對被加工工件進行加熱，以使其在較高的工藝溫度下能夠與工藝氣體發(fā)生反應(yīng)，并形成薄膜。為了提高工藝均勻性，提高成膜質(zhì)量，就需要保證加熱被加工工件的均勻性，因此，通常借助溫度檢測裝置實時監(jiān)控被加工工件的溫度，以在其各個區(qū)域的溫度不均勻時，能夠及時進行調(diào)整。此夕卜，為了防止反應(yīng)腔室在高溫環(huán)境中損壞，通常采用冷卻系統(tǒng)對反應(yīng)腔室進行冷卻。
[0003]圖1為現(xiàn)有的反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，在反應(yīng)腔室頂壁上方設(shè)有冷卻系統(tǒng)和溫度檢測裝置。其中，冷卻系統(tǒng)包括噴淋裝置11和擋水板12，噴淋裝置11設(shè)于反應(yīng)腔室上方，其包括多個噴水口 111，用以朝向反應(yīng)腔室的頂部噴淋冷卻水；擋水板12設(shè)于反應(yīng)腔室的頂壁上，且環(huán)繞在多個噴水口 111的外圍，其與反應(yīng)腔室的頂壁形成水槽，以容納自噴水口 111噴出的冷卻水。溫度檢測裝置包括紅外測溫單元21和測量窗口 22，其中，測量窗口 22包括設(shè)置在反應(yīng)腔室頂壁上的透明窗口 221和環(huán)繞在透明窗口 221外圍的環(huán)形擋板222 ;紅外測溫單元21設(shè)置在反應(yīng)腔室上方，且與透明窗口 221相對應(yīng)的位置處，用以接收自反應(yīng)腔室內(nèi)部透過透明窗口 221輻射出來的紅外線，以監(jiān)測反應(yīng)腔室的內(nèi)部溫度；環(huán)形擋板222用于將透明窗口 221與水槽內(nèi)的冷卻水相互隔離。
[0004]上述反應(yīng)腔室在實際應(yīng)用中不可避免地存在下述問題，SP:
[0005]在進行工藝的過程中，由于冷卻系統(tǒng)對反應(yīng)腔室的冷卻和溫度檢測裝置對反應(yīng)腔室的內(nèi)部溫度的監(jiān)測同時進行，噴淋在反應(yīng)腔室的頂壁上的冷卻水難免會濺入環(huán)形擋板222內(nèi)，并流到透明窗口 221上，導(dǎo)致自反應(yīng)腔室內(nèi)部輻射出來的紅外線因透明窗口 221上的冷卻水而產(chǎn)生能量損耗，從而給紅外測溫單元21測量的準確性帶來不良影響。而且，流到透明窗口 221上的冷卻水在干燥后會在透明窗口 221上留下水印，該水印同樣會對穿過透明窗口 221的紅外線產(chǎn)生影響，進而影響紅外測溫單元21測量的準確性；而且，該水印很難清除，從而給設(shè)備的維護帶來難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備，其可以在冷卻單元對反應(yīng)腔室的冷卻過程中，使濺入到環(huán)形擋板的內(nèi)周壁上的冷卻水，流入到設(shè)于環(huán)形擋板內(nèi)周壁上的凹部內(nèi)，并從所述凹部內(nèi)的排水孔中排出；從而避免冷卻水自環(huán)形擋板的內(nèi)周壁上流入到腔室頂壁上的透明窗口上，給測溫單元的測量準確性帶來不良影響。
[0007]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種反應(yīng)腔室，包括腔室頂壁、冷卻單元和測溫單元，其中，所述冷卻單元用于通過朝向所述腔室頂壁噴淋冷卻水對反應(yīng)腔室進行冷卻；所述測溫單元包括溫度傳感器和環(huán)形擋板，在所述腔室頂壁上設(shè)置有透明窗口，所述溫度傳感器設(shè)置在所述腔室頂壁上方，且與所述透明窗口相對應(yīng)的位置處，用以透過透明窗口檢測反應(yīng)腔室的內(nèi)部溫度；所述環(huán)形擋板用于將所述透明窗口與冷卻水相隔離，以防止冷卻水流入所述透明窗口上；在所述環(huán)形擋板的內(nèi)周壁上設(shè)有環(huán)繞所述內(nèi)周壁一周的凹部，且所述凹部的開口向上傾斜；并且，在所述凹部內(nèi)設(shè)有排水孔，用以將流入所述凹部的冷卻水排出。
