用于物理气相沉积装置的辅助治具及其维护方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于物理气相沉积装置的辅助治具及其维护方法。采用现有的辅助治具在预热及沉积过程中容易出现加热板和晶圆表面的颗粒污染现象，且辅助治具需经常维护清洗，成本较高。本发明专利技术的用于物理气相沉积装置的辅助治具，用于具有一腔体和一加热板的物理气相沉积装置，所述的辅助治具包括：沉积环，套设在沉积环上的圆环盖板，用于覆盖腔体内侧的数块挡板，以及加热板预热时使用的挡片，其中，所述沉积环的外径与圆环盖板的内径大小相匹配，当圆环盖板套设在沉积环上时，两者不发生相对移动。采用本发明专利技术的辅助治具及维护方法可减少气相沉积过程中产生的颗粒污染现象，并延长辅助治具的维护周期，降低维护成本，提高晶圆的产量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物理气相沉积制程，尤其涉及用于物理气相沉积的辅助治具及 其维护方法。
技术介绍
物理气相沉积(Physical Vapor Deposition, PVD )是半导体器件制造的一项 重要制程，物理气相沉积装置包括腔体以及设置于腔体内的靶材和加热板，腔 体侧面还开有进气口。通过向腔体内通入高压气体，轰击靶材产生金属离子， 使金属离子均匀散落到晶圓表面以实现沉积。物理气相沉积装置在使用过程中需要采用辅助治具来加以配合，这些辅助 治具包括用于承载晶圆的沉积环(depring)，套设在沉积环上的圆环盖板(cover ring),用于覆盖腔体内侧以吸附金属离子的数块挡板，以及加热板预热时使用 的挡片(shutter disc )。图1是沉积环和圓环盖板在使用状态下的俯视图，目前使用的沉积环l,其 外径尺寸小于圆环盖板2的内径<D2,因此，当圓环盖板2套设在沉积环1 上时，两者之间存在较大的缝隙3,在沉积过程中容易发生相对移动并产生火花， 溅射出的火花颗粒掉落在晶圓上会形成缺陷，从而影响晶圆的良率。在加热板的预热过程中，为了防止金属离子直接掉落在加热板上影响其性 能，需要在加热板上放置挡片来阻挡金属离子。现有的挡片如图2所示，其边 缘呈弧形，故对金属离子的阻挡效杲不佳，容易在加热板对应挡片边缘的位置 产生一定的颗粒污染。设置于物理气相沉积装置内的这些辅助治具需秀定期清洗维护，通常采用 酸或有机物溶液对沉积环、挡板、挡片等进行清洗，去除掉大部分金属离子后 再放回腔体内使用。然而，清洗后的辅助治具上会残留部分酸或有机物溶液，对吸附力有一定影响，因此现有的沉积装置，每工作75kw/h就需作一次清理维护，成本较高，且维护过程约占用28小时，严重影响了晶圓的产量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于物理气相沉积装置的辅助治具及其维护方 法，以减少气相沉积过程中产生的颗粒污染现象，并延长辅助治具的维护周期， 降低维护成本，提高晶圆的产量。为了达到上述的目的，本专利技术提供一种用于物理气相沉积装置的辅助治具，所述的物理气相沉积装置具有一腔体和一加热板，所述的辅助治具包括用于 承载晶圓的沉积环，套设在沉积环上的圓环盖板，用于覆盖腔体内侧的数块挡 板，以及加热板预热时使用的挡片，其中，所述沉积环的外径与圓环盖板的内 径大小相匹配，当圆环盖板套设在沉积环上时，两者不发生相对移动。 进一步地，所述挡片的边缘为直角。本专利技术还提供了 一种维护物理气相沉积装置的辅助治具的方法，在对所述的辅助治具进行清洗之后再执行一 高温烘干步骤。进一步地，该高温烘干步骤在大于100摄氏度的氮气环境中进行。 本专利技术通过改善沉积环和圆环盖^1的匹配程度，改进挡片的边^^形状，可有效减少物理气相沉积及其预热过程中对晶圓及加热板造成的颗粒污染情况，通过在清洗辅助治具之后增加一高温烘干步骤，可有效延长辅助治具的维护周期，降低维护成本，提高晶圆的产量。附图说明本专利技术的用于物理气相沉积装置的辅助治具由以下的实施例及附图给出。