本发明涉及半导体加工技术领域， 具体涉及一种溅射腔室、 预清洗腔 室以及等离子体加工设备。 背景技术

等离子体加工设备广泛应用于当今的半导体集 成电路、 太阳能电池、 平 板显示器等制造工艺中。 产业上已经广泛使用的等离子体加工设备有以 下类 型： 例如， 直流放电型、 电容耦合（CCP )型、 电感耦合（ICP )型以及电子 回旋共振 (ECR)型。 这些类型的等离子体加工设备目前被应用于沉 积、 刻蚀 以及清洗等工艺。

溅射腔室是经常釆用的一种沉积设备， 其是将高功率直流电源连接至 靶， 通过直流电源产生的等离子体对靶进行轰击， 从而将靶的材料沉积在待 加工的晶片上形成膜层。 图 1为目前釆用的一种溅射腔室的结构示意图。 如 图 1所示， 溅射腔室包括侧壁 1和底壁 2, 靶 3设置于溅射腔室的顶部， 并 与直流电源 6连接。 静电卡盘 8设置于溅射腔室的底部， 并通过第二匹配器 44与第二射频电源 43连接。 线圈 7设置于侧壁 1的内侧， 并通过第一匹配 器 42与第一射频电源 41连接。

这种溅射腔室的线圈 7设置在溅射腔室的内部， 在实施工艺过程中线圈 7具有很高的射频偏压， 导致等离子体很容易被吸引至线圈 7附近并对其进 行溅射， 这不仅会降低线圈 7的使用寿命， 增加沉积设备的使用成本； 而且 会在晶片的沉积工艺中引入杂质。 尽管可以通过釆用与靶 3相同的材料来制 作线圈 7 , 以避免因线圈 7被溅射而引入杂质， 但是这不仅影响了选择制作 线圈 7材料的灵活性， 而且增加了设备的制造成本。

为了提高产品的质量， 在实施沉积工艺之前， 首先要对晶片进行预清洗 ( Preclean ), 以去除晶片表面的氧化物等杂质。

图 2为目前釆用的第一种预清洗腔室的结构示意� �。 如图 2所示， 该预 清洗腔室包括侧壁 1、底壁 2以及顶盖 9, 顶盖 9釆用绝缘材料（如陶瓷或石 英）制成并呈拱形。 线圈 7设置在顶盖 9的上面 (即预清洗腔室的外侧 ), 并 且其为与顶盖 9的结构相对应的拱形螺线管线圈。第一射频� �源 41通过第一 匹配器 42将射频功率施加在线圈 7上， 以将腔室内的气体激发为等离子体， 从而对放置在静电卡盘 8上的晶片进行清洗。

这种预清洗腔室的顶盖 9为拱形结构， 其不仅强度低， 可靠性差， 而且 由于将具有很高射频偏压的线圈 7设置在顶盖 9的上面，在等离子体启辉时， 高密度的等离子体会对顶盖 9产生较强的腐蚀作用， 导致顶盖 9的使用寿命 缩短， 因此需要定期更换顶盖 9, 而拱形结构的顶盖 9的制造成本较高， 这 将会增加等离子体加工设备的使用成本。 另外， 清洗过程中所产生的颗粒容 易附着在顶盖 9的表面， 并且其因附着在拱形结构顶盖 9表面上的附着力较 小而容易掉落至位于顶盖 9下方的晶片上， 导致晶片受到污染。

图 3为目前釆用的第二种预清洗腔室的结构示意� �。 如图 3所示， 该预 清洗腔室包括侧壁 1、底壁 2以及顶盖 9。在预清洗腔室的底部设有静电卡盘 8, 在顶盖 9上设有用于将工艺气体（氦气或氢气等）引� �预清洗腔室内的进 气口 5。 在顶盖 9 的外侧设有由陶瓷或石英材料制成的远程等离 子体系统 ( RPS )4,远程等离子体系统 4用于将气体激发为自由基占多数的等离子体� � 清洗时， 自由基与晶片表面的氧化物反应生成气体， 然后由真空泵将所生成 的气体带出预清洗腔室。

在第二种预清洗腔室中， 由于远程等离子体系统 4比较昂贵， 导致预清 洗腔室的制造成本较高。 而且， 自由基具有很强的反应活性， 容易对远程等 离子体系统 4造成腐蚀， 从而缩短等离子体加工设备的使用寿命， 进而增加 等离子体加工设备的维护成本和使用成本。 另外， 远程等离子体系统 4的腐 蚀又容易对晶片造成污染， 导致清洗质量降低。 发明内容

本发明要解决的技术问题就是针对等离子体加 工设备中存在的上述缺 陷， 提供一种溅射腔室， 其不仅可以减少颗粒对被加工工件的污染， 而且可 以降低溅射腔室的使用成本。

