隔熱擋板及反應(yīng)腔室的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種隔熱擋板及反應(yīng)腔室。
【背景技術(shù)】
[0002]物理氣相沉積(Physical Vapor Deposit1n,以下簡稱PVD)技術(shù)是微電子領(lǐng)域常用的加工技術(shù)，主要用于鋁、銅等金屬薄膜的沉積，以獲得金屬接觸、金屬互連線等。PVD設(shè)備的工藝腔室為真空環(huán)境，通常工藝腔室需要達(dá)到高真空，例如，工藝腔室需要達(dá)到KT8Torr的本底真空。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)工藝腔室的高真空，借助冷卻裝置(例如，冷泵)吸附工藝腔室內(nèi)的氣體以提高真空度。圖1為現(xiàn)有的工藝腔室的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中擋板的俯視圖。請(qǐng)一并參閱圖1和圖2，冷卻裝置設(shè)置在工藝腔室10的下方，且與工藝腔室10相連通；冷卻裝置包括一級(jí)冷板11、二級(jí)冷板12和擋板13。其中，一級(jí)冷板11設(shè)置在冷卻裝置與工藝腔室10相連通的位置處，其溫度一般在80?100K，主要用來冷凝工藝腔室10內(nèi)的水蒸氣；二級(jí)冷板12位于一級(jí)冷板11的下方，主要用于冷凝工藝腔室10內(nèi)的經(jīng)由一級(jí)冷板11上的排氣口 111朝向二級(jí)冷板12的氮?dú)?、氬氣和氧氣，并且，在二?jí)冷板12上還設(shè)置有活性炭，主要用于吸附工藝腔室10內(nèi)的經(jīng)由一級(jí)冷板11上的排氣口 111朝向二級(jí)冷板12的氫氣、氦氣和氖氣，借助一級(jí)冷板11和二級(jí)冷板12對(duì)工藝腔室10內(nèi)氣體進(jìn)行冷凝，從而可以實(shí)現(xiàn)工藝腔室10的高真空；擋板13設(shè)置在工藝腔室10內(nèi)，且設(shè)置在冷卻裝置和工藝腔室10相連通的位置處的正上方，用以遮擋一級(jí)冷板11和二級(jí)冷板12以避免其受到光源的直接福射。
[0004]在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)進(jìn)行低溫(<300°C)沉積工藝時(shí)，擋板13在光源的照射下溫度相對(duì)較低，這使得該擋板13作為輻射源可實(shí)現(xiàn)一級(jí)冷板11和二級(jí)冷板12的溫度不會(huì)上升較高，可以在一定程度上避免一級(jí)冷板11和二級(jí)冷板12上冷凝的水蒸汽、氬氣等氣體重新進(jìn)入工藝腔室10內(nèi)，從而可以提高冷卻裝置的冷卻效率和減小冷卻裝置的再生頻率。
[0005]然而，當(dāng)在進(jìn)行高溫(>300°C)沉積工藝時(shí)，擋板13在光源的照射下溫度相對(duì)較高，這使得該擋板13作為輻射源可實(shí)現(xiàn)一級(jí)冷板11和二級(jí)冷板12的溫度上升較高，造成一級(jí)冷板11和二級(jí)冷板12上冷凝的水蒸汽、氬氣等氣體重新進(jìn)入工藝腔室10內(nèi)，從而造成冷卻裝置的冷卻效率低和冷卻裝置的再生頻率高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供了一種隔熱擋板及反應(yīng)腔室，其可以提高熱量的遮擋效率，因而可以避免冷卻裝置的冷卻效率低和再生頻率高，從而可以提高工藝過程的穩(wěn)定性和持續(xù)性；而且，該隔熱擋板不僅可以適用于低溫工藝過程，而且可以適用于高溫工藝過程，從而可以提高隔熱擋板的適用性。
[0007]為解決本發(fā)明的問題提供了一種隔熱擋板，設(shè)置于冷泵口，用于遮擋光源或反射光對(duì)所述冷泵口的輻射，包括第一擋板和固定件，所述第一擋板的數(shù)量為至少兩個(gè)，至少兩個(gè)所述第一擋板在豎直方向上依次疊置，且在豎直方向上相鄰的兩個(gè)所述第一擋板之間存在垂直間距；并且，所述固定件用于固定至少兩個(gè)所述第一擋板。
[0008]優(yōu)選地，還包括第二擋板，所述第二擋板與所述第一擋板成垂直角度設(shè)置，所述第二擋板的上端固定在所述第一擋板的外側(cè)壁上，所述第二擋板用于阻擋熱量自所述第一擋板的側(cè)壁外側(cè)輻射至所述第一擋板的正下方。
