反应腔结构及半导体等离子处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体生产设备，特别涉及一种反应腔结构及半导体等离子处理系统。
【背景技术】
[0002]如图1所示，现有技术中的反应腔结构，包含腔体I’、连接设置在腔体I’底部的转接器22’，该腔体I’内部包括处理腔，基座，基座上可以放置待处理基片，一个或多个支撑支撑臂，该支撑臂一端连接到反应腔体I的侧壁，另一端连接到基座下部以支持基座，同时提供射频功率、冷却水、冷却气体的管路通道。支撑臂下方设有排气腔，排气腔上半部分为具有较大口径的第一排气腔11’，排气腔下半部分为口径逐渐缩小，截面呈斜面的第二排气腔12’，排气腔下方还要设置一个钟摆阀(pendulum valve)，通过控制钟摆阀的开口宽度可以改变腔体内的气压大小。由于腔体I’下方的钟摆阀为供应商单独设计的标准部件，其上表面没有用于和第二排气腔12’底部相固定的结构，所以通常需要设置一个转换器22’在腔体与钟摆阀之间提供转接管道，以实现腔体I’与下方钟摆阀的固定。其中转接器22’的口径与下方的钟摆阀以及上方第二排气腔的下表面开口形状相匹配，具有相同的口径。由于腔体I ’的高度很高，如图1所示可以达到501mm，而且下方开口的口径远小于上方开口的口径，所以在加工反应腔底部排气腔的加工面时需要将工具从顶部开口向下伸入底部区域才可。而现有设备很少有直接加工如此大尺寸的能力，需要专门设计其它加工工艺完成，这样就增加了反应腔加工的难度。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种反应腔结构及半导体等离子处理系统，将原有的腔体分为上下两部分腔体，并将主腔体与转接器相整合，简化了腔体内部的加工工艺。
[0004]为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的:
一种反应腔结构，包含主腔体、连接设置在主腔体底部的集成转接器，该主腔体下方包括具有第一直径的主腔体开口，所述集成转接器由环形侧壁围绕形成用于气体流通的内部通道，所述集成转接器包括上下相连接的腔底密闭环和转接环，其特点是，转接环的内部通道具有第二直径，腔底密闭环的顶部与所述主腔体开口形状相匹配具有第一直径，腔底密闭环底部通道具有第二直径，其中第一直径大于第二直径。
[0005]所述集成转接器的腔底密闭环与所述与主腔体底部相连接后形成反应腔的排气腔。所述集成转接器腔底密闭环的侧壁上具有机械紧固件实现与主腔体下表面的紧固连接。
[0006]所述集成转接器腔底密闭环通孔直径从第一直径逐渐向下减小到第二直径主腔体底面包括多个支架安装区，围绕在所述腔底密闭环外围，其中所述的集成转接器的腔底密闭环侧壁截面为圆形，主腔体截面为大于腔底密闭环截面的多边形。
[0007]所述转接器的转接环下端与一个钟摆阀相连接，所述钟摆阀内部通道也具有第二直径。
[0008]一种半导体等离子处理系统，其特点是，还包含气泵与钟摆阀相连气泵，其与钟摆阀相连；
中心环，其设置在钟摆阀与气泵之间。
[0009]所述钟摆阀接口与所述的集成转接器相连。
[0010]本发明与现有技术相比，具有以下优点:
1、在不增加零件数量的基础上，将原有的腔体分为主腔体与腔体底部密闭环，并将腔体底部密闭环与转接器相整合形成集成式转接器，这一结构使得加工腔体内部时，只需要从腔体上下两侧的大开口加工，从而使加工变得方便可行。
[0011]2、本发明由于设有集成式转接器，当需要改动钟摆阀及气泵时，只要更换或拆卸集成式转接器，而腔体不需要进行设计，避免浪费。
[0012]3、集成式转接器的上方(即下腔体)为圆形，上腔体为方形，且外径小于上腔体的外径，使得上腔体底部留有用来固定支架的空间，这样在更换下部的钟摆阀及气泵时，无需拆除支架。
【附图说明】
[0013]图1为现有技术中反应腔结构的示意图；
图2为本发明一种反应腔结构的示意图；
图3为本发明反应腔架设在支架后的示意图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
[0015]如图2所示，一种反应腔结构，包含主腔体13、主腔体13内包括处理腔，基座，基座上可以放置待处理基片，一个或多个支撑臂一端连接到反应腔体侧壁，另一端连接到基座下部以支持基座，同时提供射频功率、冷却水、冷却气体的管路通道。支撑臂下方设有连接设置在主腔体13底部的集成转接器2，该主腔体13底部为具有较大第一直径D的开口 11。集成转接器2包括一个由环状侧壁围绕而成的用于气体流通的内部空间，上下相连接的腔底密闭环21和转接环22。集成转接器2的腔底密闭环21作为反应腔I的底部，其口径与第一直径开口 11形状相匹配，通过侧壁上的固定装置(如螺钉/螺栓)与主腔体13的下表面固定，共同构成反应腔体。集成转接器2腔底密闭环21的开口直径从上向下逐渐从D减小到较小的第二直径d。