为解决上述技术问题， 本发明还提供一种预清洗腔室， 其不仅制造和使 用成本低， 而且可以减少颗粒对被加工工件的污染。

为解决上述技术问题， 本发明还提供一种等离子体加工设备， 该设备在 运行过程中不仅可以减少颗粒对被加工工件的 污染， 而且可以降低等离子体 加工设备的制造和使用成本。

解决上述技术问题所釆用的技术方案是提供一 种溅射腔室， 包括腔体、 靶、 基座以及电感线圈， 所述靶设置在所述腔体顶端并与电源连接， 所述基 座设置在所述腔体内的底部区域，所述电感线 圈套设于所述腔体侧壁的外侧。

其中， 所述腔体包括绝缘子腔体和第一导电子腔体， 且所述绝缘子腔体 叠置在所述第一导电子腔体的上方， 所述电感线圈套设于所述绝缘子腔体的 其中， 还包括法拉第屏蔽件， 所述法拉第屏蔽件嵌套在所述绝缘子腔体 的内侧， 而且所述法拉第屏蔽件由导电材料制成或者由 表面镀有导电材料的 绝缘材料制成。

其中， 沿所述腔体的轴向方向， 所述法拉第屏蔽件的长度小于所述绝缘 子腔体的长度。

其中， 在所述法拉第屏蔽件上设有至少一个贯穿其厚 度的开缝， 所述开 缝沿所述法拉第屏蔽件轴向设置。

其中， 在所述开缝内填充有绝缘材料。

其中， 所述绝缘子腔体的底端设有朝向绝缘子腔体中 心轴方向凸出的凸 缘， 所述法拉第屏蔽件由所述凸缘支撑。 其中， 本发明提供的溅射腔室还包括第一遮挡部件， 用以遮挡所述法拉 第屏蔽件与所述绝缘子腔体之间的接缝， 所述第一遮挡部件包括第一连接部 以及与所述第一连接部连接的第一延伸部， 所述第一连接部搭接在所述凸缘 上， 所述第一连接部沿所述腔体的径向延伸， 所述第一延伸部自所述第一连 接部沿所述腔体的轴向向下延伸。

其中， 在所述靶与所述腔体之间设有第二遮挡部， 所述第二遮挡部件包 括第二连接部以及与所述第二连接部连接的第 二延伸部， 所述第二连接部压 接在所述腔体与所述靶之间， 所述第二连接部沿所述腔体的径向延伸， 所述 第二延伸部自所述第二连接部沿所述腔体的轴 向向下延伸， 且所述第二延伸 部的底端低于所述法拉第屏蔽件的顶端。

其中， 所述腔体还包括第二导电子腔体， 所述第二导电子腔体叠置在所 述绝缘子腔体的上方且接地， 同时， 在所述第二导电子腔体与所述靶之间设 有隔离部件， 以使所述第二导电子腔体与所述靶材绝缘。

其中， 本发明提供的溅射腔室还包括由导电材料制成 且接地的线圈保护 罩， 所述线圈保护罩嵌套在所述腔体的外侧， 并与所述腔体固定连接， 所述 线圈保护罩和所述腔体形成闭合空间， 所述电感线圈置于所述闭合空间内， 从而将所述电感线圈产生的电磁场屏蔽。

本发明还提供一种预清洗腔室， 包括腔体、 顶盖、 基座以及电感线圈， 所述顶盖设置在所述腔体顶端， 所述基座设置在所述腔体内的底部区域， 所 述电感线圈套设于所述腔体侧壁的外侧。

其中， 所述腔体包括绝缘子腔体和第一导电子腔体， 且所述绝缘子腔体 叠置在所述第一导电子腔体的上方， 所述电感线圈套设于所述绝缘子腔体的 其中， 本发明提供的预清洗腔室还包括法拉第屏蔽件 ， 所述法拉第屏蔽 件嵌套在所述绝缘子腔体的内侧， 而且所述法拉第屏蔽件由导电材料制成或 者由表面镀有导电材料的绝缘材料制成。 其中， 在所述腔体的轴向方向， 所述法拉第屏蔽件的长度小于所述绝缘 子腔体的长度。

其中， 在所述法拉第屏蔽件上设有至少一个贯穿其厚 度的开缝， 所述开 缝沿其轴向设置。

其中， 在所述开缝内填充有绝缘材料。

其中， 所述绝缘子腔体的底端设有朝向绝缘子腔体中 心轴方向凸出的凸 缘， 所述法拉第屏蔽件由所述凸缘支撑。

其中， 本发明提供的预清洗腔室还包括第一遮挡部件 ， 用以遮挡所述法 拉第屏蔽件与所述绝缘子腔体之间的接缝， 所述第一遮挡部件包括第一连接 部以及与所述第一连接部连接的第一延伸部， 所述第一连接部搭接在所述凸 缘上， 所述第一连接部沿所述腔体的径向延伸， 所述第一延伸部自所述第一 连接部沿所述腔体的轴向向下延伸。

