反应腔室的观察窗组件及应用其的反应腔室制造技术

本发明专利技术提供一种反应腔室的观察窗组件及应用其的反应腔室，在该反应腔室的腔室壁上设置有观察孔，观察窗组件包括透明玻璃和凹透镜，其中，透明玻璃设置在腔室壁上，且位于与观察孔相对的位置处；凹透镜设置在腔室壁上，且位于与观察孔相对的位置处。本发明专利技术提供的反应腔室的观察窗组件，其可以在相同的观察窗面积的条件下，扩大观察窗的视野，从而可以观察到腔室内所需观察的区域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子
，具体地，涉及一种反应腔室的观察窗组件及应用其的反应腔室。
技术介绍
在真空设备中，观察窗是一种不可或缺的零部件，用于供操作人员观察反应腔室内部的状态。以PVD腔室为例，观察窗的主要作用体现在：在反应腔室内部安装零部件时，操作人员从特定位置可以透过观察窗观察到零部件的安装情况，以判断零部件是否安装到位，是否符合要求；在进行工艺的前后，也就是机械手将传输腔室的托盘传入或传出反应腔室的过程中，透过观察窗可以观察顶针的升降情况和托盘的到位情况；在进行工艺时，透过观察窗可以观察工艺的启辉情况，晶片是否被卡住以及腔室内部是否发生故障等情况。现有的一种观察窗结构如图1-图3所示，观察窗组件2设置在反应腔室1的侧壁101上，其包括石英玻璃202和安装法兰201。其中，在侧壁101的外侧设置有腔室法兰102，其与安装法兰201对接，且在二者之间设置有密封圈3，用以对二者之间的间隙进行密封。而且，侧壁101、腔室法兰102和安装法兰201通过螺钉6连接在一起，且三者分别具有相对应的三个通孔，石英玻璃202内嵌在安装法兰201的通孔内，用以供操作人员任意观察腔室内部的状态。然而，在实际操作过程中，上述观察窗视野太小，无法观察到所需观察的区域。如图4所示，当观察者在a位置向腔室内部观察时，视野里只有A区域范围；如果观察者想观察B区域的情况，则需要在b点观看。而由于腔室外部布局的限制，观察者的头往往被腔室外的诸如接头、管路及一些电子元件等挡住，无法在b点观察。而且，也不能简单的通过增大观察窗面积的方式来扩大观察视野，这是因为：其一，由于受腔室实际结构的限制，以及在腔室设计中还存在其它需求，例如，在PVD腔室中，需要安装进气孔，温控开关、真空泵接口、真空规接口等，这些接口会大量占用腔室周边的安装空间，以致没有足够的空间和面积设置观察窗。其二，为了获得均一的工艺结果，腔室内需要维持均一的等离子体环境，这就要求在腔室设计中尽量减少腔室上孔洞或开口的数量及面积，因此，过大的观察窗面积可能会影响工艺结果的均匀性。
技术实现思路
本专利技术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的观察窗组件及应用其的反应腔室，其可以在相同的观察窗面积的条件下，扩大观察窗的视野，从而可以观察到腔室内所需观察的区域。为实现本专利技术的目的而提供一种反应腔室的观察窗组件，在所述反应腔室的腔室壁上设置有观察孔，所述观察窗组件包括透明玻璃，所述透明玻璃设置在所述腔室壁上，且位于与所述观察孔相对的位置处，所述观察窗组件还包括凹透镜，所述凹透镜设置在所述腔室壁上，且位于与所述观察孔相对的位置处。其中，所述凹透镜为双凹透镜、平凹透镜或者凹度大于凸度的凹凸透镜。优选的，所述凹透镜的任意一个凹球面的凹度均与所述凹透镜的视野范围呈正相关的对应关系。优选的，所述凹透镜位于所述腔室壁的内侧；所述观察窗组件还包括第一安装组件，所述第一安装组件包括：卡环，用于压住所述凹透镜朝向所述反应腔室内部的表面边缘区域；第一螺钉，用于将卡环固定在所述反应腔室的腔室壁上。优选的，所述卡环包括环绕在所述凹透镜周围的环体，且沿所述环体的内周壁环绕设置有一环形凸缘，所述环形凸缘叠置在所述凹透镜朝向所述反应腔室内部的表面边缘区域。优选的，所述卡环包括环绕在所述凹透镜周围的环体，且沿所述环体的内周壁间隔设置有多个压爪，所述多个压爪叠置在所述凹透镜朝向所述反应腔室内部的表面边缘区域。优选的，所述观察窗组件还包括第二安装组件，所述第二安装组件包括：腔室法兰，固定在所述腔室壁的外侧，且具有第一中心孔，所述第一中心孔与所述观察孔同轴；安装法兰，对应地与所述腔室法兰相互叠置，且具有第二中心孔，所述第二中心孔与所述观察孔同轴；密封圈，设置在所述腔室法兰和安装法兰之间，用以对二者之间的间隙进行密封；第二螺钉，用于将所述腔室法兰和安装法兰固定在一起；所述透明玻璃设置在所述第一中心孔或者第二中心孔内。优选的，所述凹透镜内嵌在所述观察孔内。优选的，所述透明玻璃内嵌在所述观察孔内，且位于所述凹透镜的内侧或外侧。作为另一个技术方案，本专利技术还提供一种反应腔室，在所述反应腔室的腔室壁上设置有观察孔，在所述观察孔上设置有观察窗组件，所述观察窗组件采用本专利技术提供的上述观察窗组件。