[0009]其中，所述第二擋板的數(shù)量至少為兩個(gè)，每個(gè)所述第二擋板的上端固定在所述第一擋板的外側(cè)壁上，并且至少兩個(gè)所述第二擋板在水平方向上依次排列，且在水平方向上相鄰的兩個(gè)所述第二擋板之間存在水平間距。
[0010]優(yōu)選地，在相鄰的兩個(gè)所述第一擋板之間，且在所述垂直間距形成的間隙內(nèi)還設(shè)置有隔熱板，用以減小相鄰的兩個(gè)所述第一擋板之間的熱傳遞。
[0011]其中，在每個(gè)所述第二擋板上設(shè)置有多個(gè)通孔，且相鄰兩個(gè)所述第二擋板的所述通孔的中心線不在同一條直線上，以防止熱量自所述通孔輻射至所述第一擋板的正下方。
[0012]其中，所述垂直間距的范圍在5?10mm。
[0013]其中，所述水平間距的范圍在5?10mm。
[0014]優(yōu)選地，每個(gè)所述第一擋板和/或所述第二擋板采用具有單面鏡的不銹鋼材料制成，并且所述第一擋板和/或所述第二擋板的所述單面鏡位于其靠近熱源的表面上。
[0015]本發(fā)明還提供了一種反應(yīng)腔室，包括冷卻裝置、隔熱擋板和固定裝置，所述冷卻裝置在所述反應(yīng)腔室的底壁與所述反應(yīng)腔室相連通，用以冷凝所述反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體以提高反應(yīng)腔室的真空度；所述隔熱擋板設(shè)置在所述反應(yīng)腔室內(nèi)，用以遮擋所述冷卻裝置以防止熱量輻射至所述冷卻裝置；所述固定裝置用于將所述隔熱擋板固定在所述冷卻裝置與所述反應(yīng)腔室相連通位置處的正上方；所述隔熱擋板采用本發(fā)明提供的上述隔熱擋板。
[0016]優(yōu)選地，所述隔熱擋板的所述第二擋板的下端與所述反應(yīng)腔室的底壁之間存在預(yù)設(shè)間距。
[0017]其中，所述預(yù)設(shè)間距的范圍為不小于10mm。
[0018]本發(fā)明具有下述有益效果:
[0019]本發(fā)明提供的隔熱擋板，其在豎直方向上依次疊置的至少兩個(gè)第一擋板，且相鄰的兩個(gè)第一擋板在豎直方向上存在垂直間距，相鄰的兩個(gè)第一擋板需要經(jīng)過該垂直間距形成的間隙進(jìn)行熱傳遞，使得二者熱傳遞效率不高，這使得自最靠近熱源的第一擋板至最遠(yuǎn)離熱源的第一擋板的熱量逐漸減少，即，使得最遠(yuǎn)離熱源(即，最靠近位于隔熱擋板下方冷卻裝置)的第一擋板的熱量最少，該最遠(yuǎn)離熱源的第一擋板作為輻射源向冷卻裝置輻射的熱量較小，不會(huì)使得冷卻裝置冷凝的水蒸汽、氬氣等氣體重新進(jìn)入工藝腔室內(nèi)，因此，這與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以提高熱量的遮擋效率，因而可以避免冷卻裝置的冷卻效率低和再生頻率高，從而可以提高工藝過程的穩(wěn)定性和持續(xù)性；而且，該隔熱擋板不僅可以適用于低溫工藝過程，而且可以適用于高溫工藝過程，從而可以提高隔熱擋板的適用性。
[0020]本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室，其通過采用本發(fā)明提供的隔熱擋板，可以避免冷卻裝置的冷卻效率低和再生頻率高，從而不僅可以提高反應(yīng)腔室真空化的效率，而且可以提高工藝過程的穩(wěn)定性和持續(xù)性。
【附圖說明】
[0021]圖1為現(xiàn)有的工藝腔室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為圖1中擋板的俯視圖；
[0023]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的隔熱擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為圖3中至少兩個(gè)第一擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為圖3中至少兩個(gè)第二擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的反應(yīng)腔室的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0027]圖7為圖6中固定的隔熱擋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