專(zhuān)利名稱(chēng)：一種靜電卡盤(pán)和半導(dǎo)體加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種靜電卡盤(pán)和半導(dǎo)體加工裝置。
背景技術(shù)：
在等離子體處理設(shè)備中，淀積工藝腔中包括加熱臺(tái)和加熱臺(tái)上設(shè)置的靜電卡盤(pán)， 其中靜電卡盤(pán)主要用于通過(guò)靜電力固定待加工半導(dǎo)體晶片。通常半導(dǎo)體器件中，使用鋁等導(dǎo)電金屬材料制成的連線(xiàn)將電信號(hào)傳輸?shù)狡骷牟煌恢茫虼嗽诎雽?dǎo)體器件的制程中， 往往需要淀積一層用于制造鋁連線(xiàn)的鋁層。在常見(jiàn)的淀積制程中，工藝腔中形成等離子體環(huán)境，用帶正電的氣體粒子氬轟擊靶材，從而使靶原子逸出，淀積在與靶材相對(duì)設(shè)置的半導(dǎo)體晶片上。由于一些半導(dǎo)體器件要求大電流通過(guò)，需要較大橫截面積的鋁連線(xiàn)，因此所要求淀積的鋁要加厚到20K埃以上，在現(xiàn)有的工藝條件下，連續(xù)濺射淀積如此厚度的鋁層，會(huì)產(chǎn)生很大的熱預(yù)算，使工藝腔內(nèi)處于高溫狀態(tài)，進(jìn)而使半導(dǎo)體晶片處于高溫狀態(tài)，導(dǎo)致大量缺陷的產(chǎn)生，如晶須、小丘、銅析出、火山等等。為解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中，一般在工藝腔內(nèi)的加熱臺(tái)中設(shè)置有冷卻循環(huán)水裝置，在濺射淀積的過(guò)程中，由冷卻循環(huán)水實(shí)現(xiàn)降低工藝腔內(nèi)的溫度，進(jìn)而降低半導(dǎo)體晶片的溫度，減小濺射淀積工藝中半導(dǎo)體晶片產(chǎn)生的晶須、小丘、銅析出、火山等缺陷。通過(guò)對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的研究，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在加熱臺(tái)中設(shè)置有冷卻循環(huán)水裝置的方案，由于在高溫(如270°C)工藝中，水會(huì)處于沸騰狀態(tài)，需要關(guān)閉冷卻循環(huán)水裝置，因此該方案在高溫工藝中無(wú)法實(shí)現(xiàn)為半導(dǎo)體晶片降溫的作用。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種靜電卡盤(pán)和半導(dǎo)體加工裝置， 以實(shí)現(xiàn)在淀積工藝腔高溫狀態(tài)下，降低靜電卡盤(pán)上固定的半導(dǎo)體晶片的溫度，減少半導(dǎo)體晶片在濺射淀積工藝中產(chǎn)生的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案一種靜電卡盤(pán)，包括基體，固定于基體之上的靜電模塊；所述基體內(nèi)部設(shè)置有腔體；所述腔體中可容納氣體冷卻介質(zhì)。優(yōu)選的，所述氣體冷卻介質(zhì)為氦氣。優(yōu)選的，所述腔體為循環(huán)導(dǎo)管。優(yōu)選的，所述腔體一端連接氣體供應(yīng)管路，另一端連接輸出管路。
優(yōu)選的，所述腔體包括多個(gè)連接氣體供應(yīng)管路的進(jìn)氣通孔，和多個(gè)連接氣體輸出管路的出氣通孔。優(yōu)選的，所述基體內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)互相不連通的腔體。優(yōu)選的，所述多個(gè)互相不連通的腔體分別連接到不同的氣體供應(yīng)管路和氣體輸出管路。優(yōu)選的，所述多個(gè)互相不連通的腔體內(nèi)容納的氣體冷卻介質(zhì)不同。相應(yīng)于上述靜電卡盤(pán)，本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體加工裝置，所述半導(dǎo)體加工裝置，包括上述任一種靜電卡盤(pán)。應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，在靜電卡盤(pán)的基座中設(shè)置了可以容納氣體冷卻介質(zhì)的腔體，可以在淀積工藝腔的高溫環(huán)境下，由氣體冷卻介質(zhì)通過(guò)熱交換降低靜電卡盤(pán)上固定的半導(dǎo)體晶片的溫度，減少半導(dǎo)體晶片濺射淀積工藝中產(chǎn)生的缺陷，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例一中提供的靜電卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例二中提供的靜電卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例三中提供的靜電卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種靜電卡盤(pán)和半導(dǎo)體加工裝置，以實(shí)現(xiàn)在淀積工藝腔高溫狀態(tài)下，減低靜電卡盤(pán)上固定的半導(dǎo)體晶片的溫度，減少半導(dǎo)體晶片在濺射淀積工藝中產(chǎn)生的缺陷。