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的反应腔室的观察窗组件，其通过在反应腔室的腔室壁上，且位于观察孔相对的位置处设置凹透镜，可以利用其对光线有发散作用的功能，在相同的观察窗面积的条件下，扩大观察窗的视野，从而可以观察到腔室内所需观察的区域。本专利技术提供的反应腔室，其通过采用本专利技术提供的上述观察窗组件，可以在相同的观察窗面积的条件下，扩大观察窗的视野，从而可以观察到腔室内所需观察的区域。附图说明图1为现有的反应腔室的俯视图；图2为图1中的反应腔室的侧视图；图3为图1中I区域的放大图；图4为图1中的观察窗的视野范围示意图；图5为本专利技术实施例提供的观察窗组件的剖视图；图6为图5中的观察窗组件的视野范围示意图；图7A为双凹透镜的凹度与视野范围的关系图；以及图7B为平凹透镜的凹度与视野范围的关系图。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图来对本专利技术提供的反应腔室的观察窗组件及应用其的反应腔室进行详细描述。图5为本专利技术实施例提供的观察窗组件的剖视图。请参阅图5，图中N方向指向反应腔室的内部。在反应腔室的腔室壁30上设置有观察孔301，观察窗组件包括透明玻璃34，透明玻璃34设置在腔室壁30上，且位于与观察孔301相对的位置处。具体来说，观察孔301可以根据不同反应腔室的需要设置在腔室侧壁或者腔室顶壁上，即，图5中的腔室壁30可以为腔室侧壁或者腔室顶壁；透明玻璃34采用石英等透明材料制作，且可以安装在腔室壁30的外侧或者内侧，也可以安装在观察孔301内。在本实施例中，透明玻璃34安装在腔室壁30的外侧，并且观察窗组件还包括凹透镜41，该凹透镜41设置在腔室壁30内侧，且位于与观察孔301相对的位置处，即，自反应腔室的外部向内部依次设置有透明玻璃34、观察孔301和凹透镜41，透明玻璃34和凹透镜41作为双层的观察窗供观察者观察反应腔室的内部。如图6所示，为图5中的观察窗组件的视野范围示意图。在单设透明玻璃34作为观察窗时，当观察者在a位置向腔室内部观察时，视野里只有A区域范围；如果观察者想观察B区域的情况，则需要在b点观看。与之相比，在本实施例中，根据折射定律及凹透镜原理，凹透镜41所成的像是小于实物的、直立的虚像，且对光线有发散作用，从而反应腔室内部的光线通过凹透镜41后会被发散，即从a点就可以看到A’区域的范围，A’区域大于A区域。当观察者想观察B区域的状态时，只需稍微移动一下头部就可以看到，而根本无需移动至b点观看。因此，在相同的观察窗面积的条件下，凹透镜41可以扩大观察窗的视野，从而可以观察到腔室内所需观察的区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应腔室的观察窗组件，在所述反应腔室的腔室壁上设置有观察孔，所述观察窗组件包括透明玻璃，所述透明玻璃设置在所述腔室壁上，且位于与所述观察孔相对的位置处，其特征在于，所述观察窗组件还包括凹透镜，所述凹透镜设置在所述腔室壁上，且位于与所述观察孔相对的位置处。

【技术特征摘要】
1.一种反应腔室的观察窗组件，在所述反应腔室的腔室壁上设
置有观察孔，所述观察窗组件包括透明玻璃，所述透明玻璃设置在所
述腔室壁上，且位于与所述观察孔相对的位置处，其特征在于，所述
观察窗组件还包括凹透镜，
所述凹透镜设置在所述腔室壁上，且位于与所述观察孔相对的
位置处。
2.根据权利要求1所述的反应腔室的观察窗组件，其特征在于，
所述凹透镜为双凹透镜、平凹透镜或者凹度大于凸度的凹凸透镜。
3.根据权利要求2所述的反应腔室的观察窗组件，其特征在于，
所述凹透镜的任意一个凹球面的凹度均与所述凹透镜的视野范围呈
正相关的对应关系。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的反应腔室的观察窗组件，
其特征在于，所述凹透镜位于所述腔室壁的内侧；
所述观察窗组件还包括第一安装组件，所述第一安装组件包括：
卡环，用于压住所述凹透镜朝向所述反应腔室内部的表面边缘
区域；
第一螺钉，用于将卡环固定在所述反应腔室的腔室壁上。
5.根据权利要求4所述的反应腔室的观察窗组件，其特征在于，
所述卡环包括环绕在所述凹透镜周围的环体，且沿所述环体的内周壁
环绕设置有一环形凸缘，所述环形凸缘叠置在所述凹透镜朝向所述反
应腔室内部的表面边缘区域。
6.根据权利要求4所述的反应腔室的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冰，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11