[0008]其中，在所述環(huán)形擋板的頂壁與外周壁之間具有倒角或圓角。
[0009]其中，在所述環(huán)形擋板的內(nèi)周壁與所述凹部的上壁之間具有圓角。
[0010]其中，所述環(huán)形擋板的內(nèi)周壁的位于所述凹部上方的部分的直徑大于位于所述凹部下方的部分的直徑。
[0011]其中，在所述反應(yīng)腔室內(nèi)設(shè)置有托盤，用以承載被加工工件；并且，所述透明窗口位于與所述托盤上表面相對應(yīng)的位置處；所述溫度傳感器用于通過透過所述透明窗口檢測所述托盤的溫度來獲得所述反應(yīng)腔室的內(nèi)部溫度。
[0012]其中，所述透明窗口在所述托盤所在平面上的投影自所述托盤的中心延伸至所述托盤的邊緣；所述測溫單元還包括直線驅(qū)動機構(gòu)，所述直線驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動所述溫度傳感器在所述透明窗口的兩端之間作直線往復(fù)運動。
[0013]其中，所述測溫單元還包括控制裝置，所述控制裝置用于控制所述直線驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動所述溫度傳感器作直線往復(fù)運動的速度和距離。
[0014]其中，所述直線驅(qū)動機構(gòu)包括氣缸或直線電機。
[0015]其中，所述控制裝置包括PLC控制器。
[0016]其中，所述冷卻單元包括噴淋裝置和擋水板；其中所述噴淋裝置設(shè)有所述腔室頂壁上方，其具有多個噴水口，用以朝向所述腔室頂壁噴淋冷卻水；所述擋水板設(shè)于所述腔室頂壁上，且環(huán)繞在所述多個噴水口的外圍，所述擋水板與所述腔室頂壁形成水槽，用以容納自所述噴水口噴出的冷卻水。
[0017]其中，所述噴水口與所述腔室頂壁之間的豎直間距的范圍為10?25mm。
[0018]其中，所述冷卻單元還包括升降驅(qū)動機構(gòu)，所述升降驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動所述噴淋裝置上升或下降，以調(diào)節(jié)所述噴水口與所述腔室頂壁之間的豎直間距。
[0019]作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種等離子體加工設(shè)備，包括反應(yīng)腔室，所述反應(yīng)腔室采用了本發(fā)明提供的上述反應(yīng)腔室。
[0020]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0021]本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室，其環(huán)形擋板的內(nèi)周壁上設(shè)有環(huán)繞該環(huán)形擋板的內(nèi)周壁一周的凹部，用以在冷卻單元朝向腔室頂壁噴淋冷卻水，以對反應(yīng)腔室進行冷卻時，使濺入到位于所述凹部上方的環(huán)形擋板的內(nèi)周壁上的冷卻水在重力的作用下沿環(huán)形擋板的內(nèi)周壁流入到所述凹部內(nèi)，并經(jīng)由所述凹部內(nèi)的排水口排出，從而避免了上述冷卻水自環(huán)形擋板的內(nèi)周壁流入到腔室頂壁上的透明窗口上，對溫度傳感器檢測反應(yīng)腔室的內(nèi)部的溫度的準確性造成不良影響。
[0022]本發(fā)明提供的等離子體加工設(shè)備，其采用本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室，可以在冷卻單元朝向腔室頂壁噴淋冷卻水，以對反應(yīng)腔室進行冷卻時，使濺入到位于所述凹部上方的環(huán)形擋板的內(nèi)周壁上的冷卻水在重力的作用下沿環(huán)形擋板的內(nèi)周壁流入到所述凹部內(nèi)，并經(jīng)由所述凹部內(nèi)的排水口排出，從而避免了上述冷卻水自環(huán)形擋板的內(nèi)周壁流入到腔室頂壁上的透明窗口上，對溫度傳感器檢測反應(yīng)腔室的內(nèi)部的溫度的準確性造成不良影響。
【附圖說明】
