专利名称：一种反应腔室及应用该反应腔室的等离子体加工设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于微电子技术领域，具体涉及一种反应腔室及应用该反应腔室的等离子体加工设备。
背景技术：
在微电子产品的制造过程中，等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor D印osition，以下简称PECVD)设备是一种应用非常广泛的加工设备。图1是现有的一种PECVD设备的工艺腔室剖面图，如图1所示，PECVD设备的工艺腔室1中包括腔室壁17、上极板12、下极板13、运动载板14、传感器发射端15、传感器接收端16、判断单元(图中未示出)以及石英观察窗2。其中，上极板12与下极板13设置在工艺腔室1内部且相对设置，在上极板12与下极板13之间形成镀膜区11。运动载板14用于承载及运送晶片等被加工工件，其可以自工艺腔室1的外侧移动到镀膜区11，或自镀膜区 11移动到工艺腔室1的外侧。在腔室壁17上设有两个相对的石英观察窗2，且位于运动载板14移动轨迹的两侧。传感器发射端15、传感器接收端16分别设置在每对石英观察窗2 的外侧，传感器接收端16与判断单元连接。在工艺过程中，传感器发射端15透过石英观察窗2向传感器接收端16发送光信号，传感器接收端16将其接收到的光信号发送至判断单元，判断单元根据获得的光信号判断运动载板14是否进入镀膜区11。当传感器接收端16 接收到自传感器发射端15的光信号时，则表明运动载板14未进入镀膜区11 ；当传感器接收端16未接收到自传感器发射端15的光信号时，则表明运动载板14进入镀膜区11。然而，在利用上述PECVD设备进行镀膜加工的过程中，工艺过程所产生的粉末等污染物容易附着在石英观察窗2的表面而使其透光率降低，从而导致传感器接收端16无法接收到传感器发射端15所发射的光信号，使得判断单元无法准确地判断运动载板14是否进入镀膜区11。另外，当石英观察窗2受到污染时，需要停机以更换或擦拭石英观察窗，这不但降低了生产效率，而且增加了工人的劳动强度。
实用新型内容为解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种反应腔室，其上的观察窗不易受污染物污染，从而可以减少更换或擦拭观察窗的频率，进而可以提高生产效率以及降低劳动强度。本实用新型还提供了一种等离子体加工设备，其上的观察窗不易受污染物污染， 从而可以减少更换或擦拭观察窗的频率，进而可以提高生产效率以及降低劳动强度。为此，本实用新型提供了一种反应腔室，包括腔室壁以及至少一对相对设置的用于观察所述反应腔室内部状况的观察窗，所述观察窗设置在腔室壁上，其中，在所述反应腔室内侧的一侧且靠近所述观察窗的位置设有用以阻挡污染物靠近所述观察窗的风扇。其中，在所述腔室壁上设有朝向所述腔室壁外侧凸出的耳室，所述观察窗设置在所述耳室内、且位于远离所述腔室壁一侧，所述风扇设置在所述耳室内、且位于靠近所述腔室壁一侧。优选地，所述风扇和所述观察窗以同轴的方式设置在所述耳室内。其中，所述风扇与所述观察窗之间的距离为10 20mm。其中，所述风扇和所述观察窗呈一设定角度设置在所述耳室内。其中，所述风扇包括2 3个叶片，且所述风扇的转速在ISOOrpm以上。其中，所述观察窗采用石英玻璃或铅玻璃制作。本实用新型还提供一种等离子体加工设备，包括反应腔室，所述反应腔室采用上述反应腔室。其中，所述的等离子体加工设备，还包括用以承载和传输晶片的运动载板，每对所述观察窗相对地设置在所述运动载板传输路径的两侧。优选地，所述的等离子体加工设备，还包括光发射装置、光接收装置以及与所述光接收装置连接的判断单元，所述光发射装置、光接收装置分别设置在相对设置的所述观察窗的外侧，所述光发射装置用于朝向所述反应腔室内发射光，所述光接收装置用于接收由所述光发射装置发出的光，并将其接收到的光信号发送至判断单元，所述判断单元根据所述光信号判断所述运动载板是否进入镀膜区。本实用新型具有以下有益效果本实用新型提供的反应腔室，其在反应腔室内侧的一侧且靠近观察窗的位置设置有风扇，借助风扇的作用力可以有效地阻挡粉末等污染物靠近观察窗，从而使观察窗长时间的保持其透光率，进而可以减少更换或擦拭观察窗的频率，这不仅可以提高生产效率以及设备的使用率，而且可以减少劳动强度。本实用新型提供的等离子体加工设备，在其反应腔室内侧的一侧且靠近观察窗的位置设置有风扇，借助风扇的作用力可以有效地阻挡粉末等污染物靠近观察窗，从而使观察窗长时间的保持其透光率，进而可以减少更换或擦拭观察窗的频率，这不仅可以提高生产效率以及设备的使用率，而且可以减少劳动强度。作为本实用新型的一个优选实施例，上述等离子体加工设备还包括光发射装置和光接收装置，该光发射装置、光接收装置分别设置在相对设置的观察窗的外侧，用以判断反应腔室内的运动载板是否进入镀膜区。设置在靠近观察窗位置的风扇，可以有效地阻挡反应过程中产生的粉末等污染物靠近观察窗，从而可以减少甚至避免观察窗因污染而降低判断运动载板是否进入镀膜区的准确性。
