[发明专利]等离子体处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域技术，尤其涉及一种等离子体处理装置。

背景技术

等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)是半导体制造领域的重要工序之一。其借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离以产生等离子体，通过等离子体与基片表面的反应，从而在基片上沉积出所期望的薄膜。以采取射频方式产生等离子体的等离子体处理装置为例，其包括处理腔体、抽真空系统、反应气体供应系统、电极，以及连接于电极的射频电源。其工作原理是利用低温等离子体作为能量源，待处理基片置于低压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电（或另加发热体）使基片升温到预定温度，然后通入适量的反应气体，气体经过一系列化学反应和等离子体反应，在基片表面形成固态薄膜。

等离子体处理装置分为单片处理方式和批量处理方式。其中，单片处理方式的等离子体处理装置包括若干独立设置的单一处理腔，其在产品处理的均一性、热效应以及单批加工速度方面具有优势，但是其低产能及昂贵的生产成本显然是难以克服的致命缺陷；批量处理方式的等离子体处理装置中，多个处理腔同时工作，其可有效提升制造产能，然而，其对于多个处理腔所处理的产品的均一性要求非常严格，影响均一性的因数包括处理腔之间的位置关系，两腔压力、温度及其他设备因数，如加热设备、气体源、进排气设备、等离子体发生装置等设备之间的位置或外形关系。

现有技术中，批量处理方式的等离子体处理装置包括形成于同一处理单元内的多个处理腔，所述处理腔之间设置有公共的墙体以实现相互之间的隔离，并通过在两处理腔之间的墙体内开设通道以连通两个处理腔，从而实现两处理腔之间压力的匹配，进而确保两处理腔内产品的均一性。然而，现有的批量处理系统中，若形成于同一处理单元内的某一处理腔出现故障，往往需要更换整个处理单元，以保证等离子体处理装置的运作，这势必增加设备的维修成本。

鉴于此，有必要对现有的等离子体处理装置予以改进以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等离子体处理装置，具有多个相互匹配的处理腔，且多个处理腔之间通过可拆卸方式实现连接，在实现多腔体批量生产的同时，还可实现某一处理腔的单独更换，从而降低制造及维修成本。

为实现上述目的，本发明的实施例提供的一种等离子体处理装置，该装置包括若干处理单元，所述处理单元包括：第一处理腔，具有第一墙及由所述第一墙包围形成的第一处理空间；第二处理腔，具有第二墙及由所述第二墙包围形成的第二处理空间；设置于所述第一处理腔与所述第二处理腔之间的连接件，所述连接件将所述第一、第二处理腔可拆卸地连接；气体供应系统，包括连通于所述第一处理空间的第一气体分配单元及连通于所述第二处理空间的第二气体分配单元；以及排气系统，包括连通于所述第一处理空间的第一排气通道及连通于所述第二处理空间的第二排气通道，所述第一排气通道与所述第二排气通道相连通。

作为本发明的进一步改进，所述处理单元还包括连通于所述第一处理空间与所述第二处理空间之间的环境匹配通道。

作为本发明的进一步改进，所述环境匹配通道包括连通于所述第一处理空间的第一匹配通道及连通于所述第二处理空间的第二匹配通道，所述第一、第二匹配通道共同连通于氮气回填管道，所述氮气回填管道上具有开关阀。

作为本发明的进一步改进，所述第一匹配通道包括形成于所述第一墙内且连通于第一处理空间的第一墙内通道，及连接于所述第一墙内通道与所述氮气回填管道之间的第一墙外通道；所述第二匹配通道包括形成于所述第二墙内且连通于第二处理空间的第二墙内通道，及连接于所述第二墙内通道与所述氮气回填管道之间的第二墙外通道。

作为本发明的进一步改进，所述第一处理腔、第二处理腔分别具有第一侧墙及第二侧墙，所述连接件包括一个或多个安装于所述第一侧墙及所述第二侧墙之间的紧固件。

作为本发明的进一步改进，所述连接件还包括安装于所述第一侧墙及所述第二侧墙之间的加强件。

作为本发明的进一步改进，所述第一侧墙、第二侧墙上分别形成有第一安置孔及第二安置孔，所述加强件包括插置于所述第一、第二安置孔内的定位销。

作为本发明的进一步改进，所述加强件还包括位于所述第一、第二安置孔外的间隔件，所述间隔件处于所述第一侧墙与所述第二侧墙之间。

作为本发明的进一步改进，所述第一安置孔内安置有套接于所述定位销上的第一钢套，所述第二安置孔内安置有套接于所述定位销上的第二钢套。