[发明专利]一种反应腔室以及应用该反应腔室的等离子体加工设备

说明书

技术领域

本发明涉及微电子加工技术领域，具体地，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

金属有机化学气相淀积(Metal Organic Chemical VaporDeposition，以下简称MOCVD)技术是使有机金属原料气体、氢化气体或卤化气体热分解而获得薄膜的技术因其具有镀膜成分易控、镀膜均匀致密以及附着力优良等优点而被广泛用于制备各种薄膜

图1为现有的一种MOCVD设备的结构简图。请参阅图1，MOCVD设备包括反应腔室1，反应腔室1包括外腔室10以及设置在外腔室10内部的内腔室11，内腔室11的外径小于外腔室10的内径，从而在外腔室10与内腔室11之间形成可供气体流动的气体通道13，气体通道13与位于外腔室10底部的排气通道14连通。用于输送工艺气体的进气通道16自反应腔室1的顶部伸入内腔室11内，并在进气通道16上设有用于承载基片等被加工工件18的多个托盘15，多个托盘15沿进气通道16的长度方向间隔设置且与进气通道16垂直。在进气管道16上紧靠托盘15的上表面的位置处设有进气口17，工艺气体通过进气口17进入内腔室11内。在内腔室11的室壁上设有多个排气口12，参与反应后的工艺气体自排气口12排出内腔室11，然后通过气体通道13汇聚至排气通道14排出。

在实际使用过程中，由于排气孔12的大小固定，无法借助排气孔12对被加工工件18的温度进行调节，这使得现有的MOCVD设备对工艺参数的可调性差。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种反应腔室以及应用该反应腔室的等离子体加工设备，其排气口的大小可以调节，从而可以协助调节内腔室的温度分布，进而可以提高等离子体加工设备的可调性。

为实现本发明的目的而提供一种反应腔室，包括外腔室、内腔室以及气体输送管，所述内腔室设置在所述外腔室内，且在所述内腔室和所述外腔室之间形成有气体通道，所述气体通道与外腔室的排气通道连通，所述气体输送管设置在所述内腔室内，在所述气体输送管上设有向所述内腔室输送工艺气体的进气口，在所述内腔室的室壁上设有排气口，其中，在所述排气口位置设有用于调节所述排气口大小的排气口调节单元。

其中，所述排气口调节单元包括遮挡板和驱动装置，所述遮挡板紧贴所述内腔室的室壁设置且位于所述排气口位置，所述驱动装置驱动所述遮挡板移动，以调节所述遮挡板遮挡所述排气口的大小。

其中，所述内腔室为圆筒形结构，所述遮挡板为圆环，所述驱动装置为直线电机，所述直线电机驱动所述遮挡板在所述内腔室的轴向方向上运动。

其中，所述内腔室为圆筒形结构，所述遮挡板为圆环，在所述遮挡板上设有与所述排气口尺寸相同的通孔，所述驱动装置为旋转电机，所述旋转电机驱动所述遮挡板绕所述内腔室的中心转动，从而调节所述通孔与所述排气口的重合度。

其中，在所述内腔室的轴向方向上设有多排所述排气口，而且遮挡板的数量与所述排气口的排数对应，多个所述遮挡板通过连接板连接在一起，所述驱动装置驱动所述多个遮挡板移动。

其中，所述遮挡板的厚度为1～2mm。

其中，在所述内腔室内设有多个用于承载被加工工件的托盘，多个所述托盘在所述气体输送管的长度方向间隔设置且与所述气体输送管垂直，在所述气体输送管上设有与所述托盘数量对应的进气口，在所述内腔室的室壁上设有与所述托盘数量对应的排气口。

优选地，在所述内腔室的轴向方向上，所述进气口高于所述托盘的上表面，所述排气口低于所述托盘的下表面。

其中，在所述外腔室的外侧设有用于加热所述外腔室内部的感应线圈，所述感应线圈与交流电源连接。

本发明还提供一种等离子体加工设备，其包括反应腔室、中央进气系统及排气系统，其中，所述反应腔室采用了本发明提供的上述反应腔室，所述中央进气系统与所述气体输送管连接，所述排气系统与所述外腔室的排气口连接。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的反应腔室，其通过在紧贴内腔室的排气口的位置设置排气口调节单元，能够调节排气口的大小，从而调节了反应腔室的热损耗速率，进而改变了反应腔室的温度分布，这实现了等离子体加工设备借助调节排气口的大小来协助调节反应腔室内的温度分布的调节方式，进而提高了等离子体加工设备的可调性。

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，能够借助调节排气口的大小来协助调节反应腔室内的温度分布的调节方式，进而提高了等离子体加工设备的可调性。

附图说明