图1为现有的一种PECVD设备的工艺腔室剖面图；图2为本实用新型提供的反应腔室剖面图；以及图3为本实用新型提供的等离子体加工设备剖面图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图来对本实用新型提供的反应腔室及等离子体加工设备进行详细阐明。图2为本实用新型提供的反应腔室剖面图。如图2所示，反应腔室1包括腔室壁17、耳室4、观察窗2以及风扇3，其中，至少一对耳室4相对的设置在腔室壁17上，且朝向腔室壁17的外侧凸出；在每个耳室4内且远离腔室壁17的一侧设置有观察窗2，该观察窗 2的材料为石英玻璃或铅玻璃，透过观察窗2可以观察反应腔室1的内部状况。在反应腔室 1内侧的一侧且靠近观察窗2的位置设置有风扇3，即在每个耳室4内且位于靠近腔室壁17 的一侧。风扇3包括2 3个可旋转的叶片，叶片的转速在ISOOrpm(转/分钟)以上，这样既可以有效地阻挡反应腔室内的粉末等污染物靠近观察窗，又可以避免叶片遮挡光线顺利地穿过风扇。在工艺进行的过程中，风扇3施加的作用力可以将漂移在观察窗2附近的污染物吹离观察窗2，从而减少甚至避免污染物附着到观察窗2上。需要说明的是，本实施例中，观察窗2及风扇3是通过设置在腔室壁17上的耳室 4固定，但本实用新型并不局限于此，也可以直接将观察窗2及风扇3直接设置在腔室壁17 上，同样能够达到本实用新型的目的，这同样被视为本实用新型的保护范围。另外，本实施例中风扇3和观察窗2是以同轴的方式设置在耳室4中，并且风扇3 与观察窗2之间的距离d保持在10 20mm的范围内，这样可以使风扇最大程度地阻挡观察窗附近的污染物。但本实用新型并不局限于此。该风扇3和观察窗2也可以呈一设定角度设置在每个耳室4内，只要能够将观察窗2附近的污染物吹离观察窗2即可。本实施例中，风扇3可以选择硬质塑料、不锈钢等材料制作，风扇3的材料主要是根据工作环境，如工艺腔室内的实际温度以及制作成本来决定，如果工艺腔室内的温度较低，风扇的材料可以采用硬质塑料；如果工艺腔室内的温度较高，风扇的材料可以采用不锈钢等耐高温的材料。但不同的材料对风扇在本实施例中的作用没有影响。综上所述，本实施例提供的反应腔室在其内侧的一侧且靠近观察窗2的位置设有风扇，借助风扇的作用力可以有效地阻挡粉末等污染物靠近观察窗，从而使观察窗长时间的保持其透光率，进而可以减少更换或擦拭观察窗的频率，这不仅可以提高生产效率以及设备的使用率，而且可以减少劳动强度。图3为本实用新型提供的等离子体加工设备的剖面图。如图3所示，本实用新型提供的等离子体加工设备包括反应腔室1以及设置在反应腔室1内用于承载和传输晶片的运动载板14。反应腔室1包括腔室壁17、耳室4、观察窗2以及风扇3。其中，在腔室壁17 上设有两对朝向腔室壁17外侧凸出的耳室4，每对耳室4相对设置、且位于运动载板14传输路径的两侧。在每个耳室4内且位于远离腔室壁17的一侧设置有观察窗2，该观察窗2 的材料为石英玻璃或铅玻璃，透过观察窗2可以观察反应腔室1的内部状况。在反应腔室1 内侧的一侧且靠近观察窗2的位置设置有风扇3，即在每个耳室4内且位于靠近腔室壁17 的一侧。风扇3与观察窗2之间的距离d保持在10 20mm的范围内，其包括2 3个可旋转的叶片，且叶片的转速在ISOOrpm以上，这样既可以有效地阻挡反应腔室内的粉末等污染物靠近观察窗，又可以避免叶片遮挡光线顺利地透过风扇。在工艺进行的过程中，风扇 3可以将漂移在观察窗2附近的污染物吹离观察窗2，从而减少甚至避免污染物附着到观察窗2上。上述等离子体加工设备，其在反应腔室内侧的一侧且靠近每个观察窗的位置设置有风扇，借助风扇的作用力可以有效地阻挡粉末等污染物靠近观察窗，从而使观察窗长时间的保持其透光率，进而可以减少更换或擦拭观察窗的频率，这不仅可以提高生产效率以及设备的使用率，而且可以减少劳动强度。[0032]本实施例中，等离子体加工设备还包括光发射装置15、光接收装置16以及与光接收装置16连接的判断单元(图中未示出)，光发射装置15、光接收装置16分别设置在相对设置的观察窗3的外侧，即在相对设置的两个观察窗3的外侧，其中一个观察窗3的外侧设有光发射装置15，另一个观察窗3的外侧设有光接收装置16。其中，光发射装置15用于朝向反应腔室1内发射光信号151，光接收装置16用于接收透过相对设置的两个观察窗2后的光信号151，并将其接收到的光信号发送至判断单元，该判断单元根据获得的光信号判断运动载板14是否进入镀膜区。在工艺过程中，如果运动载板14未移动到镀膜区，则光接收装置16可以顺利地获得光发射装置15发出的光信号。当运动载板14移动到镀膜区时，将会阻挡光发射装置15 发出的光信号，导致光接收装置16无法接受到光信号151。