的隔熱擋板及反應(yīng)腔室進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0029]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的隔熱擋板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3中至少兩個(gè)第一擋板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖3中至少兩個(gè)第二擋板的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)一并參閱圖3、圖4和圖5，本實(shí)施例提供的隔熱擋板設(shè)置于冷泵口，用于遮擋光源或反射光對(duì)冷泵口的輻射，包括第一擋板10、固定件11、第二擋板12和隔熱板13。其中，第一擋板10的數(shù)量為至少兩個(gè)，在本實(shí)施例中，第一擋板10的數(shù)量為三個(gè),包括第一擋板101、第一擋板102和第一擋板103，至少兩個(gè)第一擋板10在豎直方向上依次疊置，且在豎直方向上相鄰的兩個(gè)第一擋板10之間存在垂直間距H，如圖4所示；并且，固定件11用于固定至少兩個(gè)第一擋板10，在本實(shí)施例中，固定件11為螺柱，并且，為實(shí)現(xiàn)相鄰的兩個(gè)第一擋板10之間存在垂直間距H，在相鄰的兩個(gè)第一擋板10之間設(shè)置有墊塊(圖中未示出)，在實(shí)際應(yīng)用中，固定件11也可以采用其他方式固定，以及采用其他的方式實(shí)現(xiàn)相鄰的兩個(gè)第一擋板10之間存在垂直間距H。優(yōu)選地，垂直間距H的范圍在5?10mm。相鄰的兩個(gè)第一擋板10需要經(jīng)過該垂直間距H形成的間隙進(jìn)行熱傳遞，使得二者熱傳遞效率不高，這使得自最靠近熱源的第一擋板101至最遠(yuǎn)離熱源的第一擋板103的熱量逐漸減少，即，使得最遠(yuǎn)離熱源(即，最靠近位于隔熱擋板下方冷卻裝置)的第一擋板103的熱量最少，例如，第一擋板101的溫度為600°C，第一擋板102的溫度為300°C，第一擋板103的溫度為100°C，該最遠(yuǎn)離熱源的第一擋板103作為輻射源向冷卻裝置輻射的熱量較小，不會(huì)使得冷卻裝置冷凝的水蒸汽、氬氣等氣體重新進(jìn)入工藝腔室內(nèi)，因此，這與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以提高熱量的遮擋效率，因而可以避免冷卻裝置的冷卻效率低和再生頻率高，從而可以提高工藝過程的穩(wěn)定性和持續(xù)性；而且，該隔熱擋板不僅可以適用于低溫工藝過程，而且可以適用于高溫工藝過程，從而可以提高隔熱擋板的適用性。
[0030]第二擋板12與第一擋板10呈垂直角度設(shè)置，并且第二擋板12的上端固定在第一擋板10的外側(cè)壁上，第二擋板12用于阻擋熱量自第一擋板10的側(cè)壁外側(cè)輻射至第一擋板10的正下方。其中，第二擋板12的數(shù)量可以為一個(gè)或者多個(gè)。在本實(shí)施例中，第二擋板12的數(shù)量至少為兩個(gè)，每個(gè)第二擋板12的上端固定在第一擋板10的外側(cè)壁上，并且，至少兩個(gè)第二擋板12在水平方向上依次排列，且在水平方向上相鄰的兩個(gè)第二擋板12之間存在水平間距L，如圖5所示。優(yōu)選地，水平間距L的范圍在5?10mm。具體地，第二擋板12的數(shù)量為三個(gè)，包括第二擋板121、第二擋板122、第二擋板123，第二擋板12的數(shù)量和第一擋板10的數(shù)量相等，且二者一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)第二擋板12固定在與之對(duì)應(yīng)的第一擋板10的外側(cè)壁上，第二擋板121固定在第一擋板101的外側(cè)壁上，第二擋板122固定在第一擋板102的外側(cè)壁上，第二擋板123固定在第一擋板103的外側(cè)壁上，在這種情況下，水平間距L的數(shù)值和垂直間距H的數(shù)值相等。
[0031]在實(shí)際應(yīng)用中，也可以預(yù)先將至少兩個(gè)第二擋板12相互水平疊置固定，且相鄰的兩個(gè)擋板12之間存在水平間距L，并將固定的至少兩