反應(yīng)腔室和具有它的半導(dǎo)體設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明還提出了一種反應(yīng)腔室，包括：具有工藝腔的腔體，工藝腔內(nèi)設(shè)有沿上下方向間隔開的上電極和下電極；遠(yuǎn)程等離子體源；清洗氣體管道，清洗氣體管道的上端與遠(yuǎn)程等離子體源相連且清洗氣體管道的下端伸入工藝腔內(nèi)；和閥，閥設(shè)在清洗氣體管道上且鄰近清洗氣體管道的下端。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的反應(yīng)腔室，避免了清洗氣體管道內(nèi)部起輝而產(chǎn)生粉塵，減少了氟離子的損耗。本發(fā)明還提出了一種具有上述反應(yīng)腔室的半導(dǎo)體設(shè)備。
【專利說明】反應(yīng)腔室和具有它的半導(dǎo)體設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種反應(yīng)腔室和具有它的半導(dǎo)體設(shè)備?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]太陽能電池片生產(chǎn)過程中，有一道工序叫做制備減反射膜，采用的工藝叫等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)，這種工藝在反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生大量氮化硅粉塵，這些粉塵附著在腔室壁和電極板上，隨著粉塵量的增加，部分粉塵會(huì)剝落，落到產(chǎn)品上就會(huì)影響減反射膜的質(zhì)量。因此現(xiàn)在大部分PECVD設(shè)備增加了 RPS (遠(yuǎn)程等離子體源)清洗功能，原理是通過RPS產(chǎn)生大量的氟離子和附著在腔室壁以及電極板上的氮化硅進(jìn)行反應(yīng)，生成的四氟化娃氣體，被氣泵抽走。
[0003]現(xiàn)有的PECVD設(shè)備在RPS出氣管道和RF蓋之間設(shè)有絕緣的陶瓷管，從而保證RPS和地蓋同電勢。工藝時(shí)，連接RPS與上電極均流室的絕緣管道的上面與地蓋相連，下面與RF蓋相連，通入射頻功率后，絕緣管道的上下面相當(dāng)于兩個(gè)電極。與RF蓋和下電極之間的起輝原理相同，此時(shí)工藝氣體會(huì)進(jìn)入絕緣管道，絕緣管道內(nèi)部也會(huì)起輝而鍍上氮化硅，現(xiàn)在的解決方法是增加絕緣管道的長度，使電場變?nèi)?。但這樣會(huì)增加設(shè)備的尺寸，同時(shí)管道越長氟離子衰減的越嚴(yán)重，降低了 RPS的利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0005]為此，本發(fā)明的 一個(gè)目的在于提出一種可以避免清洗管道內(nèi)產(chǎn)生粉塵的反應(yīng)腔室。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種具有上述反應(yīng)腔室的半導(dǎo)體設(shè)備。
[0007]根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的反應(yīng)腔室，包括:腔體，所述腔體內(nèi)具有工藝腔，所述工藝腔內(nèi)設(shè)有沿上下方向間隔開的上電極和下電極；遠(yuǎn)程等離子體源；清洗氣體管道，所述清洗氣體管道的上端與所述遠(yuǎn)程等離子體源相連且所述清洗氣體管道的下端伸入所述工藝腔內(nèi)；和閥，所述閥設(shè)在所述清洗氣體管道上且鄰近所述清洗氣體管道的下端；其中，所述閥用于阻止工藝氣體進(jìn)入所述清洗氣體管道。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的反應(yīng)腔室，通過在所述清洗氣體管道上設(shè)置閥，在工藝起輝前，閥打開，對工藝腔進(jìn)行抽真空，然后關(guān)閉閥，接著向工藝腔內(nèi)通入工藝氣體進(jìn)行工藝處理。由于在通入工藝氣體和工藝處理期間，閥關(guān)閉，工藝氣體不會(huì)進(jìn)入清洗氣體管道內(nèi)，因此清洗氣體管道內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生粉塵，也不會(huì)在清洗氣體管道的內(nèi)壁上形成氮化硅，提高了工藝效果，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，且不需要定期清理清洗氣體管道，提高了反應(yīng)腔室的正常運(yùn)行時(shí)間，反應(yīng)腔室的尺寸小。
[0009]可選地，所述閥為插板閥、蝶閥或角閥。
[0010]可選地，反應(yīng)腔室還包括保護(hù)氣體源，所述保護(hù)氣體源與所述清洗氣體管道相連，用于在所述閥關(guān)閉時(shí)向所述清洗氣體管道位于所述閥與所述遠(yuǎn)程等離子體源之間的部分內(nèi)通入不起輝的保護(hù)氣體。
[0011]通過設(shè)置保護(hù)氣體源，在閥關(guān)閉時(shí)向清洗氣體管道內(nèi)通入不起輝的保護(hù)氣體，可以進(jìn)一步降低清洗氣體管道內(nèi)產(chǎn)生粉塵以及在清洗氣體管道的內(nèi)壁上形成氮化硅的可能性。
[0012]可選地，所述保護(hù)氣體源通過所述遠(yuǎn)程等離子體源與所述清洗氣體管道相連。
[0013]可選地，所述保護(hù)氣體為氮?dú)狻?
