反应腔室及半导体加工设备制造技术

本发明专利技术提供一种反应腔室及半导体加工设备，属于半导体制造的技术领域，其可解决现有的半导体加工设备中颗粒容易返回反应腔室中造成二次污染的问题。本发明专利技术的反应腔室包括设置在所述反应腔室底部的出气口，还包括颗粒阻挡板，在所述颗粒阻挡板上设置有可供颗粒单向通过的通道，用于阻挡自所述出气口排出所述反应腔室的颗粒重新返回所述反应腔室。本发明专利技术的反应腔室由于在其内部增设了颗粒阻挡板，可以有效阻挡处于颗粒阻挡板下方的颗粒回灌到反应腔室内部，避免了颗粒对反应腔室造成二次污染，使反应腔室长时间处于良好的工作状况下，提高了产品的良率。

Reaction chamber and semiconductor processing apparatus

The invention provides a reaction chamber and semiconductor processing equipment, which belongs to the technical field of semiconductor manufacturing, which can solve the particle semiconductor processing equipment in the existing to return the reaction chamber cause two pollution problems. The invention includes a reaction chamber arranged in the outlet of the reaction chamber at the bottom, also includes particle barrier plates in the particle blocking plate is arranged on the one-way for particles through the channel, to prevent from the outlet of the reaction chamber exhaust particles return to the reaction chamber. The invention of the reaction chamber due to its internal added particle barrier plate, can effectively block in the particle blocking plate below the recharge to the reaction chamber, avoid particles cause two pollution of the reaction chamber, the reaction chamber long time in good working conditions, improve product yield.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造的
，具体涉及一种反应腔室及半导体加工设备。
技术介绍
半导体加工设备广泛地应用于集成电路(IC)或微机电系统器件(MEMS)的制造工艺中。在半导体集成电路制造中，半导体加工设备常采用含有大量活性粒子的等离子体将多层材料交替的沉积到衬底表面并从衬底表面刻蚀该多层材料。常规的半导体加工设备，如图1所示，包括：介质窗1、调整支架2、内衬3、反应腔室4、衬底(Wafer)5、工艺组件6、静电卡盘7、基座8、射频线圈9及分子泵10。该半导体加工设备按如下过程工作：将衬底5放入反应腔室4中，并通过静电卡盘7固定衬底5；工艺气体从介质窗1的进气口A进入反应腔室4、被激发为等离子体状态；等离子体被内衬3限制在特定区域内，完成对衬底5的刻蚀。刻蚀反应后的气体通过内衬3上的孔隙进入反应腔室4的下部；分子泵10对反应腔室4进行抽真空操作，进而使反应腔室4中的反应气体从出气口B排出半导体加工设备。上述半导体加工设备在实际应用中不可避免地存在以下问题：如果出现衬底5破损或反应腔室4内部零部件上的微小颗粒脱落的情况，会在反应腔室4内产生颗粒，这些颗粒主要沿着抽气方向流动(如图1中示出的箭头方向，自进气口A向出气口B流动)，当较大的颗粒与高速旋转的分子泵10的叶片接触碰撞时，分子泵叶片会将颗粒打成微小的颗粒，这些微小颗粒容易返回反应腔室4中造成二次污染，循环反复的颗粒碰撞造成反应腔室4内的颗粒量超标严重，长时间不能满足使用条件，从而造成反应腔室的恢复时间长，产品良率降低。
