超薄反應(yīng)腔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于用于激光氣相化學(xué)反應(yīng)的密閉空腔裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及超薄反應(yīng)腔。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在半導(dǎo)體器件、液晶、等離子、有機(jī)EL等顯示器件以及光掩膜制造等精密的激光微細(xì)加工領(lǐng)域(微米、亞微米、深亞微米級)，在生產(chǎn)時，半成品往往帶有一些各種形式的缺陷，這些缺陷需要進(jìn)行修補(bǔ)處理后才能變成合格的產(chǎn)品?，F(xiàn)有的修補(bǔ)技術(shù)有:聚焦離子束(FIB)修補(bǔ)、點(diǎn)膠(Dispensing)修補(bǔ)、激光氣相化學(xué)沉積(Laser Chemical VaporDeposit1n，LCVD)修補(bǔ)等。其中，激光氣相化學(xué)沉積修補(bǔ)成本適中，修補(bǔ)效果也滿足使用要求。
[0003]在現(xiàn)有激光氣相化學(xué)沉積修補(bǔ)技術(shù)中，一般采用激光源、透鏡組及反應(yīng)腔，其激光源發(fā)射的激光束先經(jīng)過透鏡組之后，再透過反應(yīng)腔投射于待修補(bǔ)產(chǎn)品的加工面上，而反應(yīng)氣經(jīng)由反應(yīng)腔內(nèi)部氣道分配流經(jīng)待修補(bǔ)產(chǎn)品的加工面，對待修補(bǔ)產(chǎn)品進(jìn)行修補(bǔ)。
[0004]然而，現(xiàn)有的反應(yīng)腔厚度大，其不能在高分辨率和短工作距離的透鏡組下使用，難以提高激光氣相化學(xué)反應(yīng)的定域精度。而且，氣流分配不均勻，使得激光氣相化學(xué)反應(yīng)效率低，修補(bǔ)區(qū)域?qū)Ψ磻?yīng)氣氣流沉積方向和氣流進(jìn)出口區(qū)域敏感，造成沉積成膜不良，而使缺陷修補(bǔ)失敗，從而使整個產(chǎn)品報廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供超薄反應(yīng)腔，旨在解決現(xiàn)有反應(yīng)腔由于厚度大而使得激光氣相化學(xué)反應(yīng)定域精度差以及由于氣流分配不均而使得激光氣相化學(xué)反應(yīng)效率低、修補(bǔ)區(qū)域?qū)Ψ磻?yīng)氣氣流沉積方向和氣流進(jìn)出口區(qū)域敏感、沉積不良、缺陷修補(bǔ)失敗的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的超薄反應(yīng)腔的技術(shù)方案是，其包括基座，所述基座上穿設(shè)有反應(yīng)孔，所述反應(yīng)孔的孔內(nèi)上側(cè)設(shè)有用于蓋住所述反應(yīng)孔且透明的窗口片，下側(cè)設(shè)有噴嘴部件，所述噴嘴部件穿設(shè)有反應(yīng)氣噴口，所述噴嘴部件的上表面可拆卸連接有反應(yīng)氣分配環(huán)，所述反應(yīng)氣分配環(huán)的內(nèi)孔與所述反應(yīng)氣噴口相對、可供激光束穿過；所述反應(yīng)氣分配環(huán)開設(shè)有一與所述反應(yīng)氣噴口相通的環(huán)形氣道，所述基座上設(shè)有一與所述環(huán)形氣道相通的反應(yīng)氣進(jìn)氣道，所述基座下表面上于所述反應(yīng)孔的外周設(shè)有一呈環(huán)狀的反應(yīng)氣收集嘴，所述基座上還設(shè)有一與所述反應(yīng)氣收集嘴及外界相通的反應(yīng)氣出氣道，所述基座下表面上于所述反應(yīng)氣收集嘴的外周設(shè)有一呈環(huán)狀、用于抽離空氣以使反應(yīng)氣被真空隔離的真空抽氣嘴，所述基座上還設(shè)有一與所述真空抽氣嘴相通的真空抽氣道；所述反應(yīng)氣分配環(huán)上設(shè)有多個周向分布、與所述環(huán)形氣道相通的凹槽，所述凹槽的大小沿反應(yīng)氣流動的方向逐漸變大。
[0007]進(jìn)一步地，所述基座上設(shè)有一靜壓空氣進(jìn)氣道，所述基座下表面上于所述真空抽氣嘴的外周設(shè)有一呈環(huán)狀、與所述靜壓空氣進(jìn)氣道相通的靜壓空氣節(jié)流嘴。
[0008]進(jìn)一步地，所述窗口片的厚度小于或等于3.0_。
[0009]進(jìn)一步地，所述基座于所述窗口片下方設(shè)有一往所述窗口片下表面輸送保護(hù)氣以避免反應(yīng)氣于所述窗口片下表面上沉積的保護(hù)氣進(jìn)氣道及保護(hù)氣出氣道。
