一种反应腔室及等离子体加工设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种反应腔室及等离子体加工设备，其由腔室周壁环绕形成，在腔室周壁上设置有贯穿其厚度的开口，并且在腔室周壁的外侧，且位于开口的一侧设置有密封侧门，密封侧门与腔室周壁可摆动的连接，用以密封或开启开口；反应腔室还包括承载装置，用以承载被加工工件，该承载装置与密封侧门固定连接，并且密封侧门在移动至密封开口的位置时，承载装置位于反应腔室内的承载位置；密封侧门在移动至开启开口的位置时，承载装置位于反应腔室外的安装位置；且承载装置经由开口在承载位置和安装位置之间移动。本发明提供的反应腔室，其便于操作人员对承载装置进行安装和维护，从而不仅可以提高安装和维护的效率，而且可以降低人力成本。
【专利说明】一种反应腔室及等离子体加工设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体制造【技术领域】，具体地，涉及一种反应腔室及等离子体加工设 备。
【背景技术】
[0002] 目前，等离子体加工设备已被广泛地应用在集成电路、LED芯片或MEMS器件的制 造工艺中，以对被加工工件进行刻蚀、沉积或溅射等工艺。在进行上述工艺的过程中，通常 需要借助诸如基座、卡盘等的承载装置将被加工工件固定在反应腔室内，并且，该承载装置 根据工艺需要通常还具备加热、冷却和射频等功能中的一项或多项，因此，承载装置的结构 通常会比较复杂，这就给反应腔室的结构设计提出了很高的要求，以能够便于对承载装置 进行安装和维护。
[0003] 图1为现有的反应腔室的剖视图。如图1所示，反应腔室10由腔室周壁101环绕 形成，并且在反应腔室10内设置有承载装置12,承载装置12可以为基座或卡盘，用以承载 被加工工件；在腔室周壁101上且位于承载装置12的上方设置有传输口 102,被加工工件 经由传输口 102被传输至反应腔室10内，并置于承载装置12上；而且，在腔室周壁101上 设置有尺寸较大的开口 103,并且在腔室周壁101的外侧，且与开口 103相对应的位置处设 置有密封侧门11，用以密封或开启开口 103。在进行工艺时，控制密封侧门11密封开口，以 使反应腔室10能够保持真空状态；在需要安装或维护反应腔室10内的承载装置12时，控 制密封侧门11开启开口，以使操作人员经由开口 103对承载装置12进行相应的操作。此 夕卜，在密封侧门11上的相应位置处设置有通道110,承载装置12的管路或电气接线等零部 件经由通道110延伸至反应腔室10的外部，以与相应的气源、水源或电源电连接。容易理 解，在通道110内且位于管路或电气接线等零部件之间应设置有密封件，以对通道110以及 各零部件之间的间隙进行密封。
[0004] 上述反应腔室10在实际应用中不可避免地存在以下问题，即：由于反应腔室10 内的空间狭小，这在需要安装或维护反应腔室10内的承载装置12时，给操作人员经由开 口 103对承载装置12进行相应的操作带来了一定的困难，从而不仅会降低安装和维护的效 率，而且还会提高人力成本。
【发明内容】
[0005] 本发明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及等 离子体加工设备，其便于操作人员对承载装置进行安装和维护，从而不仅可以提高安装和 维护的效率，而且可以降低人力成本。
[0006] 为实现本发明的目的而提供一种反应腔室，其由腔室周壁环绕形成，在所述腔室 周壁上设置有贯穿其厚度的开口，并且在所述腔室周壁的外侧，且位于所述开口的一侧设 置有密封侧门，所述密封侧门与所述腔室周壁可摆动的连接，用以密封或开启所述开口；所 述反应腔室还包括承载装置，用以承载被加工工件，所述承载装置与所述密封侧门固定连 接，并且所述密封侧门在移动至密封所述开口的位置时，所述承载装置位于所述反应腔室 内的承载位置；所述密封侧门在移动至开启所述开口的位置时，所述承载装置位于反应腔 室外的安装位置；且所述承载装置经由所述开口在所述承载位置和安装位置之间移动。
