[发明专利]一种用于反应腔的屏蔽结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体生产技术，尤其涉及一种用于反应腔的屏蔽结构。

背景技术

在半导体生产领域中，进行PVD（Physical Vapor Deposition，物理气相沉积）时，通常采用ICP（Inductively Coupled Plasma，电感耦合等离子体）的方法在反应腔内激发高密度的等离子体，并由等离子体轰击溅射源，使得溅射源溅射出分子、原子或离子并沉积在基片上形成薄膜。通常，溅射粒子做无规则运动时也会轰击介质窗的内壁，此外，用于传输射频能量的放电线圈设置在腔室外与反应腔内的等离子体之间存在容性耦合，会进一步吸引高能量带电离子轰击反应腔介质窗的内壁，导致介质窗的使用寿命缩短。此外，带电离子或溅射粒子轰击介质窗的内壁时还会产生沉积或溅射，若在介质窗的内壁上沉积出闭合的金属层，则会影响射频能量的耦合，而撞击介质窗的内壁后剥落的颗粒会造成污染，需要频繁清洗，提高了成本。

为解决上述问题，通常会在反应腔的介质窗的内壁内设置一个屏蔽层，该屏蔽层用于减少带电离子或溅射粒子对介质窗的内壁的轰击，避免产生沉积，减少介质窗表面产生的溅射，同时，该屏蔽层不能对射频能量的传输产生影响。图1为现有技术中的反应腔及屏蔽层的纵切面示例图，图2为现有技术中的反应腔及屏蔽层横切面示例图，如图1和图2所示，现有技术中，位于溅射源3下方的介质窗1的内侧设置有圆环形的屏蔽层2，介质窗1的外侧设置有放电线圈4，屏蔽层2通常选用良导体，如铜、铝制成，其能够避免带电离子或溅射粒子撞击介质窗1的内壁，且如图2所示，屏蔽层2上设置有齿状沟槽5，避免了形成闭合环路影响射频能量的传输。

然而，现有的屏蔽层结构在实际应用中存在如下问题：屏蔽层加工困难，其齿状沟槽在生产中精度难以保证，容易造成屏蔽层闭合从而产生较大环流，影响射频能量的传输；在PVD工艺过程中，屏蔽层由于不断受到带电离子轰击，使其温度升高，进而发生膨胀造成对介质窗的破坏，或者可能发生膨胀导致存在闭合环路，产生环流影响射频能量传输，此外，现有的屏蔽层结构的齿状沟槽中容易沉积溅射粒子导致齿状沟槽闭合而产生闭合环路。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于反应腔的屏蔽结构，以克服现有技术中屏蔽层结构的齿状沟槽中容易沉积溅射粒子导致齿状沟槽闭合的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种用于反应腔的屏蔽结构，所述反应腔包括介质窗，所述屏蔽结构包括遮挡件和遮挡层，所述遮挡层设置在所述介质窗的内壁上，且所述遮挡层包括至少一个缺口，以使所述遮挡层在周向上不连续，所述遮挡件设置在所述介质窗的内壁上并位于所述缺口中，且所述遮挡件凸出于所述介质窗的内壁，所述遮挡件与所述遮挡层之间形成有射频能量传送通道。

优选地，所述遮挡件覆盖所述缺口。

优选地，所述遮挡件包括遮挡部和连接部，所述遮挡部与所述连接部固定连接，所述连接部固定设置在所述介质窗的内壁上并位于所述缺口中，所述遮挡部延伸至覆盖所述遮挡层边缘。

优选地，所述遮挡件为与所述缺口一一对应。

优选地，所述缺口在所述介质窗的内壁壁上关于所述反应腔的中心轴线对称分布。

优选地，所述缺口为4个，且所述4个缺口在所述介质窗的内壁上关于所述反应腔的中心轴线为十字对称分布。

优选地，所述遮挡层和/或所述遮挡件的材质为金属良导体。

优选地，所述遮挡层由所述金属良导体喷涂在所述介质窗的内壁上形成。

优选地，所述遮挡层的厚度为0.5-2mm。

优选地，所述遮挡层和所述遮挡件表面形成有凸起和/或凹坑。

可见，本发明通过由遮挡件和遮挡层形成的屏蔽结构，有效地防止了溅射粒子或者带电离子轰击介质窗的内壁，能够对介质窗内壁形成保护，同时，避免了溅射粒子沉积出的金属层产生闭合环路，上述遮挡件和遮挡层还能够吸附溅射到其上的溅射粒子，避免了溅射粒子剥落后造成的颗粒污染。与现有技术相比，本发明的屏蔽结构由遮挡件和遮挡层两个独立的部件组成，克服了现有技术中屏蔽层结构的齿状沟槽中容易沉积溅射粒子导致齿状沟槽闭合的问题，降低了加工精度的要求，节约了成本，同时，本发明能够有效避免现有技术中的屏蔽结构受热膨胀后导致产生闭合环路或者造成对介质窗的破坏的问题。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为现有的反应腔及屏蔽层的纵剖面示例图；