其中， 在所述顶盖与所述腔体之间设有第二遮挡部， 所述第二遮挡部件 包括第二连接部以及与所述第二连接部连接的 第二延伸部， 所述第二连接部 压接在所述腔体与所述顶盖之间， 所述第二连接部沿所述腔体的径向延伸， 所述第二延伸部自所述第二连接部沿所述腔体 的轴向向下延伸， 且所述第二 延伸部的底端低于所述法拉第屏蔽件的顶端。

其中， 所述腔体还包括第二导电子腔体， 所述第二导电子腔体叠置在所 述绝缘子腔体的上方且接地， 同时， 在所述第二导电子腔体与所述靶之间设 有隔离部件， 以使所述第二导电子腔体与所述靶材绝缘。

其中， 本发明提供的预清洗腔室还包括由导电材料制 成且接地的线圈保 护罩， 所述线圈保护罩嵌套在所述腔体的外侧， 并与所述腔体固定连接， 所 述线圈保护罩和所述腔体形成闭合空间，所述 电感线圈置于所述闭合空间内， 从而将所述电感线圈产生的电磁场屏蔽。

其中， 本发明提供的预清洗腔室还包括能够使等离子 体中自由基通过的 过滤板， 所述过滤板设置在所述腔体内且位于所述基座 的上方。 其中，所述过滤板由导电材料制成且接地，所 述过滤板上设有多个通孔。 其中， 所述过滤板的厚度为 2 ~ 20mm, 所述通孔的直径为 1 ~ 10mm, 而且两个相邻通孔的中心线之间的间距为 1 ~ 20mm。

本发明还提供一种等离子体加工设备， 包括溅射腔室和预清洗腔室， 所 述溅射腔室釆用本发明提供的溅射腔室， 所述预清洗腔室釆用本发明提供的 预清洗腔室。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的溅射腔室， 由于其将电感线圈套设于腔体侧壁的外侧， 即 设置在绝缘子腔体的外侧， 这不仅可以避免电感线圈被等离子体溅射， 从而 延长电感线圈的使用寿命， 进而降低等离子体加工设备的使用成本； 而且可 以避免因电感线圈被等离子体溅射而造成的污 染， 从而减少溅射腔室内的颗 粒污染； 同时，可以避免被溅出的靶材因沉积在电感线 圈的表面而造成浪费， 从而提高靶的利用率。

本发明提供的预清洗腔室， 由于顶盖位置不再设置电感线圈， 因此可以 将顶盖设计成易于加工的结构， 从而降低顶盖的加工成本， 进而降低预清洗 腔室的制造和使用成本。 而且， 由于不再釆用拱形结构的顶盖， 因此可以提 高颗粒与顶盖的附着力， 减少甚至避免因附着在顶盖表面的颗粒掉落至 位于 顶盖下方的被加工工件上而造成的污染。

本发明提供的预清洗腔室相对于目前所釆用的 第二种预清洗腔室而言， 通过设置在预清洗腔室侧面的电感线圈来代替 远程等离子体系统， 不仅可以 降低预清洗腔室的制造成本； 而且可以减少因远程等离子体系统被腐蚀而增 加的维护费用， 从而降低预清洗腔室的使用成本； 同时可以减少因远程等离 子体系统被腐蚀而产生的污染， 从而提高清洗的质量。

此外， 本发明提供的等离子体加工设备， 由于其预清洗腔室和溅射腔室 的电感线圈均设置在腔体的外侧， 因此不仅可以减少被加工工件的污染， 而 且可以延长电感线圈的使用寿命， 从而降低整个等离子体加工设备的制造和 使用成本。

作为本发明的一个优选实施方式， 在腔体内侧且与电感线圈对应的位置 处设置法拉第屏蔽件， 利用法拉第屏蔽件的电感较小的特征， 可以降低法拉 第屏蔽件内表面的射频偏压， 这不仅可以阻止工艺过程中金属粒子沉积在腔 体的表面， 而且可以阻止靶材料沉积在腔体表面上， 从而减少了靶材料的无 用损耗， 进而提高了靶的利用率。 另外， 法拉第屏蔽件可以减少因等离子体 轰击腔体而造成腔体的损耗， 从而延长等离子体加工设备的使用寿命， 进而 降低设备的使用成本。 附图说明

通过附图所示， 本发明的上述及其它目的、 特征和优势将更加清晰。 在 全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。 并未刻意按实际尺寸等比例缩 放绘制附图， 重点在于示出本发明的主旨。

图 1为目前釆用的一种溅射腔室的结构示意图；

图 2为目前釆用的第一种预清洗腔室的结构示意� �；

图 3为目前釆用的第二种预清洗腔室的结构示意� �；

图 4为本发明提供的一种溅射腔室的结构示意图� �

图 5为图 4沿绝缘子腔体直径方向的截面图；

图 6为图 4中法拉第筒的立体结构示意图；

图 7为本发明第一变型实施例溅射腔室的结构示� �图；

图 8为本发明第二变型实施例溅射腔室的结构示� �图；

图 9为本发明实施例二提供的预清洗腔室的结构� �意图； 以及 图 10为本发明实施例三提供的预清洗腔室的结构� ��意图。 具体实施方式

为使本发明的上述目的、 特征和优点能够更加明显易懂， 下面结合附图 对本发明提供的溅射腔室、 预清洗腔室以及等离子体加工设备的具体实施 方 式#丈详细的描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充 分理解本发明， 但是本发 明还可以釆用其他不同于在此描述的其它方式 来实施， 因此本发明不受下面 公开的具体实施例的限制。