[0007] 其中，所述反应腔室还包括悬臂件，所述悬臂件的两端分别与所述承载装置和所 述密封侧门固定连接。
[0008] 其中，在所述悬臂件内形成有通道，所述通道的一端延伸至所述悬臂件与所述密 封侧门之间的连接处；所述通道的另一端延伸至所述承载装置的内部；并且在所述密封侧 门上，且与所述通道的一端相对应的位置处设置有通孔，所述通孔与所述通道的一端连通， 安装在所述承载装置内的气管、水管和/或电气接线经由所述通道和通孔延伸至所述反应 腔室的外部。
[0009] 其中，在所述悬臂件的用于固定连接所述承载装置的一端形成有固定环，所述固 定环套置在所述承载装置上。
[0010] 其中，在所述腔室周壁的外侧，且位于所述开口的一侧设置有可自转的旋转轴，所 述密封侧门的一端与所述旋转轴固定连接，在所述旋转轴自转时，其带动所述密封侧门相 对于所述腔室周壁摆动。
[0011] 其中，采用手动的方式驱动所述密封侧门密封或开启所述开口。
[0012] 其中，在所述密封侧门的外表面上设置有把手。
[0013] 其中，采用自动的方式驱动所述密封侧门密封或开启所述开口。
[0014] 其中，所述反应腔室还包括驱动源，用以驱动述密封侧门密封或开启所述开口；所 述驱动源包括电缸、气缸或液压缸。
[0015] 其中，在所述腔室周壁上，且位于所述承载装置的上方设置有贯穿其厚度的运输 口，用以供被加工工件穿过。
[0016] 其中，在所述密封侧门上设置有通孔，安装在所述承载装置内的气管、水管和/或 电气接线经由所述通孔延伸至所述反应腔室的外部。
[0017] 其中，在所述通孔内，且位于所述通孔分别与所述气管、水管和/或电气接线之间 设置有密封件，用以对所述通孔分别与所述气管、水管和/或电气接线之间的间隙进行密 封。
[0018] 其中，在所述承载装置的底部设置有底板，用以使所述承载装置的内部形成封闭 的空间。
[0019] 其中，所述承载装置包括基座或卡盘。
[0020] 作为另一个技术方案，本发明还提供一种等离子体加工设备，包括反应腔室，所述 反应腔室采用了本发明提供的上述反应腔室。
[0021] 本发明具有以下有益效果：
[0022] 本发明提供的反应腔室，其将承载装置与密封侧门固定连接，并且在密封侧门移 动至可密封开口的位置时，承载装置位于反应腔室内的承载位置；在密封侧门移动至可开 启开口的位置时，承载装置位于反应腔室外的安装位置。在进行工艺时，通过关闭密封侧 门，以封闭开口，可以使反应腔室保持真空状态，并将被加工工件置于位于承载位置的承载 装置上，从而对被加工工件进行相应的加工；在需要对承载装置进行安装或维护时，通过开 启密封侧门而使承载装置经由开口移出反应腔室，并到达安装位置，可以使操作人员在该 安装位置对承载装置进行安装或维护时，不受承载装置周围空间的限制，从而可以提高安 装和维护的便捷性，进而不仅可以提高安装和维护的效率，而且可以降低人力成本。
[0023] 本发明提供的等离子体加工设备，其通过采用本发明提供的反应腔室，可以提高 安装和维护的便捷性，进而不仅可以提高安装和维护的效率，而且可以降低人力成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为现有的反应腔室的剖视图；
[0025] 图2A为本发明提供的反应腔室的剖视图；
[0026] 图2B为本发明提供的反应腔室在承载装置处于承载位置时的立体图；
[0027] 图2C为本发明提供的反应腔室的俯视图；以及
[0028] 图3为本发明提供的反应腔室在承载装置处于安装位置时的立体图。
【具体实施方式】
[0029] 为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明 提供的反应腔室及等离子体加工设备进行详细描述。