本發(fā)明具體實(shí)施例提供的靜電卡盤(pán)包括基體，固定于基體之上的靜電模塊；所述基體內(nèi)部設(shè)置有腔體；所述腔體中可容納氣體冷卻介質(zhì)。以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明提供的靜電卡盤(pán)和半導(dǎo)體加工裝置的具體實(shí)施例。實(shí)施例一圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的靜電卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該靜電卡盤(pán)包括基體101，固定于基體101之上的靜電模塊102 ；所述基體102內(nèi)部設(shè)置有腔體103 ；其中，所述腔體的可以為循環(huán)導(dǎo)管，呈螺旋形狀的設(shè)置于所述基體102內(nèi)部，所述腔體103的橫截面積可以為圓形，也可以為橢圓形，以增大冷卻面積，提高降溫效率。所述腔體103中可容納氣體冷卻介質(zhì)。為避免冷卻介質(zhì)在工藝腔的高溫環(huán)境下， 受熱沸騰而無(wú)法使用，導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體晶片降溫的作用，本發(fā)明實(shí)施例中，采用了氣體的冷卻介質(zhì)，具體的所述氣體冷卻介質(zhì)可以為氦氣。本發(fā)明實(shí)施例提供的靜電卡盤(pán)可以配合加熱臺(tái)中的循環(huán)水冷卻裝置使用，能夠?qū)崿F(xiàn)較高效率的降溫效果，減少半導(dǎo)體晶片在濺射淀積工藝中產(chǎn)生的缺陷。實(shí)施例二 圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的靜電卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示所述腔體103 —端可以連接到氣體供應(yīng)管路104，另一端可以連接到氣體輸出管路 105。其中，氣體供應(yīng)管路104用以向所述腔體103提供氣體冷卻的介質(zhì)，并通過(guò)控制氣體冷卻介質(zhì)的供給速率來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)半導(dǎo)體晶片的溫度。氣體輸出管路105用以排出所述腔體103中經(jīng)過(guò)熱交換得到的高溫氣體冷卻介質(zhì)。進(jìn)一步的，所述腔體103 —端可以選擇性的連接到多個(gè)能夠供應(yīng)不同氣體冷卻介質(zhì)的氣體供應(yīng)管路，在生產(chǎn)過(guò)程中，可以通過(guò)切換連接到的氣體供應(yīng)管路獲取不同冷卻能力的氣體冷卻介質(zhì)工藝，得到合適的降溫作用。此外，為了進(jìn)一步的改善所述靜電卡盤(pán)的降溫效率，所述腔體103還可以包括多個(gè)連接氣體供應(yīng)管路的進(jìn)氣通孔，和多個(gè)連接氣體輸出管路的出氣通孔。其中，不同的進(jìn)氣通孔可以連接到不同的氣體供應(yīng)管路，在生產(chǎn)過(guò)程中，可由多個(gè)氣體供應(yīng)管路同時(shí)供給氣體冷卻介質(zhì)，提高冷卻和降溫的效率，減少半導(dǎo)體晶片在濺射淀積工藝中產(chǎn)生的缺陷。實(shí)施例三圖3為本發(fā)明實(shí)施例三提供的靜電卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示所述基體102 內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)互相不連通的腔體，如圖3中示出了設(shè)置有兩個(gè)互相不連通的腔體103a和 10 的情況，其它包含多于兩個(gè)腔體的情況可與此相互參見(jiàn)，在此不再贅述。通過(guò)設(shè)置多個(gè)腔體，可以有效的加大熱交換的接觸面積，提高冷卻和降溫的效率，減少半導(dǎo)體晶片在濺射淀積工藝中產(chǎn)生的缺陷。此外，所述多個(gè)互相不連通的腔體分別連接到不同的氣體供應(yīng)管路和氣體輸出管路。如圖3所示的靜電卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中互不連通的腔體103a和10 分別連接到不同的氣體供應(yīng)管路和氣體輸出管路。通過(guò)氣體供應(yīng)管路供應(yīng)氣體冷卻介質(zhì)的速率不同，或互不連通的腔體的有效熱交換面積不同，可以實(shí)現(xiàn)不同腔體的冷卻降溫能力不同，進(jìn)而方便用戶(hù)在使用中根據(jù)降溫的需求選擇使不同腔體處于工作狀態(tài)。