环状衬体装置、内衬、工艺腔室及半导体工艺设备的制作方法

本发明属于半导体工艺设备，具体涉及一种环状衬体装置、内衬、工艺腔室及半导体工艺设备。

背景技术：

1、在进行半导体工艺时，为了确保工艺效果，避免工艺空间内的等离子体泄漏，相关技术涉及的工艺腔室配置有内衬，内衬通过接地实现屏蔽射频功能，进而防止等离子体发生泄漏。但是，相关技术涉及的内衬存在接地不良的问题，最终无法实现较好的屏蔽功能，导致等离子体逃逸现象较为严重。

技术实现思路

1、本发明公开一种环状衬体装置、内衬、工艺腔室及半导体工艺设备、以解决相关技术涉及的工艺腔室的内衬存在接地不良而导致屏蔽效果较差的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、第一方面，本发明实施例公开一种环状衬体装置，用于工艺腔室，所述环状衬体装置包括第一环衬、筒状衬和第二环衬，其中：

4、所述第一环衬与所述筒状衬的第一端连接，所述第二环衬与所述筒状衬的第二端连接，所述筒状衬在其轴线方向上可伸缩，所述第一环衬的内侧边缘凸出于所述筒状衬的内壁，并形成环状边缘。

5、第二方面，本发明实施例公开一种工艺腔室的内衬，所公开的内衬包括第三环衬和上文所述的环状衬体装置，所述环状衬体装置的所述第二环衬与所述第三环衬可压紧配合。

6、第三方面，本发明实施例公开一种工艺腔室，所公开的工艺腔室包括腔体、承载座和上文任一项所述的内衬，所述腔体具有传片口，所述第三环衬围绕所述承载座设置；

7、在工艺状态下，所述第二环衬压紧所述第三环衬；

8、在非工艺状态下，所述第二环衬与所述第三环衬分离，所述筒状衬缩短并避让所述传片口。

9、第四方面，本发明实施例公开一种半导体工艺设备，所公开的半导体工艺设备包括上文所述的工艺腔室。

10、本发明采用的技术方案能够达到以下技术效果：

11、本发明实施例公开的环状衬体装置，由于连接在第一环衬和第二环衬之间的筒状衬能够伸缩，从而能够通过筒状衬的伸缩来改变第一环衬与第二环衬之间的距离，从而能够在第一环衬与与其配合的第一构件压紧电接触的情况下，筒状衬通过伸缩来调整第二环衬的位置，使得第二环衬能够适应性地找寻与之配合的第二构件并实现压紧电接触，进而能够使得第一环衬和第二环衬分别能够独自与第一构件和第二构件实现压紧电接触，而不会在第一构件或第二构件之间产生影响接地电连接效果的间隙，最终能够使得第一构件依次通过第一环衬、筒状衬和第二环衬而与第二构件电连接，最终实现较为稳定的接地电连接。

12、此种结构的环状衬体装置具有较为灵活的位置适应性，从而能够确保电接触的构件之间达到较好的电接触效果，也就是说，第一环衬的位置不会使得第二环衬的位置受限而无法较好地实现与第二构件的压紧电接触，进而就能够避免第二环衬与第二构件之间容易产生间隙而导致电接触效果不佳的问题，进而能够缓解由此导致的接地效果较差的问题，进而能够避免由于接地不良而导致的屏蔽效果较差的问题。

技术特征：

1.一种环状衬体装置，用于工艺腔室，其特征在于，包括第一环衬(04)、筒状衬(05)和第二环衬(06)，其中：

2.根据权利要求1所述的环状衬体装置，其特征在于，所述环状衬体装置还包括导向杆(07)，所述导向杆(07)的第一端固定连接于所述第一环衬(04)和所述第二环衬(06)中的一者上，所述导向杆(07)的第二端穿过所述筒状衬(05)的侧壁，并至少穿设在所述第一环衬(04)和所述第二环衬(06)的另一者中，所述导向杆(07)与所述第一环衬(04)或所述第二环衬(06)滑动配合，且用于引导所述第一环衬(04)与所述第二环衬(06)的对中。