其次， 本发明结合示意图进行详细描述， 在详述本发明实施例时， 为便 于说明， 表示装置结构的剖面图会不依照一般比例作局 部放大， 而且所述示 意图只是示例， 其在此不应限制本发明保护的范围。 此外， 在实际制作中应 包含长度、 宽度及深度的三维空间尺寸。

为突出本发明的特点， 附图中没有给出与本发明的发明点必然直接相 关 的部分。

目前， 等离子体加工设备中的颗粒污染是影响工艺质 量的重要原因之 一， 发明人经研究发现， 设置在腔室内部的电感线圈具有很高的射频偏 压， 这将导致其极易被等离子体溅射， 这是腔室内部的颗粒污染的来源之一； 并 且在等离子体启辉时， 高密度的等离子体会对设置电感线圈的腔室产 生较强 的腐蚀作用， 这又将缩短腔室的使用寿命， 从而增加等离子体加工设备的制 造成本以及使用成本。

基于上述缘由， 本发明提供了这样一种等离子体加工设备： 即， 将电感 线圈套设于腔室侧壁的外侧， 并在腔室的内部设置法拉第屏蔽件， 以有效降 低等离子体启辉时因射频偏压而对腔室所造成 的腐蚀影响， 以及有效阻止颗 粒在腔室内表面的沉积。 以下结合附图详细说明本发明所述等离子体加 工设 备的具体实施例。 实施例一

图 4为本发明提供的一种溅射腔室的结构示意图� � 如图 4所示， 溅射腔 室包括腔体 20、靶 25、静电卡盘 29以及电感线圈 13。 腔体 20固定在底壁 2 的上表面， 在腔体 20的顶端与底壁 2相对地设置靶 25。 靶 25、 腔体 20以及 底壁 2围绕形成等离子体加工设备的溅射腔室。

腔体 20包括叠置的绝缘子腔体 21和第一导电子腔体 22, 其中， 第一导 电子腔体 22釆用导电材料 (如不锈钢和铝）制成且接地， 其作为射频和直流 回路的接地端，用于保证正常的等离子体启辉 和维持。绝缘子腔体 21釆用绝 缘材料（如陶瓷或石英）制成， 绝缘子腔体 21叠置在第一导电子腔体 22 的上方。

提供沉积材料的靶 25与直流电源 28连接， 以使直流功率施加到靶 25。 在靶 25的上面设有磁控管 27 , 用以提高靶 25表面的等离子体密度。 另外， 为了避免靶 25通过腔体 20接地， 在绝缘子腔体 21与靶 25之间设有由绝缘 材料制成的隔离部件 26, 以进一步确保靶 25和绝缘子腔体 21电绝缘。

静电卡盘 29设置在腔体 20内的底部区域， 即设置在该溅射腔室内的靠 下位置处（该溅射腔室内的底部区域）并与靶 25的位置相对。 第二射频电源 16通过第二匹配器 17与静电卡盘 29连接。 在静电卡盘 29的内部还可以设 置加热装置或冷却装置 （图中未示出）， 以调节放置在静电卡盘 29表面的被 加工工件的温度， 从而使被加工工件的温度满足不同工艺的要求 。

在本实施例中， 在靶 25的中央和 /或边缘设置有进气口 （图中未示出）， 在溅射腔室的底壁 2上设置有排气口（图中未示出）。 在工艺过程中， 借助上 述进气口向溅射腔室内部输入工艺气体， 然后借助排气口将残余气体排出溅 射腔室。

电感线圈 13套设于绝缘子腔体 21的外侧， 其匝数根据不同的工艺可以 为 1匝或 1匝以上。第一射频电源 14通过第一匹配器 15与电感线圈 13连接， 电感线圈 13将由第一射频电源 14和第一匹配器 15传送来的射频功率耦合至 溅射腔室内， 以使溅射腔室内的气体电离而产生等离子体。 第一射频电源 14 的频率可以为 2MHz或 13MHz或 40MHz或 60MHz。

优选地，在腔体 20的外侧设有将电感线圈 13罩扣起来的线圈保护罩 18, 即， 将线圈保护罩 18套在腔体 20的外侧并使之与腔体 20 固定连接， 线圈保护罩 18和腔体 20形成闭合空间， 电感线圈 13置于该闭合空间 内。 该线圈保护罩 18釆用金属材料制成， 用以防止电感线圈 13的电磁场能 量对外界造成辐射影响。 本实施例中， 由于线圈保护罩 18的上端与绝缘子 腔体 21连接， 线圈保护罩 18的下端与第一导电子腔体 22连接， 而第一导 电子腔体 22接地， 因此， 线圈保护罩 18也接地。