[0014]進(jìn)一步，所述清洗氣體管道包括室外管道和陶瓷管道，所述室外管道的上端與所述遠(yuǎn)程等離子體源相連且所述室外管道的下端與所述陶瓷管道相連，所述陶瓷管道位于所述工藝腔內(nèi)。
[0015]進(jìn)一步，所述陶瓷管道外面套設(shè)有絕緣法蘭，所述室外管道的下端設(shè)有法蘭盤，所述陶瓷管道通過所述絕緣法蘭和所述法蘭盤與所述室外管道相連。
[0016]進(jìn)一步，所述腔體包括上殼；下殼，所述下殼與所述上殼相連以與所述上殼限定出所述工藝腔；和RF蓋，所述RF蓋設(shè)在所述工藝腔內(nèi)以將所述工藝腔分成上腔和下腔，其中所述上電極設(shè)在所述RF蓋下方以與所述RF蓋限定出均流室，所述清洗氣體管道的下端與所述均流室連通。
[0017]進(jìn)一步，所述清洗氣體管道的下端通過法蘭與所述RF蓋相連。
[0018]根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的半導(dǎo)體設(shè)備，包括根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的反應(yīng)腔室和抽真空裝置，用于所述閥打開的狀態(tài)下，對所述工藝腔以及所述清洗氣體管道進(jìn)行抽真空。例如，所述半導(dǎo)體設(shè)備為PECVD設(shè)備。
[0019]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體設(shè)備，可避免在清洗氣體管道內(nèi)沉積粉塵，減少了遠(yuǎn)程等離子體源產(chǎn)生的氟離子的損耗，提高了反應(yīng)腔室的清洗效果，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0020]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0022]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的反應(yīng)腔室的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0024]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0025]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0026]下面參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的反應(yīng)腔室100，該反應(yīng)腔室100可以用于對放置在反應(yīng)腔室100內(nèi)的產(chǎn)品進(jìn)行工藝處理。
[0027]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的反應(yīng)腔室100包括:腔體1、遠(yuǎn)程等離子體源2、清洗氣體管道3和閥4，閥4用于阻止工藝氣體進(jìn)入所述清洗氣體管道。其中，腔體I內(nèi)具有工藝腔10，工藝腔10內(nèi)設(shè)有沿上下方向間隔開的上電極11和下電極12。清洗氣體管道3的上端與遠(yuǎn)程等離子體源2相連且清洗氣體管道3的下端伸入工藝腔10內(nèi)。閥4設(shè)在清洗氣體管道3上且鄰近清洗氣體管道3的下端?？蛇x地，閥為插板閥、蝶閥或角閥。借助現(xiàn)有設(shè)備中的抽真空設(shè)備(圖未示出)，用于對工藝腔10內(nèi)進(jìn)行抽真空，抽真空設(shè)備為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的，例如真空泵，這里不再詳細(xì)描述。
[0028]在反應(yīng)腔室100的工藝腔內(nèi)進(jìn)行工藝處理時(shí)，首先在工藝腔10內(nèi)起輝前，即在上電極11和下電極12施加射頻功率前，將閥4打開，抽真空設(shè)備對工藝腔10進(jìn)行抽真空，然后將閥4關(guān)閉，向工藝腔10內(nèi)通入工藝氣體，接著向上電極11和下電極12施加射頻功率以對放置在工藝腔10內(nèi)的產(chǎn)品進(jìn)行工藝處理，工藝處理過程中，工藝腔10內(nèi)起輝而產(chǎn)生大量的氮化硅粉塵。工藝處理后，打開閥4，遠(yuǎn)程等離子體源2通過清洗氣體管道3向工藝腔10內(nèi)通入大量的氟離子和氮化硅粉塵發(fā)生反應(yīng)，生成四氟化硅氣體，最后抽真空設(shè)備將四氟化硅氣體從工藝腔10內(nèi)抽出。