转接器下半部分为转接环22，其内部空间直径为d，与下方要连接的钟摆阀4 口径相匹配。由于作为反应腔体I底部的集成转接器2的上半部的腔底密闭环21是单独部件，可以在完成加工后再组装到主腔体13上，所以在加工主腔体13时，整体的加工高度将从原高度为501_的腔体改为只要加工高度为451mm的主腔体13以及集成转接器2。由于主腔体13没有腔体底部的阻挡，所以加工时可以从上下两个方向加工，不仅加工距离减小而且可以从多个不同角度加工，所以极大的减小了加工难度，同时降低了加工成本。集成转接器上半部分21由于是单独加工的，所以可以设计成与主腔体13不同的外部轮廓，主腔体13通常是方形的，且底部由支架支撑固定。现有技术中在需要维护下方的钟摆阀4等部件时可以拆卸下转接器22’，然后更换或维修下方的钟摆阀4，本发明中与现有技术中的反应腔底部与转接器22’相对应的是结构集成为一个部件的集成转接器2，所以无法单独拆卸转接环22。可以在设计集成转换器时，使集成转换器2中腔底密闭环21的外部轮廓小于主腔体13的外部轮廓，使得主腔体13底面留有用来固定支架的空间。这样就能使得集成转接器2不会与支架相连接固定，可以单独拆卸下本发明集成转接器2。本实施例中，主腔体13为方形，优选的将下腔体21设为圆形。
[0016]如图3所示，该反应腔结构还包含支架3，其连接设置在所述上腔体13底部。集成转接器2的外部轮廓小于主腔体的外部轮廓，主腔体13的下表面包括4块安装平面围绕在集成转接器2周围，以使主腔体13安装固定到支架3的多根支撑柱上。
[0017]一种半导体等离子处理系统，包含:上述的反应腔结构；钟摆阀4，其与反应腔结构相连；气泵5，其与钟摆阀4相连；一对中心环6，其设置在钟摆阀4与气泵5之间。钟摆阀4接口与所述的集成式转接器2相连。
[0018]综上所述，本发明一种反应腔结构及半导体等离子处理系统，将原有的腔体分为主腔体13和腔体底部两部分,并将主腔体底部与转接器相整合,简化了腔体内部的加工工艺。
[0019]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种反应腔结构，包含主腔体(13)、连接设置在主腔体底部的集成转接器(2)，该主腔体(I)下方包括具有第一直径的主腔体开口( 11 )，所述集成转接器由环形侧壁围绕形成用于气体流通的内部通道，所述集成转接器包括上下相连接的腔底密闭环(21)和转接环(22)，其特征在于，转接环(22)的内部通道具有第二直径，腔底密闭环(21)的顶部与所述主腔体开口( 11)形状相匹配具有第一直径，腔底密闭环(21)底部通道具有第二直径，其中第一直径大于第二直径。
2.如权利要求1所述的反应腔结构，其特征在于，所述的集成转接器(2)的腔底密闭环与所述与主腔体(13)底部相连接后形成反应腔的排气腔。
3.如权利要求1所述的反应腔结构，其特征在于，所述集成转接器腔底密闭环(21)的侧壁上具有机械紧固件实现与主腔体的紧固连接。
4.如权利要求3所述的反应腔结构，其特征在于，所述集成转接器腔底密闭环(21)通孔直径从第一直径逐渐向下减小到第二直径。
5.如权利要求1所述的反应腔结构，其特征在于，主腔体(13)底面包括多个支架安装区围绕在所述集成转换器腔底密闭环(21)外围。
6.如权利要求5所述的反应腔结构，其特征在于，所述的集成转接器腔底密闭环(21)侧壁为圆形；所述的主腔体截面为大于腔底密闭环截面的多边形。
7.如权利要求5所述的反应腔结构，其特征在于，还包含支架(3)，其连接设置在所述主腔体(13)底部支架安装区。
8.如权利要求1所述的反应腔结构，其特征在于，还包括一个钟摆阀(4)与所述的集成式转接器(2)的转接环(22)相连接，所述钟摆阀(4)内部通道也具有第二直径。
9.一种半导体等离子处理系统，其特征在于，包含: 如权利要求1-9任意一项权利要求所述的反应腔结构； 钟摆阀(4)，其与反应腔结构相连； 气泵(5)，其与钟摆阀(4)相连； 中心环(6)，其设置在钟摆阀(4)与气泵(5)之间。
【专利摘要】本发明公开了一种反应腔结构及半导体等离子处理系统，包含腔体、连接设置在腔体底部的集成转接器，该主腔体下方包括具有第一直径的主腔体开口，所述集成转接器由环形侧壁围绕形成用于气体流通的内部通道，所述转接器包括上下相连接的腔底密闭环和转接环，转接环的内部通道具有第二直径，腔底密闭环的顶部与所述主腔体开口形状相匹配具有第一直径，腔底密闭环底部通道具有第二直径，其中第一直径大于第二直径。本发明将原有的腔体分为主下两部分腔体，并将主腔体底部与转接器相整合，简化了腔体内部的加工工艺。
【IPC分类】H01J37-32, H01L21-67
【公开号】CN104637766
【申请号】CN201310564943
【发明人】陈妙娟, 吴狄, 何乃明
【申请人】中微半导体设备(上海)有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月14日