压环及半导体加工设备制造技术

本发明专利技术提供的压环及半导体加工设备，其包括相互嵌套、且连为一体的外环部和内环部，其中，外环部的内径大于晶片的直径；在内环部的内径小于晶片的直径，且内环部的下表面被划分为多个第一区域和多个第二区域，第一区域和第二区域沿内环部的周向相间排布，其中，第一区域与晶片上表面的边缘区域相贴合；在第二区域形成有凹槽，以使内环部在该第二区域处遮挡晶片上表面的边缘区域，且不与之相接触。本发明专利技术提供的压环，其可以解决晶片的侧面或背面沉积有金属镀膜的问题，从而可以改善工艺结果。

Press ring and semiconductor processing equipment

The invention provides a clamping ring and a semiconductor processing equipment, including nested and connected to the outer ring and the inner ring, the outer ring of the inner diameter is larger than the diameter of the inner ring of the wafer; the inner diameter is less than the diameter of the wafer, and the inner ring of the lower surface is divided into a plurality of first regions and a plurality of second regions, the first and second regions along the circumferential direction of the inner ring of the alternate arrangement, wherein the first region and the edge region on a wafer surface fitting; a groove is formed in the second region, so that the inner ring of the occluding edge region of the surface of the wafer in the second region, and is not in contact with the. The pressure ring provided by the invention can solve the problem of depositing metal coating on the side or back surface of the wafer, thereby improving the process result.