技术实现思路
本专利技术针对现有的半导体加工设备中颗粒容易返回反应腔室中造成二次污染的问题，提供一种反应腔室及半导体加工设备。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是：上述反应腔室，包括设置在所述反应腔室底部的出气口，还包括颗粒阻挡板，在所述颗粒阻挡板上设置有可供颗粒单向通过的通道，用于阻挡自所述出气口排出所述反应腔室的颗粒重新返回所述反应腔室。优选的是，所述颗粒阻挡板由一个或者多个子板组成，所述通道为均匀分布在各个子板上的通孔。优选的是，所述颗粒阻挡板由一个圆形子板和一个截面为梯形的环形子板组成，所述圆形子板与所述出气口的中心区域相对应，所述环形子板与该中心区域四周的边缘区域相对应，所述通道为均匀分布在所述圆形子板和所述环形子板上的通孔。优选的是，每个所述通孔的轴向与经过该通孔的气体流向一致。优选的是，所述多个子板由一个多边形子板和多个梯形子板组成，所述多边形子板与所述出气口的中心区域相对应，所述多个梯形子板与该中心区域四周的边缘区域相对应，每个所述梯形子板的上底边与所述多边形子板的一边相连，所述梯形子板的侧边依次相连、形成一个多面体。优选的是，所述多边形子板上各个通孔的轴向与所述出气口的轴向一致；所述梯形子板上各个通孔的轴向相对于所述出气口的轴向倾斜预设角度；每个所述通孔的轴向与其所在子板的板面相互垂直。优选的是，所述子板为一个，且所述子板的板面与所述出气口的轴向相互垂直；在所述子板的所有通孔中，与所述出气口的中心区域相对应的各个通孔的轴向与所述出气口的轴向一致；与所述出气口的边缘区域相对应的各个通孔的轴向相对于所述出气口的轴向倾斜预设角度。优选的是，所述颗粒阻挡板由多个子板组成，且采用分体成型或者一体成型的方式制作。优选的是，所述颗粒阻挡板为一个，且位于所述反应腔室内部或者所述反应腔室外部；或者，位于所述出气口内。优选的是，所述颗粒阻挡板的数量为多个，多个所述颗粒阻挡板沿所述出气口的轴向间隔设置。优选的是，所述颗粒阻挡板为两个，且分别位于在所述反应腔室内部和所述反应腔室外部；或者，所述颗粒阻挡板为三个，且分别位于所述反应腔室内部和所述反应腔室外部以及所述出气口内。优选的是，所述颗粒阻挡板由一个或者多个弧形板组成，所述通道为均匀分布在各个弧形板上的通孔。优选的是，每个所述通孔的轴向与经过该通孔的气体流向一致。优选的是，所述颗粒阻挡板采用不锈钢材料或者铝合金材料制成。优选的是，所述通孔为圆孔，所述圆孔的径深比的取值范围在1/2-1/3，所述圆孔的直径的取值范围在2-4mm。优选的是，所述通孔为方孔，所述方孔的边长与深度之比的取值范围在1/2-1/3，所述方孔的边长的取值范围在2-4mm。优选的是，所述颗粒阻挡板采用螺纹连接或者焊接的方式与所述反应腔室固定连接。作为另一种技术方案提供一种半导体加工设备，包括上述反应腔室。本专利技术中的反应腔室，由于在其内部增设了颗粒阻挡板，可以有效阻挡处于颗粒阻挡板下方的颗粒回灌到反应腔室内部，避免颗粒对反应腔室造成二次污染，使反应腔室长时间处于良好的工作状况下，提高了产品的良率。相应的采用上述反应腔室的半导体加工设备，在工作过程中衬底发生较大程度的破损时，颗粒阻挡板还可以阻挡衬底的碎块通过反应腔室的出气口落入到分子泵中，从而有效防止分子泵损坏。附图说明图1为现有的半导体加工设备的结构示意图；图2为本专利技术的实施例1的反应腔室的结构示意图；图3为图2中颗粒阻挡板的局部放大的结构示意图；图4为本专利技术的实施例2的反应腔室的结构示意图；图5为本专利技术的实施例3的反应腔室的结构示意图；图6为本专利技术的实施例4中包括3个颗粒阻挡板的反应腔室的结构示意图；其中，附图标记为：1、介质窗；2、调整支架；3、内衬；4、反应腔室；5、衬底；6、工艺组件；7、静电卡盘；8、基座；9、射频线圈；10、分子泵；11、颗粒阻挡板；12、通道。