工艺腔室和半导体加工设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体设备领域，具体地，涉及一种工艺腔室和一种包括该工艺腔室的半导体加工设备。
【背景技术】
[0002]对半导体进行加工处理的工艺包括物理气相沉积(PVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺和等离子刻蚀工艺等。上述工艺均需要在包括工艺腔室的设备中进行。例如，在进行物理气相沉积工艺时，需要在物理气相沉积设备中进行。常见的物理气相沉积设备包括工艺腔室，该工艺腔室包括具有工艺腔的腔室主体、设置在工艺腔中的基座和设置在所述工艺腔上方的靶材。在进行PVD工艺时，将衬底设置在所述基座上。
[0003]在进行PVD工艺中，将包括惰性气体和/或反应气体的工艺气体供应到所述工艺腔内，并对靶材施加直流或射频功率，以激发等离子体并轰击靶材，被轰击溅射下来的靶材粒子落在衬底表面形成薄膜。但是，靶材粒子在沉积到衬底表面的同时，也会沉积到腔室壁等部件上，形成颗粒污染源。
[0004]图1中所示的是一种改进的物理气相沉积设备，如图所示，所述物理气相沉积设备的工艺腔室包括具有工艺腔的腔室主体1、设置在所述工艺腔上方的溅射源2、环绕腔室主体I的内壁设置的内衬3和设置在所述工艺腔内的基座4。溅射的靶材粒子沉积在内衬3上，定期清洗内衬3能够保证工艺腔内部的颗粒的量得到有效控制。
[0005]在进行物理气相沉积工艺时，衬底放在基座4上面，靶材粒子在溅射到衬底表面形成薄膜的同时，也会溅射到内衬3表面，从而使内衬3的升温；物理气相沉积工艺结束后，再无粒子轰击内衬3，内衬3温度会降低。由于内衬材料和溅射到内衬表面的薄膜材料热膨胀系数不同，且接触面有应力存在，在生产过程中，内衬频繁的升降温，会导致附着在内衬3表面的薄膜脱落，从而形成颗粒落在衬底表面，造成产品缺陷。
[0006]因此，如何防止颗粒从内衬上脱落成为本领域亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种工艺腔室和一种包括该工艺腔室的半导体加工设备，在所述工艺腔室中，颗粒不容易从内衬上脱落。
[0008]为了实现上述目的，作为本发明一个方面，提供一种工艺腔室，该工艺腔室包括具有工艺腔的腔室主体和内衬，所述内衬环绕所述工艺腔的纵向轴线设置在所述工艺腔内，其中，所述内衬与所述腔室主体的内壁之间形成有间隔，所述工艺腔室还包括设置在所述腔室主体的内壁与所述内衬之间的加热件，所述加热件用于对所述内衬进行加热，以控制内衬温度进而降低附着于内衬表面的副产物发生脱落的概率和数量。
[0009]优选地，所述加热件用于在所述工艺腔室未进行工艺时对所述内衬进行加热，以使内衬保持热壁状态。
[0010]优选地，所述加热件用于在所述工艺腔室进行工艺时对所述内衬进行补充加热，以维持内衬温度恒定。
[0011 ] 优选地，所述加热件包括红外加热灯管。
[0012]优选地，所述红外加热灯管为多个，多个所述红外加热灯管环绕所述工艺腔的纵向轴线均匀地分布在所述腔室主体的内壁和所述内衬之间。
[0013]优选地，所述红外加热灯管固定在所述腔室主体的内壁上，且所述红外加热灯管与所述内衬之间形成有间隔。
[0014]优选地，所述工艺腔室还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述加热件的开关状态以及所述加热件输出的功率，以使得所述内衬的温度保持恒定。
[0015]优选地，所述控制模块能够判断所述工艺腔中是否正在进行半导体加工工艺，并且所述控制模块能够在所述工艺腔中未进行半导体加工工艺时控制所述加热件对所述内衬进行加热，以使所述内衬达到预定温度，且所述控制模块能够在所述工艺腔中进行半导体加工工艺时控制所述加热件停止对所述内衬进行加热。