【技术实现步骤摘要】
压环及半导体加工设备
本专利技术涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种压环及半导体加工设备。
技术介绍
在集成电路的制造过程中，通常采用物理气相沉积(PhysicalVaporDeposition，以下简称PVD)技术进行在晶片上沉积金属层等材料的沉积工艺。随着硅通孔(ThroughSiliconVia，以下简称TSV)技术的广泛应用，PVD技术主要被应用于在硅通孔内沉积阻挡层和铜籽晶层。在进行硅通孔的沉积工艺时，通常采用压环(clampring)对晶片进行固定。图1为现有的压环在固定晶片后的俯视图。请参阅图1，压环包括环状本体1，在该环状本体1的内周壁上设置有多个压爪3，多个压爪3沿环状本体1的周向间隔、且均匀分布。各个压爪3压住晶片2上表面的边缘区域，从而实现对晶片2的固定。但是，上述压环在实际应用中不可避免地存在以下问题：图2A为图1中A区域的局部剖视图。图2B为图1中B区域的局部剖视图。请一并参阅图2A和图2B，A区域为压爪3压住晶片2的区域；B区域为相邻的两个压爪3之间的区域。其中，在B区域，在环状本体1的内周壁与晶片2的外周壁之间存在间隙，这使得在进行沉积工艺的过程中，金属离子(以Al为例)会进入该间隙内，并最终沉积到晶片的侧面或背面，形成金属镀膜，这层镀膜会极大干扰后续工艺，最终对工艺结果造成影响。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种压环及半导体加工设备，其可以解决晶片的侧面或背面沉积有金属镀膜的问题，从而可以改善工艺结果。为实现本专利技术的目的而提供一种压环，用于通过压住晶片上表面的边缘区域来固定所述晶片，包括相互嵌套、且连为一体的外环部和内环部，其中，所述外环部的内径大于所述晶片的直径；在所述内环部的内径小于所述晶片的直径，且所述内环部的下表面被划分为多个第一区域和多个第二区域，所述第一区域和第二区域沿所述内环部的周向相间排布，其中，所述第一区域与所述晶片上表面的边缘区域相贴合；在所述第二区域形成有凹槽，以使所述内环部在该第二区域处遮挡所述晶片上表面的边缘区域，且不与之相接触。优选的，所述内环部的尺寸遵循以下公式：其中，a为所述凹槽的底面和所述晶片的上表面之间的竖直间距；D为所述晶片的直径；d为所述内环部的内径。优选的，所述凹槽的底面和所述晶片的上表面之间的竖直间距为0.3mm。优选的，所述晶片的直径与所述内环部的内径的差值的二分之一等于1mm。优选的，在所述第一区域上，且靠近所述内环部的环孔的周边处形成有凹部，用以减少所述内环部与所述晶片上表面的接触面积。作为另一个技术方案，本专利技术还提供一种压环，用于通过压住晶片上表面的边缘区域来固定所述晶片，包括相互嵌套、且连为一体的外环部和内环部，其中，所述外环部的内径大于所述晶片的直径；所述内环部的内径小于所述晶片的直径，且所述内环部的下表面压住所述晶片上表面的边缘区域。优选的，在所述内环部的下表面上，且靠近所述内环部的环孔的周边处形成有环形凹部，用以减少所述内环部与所述晶片上表面的接触面积。作为另一个技术方案，本专利技术还提供一种半导体加工设备，包括工艺腔室，在所述工艺腔室内设置有用于承载晶片的基座以及压环，所述压环用于通过压住所述晶片上表面的边缘区域，来将所述晶片固定在所述基座上，所述压环采用了本专利技术提供的上述压环。优选的，所述半导体加工设备包括物理气相沉积设备，所述物理气相沉积设备用于在所述晶片上表面沉积Cu薄膜、Ti薄膜、Al薄膜、AlN薄膜、TiN薄膜、ITO薄膜、AlCu4薄膜或者TiW薄膜。优选的，所述半导体加工设备包括刻蚀设备或者预清洗设备。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的压环，其包括相互嵌套、且连为一体的外环部和内环部，其中，外环部的内径大于晶片的直径；内环部的内径小于晶片的直径，且将该内环部的下表面划分为多个第一区域和多个第二区域，且沿内环部的周向相间排布。通过使第一区域与晶片上表面的边缘区域相贴合，来压住晶片上表面的边缘区域，从而实现对晶片的固定。同时，通过在第二区域形成有凹槽，可以使内环部在该第二区域处遮挡晶片上表面的边缘区域，且不与之相接触，从而在内环部的第二区域的遮挡作用下，不会有金属溅射到晶片的侧面或背面，而且由于内环部的第二区域不与晶片上表面相接触，不会减少沉积在晶片上表面的金属面积，从而可以改善工艺结果。本专利技术还提供一种压环，其同样包括相互嵌套、且连为一体的外环部和内环部，其中，外环部的内径大于晶片的直径；内环部的内径小于晶片的直径，且内环部的下表面压住晶片上表面的边缘区域，也就是说，内环部的下表面整环压住晶片上表面的边缘区域，从而在压环与晶片之间不存在缝隙，也就不会有金属溅射到晶片的侧面或背面，从而可以改善工艺结果。本专利技术提供的半导体加工设备，其通过采用本专利技术提供的上述压环，不仅不会有金属溅射到晶片的侧面或背面，而且不会减少沉积在晶片上表面的金属面积，从而可以改善工艺结果。附图说明图1为现有的压环在固定晶片后的俯视图；图2A为图1中A区域的局部剖视图；图2B为图1中B区域的局部剖视图；图3为本专利技术实施例提供的一种压环的仰视图；图4为图3中压环分别在第一区域和第二区域的局部剖视图；图5A为本专利技术实施例提供的另一种压环的仰视图；以及图5B为图5A中压环的局部剖视图。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图来对本专利技术提供的压环及半导体加工设备进行详细描述。图3为本专利技术实施例提供的一种压环的仰视图。请参阅图3，压环用于通过压住晶片上表面的边缘区域来固定晶片。该压环包括相互嵌套、且连为一体的外环部11和内环部12，也就是说，压环采用整体的环状结构，且由外圈部分和内圈部分组成，该外圈部分即为外环部11，该外环部11的内径D1大于晶片的直径，从而在压环压住晶片时，外环部11不与晶片相接触。内圈部分即为内环部12，该内环部12的内径D2小于晶片的直径，且内环部12的下表面被划分为多个第一区域121和多个第二区域122，该第一区域121和第二区域122沿内环部12的周向相间排布。其中，图4为图3中压环分别在第一区域和第二区域的局部剖视图。如图4中(a)图所示，在内环部12的下表面中，第一区域121与晶片13上表面的边缘区域相贴合，从而压住晶片13上表面的边缘区域，以实现对晶片13的固定。如图4中(b)图所示，在第二区域122形成有凹槽，以使内环部12在该第二区域122处遮挡晶片13上表面的边缘区域，且不与之相接触。在内环部12的第二区域122的遮挡作用下，不会有金属溅射到晶片13的侧面或背面，而且由于内环部12的第二区域122不与晶片上表面相接触，不会减少沉积在晶片13上表面的金属面积，从而可以改善工艺结果。优选的，内环部12的尺寸遵循以下公式：其中，a为凹槽的底面122a和晶片13的上表面之间的竖直间距；D为晶片的直径；d为内环部12的内径D2。内环部12的尺寸通过遵循上述公式，可以保证金属不会溅射到晶片13的侧面。进一步优选的，凹槽122a的底面和晶片13的上表面之间的竖直间距a为0.3mm。晶片13的直径D与内环部12的内径D2的差值的二分之一(图4中(b)图中的尺寸b)等于1mm。另外，优选的，在第一区域121上，且靠近内环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压环，用于通过压住晶片上表面的边缘区域来固定所述晶片，其特征在于，包括相互嵌套、且连为一体的外环部和内环部，其中，所述外环部的内径大于所述晶片的直径；在所述内环部的内径小于所述晶片的直径，且所述内环部的下表面被划分为多个第一区域和多个第二区域，所述第一区域和第二区域沿所述内环部的周向相间排布，其中，所述第一区域与所述晶片上表面的边缘区域相贴合；在所述第二区域形成有凹槽，以使所述内环部在该第二区域处遮挡所述晶片上表面的边缘区域，且不与之相接触。

【技术特征摘要】
1.一种压环，用于通过压住晶片上表面的边缘区域来固定所述晶片，其特征在于，包括相互嵌套、且连为一体的外环部和内环部，其中，所述外环部的内径大于所述晶片的直径；在所述内环部的内径小于所述晶片的直径，且所述内环部的下表面被划分为多个第一区域和多个第二区域，所述第一区域和第二区域沿所述内环部的周向相间排布，其中，所述第一区域与所述晶片上表面的边缘区域相贴合；在所述第二区域形成有凹槽，以使所述内环部在该第二区域处遮挡所述晶片上表面的边缘区域，且不与之相接触。2.根据权利要求1所述的压环，其特征在于，所述内环部的尺寸遵循以下公式：其中，a为所述凹槽的底面和所述晶片的上表面之间的竖直间距；D为所述晶片的直径；d为所述内环部的内径。3.根据权利要求2所述的压环，其特征在于，所述凹槽的底面和所述晶片的上表面之间的竖直间距为0.3mm。4.根据权利要求2所述的压环，其特征在于，所述晶片的直径与所述内环部的内径的差值的二分之一等于1mm。5.根据权利要求1-4任意一项所述的压环，其特征在于，在所述第一区域上，且靠近所述内环部的环孔的周边处形成有凹部，用以减少所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭浩，赵梦欣，郑金果，侯珏，荣延栋，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11