用于內部稀薄氣流模擬驗證及壓力檢測的變結構真空腔室屬于半導體制造設備設計技術領域。包括上蓋、勻氣盤、腔體、可替換內襯、內襯支架、基座、排氣裝置、流場檢測空間以及氣壓檢測引管，所述流場檢測空間為圓柱形，圓柱體的直徑可通過更換所述可替換內襯進行調節，圓柱體的高度可通過基座的升降進行調節，進而改變所述流場檢測空間的結構尺寸。該結構可用于進行刻蝕、等離子體增強/化學氣相沉積(PE/CVD)、物理氣相沉積(PVD)以及氧化擴散工藝等具有腔室類共同特點的低壓氣相加工工藝試驗。可以檢測不同結構腔室內部空間及各氣路上的壓力參數，研究低壓氣相加工工藝中各項參數的影響規律，并可顯著提高IC裝備腔室部件優化設計的可信度。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于半導體制造設備設計
，特別涉及一種可對腔室高度、直徑、進 /排氣方式進行改變的用于內部稀薄氣流模擬驗證及壓力檢測的變結構真空腔室。
技術介紹
集成電路制造技術是一個國家經濟、科技、軍事等綜合國力的象征，在國防安全、 航空航天、信息產業等眾多領域具有極其重要的戰略意義。其中有一類關鍵工藝具有十分相似的特點，即都是在高潔凈度，低氣壓的腔室中進行的氣相加工工藝。主要包括刻蝕，等離子體增強/化學氣相沉積(PE/CVD)，物理氣相沉積(PVD)以及氧化擴散工藝。這些工藝過程的共同特點是需要在接近絕對真空的腔室內進行。隨著IC制造工藝越來越接近材料的物理極限，加工方法的技術指標也越來越高。 在工程實際中，往往采用工藝優化的方式提升技術指標，而忽略了對腔室結構的優化。傳統 IC裝備的研發一般遵循這樣的理念通過仿真和試制確定腔室結構，而腔室結構設計在設備研發中居于次要地位，工藝性能的提升主要通過工藝參數優化來實現。這樣做不僅成本高、周期長，而且最重要的是腔室結構存在的設計隱患并未在設計初期就解決掉。這樣的設計思路明顯不符合現代設計理念，在面對更加苛刻的技術需求時將面臨嚴重的技術瓶頸。通過研究與分析，影響工藝性能的最關鍵的腔室結構因素有腔室高度、腔室半徑、進氣方式與結構，以及抽氣方式。這些結構參數在真實工藝設備上是很難改變的，即使改變，改造成本也會很高。為解決這一實際問題，本專利技術提出一種用于內部稀薄氣流模擬驗證及壓力檢測的變結構真空腔室。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術的目的是提出一種用于內部稀薄氣流模擬驗證及壓力檢測的變結構真空腔室，特別是關于一種用于低壓氣相加工工藝實驗的可對腔室高度、直徑、進 /排氣方式進行改變的腔室。為實現上述目的，本專利技術采取以下技術方案第一種結構的變結構真空腔室包括上蓋、勻氣盤、腔體、可替換內襯、內襯支架、基座、排氣裝置以及氣壓檢測引管。所述腔體的上端敞開，與上蓋連接；腔體的內底面邊緣處開孔，并通過管道與排氣裝置連接；腔體的內底面中心位置開孔，并安裝高度可調的基座，基座通過升降裝置與腔體連接；腔體的內底面上、邊緣處孔洞的內側設置圓環形的內襯支架；所述內襯支架上設置多個以腔體中心為圓心、不同半徑的內襯擋槽；所述可替換內襯為圓筒形，安裝在內襯支架的內襯檔槽內；所述基座與可替換內襯或內襯支架之間有環隙；所述可替換內襯的上端設置與上蓋的下表面連接的勻氣盤；勻氣盤上設置出氣孔；所述上蓋上設置與勻氣盤的內腔連通的進氣通道；所述勻氣盤、可替換內襯與基座之間構成結構尺寸可變的流場檢測空間； 所述內襯支架的下部設置一個側孔；所述流場檢測空間內設置氣壓檢測引管。所述勻氣盤的下底面覆蓋流場檢測空間的頂部全部面積，且在所述下底面上設置若干個出氣孔；或者是勻氣盤的下底面覆蓋流場檢測空間的頂部部分面積，是勻氣盤的下底面通過內側壁與其上表面連接，且在所述內側壁上設置若干個出氣孔。所述勻氣盤下底面上的出氣孔為兩端寬、中段窄、孔壁為弧形的孔，或者為上端寬、下端窄的圓錐形孔，或者為上段倒圓錐、下段圓柱形的孔；所述勻氣盤的內側壁上孔為傾斜的圓柱形孔，該孔的中心線與垂直方向的夾角為30-60°。本專利技術還提供了第二種用于內部稀薄氣流模擬驗證及壓力檢測的變結構真空腔室，包括上蓋、腔體、可替換內襯、內襯支架、基座、排氣裝置以及氣壓檢測引管。