[發明專利]工件托架、薄膜沉積腔體、薄膜沉積方法

有效

• 申請號: 202010920153.3
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112680707B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 朱玄之;鄭文豪;陳彥羽;戴逸明
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: C23C14/50
• 分類號: C23C14/50;H01L21/687
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

本揭露提供一種能夠使一工件支撐表面傾斜的靈活工件托架和使用上述工作托架的薄膜沉積腔體及薄膜沉積方法。工件托架包括安裝于工件支撐表面上的一加熱器。加熱器包括多個加熱源。加熱器中的多個加熱源允許針對工件的不同區將工件加熱至不同溫度。通過使用工件托架的可調諧加熱特征及傾斜特征，本揭露可減小或消除相關技術中相關工件托架的遮擋效應問題。

技術領域

本揭露的實施例是關于一種用于承載半導體晶圓的工件托架及在半導體晶圓制程中操作工件托架的方法。

背景技術

在制造半導體中，通常使用諸如化學氣相沉積(chemical?vapor?deposition；CVD)腔體及物理氣相沉積(physical?vapor?deposition；PVD)腔體的薄膜沉積腔體。在此等腔體內，晶圓夾用以支撐晶圓，使用連接至夾的加熱器來加熱晶圓、及在沉積制程期間使晶圓旋轉。在沉積制程中，在支撐晶圓的晶圓夾沿著平面，例如x-y平面(其中x-y平面平行于水平向量或垂直于重力向量)循環地旋轉同時，定位于晶圓上方的靶材材料經沉積。歸因于晶圓的圓形形狀及靶材材料的位置，晶圓的一些部分(例如，晶圓的周邊、晶圓的邊緣附近的位置)通過所沉積的靶材材料不均勻地覆蓋。

發明內容

本揭露部分實施例提供一種用于物理氣相沉積加工的工件托架，包括:一軸，軸具有一第一末端及一第二末端；一工件夾，工件夾連接至軸的第一末端，工件夾包括用于支撐一工件的一工件支撐表面，工件支撐表面界定一第一平面；一可移動接頭，接頭是在軸與工件夾之間，可移動接頭包括一可移動接頭表面并將工件夾連接至軸的第一末端，可移動接頭可傾斜至第一平面并傾斜脫離第一平面；以及一旋轉機構，旋轉機構連接至軸的第二末端，旋轉機構在操作中使軸旋轉。

本揭露另一些實施例提供一種薄膜沉積腔體，包括：一工件托架，工件托架包括：一軸，軸具有一第一末端及一第二末端，軸用以沿著一軸線旋轉；軸的第一末端上的一夾，夾包括一支撐區；軸與夾之間的一可移動接頭，可移動接頭用以使夾傾斜；一旋轉機構，旋轉機構連接至軸的第二末端以控制沿著軸線的一旋轉速率；以及一判定電路，判定電路連接至工件托架以電控制可移動接頭及旋轉機構的移動。

本揭露另一些實施例提供一種薄膜沉積方法，包括以下步驟:在一材料沉積腔內將一工件支撐于一工件夾上；使工件夾旋轉；回應于一判定電路的一輸出使工件夾傾斜；控制工件的一溫度；以及將一材料沉積于工件上。

附圖說明

本揭露的態樣在與隨附附圖一起研讀時自以下詳細描述內容來最佳地理解。應注意，根據行業中的標準慣例，各種特征未按比例繪制。實際上，各種特征的尺寸可為了論述清楚經任意地增大或減小。

圖1A為根據本揭露的一個實施例的包括工件夾的腔結構的橫截面圖；

圖1B為根據本揭露的一實施例的工件夾的橫截面圖；

圖2為根據本揭露的一實施例的靶材材料在工件的各種位置的沉積的示意圖；

圖3A為根據本揭露的實施例的具有多個加熱線圈的加熱器的俯視圖；

圖3B為根據本揭露的實施例的具有多個加熱區的加熱器，該多個加熱區用于調諧工件上的各個位置的溫度；

圖4為根據本揭露的實施例的操作工件夾以執行薄膜沉積的流程圖。

【符號說明】

100:腔體(腔結構)

110:夾(工件夾)

112:軸

115:工件

120:遮蔽盤

130:靶材(靶材材料)

140:RF電力電路

150:DC電力電路