反应腔室内的工艺套件及反应腔室制造技术

本发明专利技术提供一种反应腔室的工艺套件，包括：绝缘环，耦接到所述基座并环绕所述基座的外周壁；第一屏蔽环，耦接到所述绝缘环并环绕所述绝缘环的外周壁，且接地；溅射环，承载于所述基座和所述绝缘环的上表面上；遮蔽环，在被所述第一屏蔽环支撑时，其内环区域置于所述第一屏蔽环上且与所述溅射环间设有预设间隙，所述预设间隙用于防止甚高频信号自所述预设间隙泄露。本发明专利技术还提供一种反应腔室，在一定程度上避免该空间出现腔室亮点的问题、造成甚高频功率的浪费且影响工艺质量。

Process kit and reaction chamber in reaction chamber

【技术实现步骤摘要】
反应腔室内的工艺套件及反应腔室
本专利技术属于微电子加工
，具体涉及一种反应腔室的工艺套件及反应腔室。
技术介绍
为获得更好质量的氮化钛(TiN)薄膜，一般需要在靶材上同时加载直流(DC)和甚高频(Veryhighfrequency简称VHF)信号，其中，甚高频一般是指频带范围在30MHz～300MHz的无线电电波。借助靶材上所加载的负电压的直流DC能够在磁场的辅助作用下，离化腔室内气体产生等离子体，并吸引其中的正离子轰击靶材进行溅射沉积工艺；而引入甚高频信号能够进一步促进气体的离化率，最终获得更加致密的沉积薄膜。图1为现有的反应腔室的结构示意图，图2为图1中的局部区域I的放大图，请一并参阅图1和图2。该反应腔室包括腔体10、工艺套件和基座30，其中，基座30设置于腔体10内，用于承载基片，并可对其上的基片进行加热，且基座30安装于腔体10的底壁上，可在驱动装置(图中未示出)的驱动下进行升降，以在工艺位与图1和图2所示的非工艺位置的转换，工艺位和非工艺位置处的靶基距(即靶材40与基座30之间的距离)不同；工艺套件包括第一绝缘环201、第一屏蔽环207、腔室转接件203、遮蔽环205、第二绝缘环206、第二屏蔽环202、溅射环208，其中，腔室转接件203通过密封圈密封固定在腔体10的顶壁上；第一绝缘环201固定在腔室转接件203上，靶材40固定在第一绝缘环201上；第二屏蔽环202安装在腔室转接件203上，第二屏蔽环202的上端接近靶材40的底端设置，且第二屏蔽环202的下端具有朝向腔室中心延伸的环形悬臂；基座30通有射频信号，第一屏蔽环207环绕基座30的外周壁设置，以屏蔽基座30上的射频信号；第二绝缘环206设置在基座30和第一屏蔽环207之间，用于将二者隔离；溅射环208固定在基座30的边沿区域和第二绝缘环206上，且与第一屏蔽环207有一定的垂直间隙，溅射环206用于遮挡基座30和第二绝缘环206之间的间隙；在基座30处于图1和图2中所示位置时，遮蔽环205的外圈部分搭接在第二屏蔽环202的悬臂上，内环部分搭接在溅射环208上，遮蔽环205用于遮挡等离子体朝向基座30下方腔室移动的路径以及遮挡第二屏蔽环202上的进气孔，进气口用于向反应腔室内通工艺气体；当基座30自图1和图2所示位置上升至工艺位时可带动遮蔽环205一起上升。采用上述反应腔室在实际应用中发现如下问题：甚高频会泄露到腔室下方，容易出现腔室亮点的问题，从而造成甚高频功率的浪费且进一步影响后续工艺质量。
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工艺套件和反应腔室，可以在一定程度上避免该空间出现腔室亮点的问题、造成甚高频功率的浪费且影响工艺质量。为解决上述问题之一，本专利技术提供了一种反应腔室的工艺套件，包括：绝缘环，耦接到所述基座并环绕所述基座的外周壁；第一屏蔽环，耦接到所述绝缘环并环绕所述绝缘环的外周壁，且接地；溅射环，承载于所述基座和所述绝缘环的上表面上；遮蔽环，在被所述第一屏蔽环支撑时，其内环区域置于所述第一屏蔽环上且与所述溅射环间设有预设间隙，所述预设间隙用于防止甚高频信号自所述预设间隙泄露。优选地，还包括：第二屏蔽环，包括竖筒和环形悬臂；所述竖筒环绕所述反应腔室内周壁；所述环形悬臂与所述竖筒的下端连接，并朝向反应腔室内的基座延伸，用于支撑所述遮蔽环的外环区域。优选地，沿朝向所述遮蔽环的径向朝内，所述遮蔽环的外环区域的厚度逐渐减小；且所述遮蔽环的外周壁与所述竖筒的内周壁之间具有所述预设间隙。优选地，所述遮蔽环的外圈区域的轴向截面形状为三角形。优选地，所述竖筒包括第一竖筒和第二竖筒；所述第一竖筒环绕所述反应腔室内周壁；所述第一竖筒沿其周向设置有多个进气口；所述第二竖筒环绕所述第一竖筒的内周壁，用于遮挡所述进气口；所述环形悬臂设置在所述第一竖筒下端；所述遮蔽环的外周壁与所述第二竖筒的内周壁之间具有所述预设间隙。优选地，所述环形悬臂的内环区域形成有环形凹槽；所述环形凹槽的外环壁上沿其周向间隔设置有多个进气口；所述遮蔽环搭置于所述环形悬臂上时，所述遮蔽环遮蔽所述环形凹槽。优选地，所述预设间隙的宽度范围在1mm～2mm。优选地，所述预设间隙的深度与宽度的比值大于3。优选地，所述预设间隙的深度与宽度的比值范围为10～30。优选地，在所述第一屏蔽件的上端面上设置有环形凹槽，在所述环形凹槽内设置有环形诱电线圈。本专利技术还提供一种反应腔室，包括工艺套件和基座，所述基座设置在所述反应腔室内，用于承载基片，所述工艺套件采用上述提供的工艺套件。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术中，由于遮蔽环的内圈部分放置在第二屏蔽环上，在第二屏蔽环接地的情况下，随着基座的上升遮蔽环始终和接地的第二屏蔽环相接触，即遮蔽环始终处于接地状态，这样，靶材上的射频信号就不会通过遮蔽环传输至基座下方的空间，也就可以在一定程度上避免该空间出现腔室亮点的问题、造成甚高频功率的浪费且影响工艺质量。附图说明图1为现有的反应腔室的结构示意图；图2为图1中的局部区域的放大图；图3为本专利技术第一实施例提供的工艺套件应用在反应腔室时局部区域的放大图；图4为本专利技术第二实施例提供的工艺套件应用在反应腔室的局部结构示意图。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一种反应腔室的工艺套件和反应腔室进行详细描述。在描述本专利技术提供的反应腔室的工艺套件之前，先对现有技术中采用的反应腔室的工艺套件存在腔室亮点问题的原因进行分析：请参阅图2，第二屏蔽环202和第一屏蔽环207均处于接地状态，在基座30上升至工艺位置时，使得遮蔽环205和溅射环208处于悬浮状态(即，不接地状态)，在靶材40上加载直流信号和甚高频信号时，会在靶材40与基座30之间产生等离子体，该等离子体与靶材之间将会形成容性阻抗Z1，且该等离子体和遮蔽环205之间将会形成容性阻抗Z2，而靶材40上的射频信号通过遮蔽环205传递至基座30下方的腔室而产生等离子体，从而出现腔室亮点的问题、造成甚高频功率的浪费且进一步影响后续工艺质量。实施例1图3为本专利技术第一实施例提供的工艺套件应用在反应腔室时局部区域的放大图；请参阅图3，本专利技术第一实施例提供的反应腔室的工艺套件，应用在反应腔室中，反应腔室包括腔体10、工艺套件、设置在反应腔室内的基座30以及与基座30相对设置的靶材位(如图3中所示靶材40所在的位置)。工艺套件包括第一屏蔽环207、第二屏蔽环202、绝缘环206、溅射环208和遮蔽环205。其中，第二屏蔽环202包括竖筒2021，竖筒2021套置在反应腔室的内侧壁上，竖筒2021的下端具有朝向反应腔室内的基座30延伸的环形悬臂2022。在本实施例中，竖筒2021和环形悬臂2022是一体结构，但是在实际应用中，也可以二者为分体结构相互固定，只要能够实现屏蔽靶材40上加载的射频信号即可。绝缘环206耦接到所述基座并环绕所述基座的外周壁，具体如图所示，绝缘环206套置在基座的外周壁上；第一屏蔽环207耦接到所述绝缘环并环绕所述绝缘环的外周壁，且接地，具体如图所示，第一屏蔽环207套置在绝缘环206的外周壁上；溅射环208承载于基座30和绝缘环206的上表面上，具体如图所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反应腔室的工艺套件，其特征在于，包括：绝缘环，耦接到所述基座并环绕所述基座的外周壁；第一屏蔽环，耦接到所述绝缘环并环绕所述绝缘环的外周壁，且接地；溅射环，承载于所述基座和所述绝缘环的上表面上；遮蔽环，在被所述第一屏蔽环支撑时，其内环区域置于所述第一屏蔽环上且与所述溅射环间设有预设间隙，所述预设间隙用于防止甚高频信号自所述预设间隙泄露。