[0016]作为本发明的另一个方面，提供一种半导体加工设备，该半导体加工设备包括工艺腔室，其中，所述工艺腔室为本发明所提供的上述工艺腔室。
[0017]优选地，所述半导体加工设备为物理气相沉积设备或化学气相沉积设备或等离子刻蚀设备。
[0018]在本发明所提供的半导体加工设备中，内衬和沉积在内衬上的颗粒的温度始终保持恒定，因此内衬的体积始终不会发生变化，因此，颗粒不容易从内衬上脱落，从而减少了颗粒从内衬上脱落污染设置在工艺腔中的衬底的几率。
【附图说明】
[0019]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0020]图1是现有的物理气相沉积设备的不意图；
[0021]图2是本发明所提供的物理气相沉积设备的示意图。
[0022]附图标记说明
[0023]1:腔室主体2:靶材
[0024]3:内衬 4:基座
[0025]5:连接件 6:加热件
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0027]如图2所示，作为本发明的一个方面，提供一种工艺腔室，该工艺腔室包括具有工艺腔的腔室主体I和内衬3，该内衬3环绕所述工艺腔的纵向轴线设置在所述工艺腔内，其中，内衬3与腔室主体I的内壁之间形成有间隔，所述工艺腔室还包括设置在腔室主体I的内壁与内衬3之间的间隔中的加热件6，该加热件6用于对内衬3进行加热，以控制内衬温度进而降低附着于内衬表明的副产物发生脱落的概率和数量。
[0028]在本发明中，“降低附着于内衬表明的副产物发生脱落的概率和数量”是指，与未设置加热件6时，内衬3上的副产物脱落发生的概率和数量相比，设置了加热件6后，内衬3上的副产物脱落发生的概率和数量均有所降低。内衬3上的副产物是指进行沉积工艺时，沉积在内衬3上的靶材粒子。
[0029]在本发明中，内衬3的设置方式是本领域公知的。例如，内衬3环绕工艺腔的纵向轴线一周。
[0030]“控制内衬温度”是指，使得内衬3的温度始终保持大致恒定。
[0031]具体地，如图2中所示，所述工艺腔室还包括设置在所述工艺腔内的基座4，基座4用于承载衬底。通过加热件6对内衬3的加热，使得内衬3的温度始终维持在预定温度。即，在进行半导体加工的过程中以及未进行半导体加工的过程中，内衬3的温度几乎不会发生改变，因此，内衬3以及内衬3上沉积的颗粒的体积也几乎不会发生变化，从而可以减少内衬3上沉积的颗粒从内衬3上脱落的现象。通过定期清理内衬3可以实现控制所述工艺腔内颗粒总量的控制。
[0032]在本发明中，可以在工艺腔室中未进行工艺时，利用加热件6对内衬进行加热，使内衬保持热壁状态。此处所述的“热壁状态”是指，内衬3的温度维持在内衬3因粒子轰击而达到的温度。
[0033]当工艺腔中未进行半导体加工工艺(包括物理气相沉积工艺、化学气相沉积工艺和等离子刻蚀工艺中的任意一种)时，将加热件6开启，从而对内衬3进行加热，使内衬3的温度达到预定温度。该预定温度为在工艺腔中进行半导体加工工艺时，粒子对内衬3因粒子轰击而达到的温度。
[0034]由此可知，无论工艺腔中是否进行了半导体加工工艺，内衬3的温度都为上述预定温度，从而可以降低附着于内衬表面的副产物发生脱落的概率和数量。
[0035]当然，本发明并不限于此，例如，在工艺腔进行工艺时，也可以利用加热件6对内衬3进行补充加热，使得内衬的温度达到上述预定温度以上的某个温度，而在工艺腔不进行工艺时，也利用加热件6对内衬3进行加热，不同的时，此时加热件6的发热量大于进行工艺时加热件6的发热量，使得内衬3的温度维持恒定，从而可