[0023]圖1為現(xiàn)有的反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明第一實施例提供的反應(yīng)腔室的俯視示意圖；
[0025]圖3為圖2所示反應(yīng)腔室的沿A-A方向的剖視圖；
[0026]圖4為圖2所示反應(yīng)腔室中的環(huán)形擋板的俯視示意圖；
[0027]圖5為圖4所示環(huán)形擋板的沿B-B方向的剖視圖；以及
[0028]圖6為本發(fā)明第二實施例提供的反應(yīng)腔室中環(huán)形擋板的示意圖。
【具體實施方式】
[0029]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室及等離子體加工設(shè)備進行詳細描述。
[0030]圖2為本發(fā)明第一實施例提供的反應(yīng)腔室的俯視示意圖。圖3為圖2所示反應(yīng)腔室的沿A-A方向的剖視圖。請一并參看圖2和圖3，反應(yīng)腔室包括腔室頂壁3、冷卻單元4和測溫單元5。其中，腔室頂壁3上設(shè)置有透明窗口，用以由測溫單元5透過該透明窗口檢測反應(yīng)腔室的內(nèi)部溫度。
[0031]冷卻單元4用于通過朝向腔室頂壁3噴淋冷卻水對反應(yīng)腔室進行冷卻；具體地，冷卻單元4包括噴淋裝置41和擋水板42 ;其中，噴淋裝置41設(shè)于腔室頂壁3上方，其具有多個噴水口 410，用以朝向腔室頂壁3噴淋冷卻水；擋水板42設(shè)于腔室頂壁3上，且環(huán)繞在上述多個噴水口 410的外圍，該擋水板42與腔室頂壁3形成水槽，用以容納自上述多個噴水口 410噴出的冷卻水。
[0032]測溫單元5包括溫度傳感器51和環(huán)形擋板52 ;其中，溫度傳感器51設(shè)置在腔室頂壁3上方，且與透明窗口相對應(yīng)的位置處，用以透過透明窗口檢測反應(yīng)腔室的內(nèi)部溫度；環(huán)形擋板52用于將透明窗口與冷卻單元4朝向腔室頂壁3噴淋的冷卻水相隔離，以防止冷卻水流入到透明窗口上。
[0033]請一并參看圖4和圖5，圖4為圖2所示反應(yīng)腔室中的環(huán)形擋板的俯視示意圖。圖5為圖4所示環(huán)形擋板的沿B-B方向的剖視圖。在環(huán)形擋板52的內(nèi)周壁上設(shè)有環(huán)繞環(huán)形擋板52的內(nèi)周壁一周的凹部520，且該凹部520的開口向上傾斜；并且，在該凹部520內(nèi)設(shè)有排水孔521。在冷卻單元4對反應(yīng)腔室進行冷卻的過程中，濺入到位于凹部520上方的環(huán)形擋板52的內(nèi)周壁上的冷卻水沿環(huán)形擋板52的內(nèi)周壁流入到凹部520中，并從設(shè)于凹部520內(nèi)的排水孔521排出。
[0034]容易理解，在實際使用中，設(shè)置排水孔521的高度高于擋水板42與腔室頂壁3形成的水槽內(nèi)的冷卻水的水位高度，以使流入到凹部520內(nèi)的冷卻水可以從排水孔521排入到水槽內(nèi)，而水槽內(nèi)的冷卻水卻無法經(jīng)排水孔521倒灌入凹部520內(nèi)。
[0035]本發(fā)明第一實施例提供的反應(yīng)腔室，其環(huán)形擋板52的內(nèi)周壁上設(shè)有環(huán)繞該環(huán)形擋板52的內(nèi)周壁一周的凹部520，用以在冷卻單元4朝向腔室頂壁3噴淋冷卻水，以對反應(yīng)腔室進行冷卻時，使濺入到位于凹部520上方的環(huán)形擋板52的內(nèi)周壁上的冷卻水在重力的作用下沿環(huán)形擋板52的內(nèi)周壁流入到凹部520內(nèi)，并經(jīng)由凹部520內(nèi)的排水口 521排出，從而避免了上述冷卻水自環(huán)形擋板52的內(nèi)周壁流入到腔室頂壁3上的透明窗口上，對溫度傳感器51檢測反應(yīng)腔室的內(nèi)部的溫度的準確性造成不良影響。
[0036]具體地，如圖5所示，環(huán)形擋板52的頂壁與外周壁之間具有倒角，用以使環(huán)形擋板52的頂壁與外周壁之間具有一個向下傾斜的平面，從而在冷卻單元4的噴水口 410向腔