出相应的图形。
[0031]在上述过程中，由于内衬套25在腔体20内环绕侧壁203，使等离子体中的离子只能轰击内衬套25，而无法轰击到侧壁203 ;在此情况下，随着轰击内衬套25的离子的数量的增加，内衬套25的温度会逐步升高。而在内衬套25的温度升高的过程中，由于腔体20内为真空环境，内衬套25无法通过热对流的方式向外传递热量，这使其仅能通过向位于其外侧的侧壁203辐射热量以及通过连接件26与侧壁203之间进行热传导的方式来向外传递热量。但在上述两种方式中，由于内衬套25与连接件26之间为点接触，使内衬套25经连接件26传递至侧壁203上的热量很少，在实际应用中可以忽略不计；而通过辐射传递热量的效率很低，这使得内衬套25仅能将很少部分的热量传递至侧壁203上；这使得侧壁203在上述工艺过程中的升温幅度很小；并且，由于内衬套25仅能向外传递很少的热量，内衬套25会具有很高的温度，同时由于热量在内衬套25内各区域的传导，内衬套25上各区域的温度会非常均匀，这就使其辐射至侧壁203各区域上的热量均匀，从而使侧壁203上各区域的温度梯度较小，这样就避免出现侧壁203因其各个区域的温度梯度过大而断裂的情况。此夕卜，在上述刻蚀工艺过程中，内衬套25具有很高的温度，使附着于内衬套25上的工艺过程中产生的副产物会很容易被气化，进而被排出腔体20，这样就减小了副产物在腔体20内的累积，从而可以使反应腔室的维护周期较长，提高反应腔室的有效使用时间，并在一定程度上提升产能。
[0032]本实施例提供的反应腔室，其内衬套25在腔体20内环绕腔体20的侧壁，使内衬套25在工艺过程中受到离子的轰击而温度升高；并且由于内衬套25通过与连接件26的点接触被固定于腔体20内，且内衬套25与腔体20的侧壁之间具有均匀的间隙，使内衬套25在其升温的过程中，仅能通过向腔体20的侧壁辐射热量以及通过连接件26与腔体20的内壁之间进行热传导的方式向外传递很少部分的热量；这使腔体20的侧壁在工艺过程中的升温幅度很小，还使内衬套25的温度很高，以及使内衬套25各区域之间的温度非常均匀；其中，内衬套25各区域之间的温度非常均匀使内衬套25辐射至腔体20的侧壁的各区域上的热量均匀，以及使腔体20的侧壁的各区域的温度梯度较小，从而可以避免腔体20的侧壁因其各个区域的温度梯度过大而断裂，减小了反应腔室的维护成本；内衬套25的温度很高，可以使附着于其上的副产物气化，进而被排出腔体20，这样就减小了副产物在腔体20内的累积，从而可以使反应腔室的维护周期较长，提高反应腔室的有效使用时间，并在一定程度上提升产能。此外，内衬套25通过与连接件26的点接触而被固定于腔体20内，其安装和拆卸非常简单，从而便于维护。
[0033]容易理解，在本实施例中，内衬套25的厚度越小，其对线圈22激发等离子体的耦合效率的影响就越小。在实际应用中，内衬套25的厚度可以为3-5mm，这样可以使内衬套25对线圈22的耦合效率的影响尽可能地小，并使内衬套25具有足够地结构强度。
[0034]在工艺过程中，内衬套25具有很高的温度，其温度可以达到几百摄氏度，这就要求内衬套25能够在高温环境中正常工作；具体地，在本实施例中，内衬套25由氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷等耐高温材料制成；由于氧化铝陶瓷和氮化铝陶瓷可以承受1000°C以上的高温，采用上述氧化铝陶瓷和氮化铝陶瓷制成的内衬套25可以在工艺过程中正常工作而不被损坏。
[0035]在本实施例中，连接件26为热绝缘体，其热导率小于0.2W/ Cm.Κ)，这样可以使内衬套25经连接件26传导至腔体20的内壁上的热量尽可能地少，从而可以减少内衬套25向外传递的热量，并避免使腔体20上的与连接件26连接的区域的温度明显高于腔体20其他区域的温度，在腔体20上形成较大的温度梯度。
[0036]在本实施例中，内衬套25为热的良导体，其热导率大于20W/ Cm.Κ)，在此情况下，热量在内衬套25上的传导更快，从而在工艺过程中，可以使内衬套25各个区域的温度更均匀，并使其辐射在腔体20侧壁各个区域上的热量更均匀，从而进一步降低腔体20的侧壁上各区域之间的温度梯度。
[0037]需要说明的是，在本实施例中，内衬套25在腔体20的内侧环绕腔体20的侧壁，但本发明并不限于此，在实际应用中，还可以使内衬套25环绕腔体20内壁上的更多区域；例如，如图4所示，内衬套25在腔体20的内侧环绕腔体20的侧壁和顶壁，且其与腔体20的侧壁和顶壁之间具有均匀地间隙，在此情况下，内衬套25可以使腔体20的侧壁和顶壁在工艺过程中保持较小的温度梯度，从而防止腔体20的侧壁和顶壁因其温度梯度过大而断裂；具体地，内衬套25与腔体20的侧壁和顶壁之间的间隙可以为l_2mm。
