[實用新型]靜電吸盤及真空處理裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821488510.8
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN208706609U
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 袁禮君;闞梓瑄

本實用新型提供一種靜電吸盤及真空處理裝置，靜電吸盤包括本體、冷卻通道及隔離部。本體具有相對的第一表面和第二表面；第一表面被限定出多個冷卻區(qū)域，其中一冷卻區(qū)域位于第一表面的中心。冷卻通道貫穿第一表面和第二表面且分布于各個冷卻區(qū)域，冷卻氣體從第二表面進入冷卻通道并穿過第一表面。隔離部自第一表面凸出設置，各個冷卻區(qū)域通過隔離部隔離，冷卻氣體在各個冷卻區(qū)域內流動，其中，位于第一表面的中心的冷卻區(qū)域內的冷卻氣體的流量大于其他冷卻區(qū)域內的冷卻氣體的流量。

技術領域

本實用新型涉及半導體制造領域，特別涉及真空鍍膜工藝使用的靜電吸盤及真空處理裝置。

背景技術

在半導體制造過程中，可通過真空鍍膜工藝在晶片的表面形成薄膜。例如，通過物理氣相沉積工藝(PVD，Physical Vapor Deposition)，在真空條件下，采用低電壓、大電流的電弧放電技術，利用氣體放電使靶材蒸發(fā)并使被蒸發(fā)物質與氣體都發(fā)生電離，利用電場的加速作用，使被蒸發(fā)物質及其反應產物沉積在晶片上，從而形成薄膜。現(xiàn)有的物理氣相沉積工藝包括磁控濺射，具體的，在真空環(huán)境下，通過電壓和磁場的共同作用，以被離化的惰性氣體離子對靶材進行轟擊，致使靶材以離子、原子或分子的形式被彈出并沉積在晶片上形成薄膜。

圖1示出了一種現(xiàn)有的PVD真空沉積裝置，其包括真空處理室1、靶材2及靜電吸盤(ESC，electrostatic chuck)3。靶材2和靜電吸盤3置于真空處理室1內，晶片100吸附并支撐于靜電吸盤3上，真空處理室1內通入惰性氣體，例如氬氣(Ar)，被離化的氬氣離子對靶材2進行轟擊，致使靶材2以離子的形式被彈出并沉積在晶片上形成薄膜。如圖2所示，靶材原子受到Ar離子的轟擊而被濺射，其分布服從余弦定理，即，垂直方向靶材濺射原子的密度最大，朝外周方向逐漸減小。晶片表面因受到濺射原子的轟擊而產生累溫，晶片中間部位因濺射原子濃度較高，而表現(xiàn)出溫度較高，而晶片邊緣部位因濺射原子濃度較低，往往溫度較中心偏低。圖3示意性的示出了晶片表面溫度分布，自中間至外周的區(qū)域A、B、C內，晶片表面溫度依次是250℃、240℃與230℃。由此，導致晶片表面溫度不均勻，使得出現(xiàn)晶片缺陷，例如，由于溫度累積效應引起薄膜的晶須(whisker)，且此缺陷傾向于聚集于晶片中心。

現(xiàn)有技術實用新型了一種靜電吸盤，其具有多個氣體管路，其內部通入氣體，從而對晶片表面冷卻。盡管上述現(xiàn)有的靜電吸盤具有將晶片表面的熱量移除的功能，但是并未考慮到濺射原子的分布的不均勻性，因此無法很好地維持晶片表面溫度的均勻性。

因此，如何對現(xiàn)有的靜電吸盤進行改進，以提高晶片表面溫度的均勻性，減少由于溫度不均導致的晶片缺陷，成為真空鍍膜工藝亟待解決的技術難點。

實用新型內容

基于上述問題，本實用新型提供了一種靜電吸盤及真空處理裝置，以提高晶片表面溫度的均勻性，提高晶片良率。

為達成上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種靜電吸盤，包括本體、冷卻通道及隔離部。本體具有相對的第一表面和第二表面；第一表面被限定出多個冷卻區(qū)域，其中一冷卻區(qū)域位于第一表面的中心。冷卻通道貫穿第一表面和第二表面且分布于各個冷卻區(qū)域，冷卻氣體從第二表面進入冷卻通道并穿過第一表面。隔離部自第一表面凸出設置，各個冷卻區(qū)域通過隔離部隔離，冷卻氣體在各個冷卻區(qū)域內流動，其中，位于第一表面的中心的冷卻區(qū)域內的冷卻氣體的流量大于其他冷卻區(qū)域內的冷卻氣體的流量。

根據(jù)一實施例，位于第一表面的中心的冷卻區(qū)域為中心區(qū)域，冷卻區(qū)域還包括圍繞中心區(qū)域的過渡區(qū)域和周邊區(qū)域，過渡區(qū)域位于中心區(qū)域與周邊區(qū)域之間，且中心區(qū)域內、過渡區(qū)域及周邊區(qū)域通過隔離部隔離，過渡區(qū)域的冷卻氣體的流量小于中心區(qū)域內的冷卻氣體的流量，且大于周邊區(qū)域內的冷卻氣體的流量。

根據(jù)一實施例，中心區(qū)域為圓形，隔離部、過渡區(qū)域及周邊區(qū)域均為環(huán)形，中心區(qū)域、過渡區(qū)域及周邊區(qū)域同心排布。

根據(jù)一實施例，分布于過渡區(qū)域及周邊區(qū)域的冷卻通道呈環(huán)狀排布。