绝缘子腔体 21的内侧设有由金属等导电材料制成的法拉第� ��蔽件 10, 即将法拉第屏蔽件 10嵌套在绝缘子腔体 21的内侧。 法拉第屏蔽件 10的 形状与绝缘子腔体 21的形状相同， 并且法拉第屏蔽件 10的外径略小于绝缘 子腔体 21的内径。 在本实施例中， 法拉第屏蔽件 10呈筒状结构， 因此也可 将法拉第屏蔽件 10称为法拉第屏蔽筒。

本实施例中， 为了便于安装法拉第屏蔽件 10, 在绝缘子腔体 21的底端 设有朝向其中心轴方向凸出的凸缘 211 , 凸缘 211可以是连续的结构， 也可 以是间隔设置的凸缘段。在安装法拉第屏蔽件 10时，可以直接将法拉第屏蔽 件 10放置在凸缘 211上， 即法拉第屏蔽件 10由凸缘 211支撑。 当然， 本 发明并不局限于通过凸缘 211来安装法拉第屏蔽件 10,也可以通过其他方式 将法拉第屏蔽件 10安装在绝缘子腔体 21的内侧， 如釆用螺钉固定的方式。

图 5为图 4沿绝缘子腔体直径方向的截面图， 图 6为图 4中法拉第筒的 立体结构示意图。 请一并参阅图 4至图 6, 在法拉第屏蔽件 10上沿法拉第 屏蔽件 10的轴向设置至少一个贯穿其厚度（所谓厚度� ��指法拉第屏蔽件 10的筒壁在径向方向上的厚度）的开缝 101 , 在开缝 101位置处法拉第屏蔽 件 10完全断开， 即， 法拉第屏蔽件 10为非连续金属筒， 以有效地阻止法拉 第屏蔽件 10的涡流损耗和发热。 优选的， 开缝 101的宽度小于 10mm。

本实施例中， 电感线圈 13、 绝缘子腔体 21和法拉第屏蔽件 10构成了电 感线圈系统， 电感线圈 13设置在绝缘子腔体 21的外侧， 即设置在溅射腔室 的外侧，这样可以避免电感线圈 13像现有技术那样被溅射，从而延长电感线 圈 13的使用寿命。

另外， 为了避免法拉第屏蔽件 10的顶端与靶 25接触， 进而保证法拉第 屏蔽件 10处于悬浮电位， 因而要求法拉第屏蔽件 10的高度小于绝缘子腔体 21的高度， 也就是说， 在溅射腔室装配完成后， 需要使法拉第屏蔽件 10在 轴向方向上的顶端低于绝缘子腔体 21的顶端。在此，所谓高度也就是轴向方 向上的长度。

本实施例中， 由于法拉第屏蔽件 10 可以屏蔽电磁场， 因而相对于将电 感线圈设置在金属腔体内的情况（参见图 1 ) 而言， 在相同的输入功率下， 该法拉第屏蔽件 10上的射频偏压较低。 因此， 在等离子体启辉时， 法拉第屏 蔽件 10可以阻止等离子体轰击绝缘子腔体 21 , 这不仅可以减少等离子体对 绝缘子腔体 21的侵蚀， 从而延长绝缘子腔体 21的使用寿命， 进而降低溅射 腔室的使用成本； 而且还可以有效阻止工艺过程中产生的颗粒沉 积在绝缘子 腔体 21的内壁上， 从而减少靶材料因沉积在绝缘子腔体 21所造成的无用损 耗， 进而提高靶的利用率， 同时也可以避免颗粒污染法拉第屏蔽件 10, 从而 减少法拉第屏蔽件 10的清洗次数， 提高溅射腔室的使用效率。

优选的， 在法拉第屏蔽件 10的开缝 101处填充绝缘材料 30, 如陶瓷或 者石英， 这不仅可以进一步阻止被溅射出的靶材料等金 属粒子沉积在绝缘子 腔体 21的内壁上，而且可以避免因在开缝 101处沉积金属粒子而导致法拉第 屏蔽件 10在开缝 101处出现短路。 绝缘材料 30优选陶瓷， 因为陶瓷材料可 以更有效地避免开缝 101处被金属粒子覆盖而在此处出现短路。

