半导体加工设备制造技术

本发明专利技术提供一种半导体加工设备，其包括反应腔室、下电极和固定机构，其中，下电极由该固定机构固定在反应腔室内，且在该下电极底部设置有加热器，该固定机构包括至少三个支撑柱，且关于该下电极的轴向中心线对称分布；每个支撑柱的两端分别与加热器的底部和反应腔室底部的腔室壁密封连接，并且在所有的支撑柱中，至少有一个支撑柱采用空腔结构；在反应腔室底部的腔室壁上，且与各个空腔的支撑柱一一对应地位置处设置有通孔，空腔的支撑柱和与之相对应的通孔用于将加热器的线缆引出至反应腔室之外。本发明专利技术提供的半导体加工设备，其不仅结构简单、安装方便，而且还可以使下电极的底部结构呈对称分布，从而可以保证气流分布均匀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子
，具体地，涉及一种半导体加工设备。
技术介绍
LEDPECVD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition，等离子体增强化学气相沉积)设备主要用于在蓝宝石或硅片表面沉积镀膜(例如SiN/SiO等)。LEDPECVD设备的反应腔室作为镀膜发生场所，其结构尤其重要，进行沉积镀膜的很多重要指标都与腔室结构紧密相关，例如气流均匀性、腔室大小等。图1为现有的半导体加工设备的剖视图。如图1所示，半导体加工设备包括反应腔室10，在反应腔室10内设置有用于承载晶片的下电极11，且在下电极11内部还设置有加热器12(包括加热丝和热电偶)，用以加热晶片。该下电极11由沿其周向均匀分布的三个固定柱16支撑，并且在下电极11的底部还设置有接线引出件13，其上端与下电极11连接，下端自反应腔室10的底部延伸出去，并且该接线引出件13内设置有出线孔131，加热器12的线缆通过该出线孔131伸出至反应腔室10之外。此外，在接线引出件13上，且位于反应腔室10的底部外侧还套设有波纹管14，该波纹管14的上端与反应腔室10密封连接，下端通过连接法兰15与接线引出件13密封连接，从而实现对反应腔室10的内部的密封。另外，在反应腔室10的顶部还设置有上电极17，上电极17通过匹配器与射频电源电连接，用以将射频功率导入反应腔室10内，以激发等离子体；同时，上电极17采用气体匀流结构，如图1所示，用以将反应气体均匀地输送至反应区域。在进行沉积工艺时，反应气体经由上电极17进入反应腔室10内，并扩散至下电极11上的晶片表面进行化学反应，以在晶片表面形成薄膜；反应后的废气通过位于反应腔室10底部中心位置处的过渡腔18排出。上述反应腔室在实际应用中不可避免地存在以下问题，即：由于上述反应腔室在使用三个固定柱16支撑下电极11的基础上，单设一接线引出件13导出加热器12的线缆，导致下电极11底部结构呈不对称分布，如图2所示，这往往会导致反应腔室10内的气流分布不均，从而影响工艺结果。此外，接线引出件13的密封处结构复杂，且需要使用波纹管14，从而不仅安装困难、且制造成本较高。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体加工设备，其不仅结构简单、安装方便，而且还可以使下电极的底部结构呈对称分布，从而可以保证气流分布均匀。为实现本专利技术的目的而提供一种半导体加工设备，包括反应腔室、下电极和固定机构，所述下电极由所述固定机构固定在所述反应腔室内，且在所述下电极底部设置有加热器，所述固定机构包括至少三个支撑柱，且关于所述下电极的轴向中心线对称分布；每个支撑柱的两端分别与所述加热器的底部和所述反应腔室底部的腔室壁密封连接，并且在所有的所述支撑柱中，至少有一个支撑柱采用空腔结构；在所述反应腔室底部的腔室壁上，且与各个空腔的所述支撑柱一一对应地位置处设置有通孔，空腔的所述支撑柱和与之相对应的所述通孔用于将所述加热器的线缆引出至所述反应腔室之外。优选的，所述固定机构还包括中心法兰和第一转接法兰，其中，所述中心法兰固定在所述加热器的底部，其具有中心孔，用以将所述加热器的线缆引出；所述第一转接法兰的上端面与所述中心法兰的下端面密封连接，所述第一转接法兰的下端面与各个支撑柱的上端密封连接；并且，在所述第一转接法兰内设置有第一引出孔，用于一一对应地将各个支撑柱的空腔与所述中心孔连通。优选的，在所述中心法兰的下端面与所述第一转接法兰的上端面之间设置有第一密封圈，用以对二者之间的间隙进行密封。优选的，所述第一转接法兰的下端面与各个支撑柱采用焊接或者一体成型的方式密封连接。优选的，在所述第一转接法兰内设置有冷却管道，所述冷却管道的输入管和输出管依次通过所述中心孔、所述第一引出孔、所述支撑柱的空腔和所述通孔伸出至所述反应腔室之外；通过向所述冷却管道通入冷却水，对所述第一密封圈进行冷却。