[0010]進(jìn)一步地，所述反應(yīng)孔為階梯孔，所述階梯孔包括上級臺階及位于所述上級臺階下方的下級臺階，所述噴嘴部件搭接于所述下級臺階上，所述窗口片搭接于所述上級臺階上。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述反應(yīng)氣噴口形狀呈錐狀，所述反應(yīng)氣分配環(huán)的內(nèi)孔設(shè)有與所述反應(yīng)氣噴口形狀相適、中空呈錐狀的圓臺，所述圓臺貼設(shè)于所述反應(yīng)氣噴口中。
[0012]進(jìn)一步地，所述基座上表面覆蓋有產(chǎn)生熱量以保證反應(yīng)氣反應(yīng)溫度的加熱薄膜。
[0013]進(jìn)一步地，所述加熱薄膜與所述窗口片之間設(shè)有用于防止反應(yīng)氣泄漏的墊圈。
[0014]進(jìn)一步地，所述超薄反應(yīng)腔的總厚度小于或等于9.0_。
[0015]本發(fā)明提供的超薄反應(yīng)腔相比較現(xiàn)有技術(shù)的有益效果:
[0016]上述超薄反應(yīng)腔包括基座，基座上穿設(shè)有反應(yīng)孔，反應(yīng)孔的孔內(nèi)下側(cè)設(shè)有噴嘴部件及反應(yīng)氣分配環(huán)，反應(yīng)氣分配環(huán)開設(shè)有環(huán)形氣道，基座上還設(shè)有一反應(yīng)氣進(jìn)氣道、一反應(yīng)氣出氣道及一真空抽氣道，基座下表面上設(shè)有一呈環(huán)狀的反應(yīng)氣收集嘴及一真空抽氣嘴。由于反應(yīng)氣分配環(huán)與噴嘴部件可拆卸連接，緊密貼設(shè)，而不采用螺釘、螺母等連接，使得反應(yīng)氣分配環(huán)與噴嘴部件整體的厚度變??；并且，由于基座上只設(shè)置一個反應(yīng)氣進(jìn)氣道、一個反應(yīng)氣出氣道及一個真空抽氣道，因此，基座上用于設(shè)置反應(yīng)氣進(jìn)氣道、反應(yīng)氣出氣道及真空抽氣道的空間將變小，這樣，利于減少基座整體的厚度，使得超薄反應(yīng)腔的總厚度更薄，可應(yīng)用于分辨率更高、工作距離更短的透鏡組下，以提高激光氣相化學(xué)反應(yīng)的定域精度，即使得激光束于待加工表面上的投射圓點(diǎn)直徑更小，從而使其可修補(bǔ)更細(xì)小的缺陷。
[0017]此外，由于反應(yīng)氣分配環(huán)上設(shè)有多個凹槽，多個凹槽與環(huán)形氣道相通，且沿周向分布，這樣，反應(yīng)氣由反應(yīng)氣進(jìn)氣道流進(jìn)環(huán)形氣道時，反應(yīng)氣氣流分成兩路，并沿著環(huán)形氣道流動，最后，經(jīng)由周向分布的凹槽朝向反應(yīng)氣分配環(huán)的中心流出，并流向反應(yīng)氣噴口。由于激光束透過氣流分配環(huán)的中心，因此，氣流環(huán)繞于激光束四周，通過反應(yīng)氣噴口噴射于光掩膜工件的待加工表面上，即反應(yīng)氣氣流朝向待加工表面上激光束圓點(diǎn)的四周噴射。
[0018]更重要的是，由于反應(yīng)氣氣流在其流動的方向上將逐漸漸弱，氣流量逐漸減小，因此，為了減少環(huán)形氣道中各凹槽流出的氣流量不均勻，凹槽的大小沿反應(yīng)氣流動的方向上逐漸變大，這樣，處于氣流流動方向上后端的凹槽，通過增大其大小來增強(qiáng)氣流量，從而平衡從各凹槽流出的反應(yīng)氣氣流量。故通過反應(yīng)氣分配環(huán)各凹槽的調(diào)節(jié)作用，反應(yīng)氣可均勻、穩(wěn)定地通過反應(yīng)氣噴口并噴覆到光掩膜工件的待加工表面上，可提高激光化學(xué)氣相反應(yīng)的效率。而無論激光束是否準(zhǔn)確穿過反應(yīng)氣噴口的中心，是否準(zhǔn)確對準(zhǔn)待加工表面的缺陷區(qū)域，反應(yīng)氣均可以激光束圓點(diǎn)為中心，均勻地分布開來，反應(yīng)氣于待加工表面上的沉積也較為均勻，因此，上述超薄反應(yīng)腔對反應(yīng)氣于待加工表面上的沉積方向以及激光束于反應(yīng)氣噴口和待加工表面上的透射位置并不敏感，其修補(bǔ)產(chǎn)品的良品率得到大幅提高。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實施例提供的超薄反應(yīng)腔、透鏡組及光掩模工件的剖面圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實施例提供的超薄反應(yīng)腔的反應(yīng)氣分配環(huán)處的氣流走向圖；
[0021]圖3是本發(fā)明實施例提供的超薄反應(yīng)腔的仰視圖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]如圖1?3所示，為本發(fā)明提供的較佳實施例。圖1、圖2中的黑色箭頭代表氣流的走向。