图1为沉积环和圓环盖板在使用状态下的俯视图；图2为现有的挡片的侧-见图；图3为本专利技术所采用的挡片的侧一见图。具体实施方式以下将对本专利技术的作进一 步的详细描述。本专利技术的用于物理气相沉积装置的辅助治具包括沉积环、圆环盖板、挡片 和数块挡板。参见图1，为了防止气相沉积过程中因沉积环1和圆环盖板2发生 相对移动而产生火花造成晶圆表面的缺陷，本专利技术通过增加沉积环1的外径0>,来减小沉积环1与圆环盖板2之间的缝隙3。于本专利技术的实施例中，保持圆环盖 板2的内径02不变，而将沉积环1的外径从原先的352mm增加到368mm， 使两者之间的缝隙3大大减小，从而避免了沉积环1和圓环盖板2的相对移动。在预热加热板的过程中，为了能够更严密地遮盖加热板，本专利技术所采用的 挡片具有如图3所示的结构，其边缘为直角，而非弧形，故不会出现加热板对 应挡片边缘处形成颗粒污染的现象。当然，另一种替代方法是直接采用晶圓来 进行预热，由于晶圆放置在加热板上，其与加热板之间的距离很小，原子很难 进入，因此能够起到较好的阻挡效果。每当气相沉积装置运行一段时间后，需要采用酸或有机物溶剂对这些辅助 治具进行清洗。为了防止清洗溶剂的残余影响到挡片、挡板的吸附力，本专利技术 在清洗步骤之后还增加了一高温烘干步骤，将清洗后的辅助治具置于100摄氏 度以上的高温环境中烘烤12小时，并不断通入氮气，使氮气循环流动。经过该 烘千步骤后，辅助治具的表面不会留有较多的清洗溶剂残余，其对金属离子的 吸附力较好，故使用时间也会增加，从而延长了辅助治具的维护周期，降低了 维护成本，提高了产率。权利要求1、一种用于物理气相沉积装置的辅助治具，所述的物理气相沉积装置具有一腔体和一加热板，所述的辅助治具包括用于承载晶圆的沉积环，套设在沉积环上的圆环盖板，用于覆盖腔体内侧的数块挡板，以及加热板预热时使用的挡片，其特征在于，所述沉积环的外径与圆环盖板的内径大小相匹配，当圆环盖板套设在沉积环上时，两者不发生相对移动。2、 如权利要求1所述的用于物理气相沉积装置的辅助治具，其特征在于 所述挡片的边缘为直角。3、 一种维护物理气相沉积装置的辅助治具的方法，其特征在于对所述的 辅助治具进行清洗，并于清洗之后执行一高温烘干步骤。4、 如权利要求3所述的方法，其特征在于所述的高温烘干步骤在大于100 摄氏度的氮气环境中进行。全文摘要本专利技术提供了一种。采用现有的辅助治具在预热及沉积过程中容易出现加热板和晶圆表面的颗粒污染现象，且辅助治具需经常维护清洗，成本较高。本专利技术的用于物理气相沉积装置的辅助治具，用于具有一腔体和一加热板的物理气相沉积装置，所述的辅助治具包括沉积环，套设在沉积环上的圆环盖板，用于覆盖腔体内侧的数块挡板，以及加热板预热时使用的挡片，其中，所述沉积环的外径与圆环盖板的内径大小相匹配，当圆环盖板套设在沉积环上时，两者不发生相对移动。采用本专利技术的辅助治具及维护方法可减少气相沉积过程中产生的颗粒污染现象，并延长辅助治具的维护周期，降低维护成本，提高晶圆的产量。文档编号C23C14/50GK101328571SQ200710042419公开日2008年12月24日 申请日期2007年6月22日 优先权日2007年6月22日专利技术者锋 周, 孙佳儒 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于物理气相沉积装置的辅助治具，所述的物理气相沉积装置具有一腔体和一加热板，所述的辅助治具包括：用于承载晶圆的沉积环，套设在沉积环上的圆环盖板，用于覆盖腔体内侧的数块挡板，以及加热板预热时使用的挡片，其特征在于，所述沉积环的外径与圆环盖板的内径大小相匹配，当圆环盖板套设在沉积环上时，两者不发生相对移动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙佳儒，周锋，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]