需要说明的是， 法拉第屏蔽件 10并不局限于釆用金属等导体材料制成， 在实际应用中， 其还可以釆用表面镀有导电层的绝缘材料制成 。

优选的， 溅射腔室还包括： 第一遮挡部件 31和 /或第二遮挡部件 32。 如 图 4所示， 第一遮挡部件 31为圓环形结构， 其包括第一连接部以及与第一 连接部连接的第一延伸部， 第一连接部沿腔体的径向延伸， 第一延伸部 沿腔体的轴向延伸， 而且第一延伸部与第一连接部相垂直， 即第一遮挡部 件 31在沿溅射腔室的半径方向的剖面上呈 "L" 型。 第一遮挡部件 31的第 一连接部与绝缘子腔体 21的凸缘 211搭接， 第一延伸部自第一连接部向靠 近第一导电子腔体 22的方向延伸。 借助第一遮挡部件 31 , 可以将绝缘子腔 体 21和第一导电子腔体 22的连接位置遮挡， 从而防止因金属粒子沉积在绝 缘子腔体 21和第一导电子腔体 22的连接处而导致绝缘子腔体 21和第一导电 子腔体 22电连接，进而防止法拉第屏蔽件 10因在绝缘子腔体 21和第一导电 子腔体 22的连接处沉积有金属粒子而与第一导电子腔� �� 22电连接， 从而确 保法拉第屏蔽件 10在等离子体启辉时保持稳定的悬浮电位。

第二遮挡部件 32的结构与第一遮挡部件 31的结构相同，具体地， 第二 遮挡部件 32 包括第二连接部以及与第二连接部连接的第二 延伸部， 第 二连接部沿腔体的径向延伸并压接在绝缘子腔 体 21与靶 25的连接处； 第 二延伸部自第二连接部向靠近绝缘子腔体 21方向延伸，即第二延伸部沿腔 体 20的轴向延伸。 借助第二遮挡部件 32, 可以防止金属粒子沉积在绝缘子 腔体 21和靶 25的连接处而导致绝缘子腔体 21和靶 25电连接， 进而防止法 拉第屏蔽件 10因在绝缘子腔体 21和靶 25的连接处沉积有金属粒子而与靶 25电连接， 从而确保法拉第屏蔽件 10在等离子体启辉时保持稳定的悬浮电 位。

本实施例中， 由于第一遮挡部件 31和第二遮挡部件 32分别设置在法拉 第屏蔽件 10 的下端附近和上端附近， 因而可以遮挡金属粒子在绝缘子腔体 21和第一导电子腔体 22的连接处沉积以及在绝缘子腔体 21和靶 25的连接 处沉积，从而避免法拉第屏蔽件 10经由在此所沉积的金属粒子而与第一导电 子腔体 22和靶 25电连接，以此保证法拉第屏蔽件 10在等离子体启辉时保持 稳定的悬浮电位。 第一遮挡部件 31优选为陶瓷等材料， 第二遮挡部件 32优 选为铝等金属材料。 优选的， 在第二遮挡部件 32和靶 25之间设置隔离部件 26, 以使靶 25和第二遮挡部件 32电绝缘，从而使得第二遮挡部件 32具有独 立的电位， 进而保证溅射腔室内的工艺气体能够正常启辉 。 作为实施例一的第一变型实施例， 本发明的溅射腔室还可以包括第二导 电子腔体。 图 7为本发明第一变型实施例提供的溅射腔室的� �构示意图。 如 图 7所示， 腔体 20包括自上而下依次叠置的第二导电子腔体 23、 绝缘子腔 体 21和第一导电子腔体 22。 其中， 绝缘子腔体 21釆用诸如陶瓷等的绝缘材 料制成； 第一导电子腔体 22和第二导电子腔体 23釆用金属材料制成，如铝。

本实施例中， 靶 25、 绝缘子腔体 21、 第一导电子腔体 22和第二导电子 腔体 23围绕形成用于溅射的溅射腔室。 由于第二导电子腔体 23釆用加工成 本较低的金属材料制成， 因此可以降低溅射腔室的制造成本。

本实施例中， 隔离部件 26设置在第二导电子腔体 23和靶 25之间， 第 二遮挡部件 32设置在第二导电子腔体 23与隔离部件 26之间 ,第二遮挡部件 32的第二延伸部向下延伸，并将绝缘子腔体 21和第二导电子腔体 23的连接 位置遮挡， 这样可以避免金属粒子沉积在绝缘子腔体 21 和第二导电子腔体 23的连接处。

第一变型实施例与实施例一相比， 除增设第二导电子腔体 23外， 其它 结构及相应作用均与实施例一相同， 在此不再赘述。

图 8为本发明第二变型实施例提供的溅射腔室的� �构示意图。 请参阅图 8, 溅射腔室省略了第二射频电源 16和第二匹配器 17 , 静电卡盘 29直接接 地。 由于第一导电子腔体 22和第二导电子腔体 23均接地， 该第二变型实施 例所述溅射腔室可用于非射频偏压的加工工艺 。

上述实施例由于将电感线圈 13设置在溅射腔室的侧面且位于溅射腔室 的外侧，因此，在实施沉积工艺时不仅可以避 免电感线圈 13被等离子体溅射， 从而延长电感线圈 13的使用寿命，进而降低溅射腔室的使用成本� �� 同时可以 避免靶材沉积在溅射腔室的内壁上，从而提高 靶 25的利用率； 而且还可以减 少溅射腔室内的颗粒污染源，避免因电感线圈 13表面沉积颗粒而污染被加工 工件。