[0029]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的反應(yīng)腔室100，通過在清洗氣體管道3上設(shè)置閥4，在工藝起輝前，閥4打開，對工藝腔10進(jìn)行抽真空，然后關(guān)閉閥4，接著向工藝腔10內(nèi)通入工藝氣體進(jìn)行工藝處理。由于在通入工藝氣體和工藝處理期間，閥4關(guān)閉，工藝氣體無法進(jìn)入清洗氣體管道3內(nèi)，因此清洗氣體管道3內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生粉塵，也不會(huì)在清洗氣體管道3的內(nèi)壁上形成氮化硅，提高了工藝效果，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，且不需要定期清理清洗氣體管道3，提高了反應(yīng)腔室100的正常運(yùn)行時(shí)間。并且由于無`需延長清洗管道，因此反應(yīng)腔室100的尺寸小。
[0030]進(jìn)一步地，反應(yīng)腔室100還包括保護(hù)氣體源(圖未示出)，保護(hù)氣體源與清洗氣體管道3相連，用于在閥4關(guān)閉時(shí)向清洗氣體管道3位于閥4與遠(yuǎn)程等離子體源2之間的部分內(nèi)通入不起輝的保護(hù)氣體?？蛇x地，保護(hù)氣體可以為氮?dú)?。通過設(shè)置保護(hù)氣體源，在閥4關(guān)閉時(shí)可以向清洗氣體管道3內(nèi)通入不起輝的保護(hù)氣體，可以進(jìn)一步降低清洗氣體管道3內(nèi)產(chǎn)生粉塵以及在清洗氣體管道3的內(nèi)壁上形成氮化硅的可能性。
[0031]可選地，保護(hù)氣體源可以通過遠(yuǎn)程等離子體源2與清洗氣體管道3相連。在此情況下，當(dāng)向清洗氣體管道3內(nèi)通入保護(hù)氣體時(shí)，遠(yuǎn)程等離子體源2不會(huì)產(chǎn)生等離子體向清洗氣體管道3內(nèi)輸送。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，如圖1所示，清洗氣體管道3包括室外管道30和陶瓷管道31，室外管道30的上端與遠(yuǎn)程等離子體源2相連且室外管道30的下端與陶瓷管道31相連，陶瓷管道31位于工藝腔10內(nèi)，從而保證清洗氣體管道3與腔體I同電勢。
[0033]與現(xiàn)有反應(yīng)腔室通過延長陶瓷管道使電場變?nèi)醵档推疠x相比，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的反應(yīng)腔室100無需延長陶瓷管道31，從而設(shè)備尺寸小，氟離子衰減輕，清洗效果好。[0034]如圖1所示，在本發(fā)明的示例中，陶瓷管道31外面套設(shè)有絕緣法蘭311，室外管道30的下端設(shè)有法蘭盤301，陶瓷管道31通過絕緣法蘭311和法蘭盤301與室外管道30相連。從而，使得陶瓷管道31和室外管道30之間連接方便且固定牢固。
[0035]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一些具體實(shí)施例，腔體I包括:上殼103、下殼104和RF蓋105，其中，下殼104與上殼103相連以與上殼103限定出工藝腔10。RF蓋105設(shè)在工藝腔10內(nèi)以將工藝腔10分成上腔101和下腔102。其中上電極11設(shè)在RF蓋105下方以與RF蓋105限定出均流室106，清洗氣體管道3的下端與均流室106連通。從而，腔體I具有結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)。
[0036]進(jìn)一步地，清洗氣體管道3的下端通過法蘭與RF蓋105相連。由此，使得清洗氣體管道3安裝牢固且方便。
[0037]在圖1的示例中，遠(yuǎn)程等離子體源2設(shè)在上殼103的上方，遠(yuǎn)程等離子體源2通過清洗氣體管道3與下腔102相通，室外管道30的上端與遠(yuǎn)程等離子體源2相連，室外管道30的下端與陶瓷管道31相連，陶瓷管道31設(shè)在上腔101內(nèi)，陶瓷管道31的下端與閥4相連，閥4通過法蘭與RF蓋105相連，當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此。
[0038]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的反應(yīng)腔室100，通過在陶瓷管道31的下部設(shè)置閥4，在工藝起輝前，閥4打開，對工藝腔10進(jìn)行抽真空，從而清洗氣體管道3內(nèi)的氣體也被抽走，然后關(guān)閉閥4，可以向清洗氣體管道3內(nèi)通入不起輝的保護(hù)氣體，接著向工藝腔10內(nèi)通入工藝氣體進(jìn)行工藝處理，從而，保證了在通入工藝氣體和工藝處理期間，工藝氣體不會(huì)進(jìn)入清洗氣體管道3內(nèi)，避免了清洗氣體管道3內(nèi)起輝而產(chǎn)生粉塵，避免了由于清洗氣體管道3內(nèi)沉積粉塵而造成的氟離子損耗，從而提高了反應(yīng)腔室100的清洗效果，且不需要定期清洗清洗氣體管道3，提高了反應(yīng)腔室100的正常運(yùn)行時(shí)間。