优选的，所述固定机构还包括第一接地连接装置，用于将所述下电极与第一转接法兰电连接。优选的，所述固定机构还包括第二转接法兰，所述第二转接法兰的下端面与所述反应腔室底部的腔室壁密封连接，所述第二转接法兰的上端面与各个支撑柱的下端密封连接；在所述第二转接法兰内设置有第二引出孔，用于将各个支撑柱的空腔一一对应地与各个通孔连通。优选的，在所述第二转接法兰的下端面与所述反应腔室底部的腔室壁之间设置有第二密封圈，用以对二者之间的间隙进行密封。优选的，在所述反应腔室底部的腔室壁上设置有定位槽，所述第二转接法兰的下部分位于所述定位槽内。优选的，所述固定机构还包括第二接地连接装置，用于将所述第二转接法兰和所述反应腔室底部的腔室壁电连接；所述反应腔室底部的腔室壁接地。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的半导体加工设备，其仅利用关于下电极的轴向中心线对称分布的至少三个支撑柱承载加热器，可以使得下电极底部结构呈对称分布，从而可以保证气流分布均匀。同时，在所有的支撑柱中，将至少一个支撑柱采用空腔结构，并在反应腔室底部的腔室壁上，且与各个空腔的支撑柱一一对应地位置处设置有通孔，可以将加热器的线缆引出至反应腔室之外，这与现有技术相比，不仅结构简单、安装方便，从而可以降低制造和加工成本。附图说明图1为现有的反应腔室的剖视图；图2为图1中沿A-A线的剖视图；图3A为本专利技术实施例提供的半导体加工设备的局部剖视图；图3B为图3A中I区域的放大图；以及图4为本专利技术实施例提供的半导体加工设备所采用的支撑柱的俯视图。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图来对本专利技术提供的半导体加工设备进行详细描述。图3A为本专利技术实施例提供的半导体加工设备的局部剖视图。图3B为图3A中I区域的放大图。请一并参阅图3A和图3B，半导体加工设备包括反应腔室20、下电极21和固定机构。其中，下电极21由本专利技术实施例提供的固定机构固定在反应腔室20内，下电极21用于承载晶片；并且，在下电极21的底部设置有加热器27，用以加热置于下电极21上的晶片，加热器27通常包括诸如铠装加热管或者电阻丝等的发热元件，以及用于检测晶片温度的热电偶。在本实施例中，固定机构包括四个支撑柱26，且关于下电极21的轴向中心线对称分布。每个支撑柱26的两端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体加工设备，包括反应腔室、下电极和固定机构，所述下电极由所述固定机构固定在所述反应腔室内，且在所述下电极底部设置有加热器，其特征在于，所述固定机构包括至少三个支撑柱，且关于所述下电极的轴向中心线对称分布；每个支撑柱的两端分别与所述加热器的底部和所述反应腔室底部的腔室壁密封连接，并且在所有的所述支撑柱中，至少有一个支撑柱采用空腔结构；在所述反应腔室底部的腔室壁上，且与各个空腔的所述支撑柱一一对应地位置处设置有通孔，空腔的所述支撑柱和与之相对应的所述通孔用于将所述加热器的线缆引出至所述反应腔室之外。

【技术特征摘要】
1.一种半导体加工设备，包括反应腔室、下电极和固定机构，
所述下电极由所述固定机构固定在所述反应腔室内，且在所述下电极
底部设置有加热器，其特征在于，所述固定机构包括至少三个支撑柱，
且关于所述下电极的轴向中心线对称分布；每个支撑柱的两端分别与
所述加热器的底部和所述反应腔室底部的腔室壁密封连接，并且在所
有的所述支撑柱中，至少有一个支撑柱采用空腔结构；
在所述反应腔室底部的腔室壁上，且与各个空腔的所述支撑柱
一一对应地位置处设置有通孔，空腔的所述支撑柱和与之相对应的所
述通孔用于将所述加热器的线缆引出至所述反应腔室之外。
2.根据权利要求1所述的半导体加工设备，其特征在于，所述
固定机构还包括中心法兰和第一转接法兰，其中，
所述中心法兰固定在所述加热器的底部，其具有中心孔，用以
将所述加热器的线缆引出；
所述第一转接法兰的上端面与所述中心法兰的下端面密封连
接，所述第一转接法兰的下端面与各个支撑柱的上端密封连接；并且，
在所述第一转接法兰内设置有第一引出孔，用于一一对应地将各个支
撑柱的空腔与所述中心孔连通。
3.根据权利要求2所述的半导体加工设备，其特征在于，在所
述中心法兰的下端面与所述第一转接法兰的上端面之间设置有第一
密封圈，用以对二者之间的间隙进行密封。
4.根据权利要求2所述的半导体加工设备，其特征在于，所述
第一转接法兰的下端面与各个支撑柱采用焊接或者一体成型的方式
密封连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：王福来，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11