[发明专利]介质窗的温控装置及应用其的反应腔室

说明书

本发明提供一种介质窗的温控装置及应用其的反应腔室，该介质窗的温控装置包括：腔体，其与介质窗形成封闭空腔，且该腔体包括进气口和出气口；气体循环机构，用于将热交换气体通过进气口输送至封闭空腔内，同时通过出气口抽取封闭空腔内的热交换气体。本发明提供的介质窗的温控装置，其可以控制介质窗的温度，以使介质窗的温度保持稳定，从而可以保证产品的一致性和设备的稳定性。同时，由于热交换气体仅在封闭空腔中流动，即使其处于高温状态，也不会对介质窗附近的其他零部件造成高温影响。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体地，涉及一种介质窗的温控装置及应用该温控装置的反应腔室。

背景技术

等离子体刻蚀设备的原理是利用线圈在射频电源的激励下形成电场，使工艺腔室内的气体转化为等离子体，进而对材料表面进行预设图形刻蚀工艺。在等离子体真空腔室的顶部设有介质窗，该介质窗一般采用石英或陶瓷材料等的绝缘材料制成。由线圈产生的电场能够通过介质窗传递到真空腔室。

正常工艺时，等离子体生成时会伴有高温并使介质窗处于高温状态；非工艺时，介质窗处于散热状态。如此，介质窗的上、下表面温度是随时变化的。同时，线圈设置在介质窗的上方，由于受到线圈结构的限制，由线圈产生的热量不能均匀地加热介质窗，导致介质窗的温度不均。介质窗表面会在长期的温度不均和变化的情况下形成粒子等污染物，从而影响产品的一致性和设备的稳定性。

因此，如何使介质窗的温度保持稳定是目前亟待解决的问题。

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，提出了一种介质窗的温控装置及应用其的反应腔室，其可以使介质窗的温度保持稳定，从而可以保证产品的一致性和设备的稳定性。

为实现本发明的目的而提供一种介质窗的温控装置，包括：

腔体，其与所述介质窗形成封闭空腔，所述腔体还包括进气口和出气口；

气体循环机构，用于将热交换气体通过所述进气口输送至所述封闭空腔内，同时通过所述出气口抽取所述封闭空腔内的热交换气体。

优选的，所述气体循环机构包括出气管路、进气管路、空气放大器和空气加热器，其中，

所述空气放大器的进气端通过所述出气管路与所述出气口连接；所述空气放大器的出气端与所述空气加热器的进气端连接；所述空气加热器的出气端通过所述进气管路与所述进气口连接。

优选的，所述空气放大器输出的气体流量为50～200L/min。

优选的，所述空气放大器包括气体流量检测装置、气体流量调节装置和报警装置，其中，

所述气体流量检测装置用于检测输出的当前气体流量，并将其发送至所述报警装置；

所述报警装置用于判断所述当前气体流量是否低于预设阈值，若是，则发出报警；

所述气体流量调节装置用于调节输出的气体流量大小。

优选的，所述气体循环机构包括出气管路、进气管路、风扇和空气加热器，其中，

所述风扇的进气端通过所述出气管路与所述出气口连接；所述风扇的出气端与所述空气加热器的进气端连接；所述空气加热器的出气端通过所述进气管路与所述进气口连接。

优选的，所述温控装置还包括温度控制器，所述温度控制器包括温度检测单元、功率调节单元和控制单元，其中，

所述温度检测单元设置在所述介质窗朝向所述封闭空腔的表面上，用以检测所述介质窗的实际温度，并将其发送至所述控制单元；

所述控制单元用于将所述介质窗的实际温度与预设温度进行差比较，并根据比较结果控制所述功率调节单元调节所述空气加热器的加热功率。