3.根据权利要求2所述的环状衬体装置，其特征在于，所述第一环衬(04)或所述第二环衬(06)设有第一安装孔(042)，所述第一安装孔(042)中固定安装有第一套筒(043)，所述导向杆(07)穿设在所述第一套筒(043)之内，并与所述第一套筒(043)滑动配合。

4.根据权利要求2所述的环状衬体装置，其特征在于，所述导向杆(07)为多个，且在所述环状衬体装置的圆周方向间隔分布。

5.根据权利要求1所述的环状衬体装置，其特征在于，所述第一环衬(04)包括环状本体(044)和衬筒(045)，所述环状本体(044)的内侧边缘包括所述环状边缘(041)，所述衬筒(045)的第一端口密封连接于所述环状本体(044)的朝向所述第二环衬(06)的表面，所述衬筒(045)的第二端口邻近所述第二环衬(06)设置，所述衬筒(045)的至少部分设在所述筒状衬(05)的内侧。

6.根据权利要求1所述的环状衬体装置，其特征在于，所述环状边缘(041)的朝向所述第二环衬(06)的表面开设有第一环状定位槽(0311)，和/或，所述第二环衬(06)的边缘设有第二环状定位槽(012)。

7.根据权利要求1所述的环状衬体装置，其特征在于，所述第二环衬(06)设有连接槽(062)，所述连接槽(062)的邻近所述第二环衬(06)的内侧边缘的部位设有挂接凸起(063)。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的环状衬体装置，其特征在于，所述筒状衬(05)包括第一环(052)、第二环(053)、内波纹管(054)和外波纹管(055)，所述内波纹管(054)设于所述外波纹管(055)之内，且两者形成环状间隙，所述第一环(052)密封在所述环状间隙的第一端，所述第二环(053)密封在所述环状间隙的第二端，所述第一环(052)与所述第一环衬(04)和所述第二环衬(06)中的一者相连，所述第二环(053)与所述第一环衬(04)和第二环衬(06)中的另一者相连。

9.根据权利要求8所述的环状衬体装置，其特征在于，所述环状衬体装置还包括导向杆(07)，所述导向杆(07)的部分位于所述环状间隙中，所述导向杆(07)的一端穿过所述第二环(053)，且与所述第一环衬(04)和第二环衬(06)中的一者固定相连，所述导向杆(07)的另一端穿过所述第一环(052)，且与所述第一环衬(04)和所述第二环衬(06)中的另一者滑动配合。

10.一种工艺腔室的内衬，其特征在于，包括第三环衬(01)和权利要求1至9中任一项所述的环状衬体装置，所述环状衬体装置的所述第二环衬(06)与所述第三环衬(01)可压紧配合。

11.根据权利要求10所述的内衬，其特征在于，所述内衬还包括第二诱电线圈(10)，所述第二诱电线圈(10)沿所述第三环衬(01)延伸，且在所述工艺腔室处于工艺状态下被压紧于所述第二环衬(06)与所述第三环衬(01)之间，并电连接所述第二环衬(06)与所述第三环衬(01)。

12.根据权利要求11所述的内衬，其特征在于，所述第三环衬(01)与所述第二环衬(06)中的至少一者设有第二环状定位槽(012)，所述第二诱电线圈(10)定位于所述第二环状定位槽(012)中。

13.根据权利要求10所述的内衬，其特征在于，所述第二环衬(06)的底端的环状端面为第一折弯面(061)，所述第三环衬(01)的边缘设有第二折弯面(011)，所述第一折弯面(061)和所述第二折弯面(011)的形状相适配，且形成弯折的第三缝隙(c)。

14.一种工艺腔室，其特征在于，包括腔体(08)、承载座(02)和权利要求10至13中任一项所述的内衬，所述腔体(08)设有传片口(081)，所述第三环衬(01)围绕所述承载座(02)设置；