[0038]还需要说明的是，在本实施例中，反应腔室为刻蚀腔室，但本发明并不限于此，在实际应用中，反应腔室还可以为PVD (Physical Vapor Deposit1n,物理气相沉积)腔室。在此情况下，如图5所示，反应腔室包括腔体20、承载装置21、线圈22、射频电源23、内衬套25、连接件26、靶材28和偏压电源29 ;其中，承载装置21设置于腔体内，其用于承载被加工工件27 ;祀材28设于腔体20的上方；偏压电源29与靶材28连接，用于向靶材28加载偏压；线圈22在腔体20的外侧环绕腔体20的侧壁；射频电源23与线圈22连接，用于向线圈22加载射频功率；内衬套25在腔体20的内侧环绕腔体20的侧壁，且其与腔体20的侧壁之间具有均匀的间隙；连接件26与腔体20的内壁连接，并通过与内衬套25点接触而将内衬套25固定在腔体20内。在实际应用中，上述反应腔室可以通过溅射在被加工工件表面沉积薄膜，其具体过程是:向腔体20内通入工艺气体；而后，由射频电源23向线圈22加载射频功率，使线圈22激发上述通入腔体20内的工艺气体为等离子体；偏压电源29向靶材28加载偏压，吸引上述等离子体中的离子轰击靶材28，使靶材28表面的靶材原子或分子从靶材28表面脱离，并沉积至被加工工件的表面上，从而在被加工工件上沉积薄膜。此外，反应腔室还可以为CVD (Chemical Vapor Deposit1n,化学气相沉积)腔室。
[0039]作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种等离子体加工设备，其包括反应腔室，该反应腔室用于对被加工工件进行工艺处理，并且，该反应腔室采用本发明上述实施例提供的反应腔室。
[0040]本发明实施例提供的等离子体加工设备，其采用本发明上述实施例提供的反应腔室，可以使其反应腔室的侧壁的各区域在工艺过程中保持较小的温度梯度，从而可以避免其反应腔室的侧壁因各区域之间温度梯度过大而断裂，减小了其反应腔室的维护成本；并且，还可以减小工艺过程中产生的副产物在反应腔室的腔体内的累积，从而使反应腔室的维护周期较长，提高反应腔室的有效使用时间，并在一定程度上提升等离子体加工设备的产能。
[0041]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种反应腔室，包括腔体、线圈，所述线圈在腔体的外侧环绕腔体的侧壁，其特征在于，所述反应腔室还包括内衬套和连接件，所述内衬套在腔体的内侧环绕腔体的侧壁，且其与腔体的侧壁之间具有均匀的间隙； 所述连接件与所述腔体的内壁连接，并通过与所述内衬套点接触而将所述内衬套固定在所述腔体内。
2.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述内衬套在腔体的内侧环绕所述腔体的侧壁和顶壁，且其与腔体的侧壁和顶壁之间具有均匀的间隙。
3.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述内衬套的厚度为3-5mm。
4.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述内衬套与腔体的侧壁之间的间隙为1-2mm。
5.根据权利要求2所述的反应腔室，其特征在于，所述内衬套与腔体的侧壁和顶壁之间的间隙为1-2mm。
6.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述内衬套由耐高温1000°C的材料制成。
7.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述连接件的热导率小于0.2W/Cm.K)。
8.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述内衬套的热导率大于20W/Cm.K)。
9.根据权利要求6或8所述的反应腔室，其特征在于，所述内衬套由氧化铝陶瓷或氮化铝陶瓷制成。
10.一种等离子体加工设备，包括反应腔室，所述反应腔室用于对被加工工件进行工艺处理，其特征在于，所述反应腔室采用权利要求1-9任意一项所述的反应腔室。
【专利摘要】本发明涉及一种反应腔室及等离子体加工设备，其包括腔体、线圈、内衬套和连接件；其中，线圈在腔体的外侧环绕腔体的侧壁，内衬套在腔体的内侧环绕腔体的侧壁，且其与腔体的侧壁之间具有均匀的间隙；连接件与腔体的内壁连接，并通过与内衬套点接触而将其固定在腔体内。上述反应腔室可以使腔体的侧壁的各区域的温度梯度较小，从而可以避免腔体的侧壁因其各个区域的温度梯度过大而断裂，减小了反应腔室的维护成本；还可以减小了副产物在腔体内的累积，从而可以使反应腔室的维护周期较长，提高反应腔室的有效使用时间，并在一定程度上提升产能。此外，内衬套通过与连接件的点接触而被固定于腔体内，其安装和拆卸非常简单，从而便于维护。
【IPC分类】H01J37-32
【公开号】CN104733273
【申请号】CN201310700822
【发明人】管长乐
【申请人】北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月18日