[0039]根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的半導(dǎo)體設(shè)備，包括根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的反應(yīng)腔室100和抽真空裝置(未示出)，所述 抽真空裝置用于所述閥打開的狀態(tài)下，對所述工藝腔以及所述清洗氣體管道進(jìn)行抽真空。例如，半導(dǎo)體設(shè)備可以為PECVD設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體設(shè)備的其他構(gòu)成和操作都是已知的，這里不再詳細(xì)描述。
[0040]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體設(shè)備，可以避免在清洗氣體管道3內(nèi)產(chǎn)生和沉積粉塵，減少了遠(yuǎn)程等離子體源2產(chǎn)生的氟離子的損耗，提高了反應(yīng)腔室100的清洗效果，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，并且設(shè)備尺寸小，正常工作時(shí)間長，提高了效率。
[0041]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0042]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種反應(yīng)腔室，其特征在于，包括: 腔體，所述腔體內(nèi)具有工藝腔，所述工藝腔內(nèi)設(shè)有沿上下方向間隔開的上電極和下電極； 遠(yuǎn)程等離子體源； 清洗氣體管道，所述清洗氣體管道的上端與所述遠(yuǎn)程等離子體源相連且所述清洗氣體管道的下端伸入所述工藝腔內(nèi)；和 閥，所述閥設(shè)在所述清洗氣體管道上且鄰近所述清洗氣體管道的下端； 其中，所述閥用于阻止工藝氣體進(jìn)入所述清洗氣體管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述閥為插板閥、蝶閥或角閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，還包括保護(hù)氣體源，所述保護(hù)氣體源與所述清洗氣體管道相連，用于在所述閥關(guān)閉時(shí)向所述清洗氣體管道位于所述閥與所述遠(yuǎn)程等離子體源之間的部分內(nèi)通入不起輝的保護(hù)氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述保護(hù)氣體源通過所述遠(yuǎn)程等離子體源與所述清洗氣體管道相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述保護(hù)氣體為氮?dú)狻?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述清洗氣體管道包括室外管道和陶瓷管道，所述室外管道的上端與所述遠(yuǎn)程等離子體源相連且所述室外管道的下端與所述陶瓷管道相連，所述陶瓷管道位于所述工藝腔內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述陶瓷管道外面套設(shè)有絕緣法蘭，所述室外管道的下端設(shè)有法蘭盤，所述陶瓷管道通過所述絕緣法蘭和所述法蘭盤與所述室外管道相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述腔體包括: 上殼; 下殼，所述下殼與所述上殼相連以與所述上殼限定出所述工藝腔；和 RF蓋，所述RF蓋設(shè)在所述工藝腔內(nèi)以將所述工藝腔分成上腔和下腔， 其中所述上電極設(shè)在所述RF蓋下方以與所述RF蓋限定出均流室，所述清洗氣體管道的下端與所述均流室連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的反應(yīng)腔室，其特征在于，所述清洗氣體管道的下端通過法蘭與所述RF蓋相連。
10.一種半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，包括: 根據(jù)要求1-9中任一項(xiàng)所述的反應(yīng)腔室；以及 抽真空裝置，用于所述閥打開的狀態(tài)下，對所述工藝腔以及所述清洗氣體管道進(jìn)行抽真空。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，所述半導(dǎo)體設(shè)備為PECVD設(shè)備。
【文檔編號】C23C16/44GK103572253SQ201210268184
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月30日
【發(fā)明者】鄭友山 申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司