具体实施方式】
[0030]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的反应腔室及半导体加工设备进行详细描述。
[0031]图3为本发明实施例提供的反应腔室的一种结构示意图。图4为图3中区域I的局部放大图。图5为图3中绝缘环和法拉第屏蔽环的结构示意图。请一并参阅图3、图4和图5，本实施例提供的反应腔室20包括法拉第屏蔽环21、绝缘环22、感应线圈23、射频电源24、第一阻抗匹配器25、靶材26、直流电源27、磁控管28、偏压射频电源29、第二阻抗匹配器30、内衬31、石英环32、电磁调节装置33、承载装置34和真空排气系统35。其中，法拉第屏蔽环21采用不导磁的材料制成，绝缘环22采用诸如石英或者陶瓷等的绝缘材料制成，在法拉第屏蔽环21上设置有开缝(图中未示出)，以使法拉第屏蔽环21为不闭合的环形结构，优选地，开缝的尺寸小于反应腔室20内的金属粒子的平均自由程，以避免金属粒子自该开缝进入法拉第屏蔽环21的外周壁和反应腔室20的内周壁之间，开缝的数量为一个或者多个；法拉第屏蔽环21和绝缘环22均套置在反应腔室20的侧壁内侧，且法拉第屏蔽环21叠置在绝缘环22上，在绝缘环22的内周壁内侧设置遮蔽环211，并遮蔽环211与法拉第屏蔽环21下表面的边缘区域连接，遮蔽环211上设置有开缝，以使遮蔽环211为不闭合的环形结构，这可以避免金属粒子沉积在遮蔽环211的内周壁上时不会在其上的开缝处导通，遮蔽环211上的开缝数量为一个或者多个，且遮蔽环211采用不导磁的材料制成，并且，遮蔽环211的外周壁与绝缘环22的内周壁在水平方向上存在水平间距D1，这使得金属粒子穿过遮蔽环211上的开缝进入该水平间距Dl形成的间隙再沉积到绝缘环22的内周壁上，由上可知，金属粒子沉积的表面为遮蔽环211的内周壁和绝缘环22的内周壁(即为竖直表面)，这使得在对反应腔室20由上至下的排气使得大部分金属粒子会向下(S卩，沿竖直方向)运动的情况下，金属粒子运动的方向和其所要沉积的表面相平行，可以在很大程度上减小金属粒子的沉积，因而可以避免法拉第屏蔽环21和遮蔽环211在开缝位置处导通，从而可以降低打火的风险，进而可以提高工艺的稳定性和工艺质量；并且，由于减小金属粒子的沉积，因而可以降低金属粒子剥落对反应腔室20造成的污染，从而可以降低对基片的损坏。
[0032]在本实施例中，遮蔽环211与法拉第屏蔽环21采用一体成型的方式加工，即，二者为整体式结构，在这种情况下，法拉第屏蔽环21和遮蔽环211采用的不导磁材料相同。在实际应用中，遮蔽环211和法拉第屏蔽环21也可以为分体式结构，在使用时二者相互固定使用，在这种情况下，法拉第屏蔽环21和遮蔽环211采用的不导磁材料不仅可以相同，也可以不相同。
[0033]优选地，水平间距的取值范围在I?2mm，这不仅可以降低机械加工的难度，而且，可以避免水平间距过小容易造成沉积在绝缘层内周壁上的金属粒子使得遮蔽环211在其开缝处导通，从而可以进一步降低打火风险，进而可以进一步提高工艺的稳定性和工艺质量。
[0034]在本实施例中，请参阅图5，优选地，法拉第屏蔽环21的靠近其环孔的下表面与绝缘环22的上表面之间在竖直方向上存在竖直间距D2，这与法拉第屏蔽环21下表面直接叠置在绝缘环22的上表面，容易造成沉积在绝缘环22内周壁上金属粒子使得法拉第屏蔽环21下表面与绝缘环22内周壁相接触位置处导通相比，可以进一步避免法拉第屏蔽环21和遮蔽环211在开缝位置处导通，从而可以更进一步降低打火风险，进而可以进一步提高工艺的稳定性和工艺质量。实际应用中，竖直间距D2的范围在Imm左右。