[0030] 图2A为本发明提供的反应腔室的剖视图。图2B为本发明提供的反应腔室在承载 装置处于承载位置时的立体图。图2C为本发明提供的反应腔室的俯视图。图3为本发明 提供的反应腔室在承载装置处于安装位置时的立体图。请一并参阅图2A、2B、2C和图3,反 应腔室20由腔室周壁201环绕形成，且包括承载装置22、密封侧门21和悬臂件23。其中， 承载装置22可以为基座或卡盘，用以在工艺过程中承载被加工工件；在腔室周壁201上设 置有贯穿其厚度的开口 203,密封侧门21设置在腔室周壁201的外侧，且位于开口 203的一 侦牝并且与腔室周壁201可摆动的连接，用以密封或开启开口 203。容易理解，在密封侧门 21密封开口 203时，其应扣合在腔室周壁201上，因而密封侧门21的内表面，S卩，与腔室周 壁201相对的表面应与位于开口 203周边的腔室周壁201的外表面相贴合，优选地，可以在 相互贴合的密封侧门21的内表面与腔室周壁201的外表面之间设置密封件，用以对二者之 间的间隙进行密封，从而实现对开口 203的密封。
[0031] 在本实施例中，承载装置22借助悬臂件23与密封侧门21固定连接，具体地，悬臂 件23的两端分别与承载装置22和密封侧门21固定连接；而且，优选地，在悬臂件23的用 于与承载装置22固定连接的一端形成有固定环232,固定环232套置在承载装置22上，以 更稳固地将悬臂件23与承载装置22固定在一起。通过借助悬臂件23将承载装置22与密 封侧门21固定连接，可以使密封侧门21在移动过程中带动承载装置22移动，并且，密封侧 门21在移动至密封开口 203的位置，S卩，在密封侧门21扣合在腔室周壁201上时，承载装 置22位于反应腔室20内的承载位置，如图2C所示，所谓承载位置，是指预设的在进行工艺 时反应腔室20内的承载装置22用于承载被加工工件所在的位置。密封侧门21在移动至 开启开口 203的位置，S卩，在密封侧门21位于与腔室周壁201相互分离的位置时，承载装置 22位于反应腔室20外的安装位置，如图3所示，所谓安装位置，是指预设的在对承载装置 22进行安装和维护时，位于反应腔室20外的承载装置22所在的位置。此外，承载装置22 经由开口 203在承载位置和安装位置之间移动，S卩，在需要对承载装置22进行安装或维护 时，开启密封侧门21，以带动承载装置22经由开口 203移出反应腔室20,并移动至安装位 置。
[0032] 在进行工艺时，通过关闭密封侧门21，以封闭开口 203,可以使反应腔室20保持真 空状态，并将被加工工件置于位于承载位置的承载装置22上，从而对被加工工件进行相应 的加工；在需要对承载装置22进行安装或维护时，通过开启密封侧门21而使承载装置22 经由开口 203移出反应腔室20,并到达安装位置，可以使操作人员在该安装位置对承载装 置22进行安装或维护时，不受承载装置22周围空间的限制，从而可以提高安装和维护的便 捷性，进而不仅可以提高安装和维护的效率，而且可以降低人力成本。
[0033] 在实际应用中，可以根据具体需要任意设定开口 203的形状和尺寸，只要开口 203 的形状和尺寸能够使承载装置22通过即可。此外，密封侧门21的形状和尺寸也可以自由 设定，只要其能够密封开口 203即可。
[0034] 在本实施例中，密封侧门21采用下述方式与腔室周壁201可摆动的连接，具体地， 如图2B所示，在腔室周壁201的外侧，且位于开口 203的一侧设置有可自转的旋转轴24,密 封侧门21的一端与旋转轴24固定连接，在旋转轴24自转时，其带动密封侧门21相对于腔 室周壁201摆动，也就是说，密封侧门21可借助旋转轴24与腔室周壁201可摆动的连接， 以密封或开启开口 203。当然，在实际应用中，密封侧门21与腔室周壁201可摆动的连接的 方式并不局限于本实施例的上述方式，只要能够使密封侧门21与腔室周壁201可摆动的连 接的任意方式均可以应用。
[0035] 在本实施例中，采用手动的方式驱动密封侧门21密封或开启开口 203, S卩，人工拉 动密封侧门21，以密封或开启开口 203。优选地，在密封侧门21的外表面上设置有把手212， 以便于操作人员拉动密封侧门21。