通过光接收装置16能否接受到光发射装置15发出的光信号可以清楚地判断运动载板14进入镀膜区。本实施例在反应腔室1内侧的一侧且靠近观察窗2的位置设置风扇3，借助该风扇3的作用力可以有效地阻挡反应过程中所产生的粉末等污染物靠近观察窗2，从而可以减少甚至避免观察窗因被污染物污染而导致光发射装置15发出的光信号不能被光接收装置16接收，进而可以提高判断运动载板是否进入镀膜区的准确性。需要说明的是，在本实施例中，在运动载板14的传输路径两侧的腔室壁17上设置有两对耳室4，但在实际应用中，耳室4的数量并不局限于此，也可以根据实际情况设置一对或更多对耳室4，均应被视为本实用新型的保护范围。另外，如前文所述，也可以直接将观察窗2及风扇3设置在腔室壁17上。还需要说明的是，当上述光信号穿过任何一个风扇3时，光信号都会有不同程度的衰减，为此，应根据光信号的衰减程度来选择光发射装置的功率大小，以保证光接收装置在正常情况下能够顺利地接收到光发射装置15发出的光信号。另外，光发射装置15的功率还需考虑光发射装置15和光接收装置16之间的距离。若该距离过长，则需要适当增加光发射装置的功率，以保证光接收装置16能够接收到光信号。综上所述，本实施例提供的等离子体加工设备，其在反应腔室内侧的一侧且靠近观察窗的位置设置有风扇，借助风扇的作用力可以有效地阻挡粉末等污染物靠近观察窗， 从而使观察窗长时间的保持其透光率，进而可以减少更换或擦拭观察窗的频率，这不仅可以提高生产效率以及设备的使用率，而且可以减少劳动强度。可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型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实用新型的保护范围。
权利要求1.一种反应腔室，包括腔室壁以及至少一对相对设置的用于观察所述反应腔室内部状况的观察窗，所述观察窗设置在腔室壁上，其特征在于，在所述反应腔室内侧的一侧且靠近所述观察窗的位置设有用以阻挡污染物靠近所述观察窗的风扇。
2.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，在所述腔室壁上设有朝向所述腔室壁外侧凸出的耳室，所述观察窗设置在所述耳室内、且位于远离所述腔室壁一侧，所述风扇设置在所述耳室内、且位于靠近所述腔室壁一侧。
3.根据权利要求2所述的反应腔室，其特征在于，所述风扇和所述观察窗以同轴的方式设置在所述耳室内。
4.根据权利要求3所述的反应腔室，其特征在于，所述风扇与所述观察窗之间的距离为 10 20mm。
5.根据权利要求2所述的反应腔室，其特征在于，所述风扇和所述观察窗呈一设定角度设置在所述耳室内。
6.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述风扇包括2 3个叶片，且所述风扇的转速在1800rpm以上。
7.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述观察窗采用石英玻璃或铅玻璃制作。
8.一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 1-7任意一项所述的反应腔室。
9.根据权利要求8所述的等离子体加工设备，其特征在于，还包括用以承载和传输晶片的运动载板，每对所述观察窗相对地设置在所述运动载板传输路径的两侧。
10.根据权利要求8所述的等离子体加工设备，其特征在于，还包括光发射装置、光接收装置以及与所述光接收装置连接的判断单元，所述光发射装置、光接收装置分别设置在相对设置的所述观察窗的外侧，所述光发射装置用于朝向所述反应腔室内发射光，所述光接收装置用于接收由所述光发射装置发出的光，并将其接收到的光信号发送至判断单元， 所述判断单元根据所述光信号判断所述运动载板是否进入镀膜区。
专利摘要本实用新型提供了一种反应腔室，包括腔室壁以及至少一对用于观察反应腔室内部状况的观察窗，该观察窗设置在腔室壁上，其中，在反应腔室内侧的一侧且靠近观察窗的位置设有用以阻挡污染物靠近该观察窗的风扇，使观察窗长时间的保持其透光率，从而减少停机更换或擦拭观察窗的频率，进而提高生产效率以及减少劳动强度。该反应腔室不仅可以减少更换或擦拭观察窗的频率，提高生产效率以及设备的使用率，而且可以减少劳动强度。本实用新型还提供了一种等离子体加工设备，其上的观察窗不易受污染物污染，从而可以减少更换或擦拭观察窗的频率，进而可以提高生产效率以及降低劳动强度。
文档编号H01L21/00GK202201969SQ20112027895
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月2日 优先权日2011年8月2日
发明者贾士亮 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