[0035]在本实施例中，请参阅图5，另外，优选地，绝缘环22的上表面和/或内周壁采用粗糙化处理工艺(例如，喷砂工艺)处理，以使绝缘环22的上表面和/或内周壁上形成粗糙的表面221，该粗糙的表面221可以减小沉积在其上的金属薄膜的应力，这可以增强对金属粒子的吸附力，因而使得金属粒子不易脱落，从而可以进一步降低金属粒子剥落对反应腔室20造成的污染，进而可以进一步降低对基片的损坏。另外，基于上述同样的理由，优选地，法拉第屏蔽环21和/或遮蔽环211的内周壁采用粗糙化处理工艺处理，以使法拉第屏蔽环21和/或遮蔽环211的内周壁上形成粗糙的表面221。
[0036]请参阅图3和图4，内衬31环绕反应腔室20的内周壁设置，且位于反应腔室20的底部，用以遮挡反应腔室20的内壁，以保持反应腔室20的清洁，内衬31 —般采用金属材料制成，且接地；遮蔽环211的外径小于内衬31的内径，优选地，遮蔽环211的下表面与绝缘环22的下表面在同一水平面上，这可以实现遮蔽环211在竖直方向上完全将绝缘环22遮挡，这可以避免金属粒子自遮蔽环211的下表面的下方沉积在绝缘环22的内周壁上，从而可以避免沉积在绝缘环22内周壁上的金属粒子将遮蔽环211的开缝处导通。
[0037]承载装置34设置在反应腔室20的底部，且承载装置34与设置反应腔室20外部的偏压射频电源29通过第二阻抗匹配器30电连接，用以给承载装置34提供负偏压以吸引反应腔室20内的金属离子垂直入射被加工工件S，可以增加金属粒子的方向性，从而实现对深度较深的通孔或者沟槽沉积金属薄膜，偏压射频电源29的频率一般选用13.56MHz。
[0038]为了进一步保证遮挡反应腔室20的内壁，石英环32的靠近其环孔的环形区域与承载在承载装置上的被加工工件S上表面的边缘区域叠置，石英环32的远离环孔的环形区域与内衬31相互搭接，这可以防止金属离子通过内衬31与承载装置之间的间隙扩散至承载装置与反应腔室20内周壁之间，以防止其对反应腔室20内造成污染。
[0039]真空排气系统35设置在反应腔室20的底部，用以实现由上至下对反应腔室20进行排气，从而保持反应腔室20内真空环境，以保证工艺的稳定性。
[0040]靶材26采用金属材料制成，靶材26设置在反应腔室20的顶部，直流电源27设置在反应腔室20外部，且与靶材26电连接，用以激发反应腔室20内的工艺气体形成等离子体，并且直流电源27向靶材26提供负偏压，以使等离子体中的正离子受负偏压的吸引轰击靶材26的表面，使靶材26表面的金属原子逸出并沉积在被加工工件S的上表面上，从而在被加工工件S上表面上形成金属薄膜；磁控管28设置在反应腔室20的顶部上方，且在水平方向上旋转，不仅可以保证等离子体中的正离子轰击靶材26的均匀性，还可以增强等离子体中的离子浓度。
[0041]感应线圈23套置在反应腔室20的侧壁外侧，感应线圈23通过第一阻抗匹配器25与射频电源24电连接，用以在射频电源24开启时将反应腔室20内的工艺气体激发形成等离子体，即，实现将射偏电源的能量耦合到反应腔室20内，从而可以进一步增强反应腔室20内的等离子体的离子浓度，射频电源24的频率范围在0.1M?60MHz，优选地，射频电源24的频率为2MHz。
[0042]电磁调节装置33设置在感应线圈23外侧，用以调节反应腔室20内等离子体的分布，以提高工艺质量，具体地，电磁调节装置33包括一组或者多组电磁铁。
[0043]需要说明的是，在本实施例中，遮蔽环211的外径小于内衬31的内径，遮蔽环211的下表面与绝缘环22的下表面在同一水平面上。但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，遮蔽环211的下表面可以高于或者低