[发明专利]反应腔室和具有它的半导体设备

说明书

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，尤其是涉及一种反应腔室和具有它的半导体设备。

背景技术

太阳能电池片生产过程中，有一道工序叫做制备减反射膜，采用的工艺叫等离子体增强化学气相沉积（PECVD），这种工艺在反应过程中会产生大量氮化硅粉尘，这些粉尘附着在腔室壁和电极板上，随着粉尘量的增加，部分粉尘会剥落，落到产品上就会影响减反射膜的质量。因此现在大部分PECVD设备增加了RPS（远程等离子体源）清洗功能，原理是通过RPS产生大量的氟离子和附着在腔室壁以及电极板上的氮化硅进行反应，生成的四氟化硅气体，被气泵抽走。

现有的PECVD设备在RPS出气管道和RF盖之间设有绝缘的陶瓷管，从而保证RPS和地盖同电势。工艺时，连接RPS与上电极均流室的绝缘管道的上面与地盖相连，下面与RF盖相连，通入射频功率后，绝缘管道的上下面相当于两个电极。与RF盖和下电极之间的起辉原理相同，此时工艺气体会进入绝缘管道，绝缘管道内部也会起辉而镀上氮化硅，现在的解决方法是增加绝缘管道的长度，使电场变弱。但这样会增加设备的尺寸，同时管道越长氟离子衰减的越严重，降低了RPS的利用率。

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。

为此，本发明的一个目的在于提出一种可以避免清洗管道内产生粉尘的反应腔室。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述反应腔室的半导体设备。

根据本发明第一方面实施例的反应腔室，包括：腔体，所述腔体内具有工艺腔，所述工艺腔内设有沿上下方向间隔开的上电极和下电极；远程等离子体源；清洗气体管道，所述清洗气体管道的上端与所述远程等离子体源相连且所述清洗气体管道的下端伸入所述工艺腔内；和阀，所述阀设在所述清洗气体管道上且邻近所述清洗气体管道的下端；其中，所述阀用于阻止工艺气体进入所述清洗气体管道。

根据本发明实施例的反应腔室，通过在所述清洗气体管道上设置阀，在工艺起辉前，阀打开，对工艺腔进行抽真空，然后关闭阀，接着向工艺腔内通入工艺气体进行工艺处理。由于在通入工艺气体和工艺处理期间，阀关闭，工艺气体不会进入清洗气体管道内，因此清洗气体管道内不会产生粉尘，也不会在清洗气体管道的内壁上形成氮化硅，提高了工艺效果，保证了产品的质量，且不需要定期清理清洗气体管道，提高了反应腔室的正常运行时间，反应腔室的尺寸小。

可选地，所述阀为插板阀、蝶阀或角阀。

可选地，反应腔室还包括保护气体源，所述保护气体源与所述清洗气体管道相连，用于在所述阀关闭时向所述清洗气体管道位于所述阀与所述远程等离子体源之间的部分内通入不起辉的保护气体。

通过设置保护气体源，在阀关闭时向清洗气体管道内通入不起辉的保护气体，可以进一步降低清洗气体管道内产生粉尘以及在清洗气体管道的内壁上形成氮化硅的可能性。

可选地，所述保护气体源通过所述远程等离子体源与所述清洗气体管道相连。

可选地，所述保护气体为氮气。

进一步，所述清洗气体管道包括室外管道和陶瓷管道，所述室外管道的上端与所述远程等离子体源相连且所述室外管道的下端与所述陶瓷管道相连，所述陶瓷管道位于所述工艺腔内。

进一步，所述陶瓷管道外面套设有绝缘法兰，所述室外管道的下端设有法兰盘，所述陶瓷管道通过所述绝缘法兰和所述法兰盘与所述室外管道相连。

进一步，所述腔体包括上壳；下壳，所述下壳与所述上壳相连以与所述上壳限定出所述工艺腔；和RF盖，所述RF盖设在所述工艺腔内以将所述工艺腔分成上腔和下腔，其中所述上电极设在所述RF盖下方以与所述RF盖限定出均流室，所述清洗气体管道的下端与所述均流室连通。

进一步，所述清洗气体管道的下端通过法兰与所述RF盖相连。

根据本发明第二方面实施例的半导体设备，包括根据本发明第一方面实施例的反应腔室和抽真空装置，用于所述阀打开的状态下，对所述工艺腔以及所述清洗气体管道进行抽真空。例如，所述半导体设备为PECVD设备。

根据本发明实施例的半导体设备，可避免在清洗气体管道内沉积粉尘，减少了远程等离子体源产生的氟离子的损耗，提高了反应腔室的清洗效果，提高了产品的质量。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的反应腔室的示意图。