[0036] 在本实施例中，为了能够将安装在承载装置22内部的气管、水管和/或电气接线 (图中未示出）与外界的气源、水源和/或电源接通，在悬臂件23内形成有通道231，通道 231的一端延伸至悬臂件23与密封侧门21之间的连接处；通道231的另一端延伸至承载 装置22的内部；并且，在密封侧门21上，且与通道231的一端（靠近密封侧门21的一端） 相对应的位置处设置有通孔211，通孔211与通道231的一端连通，安装在承载装置22内 的气管、水管和/或电气接线经由通道231和通孔211延伸至反应腔室20的外部，并相应 的与外界的气源、水源和/或电源接通。此外，为了使反应腔室20能够在工艺过程中保持 真空状态，在通孔211内，且位于通孔211分别与气管、水管和/或电气接线之间设置有密 封件（图中未示出），用以对通孔211分别与气管、水管和/或电气接线之间的间隙进行密 封。
[0037] 容易理解，承载装置22的内部通常会安装有气管、水管和/或电气接线，用以实现 加热、冷却或射频被加工工件等功能，因而承载装置22的内部结构往往比较复杂，且安装 的零部件较多，在这种情况下，优选地，在承载装置22的底部设置有底板221，用以使承载 装置22的内部形成封闭的空间，从而对承载装置22的内部以及安装其中的零部件起到隔 离保护的作用，而且，当需要对承载装置22进行安装和维修时，仅需将底板221拆卸下来即 可。
[0038] 在本实施例中，在腔室周壁201上，且位于承载装置22的上方设置有贯穿其厚度 的运输口 202,用以供被加工工件穿过。在装载被加工工件的过程中，可以采用手动或自动 的方式经由运输口 202将被加工工件传输至反应腔室20内，并将其放置在承载装置22上。 在实际应用中，运输口 202可以根据具体需要设置在腔室周壁201的任意位置处，例如，可 以与开口 203相对设置，或者，还可以与开口 203交错设置。
[0039] 需要说明的是，在本实施例中，采用手动的方式驱动密封侧门21密封或开启开口 203,但是本发明并不局限于此，在实际应用中，也可以采用自动的方式驱动密封侧门21密 封或开启开口 203。具体地，反应腔室还可以包括驱动源，其与密封侧门21电连接，用以驱 动密封侧门21密封或开启开口 203 ;驱动源包括电缸、气缸或液压缸。
[0040] 还需要说明的是，在本实施例中，安装在承载装置22内的气管、水管和/或电气接 线经由通道231和通孔211延伸至反应腔室20的外部，但是本发明并不局限于此，在实际 应用中，还可以省去通道231，而安装在承载装置22内的气管、水管和/或电气接线直接延 伸至承载装置22的外部，并经由通孔211延伸至反应腔室20的外部，这同样可以实现与外 界的气源、水源和/或电源接通。在这种情况下，优选地，可以对气管、水管和/或电气接线 的外表面设置保护层，以防止等离子体的腐蚀。
[0041] 进一步需要说明的是，在本实施例中，承载装置22借助悬臂件23与密封侧门21 固定连接，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，还可以借助类似托盘等结构的固定部 件将承载装置22与密封侧门21固定连接，而且，只要能够将承载装置22与密封侧门21固 定连接的任意方式均可以应用。
[0042] 作为另一个技术方案，本发明还提供一种等离子体加工设备，其包括反应腔室，该 反应腔室采用了本实施例提供的上述反应腔室。
[0043] 本实施例提供的等离子体加工设备，其通过采用本实施例提供的反应腔室，可以 提高安装和维护的便捷性，进而不仅可以提高安装和维护的效率，而且可以降低人力成本。
[0044] 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。
【权利要求】