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。实施例1：本实施例提供一种反应腔室，可以有效阻挡处于颗粒阻挡板下方的颗粒回灌到反应腔室内部，避免颗粒对反应腔室造成二次污染。该反应腔室包括设置在反应腔室底部的出气口，还包括颗粒阻挡板，在颗粒阻挡板上设置有可供颗粒单向通过的通道，用于阻挡自出气口排出反应腔室的颗粒重新返回反应腔室。如图2、图3所示，颗粒阻挡板11设置在反应腔室4底部的出气口的进气一侧，即反应腔室4内部。颗粒阻挡板11由一个圆形子板和一个截面为梯形的环形子板组成，圆形子板和环形子板上设置有均匀分布的通孔，这些通孔即充当供颗粒单向通过的通道12。在现有的反应腔室中存在衬底破损或反应腔室4内部零部件上的微小颗粒脱落的情况，会在反应腔室4内产生颗粒，这些颗粒主要沿着抽气方向流动(如图2中示出的箭头方向所示)，当较大的颗粒与位于反应腔室4下方的高速旋转的分子泵的叶片接触碰撞时，分子泵叶片会将颗粒打成微小的颗粒，这些微小颗粒容易返回反应腔室4中造成二次污染。因此，将每个通孔的轴向设计成与经过该通孔的气体流向(如图2中箭头方向所示)一致，这样不仅可以使气体流动的阻力处在一个较低的水平，也可以使处在通孔内的颗粒始终受到沿通孔轴向向下的风力作用，可大大降低颗粒回灌到反应腔室4的几率，以减少颗粒污染。具体的是，为了使组成颗粒阻挡板11的圆形子板和环形子板结构简单、制造方便，优选将每个子板上的通孔的轴向与所在子板的板面相互垂直。上述圆形子板与出气口的中心区域相对应，环形子板与该中心区域四周的边缘区域相对应。由于反应腔室4内气体的流向如图2、图3中的箭头所示，在出气口的中心区域，气体的流向基本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应腔室，包括设置在所述反应腔室底部的出气口，其特征在于，还包括颗粒阻挡板，在所述颗粒阻挡板上设置有可供颗粒单向通过的通道，用于阻挡自所述出气口排出所述反应腔室的颗粒重新返回所述反应腔室。

【技术特征摘要】
1.一种反应腔室，包括设置在所述反应腔室底部的出气口，其特征在于，还包括颗粒阻挡板，在所述颗粒阻挡板上设置有可供颗粒单向通过的通道，用于阻挡自所述出气口排出所述反应腔室的颗粒重新返回所述反应腔室。2.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述颗粒阻挡板由一个或者多个子板组成，所述通道为均匀分布在各个子板上的通孔。3.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述颗粒阻挡板由一个圆形子板和一个截面为梯形的环形子板组成，所述圆形子板与所述出气口的中心区域相对应，所述环形子板与该中心区域四周的边缘区域相对应，所述通道为均匀分布在所述圆形子板和所述环形子板上的通孔。4.根据权利要求2或3所述的反应腔室，其特征在于，每个所述通孔的轴向与经过该通孔的气体流向一致。5.根据权利要求2所述的反应腔室，其特征在于，所述多个子板由一个多边形子板和多个梯形子板组成，所述多边形子板与所述出气口的中心区域相对应，所述多个梯形子板与该中心区域四周的边缘区域相对应，每个所述梯形子板的上底边与所述多边形子板的一边相连，所述梯形子板的侧边依次相连、形成一个多面体。6.根据权利要求5所述的反应腔室，其特征在于，所述多边形子板上各个通孔的轴向与所述出气口的轴向一致；所述梯形子板上各个通孔的轴向相对于所述出气口的轴向倾斜预设角度；每个所述通孔的轴向与其所在子板的板面相互垂直。7.根据权利要求2所述的反应腔室，其特征在于，所述子板为一个，且所述子板的板面与所述出气口的轴向相互垂直；在所述子板的所有通孔中，与所述出气口的中心区域相对应的各个通孔的轴向与所述出气口的轴向一致；与所述出气口的边缘区域相对应的各个通孔的轴向相对于所述出气口的轴向倾斜预设角度。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭宇霖，
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