15.根据权利要求14所述的工艺腔室，其特征在于，所述工艺腔室还包括分配盘(03)，所述分配盘(03)覆盖所述腔体(08)的顶部开口，所述分配盘(03)的边缘(031)、所述第三环衬(01)、所述环状衬体装置和所述承载座(02)均设于所述腔体(08)之内。

16.根据权利要求15所述的工艺腔室，其特征在于，所述工艺腔室还包括第一诱电线圈(09)，所述第一诱电线圈(09)沿所述环状边缘(041)设置，且在所述工艺状态下被压紧于所述环状边缘(041)与所述分配盘(03)的边缘(031)之间，并电连接所述第一环衬(04)与所述分配盘(03)。

17.根据权利要求16所述的工艺腔室，其特征在于，所述环状边缘(041)和所述分配盘(03)的边缘(031)中的至少一者设有第一环状定位槽(0311)，所述第一诱电线圈(09)定位于所述第一环状定位槽(0311)中。

18.根据权利要求15所述的工艺腔室，其特征在于，所述工艺腔室还包括驱动机构，所述驱动机构分别与所述第一环衬(04)和第二环衬(06)相连，且用于在工艺状态下分别驱动所述第一环衬(04)带动所述环状边缘(041)压紧所述分配盘(03)的边缘(031)以及所述第二环衬(06)压紧所述第三环衬(01)。

19.根据权利要求18所述的工艺腔室，其特征在于，所述驱动机构包括压紧机构(11)，所述压紧机构(11)包括第一滑动件(112)、第二滑动件(113)和弹性件(114)，所述腔体(08)设有穿孔(082)，所述第一滑动件(112)穿过所述穿孔(082)并与所述第一环衬(04)相连，所述第二滑动件(113)的部分滑动地设于所述第一滑动件(112)之内，且穿过穿孔(082)并与所述第二环衬(06)相连，所述弹性件(114)连接于所述第一滑动件(112)与所述第二滑动件(113)之间，且呈预压状态，在所述驱动机构进行压紧驱动时，所述第二环衬(06)与所述第三环衬(01)仅接触的情况下，所述环状边缘(041)与所述分配盘(03)的边缘(031)之间在压紧方向间隔分布。

20.根据权利要求19所述的工艺腔室，其特征在于，所述压紧机构(11)还包括筒状外壳(111)；其中，所述筒状外壳(111)固定于所述腔体(08)之外，所述筒状外壳(111)通过所述穿孔(082)与所述腔体(08)的内部空间(e)连通，所述第一滑动件(112)的至少部分滑动地设于所述筒状外壳(111)之内。

21.根据权利要求20所述的工艺腔室，其特征在于，所述第一滑动件(112)包括滑筒(1121)、导向块(1122)和连接块(1123)，其中：

22.根据权利要求21所述的工艺腔室，其特征在于，所述第二滑动件(113)包括第一杆本体(1131)和第一环状凸缘(1132)，所述第一环状凸缘(1132)固定于所述第一杆本体(1131)，且围绕所述第一杆本体(1131)的圆周方向延伸，所述第一杆本体(1131)伸至所述第二导向孔(101)中，且与所述第二导向孔(101)滑动配合，所述弹性件(114)套设于所述第一杆本体(1131)上，且所述弹性件(114)的第一端弹性抵触于所述第一环状凸缘(1132)上。

23.根据权利要求21所述的工艺腔室，其特征在于，所述第二滑动件(113)包括第二杆本体(1133)和第二环状凸缘(1134)，所述第二杆本体(1133)的第一端位于所述滑筒(1121)内，所述第二杆本体(1133)的第二端穿过所述第一导向孔(102)，且与所述第二环衬(06)相连，所述第二环状凸缘(1134)位于所述滑筒(1121)之内，所述压紧机构还包括第一伸缩筒(115)，所述第一伸缩筒(115)套设于所述第二杆本体(1133)，且所述第一伸缩筒(115)的两个端口分别密封对接于所述第二环状凸缘(1134)和所述连接块(1123)。