可以理解的是 , 尽管前述各实施例中在腔体 20和靶 25之间均设置有隔 离部件 26, 然而对应图 4所示实施例而言， 其腔体 20仅包括绝缘子腔体 21 和第一导电子腔体 22, 且其中的绝缘子腔体 21靠近靶 25设置， 由于绝缘子 腔体 21 本身即为绝缘的， 因此就该实施例所示情形而言， 可以不必在腔体 20和靶 25之间另行设置隔离部件 26。 当然， 当不设置隔离部件 26时， 诸如 第二遮挡部件 32等的部件的设置位置需要做相应的调整。

还可以理解的是， 在前述各实施例中， 为遮挡金属粒子在绝缘子腔体和 第一导电子腔体的连接处沉积， 而在法拉第屏蔽件的下端附近设置第一遮挡 部件。 然而本发明并不局限于此， 在实际应用中， 也可以不设置该第一遮挡 部件， 而是将法拉第屏蔽件的底端设置成类似于第一 遮挡部件那样的形式， 即， 包含可以搭接在所述绝缘子腔体的凸缘上的所 述第一连接部以及与第一 连接部连接并自第一连接部起沿腔体的轴向向 下延伸并遮挡住绝缘子腔体的 底端的第一延伸部，换言之，可以将法拉第屏 蔽件设置成图 4中标号 10及标 号 30所示部分的结合体。 实施例二

图 9为本发明实施例二提供的预清洗腔室的结构� �意图。 如图 9所示， 预清洗腔室包括腔体 20、 顶盖 35、 静电卡盘 29以及电感线圈 13。 腔体 20 固定在底壁 2的上表面， 顶盖 35设置在腔体 20的顶端并与底壁 2相对。 顶 盖 35、 腔体 20以及底壁 2围绕形成预清洗腔室。

腔体 20包括自上而下依次叠置的圓筒形的第二导电� ��腔体 23、 绝缘子 腔体 21和第一导电子腔体 22, 第二导电子腔体 23和第一导电子腔体 22接 地，以作为射频和直流回路的接地端，用于保 证正常的等离子体启辉和维持。

电感线圈 13套设于绝缘子腔体 21的外侧， 并通过第一匹配器 15与第 一射频电源 14连接。 电感线圈 13将由第一射频电源 14和第一匹配器 15传 送来的射频功率耦合至预清洗腔室内以使预清 洗腔室内的气体电离而产生等 离子体。 静电卡盘 29设置在该预清洗腔室内的底部区域， 并通过第二匹配器 17 与第二射频电源 16连接。 在静电卡盘 29的内部还可以设置加热装置或冷却 装置 （图中未示出）， 以调节放置在静电卡盘 29表面的被加工工件的温度， 从而使被加工工件的温度满足不同工艺的要求 。

实施例二除利用顶盖 35代替靶 25外， 其它结构及其作用与第一实施例 相同， 这里不再赘述。

需要说明的是， 在图 9中， 虽然在顶盖 35和第二导电子腔体 23之间未 示出隔离部件， 在第一导电子腔体 22和绝缘子腔体 21的连接位置以及第二 导电子腔体 23与顶盖 35之间也未分别示出第一遮挡部件和第二遮挡� ��件， 但并不表示本实施例不能设置隔离部件、 第一遮挡部件以及第二遮挡部件。 即使在顶盖 35和第二导电子腔体 23之间设置隔离部件， 在第一导电子腔体 22和绝缘子腔体 21的连接位置以及第二导电子腔体 23与顶盖 35之间分别 设置第一遮挡部件和第二遮挡部件， 也不会影响预清洗工艺， 而且还可以产 生类似于第一实施例所述的相应技术效果。

在第二实施例中， 由于将电感线圈 13套设于预清洗腔室外部的侧面， 使得顶盖 35的结构不再受电感线圈 13以及工艺特征的限制。 因此， 可以将 顶盖 35设计成平板结构或其它易于加工的简单结构� �� 从而降低顶盖 35的制 造成本， 同时可以减少预清洗腔室的使用成本。 另外， 平板结构的顶盖 35 的机械强度较高， 其与工艺过程中产生的颗粒具有良好的结合力 ， 从而可以 减少甚至避免附着在顶盖 35表面的颗粒脱落而对位于顶盖 35下方的被加工 工件造成污染。 实施例三

图 10为本发明实施例三提供的预清洗腔室的结构� ��意图。请参阅图 10, 预清洗腔室包括腔体 20、 顶盖 35、 静电卡盘 29以及电感线圈 13。 腔体 20 固定在底壁 2的上表面， 顶盖 35设置在腔体 20的顶端并与底壁 2相对。 顶 盖 35、 腔体 20以及底壁 2围绕形成预清洗腔室。

腔体 20包括自上而下依次叠置的圓筒形的第二导电� ��腔体 23、 绝缘子 腔体 21和第一导电子腔体 22, 第二导电子腔体 23和第一导电子腔体 22接 地， 作为射频和直流回路的接地端， 以保证正常的等离子体启辉以及维持等 离子体。