此外，通過(guò)互不連通的腔體分別連接到不同的氣體供應(yīng)管路的設(shè)置，可以向所述互相不連通的腔體內(nèi)供給不同冷卻能力的氣體冷卻介質(zhì)，如圖3所示，氣體供應(yīng)管路10 可以向腔體103a中供給冷卻能力較強(qiáng)的第一氣體冷卻介質(zhì)，氣體供應(yīng)管路104b向腔體 10 中供給冷卻能力較弱的第二氣體冷卻介質(zhì)，這樣在需要較大幅度的降低半導(dǎo)體晶片的溫度時(shí)，可以向腔體103a中供給冷卻能力較強(qiáng)的第一氣體冷卻介質(zhì)，需要在小幅度范圍內(nèi)降低半導(dǎo)體晶片的溫度時(shí)，可以向腔體10 中供給冷卻能力較弱的第二氣體冷卻介質(zhì)。通過(guò)上述設(shè)置，可以準(zhǔn)確的調(diào)整半導(dǎo)體晶片的溫度，減少半導(dǎo)體晶片在濺射淀積工藝中產(chǎn)生的缺陷。實(shí)施例四相應(yīng)于上述實(shí)施例提供的靜電卡盤(pán)，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體加工裝置，所述半導(dǎo)體裝置包括上述實(shí)施例中所述的任意一種靜電卡盤(pán)。本發(fā)明上述實(shí)施例提供的靜電卡盤(pán)和半導(dǎo)體加工裝置中，在靜電卡盤(pán)的基座中設(shè)置了可以容納氣體冷卻介質(zhì)的腔體，可以在淀積工藝腔的高溫環(huán)境下，由氣體冷卻介質(zhì)通過(guò)熱交換降低靜電卡盤(pán)上固定的半導(dǎo)體晶片的溫度，減少半導(dǎo)體晶片濺射淀積工藝中產(chǎn)生的晶須、小丘、銅析出、火山等缺陷。本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種靜電卡盤(pán)，其特征在于，包括基體，固定于基體之上的靜電模塊；所述基體內(nèi)部設(shè)置有腔體；所述腔體中可容納氣體冷卻介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤(pán)，其特征在于所述氣體冷卻介質(zhì)為氦氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤(pán)，其特征在于所述腔體為循環(huán)導(dǎo)管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤(pán)，其特征在于所述腔體一端連接氣體供應(yīng)管路，另一端連接輸出管路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤(pán)，其特征在于所述腔體包括多個(gè)連接氣體供應(yīng)管路的進(jìn)氣通孔，和多個(gè)連接氣體輸出管路的出氣通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤(pán)，其特征在于，所述基體內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)互相不連通的腔體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的靜電卡盤(pán)，其特征在于所述多個(gè)互相不連通的腔體分別連接到不同的氣體供應(yīng)管路和氣體輸出管路。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的靜電卡盤(pán)，其特征在于所述多個(gè)互相不連通的腔體內(nèi)容納的氣體冷卻介質(zhì)不同。
9.一種半導(dǎo)體加工裝置，其特征在于包括權(quán)利要求1至權(quán)利要求8任意一項(xiàng)所述的靜電卡盤(pán)。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種靜電卡盤(pán)和一種半導(dǎo)體加工裝置，所述靜電卡盤(pán)包括基體，固定于基體之上的靜電模塊；所述基體內(nèi)部設(shè)置有腔體；所述腔體中可容納氣體冷卻介質(zhì)。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案中，在靜電卡盤(pán)的基座中設(shè)置了可以容納氣體冷卻介質(zhì)的腔體，可以在淀積工藝腔的高溫環(huán)境下，由氣體冷卻介質(zhì)通過(guò)熱交換降低靜電卡盤(pán)上固定的半導(dǎo)體晶片的溫度，減少半導(dǎo)體晶片濺射淀積工藝中產(chǎn)生的缺陷，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)H01L21/683GK102446797SQ20101051172
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者孟昭生, 尤麗麗, 蔡翠玲, 陶晟 申請(qǐng)人:無(wú)錫華潤(rùn)上華半導(dǎo)體有限公司, 無(wú)錫華潤(rùn)上華科技有限公司