所述腔體的上端敞開，與上蓋連接；腔體的內底面邊緣處開孔，并通過管道與排氣裝置連接；腔體的內底面中心位置開孔，并安裝高度可調的基座，基座通過升降裝置與腔體連接；腔體的內底面上、邊緣處孔洞的內側設置圓環形的內襯支架；所述內襯支架上設置多個以腔體中心為圓心、不同半徑的內襯擋槽；所述可替換內襯為圓筒形，安裝在內襯支架的內襯檔槽內；所述基座與可替換內襯或內襯支架之間有環隙；所述可替換內襯的上端封閉，可替換內襯與基座之間構成結構尺寸可變的流場檢測空間；所述內襯支架的下部設置一個側孔；所述上蓋上設置多個穿過可替換內襯的上表面與流場檢測空間的連通的進氣孔；每個所述進氣孔的末端、伸入流場檢測空間的部分設置噴嘴，且在該噴嘴上設置傾斜布置的出氣噴管；所述流場檢測空間內設置氣壓檢測引管。所述出氣噴管的側壁一側布置有若干個圓柱形的出氣小孔。對于上面所述的兩種結構形式的變結構真空腔室所述上蓋與所述腔體相連處、所述腔體與所述排氣裝置相連處、以及所述腔體與所述升降裝置相連處安裝有密封圈。所述升降裝置的下端套裝波紋管，進一步實現腔體與升降裝置間的密封。所述排氣裝置位于腔體內的入口處安裝有排氣擋板，通過調節排氣擋板的旋轉角度實現排氣方式的改變。所述氣壓檢測引管的固定端伸出腔體的底部，并在固定端的末端設置電機，實現氣壓檢測引管的高度和角度調節，實現對整個流場檢測空間氣壓參數的覆蓋檢測。在所述上蓋的進氣通道處、腔體的外側壁以及排氣裝置處均安裝有測量裝置，用來測量這些位置的氣壓參數。所述腔室可用于進行刻蝕，等離子體增強/化學氣相沉積(PE/CVD)，物理氣相沉積(PVD)以及氧化擴散工藝等具有腔室類共同特點的低壓氣相加工工藝試驗。本專利技術由于采取以上技術方案，其具有以下優點I、利用該腔室的“變結構”功能，可以構造與真實工藝腔室完全相同的結構參數， 對研究真實工藝腔室中的氣流特性具有極其重要的實際意義。2、通過“變結構”，可以研究單一參數、多個參數對氣流特性的影響規律，進而結合試驗設計方法，可以進行析因實驗和敏感度分析。3、本專利技術與氣流模擬技術相結合，實驗數據與模擬結果相互印證，可以極大提高優化設計的可信度。附圖說明圖I是本專利技術的第一種結構的結構示意圖；圖2a、圖2b、圖2c分別是勻氣盤20的三種出氣孔的局部視圖；圖3是內筒支架的立體圖；圖4是第一種結構更換勻氣盤后的腔室結構示意圖；圖5是圖4中勻氣盤出氣孔的局部視圖；圖6是本專利技術的第二種結構的結構示意圖；圖7是圖6中進氣噴嘴的局部視圖；圖8是排氣方式的改變說明圖；圖9是檢測方式的檢測原理說明圖；圖中標號10-上蓋；11_噴嘴；12-進氣通道；13-進氣測量裝置；14-上蓋的進氣口 ；20-勻氣盤；21_勻氣盤出氣孔；22_勻氣盤的下底面；23_勻氣盤進氣口 ；24_勻氣盤的內側壁 的上部30-腔體；31_腔體底板；32_腔體測量裝置；33_腔室空間；34_腔室空間底部； 40-可替換內襯；41_可替換內襯的底端；42_可替換內襯的內壁；43_可替換內襯50-內筒支架；51_內筒擋環；52_內筒擋槽；53_支撐架；54_側孔；60-基座；61_升降裝置；62_基座的上表面；63_環隙；64_基座的底部空間；70-排氣裝置；71_氣壓測量裝置；72_排氣擋板；73_軸；74_第一電機；80-流場檢測空間；90-波紋管；100-氣壓檢測引管；101_調節電機；102_固定座；103_絲杠；104_第二電機 105-測量規；111-出氣噴管；112-出氣小孔。具體實施例方式本專利技術提供了一種用于內部稀薄氣流模擬驗證及壓力檢測的變結構真空腔室，下面通過實施例，并結合附圖，對本專利技術的技術方案作進一步具體的說明。實施例I :如圖I所示，本變結構腔室由上蓋10，勻氣盤20，腔體30，可替換內襯40，內筒支架50，基座60，排氣裝置70，流場檢測空間80，波紋管90以及氣壓檢測引管10本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：程嘉，王人成，季林紅，劉偉峰，王春財，林嘉，孫鈺淳，郝道欣，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：
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