1. 一种反应腔室，其由腔室周壁环绕形成，在所述腔室周壁上设置有贯穿其厚度的开 口，并且在所述腔室周壁的外侧，且位于所述开口的一侧设置有密封侧门，所述密封侧门与 所述腔室周壁可摆动的连接，用以密封或开启所述开口；所述反应腔室还包括承载装置，用 以承载被加工工件，其特征在于，所述承载装置与所述密封侧门固定连接，并且 所述密封侧门在移动至密封所述开口的位置时，所述承载装置位于所述反应腔室内的 承载位置；所述密封侧门在移动至开启所述开口的位置时，所述承载装置位于反应腔室外 的安装位置；且所述承载装置经由所述开口在所述承载位置和安装位置之间移动。
2. 根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述反应腔室还包括悬臂件，所述悬 臂件的两端分别与所述承载装置和所述密封侧门固定连接。
3. 根据权利要求2所述的反应腔室，其特征在于，在所述悬臂件内形成有通道，所述通 道的一端延伸至所述悬臂件与所述密封侧门之间的连接处；所述通道的另一端延伸至所述 承载装置的内部；并且 在所述密封侧门上，且与所述通道的一端相对应的位置处设置有通孔，所述通孔与所 述通道的一端连通，安装在所述承载装置内的气管、水管和/或电气接线经由所述通道和 通孔延伸至所述反应腔室的外部。
4. 根据权利要求2所述的反应腔室，其特征在于，在所述悬臂件的用于固定连接所述 承载装置的一端形成有固定环，所述固定环套置在所述承载装置上。
5. 根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，在所述腔室周壁的外侧，且位于所述 开口的一侧设置有可自转的旋转轴，所述密封侧门的一端与所述旋转轴固定连接，在所述 旋转轴自转时，其带动所述密封侧门相对于所述腔室周壁摆动。
6. 根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，采用手动的方式驱动所述密封侧门 密封或开启所述开口。
7. 根据权利要求6所述的反应腔室，其特征在于，在所述密封侧门的外表面上设置有 把手。
8. 根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，采用自动的方式驱动所述密封侧门 密封或开启所述开口。
9. 根据权利要求8所述的反应腔室，其特征在于，所述反应腔室还包括驱动源，用以驱 动述密封侧门密封或开启所述开口； 所述驱动源包括电缸、气缸或液压缸。
10. 根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，在所述腔室周壁上，且位于所述承 载装置的上方设置有贯穿其厚度的运输口，用以供被加工工件穿过。
11. 根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，在所述密封侧门上设置有通孔，安 装在所述承载装置内的气管、水管和/或电气接线经由所述通孔延伸至所述反应腔室的外 部。
12. 根据权利要求3或11所述的反应腔室，其特征在于，在所述通孔内，且位于所述通 孔分别与所述气管、水管和/或电气接线之间设置有密封件，用以对所述通孔分别与所述 气管、水管和/或电气接线之间的间隙进行密封。
13. 根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，在所述承载装置的底部设置有底 板，用以使所述承载装置的内部形成封闭的空间。
14. 根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述承载装置包括基座或卡盘。
15. -种等离子体加工设备，包括反应腔室，其特征在于，所述反应腔室采用权利要求 1-14任意一项所述的反应腔室。
【文档编号】C23C16/455GK104109847SQ201310131016
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月16日 优先权日:2013年4月16日
【发明者】张风港 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