[0024]需要說明的是，當(dāng)部件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個部件，它可以直接在另一個部件上或者可能同時存在居中部件。當(dāng)一個部件被稱為是“連接于”另一個部件，它可以是直接連接到另一個部件或者可能同時存在居中部件。
[0025]還需要說明的是，本實施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。
[0026]如圖1至圖3所示，本實施例提供的超薄反應(yīng)腔10，用于激光氣相化學(xué)沉積修補(bǔ)，其包括基座11，基座11上穿設(shè)有反應(yīng)孔111，反應(yīng)孔111的孔內(nèi)上側(cè)設(shè)有用于蓋住反應(yīng)孔111且透明的窗口片12，下側(cè)設(shè)有噴嘴部件13，噴嘴部件13穿設(shè)有反應(yīng)氣噴口 131，噴嘴部件13的上表面可拆卸連接有反應(yīng)氣分配環(huán)14，反應(yīng)氣分配環(huán)14的內(nèi)孔與反應(yīng)氣噴口 131相對、可供激光束穿過；反應(yīng)氣分配環(huán)14開設(shè)有一與反應(yīng)氣噴口 131相通的環(huán)形氣道141，基座11上設(shè)有一與環(huán)形氣道141相通的反應(yīng)氣進(jìn)氣道142，基座11下表面上于反應(yīng)孔111的外周設(shè)有一呈環(huán)狀的反應(yīng)氣收集嘴112，基座11上還設(shè)有一與反應(yīng)氣收集嘴112及外界相通的反應(yīng)氣出氣道143，基座11下表面上于反應(yīng)氣收集嘴112的外周設(shè)有一呈環(huán)狀、用于抽離空氣以使反應(yīng)氣被真空隔離的真空抽氣嘴113，基座11上還設(shè)有一與所述真空抽氣嘴113相通的真空抽氣道144 ;所述反應(yīng)氣分配環(huán)14上設(shè)有多個周向分布、與所述環(huán)形氣道141相通的凹槽1412，所述凹槽1412的大小沿反應(yīng)氣流動的方向逐漸變大。
[0027]上述超薄反應(yīng)腔10的工作原理:
[0028]激光束的投射過程:如圖1所示，由激光源產(chǎn)生的激光束，先透過透鏡組，然后，依次透過窗口片12、反應(yīng)孔111內(nèi)的反應(yīng)氣分配環(huán)14內(nèi)孔、噴嘴部件13的反應(yīng)氣噴口 131，最后投射于光掩膜工件的待加工表面20上，激光束于待加工表面20上投射成一圓點(diǎn)。
[0029]反應(yīng)氣的流動過程:如圖1所示，反應(yīng)氣先由反應(yīng)氣進(jìn)氣道142進(jìn)入基座11內(nèi)部，再流經(jīng)環(huán)形氣道141，接著，反應(yīng)氣氣流分成兩路，并沿著環(huán)形氣道141流動，經(jīng)由周向分布的凹槽1412朝向反應(yīng)氣分配環(huán)14的中心流出，并流向反應(yīng)氣噴口 131。最后，反應(yīng)氣氣流環(huán)繞于激光束四周，通過反應(yīng)氣噴口 131噴射于光掩膜工件的待加工表面20上，即反應(yīng)氣氣流朝向待加工表面20上激光束圓點(diǎn)的四周噴射；
[0030]在激光束對待加工表面20進(jìn)行升溫的情況下，反應(yīng)氣與待加工表面20化學(xué)反應(yīng)，對待加工表面20進(jìn)行修補(bǔ)工序，而參與反應(yīng)過后的反應(yīng)氣經(jīng)由基座11下表面上的反應(yīng)氣收集嘴112，匯入反應(yīng)氣出氣道143，從反應(yīng)氣出氣道143排到外界中；由于反應(yīng)氣收集嘴112呈環(huán)狀環(huán)繞于基座11下表面反應(yīng)孔111的外周，即環(huán)繞于反應(yīng)氣噴口 131的四周，因此，反應(yīng)氣在與待加工表面20化學(xué)反應(yīng)過后，將由反應(yīng)氣收集嘴112匯集，經(jīng)由反應(yīng)氣出氣道143排出;
[0031]此外，如圖1所示，反應(yīng)氣收集嘴112的外周設(shè)有呈環(huán)狀的真空抽氣嘴113，真空抽氣嘴113將反應(yīng)氣收集嘴112的外周氣體抽離，并將氣體從真空抽氣道144排出，這樣，真空抽氣嘴113的外周將形成環(huán)狀的真空隔離帶，再窗口片12對反應(yīng)孔111上側(cè)的密閉，窗口片12、反應(yīng)孔111及真空隔離帶將形成一密閉空間，反應(yīng)氣在該密閉空間內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，且只經(jīng)由反應(yīng)氣進(jìn)氣道142進(jìn)入該密閉空間，經(jīng)由反應(yīng)氣出氣道143排出該密閉空間。<