电感线圈 13套设于绝缘子腔体 21的外侧， 并通过第一匹配器 15与第 一射频电源 14连接。 电感线圈 13将由第一射频电源 14和第一匹配器 15传 送来的射频功率耦合至预清洗腔室内以使预清 洗腔室内的气体电离而产生等 离子体。

静电卡盘 29设置在预清洗腔室内部的底部区域， 用于放置诸如晶片等 被加工工件， 而且静电卡盘 29接地。

在预清洗腔室的底部且在静电卡盘 29的上方设有接地的过滤板 33 , 过 滤板 33由金属等导电材料制成， 其上设有多个通气孔 34。 过滤板 33用于过 滤预清洗腔室内的等离子体， 以仅使等离子体中呈电中性的自由基穿过过滤 板 33 , 并与诸如晶片等被加工工件表面的氧化物发生 反应， 从而达到清洗诸 如晶片等被加工工件表面的目的。

本实施例中， 过滤板 33 的厚度为 1 ~ 20mm, 通气孔 34的直径为 1 ~ 10mm,通气孔 34的间距为 1 ~ 20mm。通气孔 34均匀地设置在过滤板 33上， 当然， 即使通气孔 34不均匀地设置在过滤板 33上， 也不会影响清洗工艺。

本实施例中， 在预清洗腔室的径向方向， 法拉第屏蔽件 10与第二导电 子腔体 23存在间隙， 该间隙小于 5mm, 这样既可以保证法拉第屏蔽件 10处 于悬浮状态， 又可以减少颗粒进入法拉第屏蔽件 10与第二导电子腔体 23之 间的间隙内， 同时还可以减少甚至避免等离子体通过该间隙 侵蚀腔体 20。

为了进一步减少甚至避免等离子体侵蚀腔体 20 ,可以增加法拉第屏蔽件 10的高度，使法拉第屏蔽件 10顶端高于第二导电子腔体 23与绝缘子腔体 21 的接缝位置。 当然， 也可以在顶盖 35与第二导电子腔体 23之间设置类似于 实施例一所述的第二遮挡部件， 并使第二遮挡部件的第二延伸部的底端低于 法拉第屏蔽件 10的顶端。

实施例三与实施例一的主要区别在于利用顶盖 35代替靶 25 , 以及在腔 室的底部区域处设置过滤板 33 , 除此之外， 实施例三的其它结构及其作用与 第一实施例相同， 这里不再赘述。

需要说明的是， 在图 10中， 虽然在顶盖 35和第二导电子腔体 23之间 未示出隔离部件， 在第一导电子腔体 22和绝缘子腔体 21的连接位置以及第 二导电子腔体 23与顶盖 35之间也未分别示出第一遮挡部件和第二遮挡� ��件， 但并不表示本实施例不能设置隔离部件、 第一遮挡部件以及第二遮挡部件。 即使在顶盖 35和第二导电子腔体 23之间设置隔离部件， 在第一导电子腔体 22和绝缘子腔体 21的连接位置以及第二导电子腔体 23与顶盖 35之间分别 设置第一遮挡部件和第二遮挡部件， 也不会影响预清洗工艺， 而且还可以产 生类似于第一实施例所述的相应技术效果。 另外， 尽管图中示出静电卡盘 29 接地， 但本发明并不局限于此， 本发明也可以根据不同的工艺特点而使静电 卡盘 29通过匹配器连接射频电源， 这同样属于本发明的保护范围。

实施例三所述预清洗腔室利用设置在预清洗腔 室的侧壁外侧的电感线 圈来代替远程等离子体系统， 不仅可以降低预清洗腔室的制造成本； 而且可 以减少因远程等离子体系统被腐蚀而增加的维 护费用， 从而降低预清洗腔室 的使用成本； 同时可以减少因远程等离子体系统被腐蚀而产 生的污染， 从而 提高清洗的质量。

需要说明的是， 上述三个实施例中的静电卡盘 29也可以用机械卡盘或 其它能够用于承载被加工工件的基座代替。

本发明的具体实施例还提供这样一种等离子体 加工设备： 即， 其包括预 清洗腔室和溅射腔室， 其中， 溅射腔室可以釆用上述实施例一及其变型实施 例所述的溅射腔室， 预清洗腔室可以釆用上述实施例二或实施例三 所述的预 清洗腔室。 这种等离子体加工设备由于釆用了本发明提供 的预清洗腔室和溅射腔 室， 因此可以减少被加工工件的污染， 同时降低整个等离子体加工设备的制 造和使用成本。

可以理解的是， 以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而 釆用的示 例性实施方式， 然而本发明并不局限于此。 对于本领域内的普通技术人员而 言， 在不脱离本发明的精神和实质的情况下， 可以做出各种变型和改进， 这 些变型和改进也视为本发明的保护范围。