[发明专利]内衬、反应腔室和半导体加工设备

说明书

本发明提供一种内衬、反应腔室和半导体加工设备，该内衬包括内衬本体，该内衬本体包括沿其轴向设置的上本体和下本体，并且上本体的下端面和下本体的上端面之间具有缝隙，上本体的上端设置有上接地结构，该上接地结构与反应腔室的腔室壁电导通，下本体的下端设置有下接地结构，下接地结构与基座电导通。本发明提供的内衬，其不仅可以减小甚至消除内衬在其轴向上存在电势差，而且接地结构能够适用于高温环境，且稳定可靠。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种内衬、反应腔室和半导体加工设备。

背景技术

在半导体制造设备中，内衬对等离子体的分布限制和屏蔽作用对工艺参数至关重要，并且内衬的接地性能直接影响射频回路的稳定性，而射频回路的稳定性对等离子体的稳定性起到了决定性的作用。

现有的半导体设备在进行工艺时，通常存在多条射频回路，其中，下电极射频回路主要有一条回路：由射频电源产生的射频电流通过匹配器进入下电极，再通过等离子体进入内衬，然后经过接地的内衬流回匹配器，再回到射频电源。

在现有技术中，内衬通过与反应腔室的腔室壁电导通来实现接地。具体的接地结构为：内衬的上端设置有环形凸台，该环形凸台的下表面与腔室侧壁的顶面相贴合，从而实现内衬与反应腔室的电导通。

但是，由于内衬的上端接地良好，而下端没有接地，导致内衬在其轴向上存在电势差，从而造成射频回路不稳定，同时还会削弱内衬屏蔽等离子体的效果，容易产生溅射。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种内衬、反应腔室和半导体加工设备，其不仅可以减小甚至消除内衬在其轴向上存在电势差，而且接地结构能够适用于高温环境，且稳定可靠。

为实现上述目的，本发明提供了一种内衬，包括内衬本体，所述内衬本体包括沿其轴向设置的上本体和下本体，并且所述上本体的下端面和下本体的上端面之间具有缝隙，所述上本体的上端设置有上接地结构，所述上接地结构与反应腔室的腔室壁电导通，所述下本体的下端设置有下接地结构，所述下接地结构与基座电导通。

可选的，所述下接地结构包括与所述下本体连接的接地件，所述接地件包括与所述基座的外表面相贴合的贴合面。

可选的，所述基座的外表面与所述接地件的贴合面相贴合的区域上，和/或所述接地件的所述贴合面上，设置有导电层。

可选的，所述接地件为沿所述下本体的周向环绕设置的闭合环体；或者，所述接地件包括沿所述下本体的周向环绕且间隔设置的多个子接地件。

可选的，所述闭合环体为所述下本体的下部的内侧端向下延伸后向外侧翻折形成的环状翻边结构。

可选的，所述多个子接地件为所述下本体的下部的内侧端上的多个不相邻的区域向下延伸后向外侧翻折形成的多个独立的翻边结构。

可选的，所述缝隙为能够阻挡等离子体通过的迷宫式通道。

可选的，所述迷宫式通道的横截面形状包括斜线形、折线形、波浪线形和弧线形中的一种或多种的组合；其中，所述斜线形的迷宫式通道在所述内衬本体轴向上的高度由内而外逐渐增大。

可选的，所述迷宫式通道的横截面形状为斜线形，所述斜线形的迷宫式通道的延伸方向与所述内衬本体的轴向之间的夹角的取值范围在20°-35°。

可选的，所述迷宫式通道的横截面的宽度的取值范围在0.5mm-1mm。

可选的，所述上接地结构包括相对于所述上本体的外周壁凸出的凸台，所述凸台叠置在所述反应腔室的腔室壁的上端面及设置在所述凸台的下端面与所述反应腔室的腔室壁的上端面之间的诱导线圈上。

作为另一个技术方案，本发明还提供一种反应腔室，在所述反应腔室内设置有基座和内衬，所述内衬采用本发明提供的上述内衬。