24.根据权利要求21所述的工艺腔室，其特征在于，所述滑筒(1121)内设有第三环状凸缘(1124)，所述第三环状凸缘(1124)围成第二安装孔(1125)，所述第二安装孔(1125)内安装有第一轴套(1126)，所述第一轴套(1126)位于所述导向块(1122)与所述连接块(1123)之间，所述第二滑动件(113)穿过所述第一轴套(1126)，所述第一轴套(1126)的中轴线、所述第一导向孔(102)的中轴线和所述第二导向孔(101)的中轴线共线。

25.根据权利要求20所述的工艺腔室，其特征在于，所述第一滑动件(112)的外壁设有第四环状凸缘(116)，所述压紧机构还包括第二伸缩筒(117)，所述第二伸缩筒(117)套设于所述第一滑动件(112)，且位于所述筒状外壳(111)之内，所述第二伸缩筒(117)的两端分别密封连接于所述第四环状凸缘(116)与所述腔体(08)。

26.根据权利要求20所述的工艺腔室，其特征在于，所述压紧机构还包括第二轴套(118)和固定在所述筒状外壳(111)之内的第五环状凸缘(119)，所述第二轴套(118)轴向固定于所述第五环状凸缘(119)，且套于所述第一滑动件(112)之外，所述第一滑动件(112)与所述第二轴套(118)在第一滑动件(112)的滑动方向导向滑动配合。

27.根据权利要求20所述的工艺腔室，其特征在于，所述第二环衬(06)设有连接槽(062)，所述连接槽(062)的邻近所述第二环衬(06)的内侧边缘的部位设有挂接凸起(063)；

28.根据权利要求27所述的工艺腔室，其特征在于，所述压紧机构还包括垫圈(13)，所述垫圈(13)设于所述挂接凸起(063)与所述卡接片(12)或所述挂接凸起(063)之间。

29.根据权利要求20所述的工艺腔室，其特征在于，所述第一滑动件(112)的端部伸出所述筒状外壳(111)的远离所述腔体(08)的端口，所述驱动机构还包括动力源(14)，所述压紧机构(11)为多个，多个所述压紧机构(11)间隔分布，所述动力源(14)与多个所述压紧机构(11)的所述第一滑动件(112)相连，以驱动所述第一滑动件(112)滑动。

30.根据权利要求29述的工艺腔室，其特征在于，所述动力源(14)为伸缩机构，所述驱动机构还包括连杆(15)，所述伸缩机构固定于所述分配盘(03)上，且所述伸缩机构的伸缩端通过所述连杆(15)连接于所述第一滑动件(112)，所述伸缩机构可通过所述连杆(15)带动多个所述压紧机构(11)的第一滑动件(112)同步滑动。

31.根据权利要求15所述的工艺腔室，其特征在于，所述第一环衬(04)包括环状本体(044)和衬筒(045)，所述环状本体(044)的内侧边缘包括所述环状边缘(041)，所述衬筒(045)的第一端口密封连接于所述环状本体(044)的朝向所述第二环衬(06)的表面，所述衬筒(045)的第二端口邻近所述第二环衬(06)设置，所述衬筒(045)的至少部分设在所述筒状衬(05)的内侧；

32.一种半导体工艺设备，其特征在于，包括权利要求14至31中任一项所述的工艺腔室。

技术总结
本发明公开一种环状衬体装置，用于工艺腔室，所公开的环状衬体装置包括第一环衬(04)、筒状衬(05)和第二环衬(06)，其中：所述第一环衬(04)与所述筒状衬(05)的第一端连接，所述第二环衬(06)与所述筒状衬(05)的第二端连接，所述筒状衬(05)在其轴线方向上可伸缩，所述第一环衬(04)的内侧边缘凸出于所述筒状衬(05)的内壁，并形成环状边缘(041)。本发明公开一种内衬、工艺腔室及半导体工艺设备。上述方案能解决相关技术涉及的工艺腔室的内衬存在接地电连接不良而导致屏蔽效果较差的问题。

技术研发人员：范颖旭,唐希文,王福来,孙宝林
受保护的技术使用者：北京北方华创微电子装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4