【技术特征摘要】
1.一种反应腔室的工艺套件，其特征在于，包括：绝缘环，耦接到所述基座并环绕所述基座的外周壁；第一屏蔽环，耦接到所述绝缘环并环绕所述绝缘环的外周壁，且接地；溅射环，承载于所述基座和所述绝缘环的上表面上；遮蔽环，在被所述第一屏蔽环支撑时，其内环区域置于所述第一屏蔽环上且与所述溅射环间设有预设间隙，所述预设间隙用于防止甚高频信号自所述预设间隙泄露。2.根据权利要求1所述的反应腔室的工艺套件，其特征在于，还包括：第二屏蔽环，包括竖筒和环形悬臂；所述竖筒环绕所述反应腔室内周壁；所述环形悬臂与所述竖筒的下端连接，并朝向反应腔室内的基座延伸，用于支撑所述遮蔽环的外环区域。3.根据权利要求2所述的反应腔室的工艺套件，其特征在于，沿朝向所述遮蔽环的径向朝内，所述遮蔽环的外环区域的厚度逐渐减小；且所述遮蔽环的外周壁与所述竖筒的内周壁之间具有所述预设间隙。4.根据权利要求3所述的反应腔室的工艺套件，其特征在于，所述遮蔽环的外圈区域的轴向截面形状为三角形。5.根据权利要求2所述的反应腔室的工艺套件，其特征在于，所述竖筒包括第一竖筒和第二竖筒；所述第一竖筒环绕所述反应腔室内周壁；所述第一竖筒沿其...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓玉春，张超，耿波，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11