静电吸盘及真空处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种静电吸盘及真空处理装置，静电吸盘包括本体、冷却通道及隔离部。本体具有相对的第一表面和第二表面；第一表面被限定出多个冷却区域，其中一冷却区域位于第一表面的中心。冷却通道贯穿第一表面和第二表面且分布于各个冷却区域，冷却气体从第二表面进入冷却通道并穿过第一表面。隔离部自第一表面凸出设置，各个冷却区域通过隔离部隔离，冷却气体在各个冷却区域内流动，其中，位于第一表面的中心的冷却区域内的冷却气体的流量大于其他冷却区域内的冷却气体的流量。

【技术实现步骤摘要】
静电吸盘及真空处理装置
本技术涉及半导体制造领域，特别涉及真空镀膜工艺使用的静电吸盘及真空处理装置。
技术介绍
在半导体制造过程中，可通过真空镀膜工艺在晶片的表面形成薄膜。例如，通过物理气相沉积工艺(PVD，PhysicalVaporDeposition)，在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在晶片上，从而形成薄膜。现有的物理气相沉积工艺包括磁控溅射，具体的，在真空环境下，通过电压和磁场的共同作用，以被离化的惰性气体离子对靶材进行轰击，致使靶材以离子、原子或分子的形式被弹出并沉积在晶片上形成薄膜。图1示出了一种现有的PVD真空沉积装置，其包括真空处理室1、靶材2及静电吸盘(ESC，electrostaticchuck)3。靶材2和静电吸盘3置于真空处理室1内，晶片100吸附并支撑于静电吸盘3上，真空处理室1内通入惰性气体，例如氩气(Ar)，被离化的氩气离子对靶材2进行轰击，致使靶材2以离子的形式被弹出并沉积在晶片上形成薄膜。如图2所示，靶材原子受到Ar离子的轰击而被溅射，其分布服从余弦定理，即，垂直方向靶材溅射原子的密度最大，朝外周方向逐渐减小。晶片表面因受到溅射原子的轰击而产生累温，晶片中间部位因溅射原子浓度较高，而表现出温度较高，而晶片边缘部位因溅射原子浓度较低，往往温度较中心偏低。图3示意性的示出了晶片表面温度分布，自中间至外周的区域A、B、C内，晶片表面温度依次是250℃、240℃与230℃。由此，导致晶片表面温度不均匀，使得出现晶片缺陷，例如，由于温度累积效应引起薄膜的晶须(whisker)，且此缺陷倾向于聚集于晶片中心。现有技术技术了一种静电吸盘，其具有多个气体管路，其内部通入气体，从而对晶片表面冷却。尽管上述现有的静电吸盘具有将晶片表面的热量移除的功能，但是并未考虑到溅射原子的分布的不均匀性，因此无法很好地维持晶片表面温度的均匀性。因此，如何对现有的静电吸盘进行改进，以提高晶片表面温度的均匀性，减少由于温度不均导致的晶片缺陷，成为真空镀膜工艺亟待解决的技术难点。
技术实现思路
基于上述问题，本技术提供了一种静电吸盘及真空处理装置，以提高晶片表面温度的均匀性，提高晶片良率。为达成上述目的，根据本技术的一个方面，提供一种静电吸盘，包括本体、冷却通道及隔离部。本体具有相对的第一表面和第二表面；第一表面被限定出多个冷却区域，其中一冷却区域位于第一表面的中心。冷却通道贯穿第一表面和第二表面且分布于各个冷却区域，冷却气体从第二表面进入冷却通道并穿过第一表面。隔离部自第一表面凸出设置，各个冷却区域通过隔离部隔离，冷却气体在各个冷却区域内流动，其中，位于第一表面的中心的冷却区域内的冷却气体的流量大于其他冷却区域内的冷却气体的流量。根据一实施例，位于第一表面的中心的冷却区域为中心区域，冷却区域还包括围绕中心区域的过渡区域和周边区域，过渡区域位于中心区域与周边区域之间，且中心区域内、过渡区域及周边区域通过隔离部隔离，过渡区域的冷却气体的流量小于中心区域内的冷却气体的流量，且大于周边区域内的冷却气体的流量。根据一实施例，中心区域为圆形，隔离部、过渡区域及周边区域均为环形，中心区域、过渡区域及周边区域同心排布。根据一实施例，分布于过渡区域及周边区域的冷却通道呈环状排布。根据一实施例，过渡区域的面积大于周边区域的面积，过渡区域分布的冷却通道的数量大于周边区域分布的冷却通道的数量。根据一实施例，中心区域分布的冷却通道的密度大于过渡区域和周边区域分布的冷却通道的密度。根据一实施例，过渡区域的数量为多个，多个过渡区域与中心区域同心排布，各个过渡区域通过隔离部隔离。根据一实施例，过渡区域数量为3-6个。根据一实施例，冷却通道包括进气通道和出气通道，冷却气体能够从第二表面经由进气通道穿过第一表面，并从第一表面经由出气通道穿过第二表面。根据一实施例，每一区域内，进气通道和出气通道相对于本体的直径对称分布。根据一实施例，相邻两区域内的进气通道和出气通道的分布相反。根据一实施例，每一区域内，进气通道和出气通道间隔分布。根据一实施例，静电吸盘还包括多个相互隔离的气体流道，其设置于第二表面，并分别与各冷却区域对应，气体流道与所对应的冷却区域的冷却通道连通。根据一实施例，隔离部的顶面为水平面，且各个隔离部的高度相同。根据一实施例，隔离部的高度为0.2mm～2mm。根据一实施例，隔离部由陶瓷制成。根据一实施例，冷却气体的流量为2sccm～10sccm，各冷却区域的冷却气体的流量各不相同，且由中心至外周依次递减1％～8％。根据一实施例，冷却气体为惰性气体。根据一实施例，惰性气体为氩气、氦气、氙气、氮气、氖气、氪气中的一种。根据本技术的另一方面，提供一种真空处理装置，包括真空处理室和上述的静电吸盘，所述静电吸盘位于真空处理室内，用于放置晶片，各隔离部的顶部与晶片的下表面接触，本体的第一表面与晶片之间存在间隙。根据一实施例，真空处理装置用于进行真空沉积制程以及干蚀刻制程。本技术相较于现有技术的有益效果在于：本技术的静电吸盘的第一表面划分出多个冷却区域，位于第一表面的中心的冷却区域内的冷却气体的流量大于其他冷却区域内的冷却气体的流量，使得晶片的中部的冷却速率高于其他区域的冷却速率，因此晶片中部的温度比其他区域的温度下降快。考虑到磁控溅射过程中，晶片中部积累的热量较高，因此，较大流量的冷却气体能够使得晶片的中部快速降温，与晶片其他部分的温度基本保持一致，从而提高晶片表面温度的均匀性。附图说明图1为现有的PVD真空沉积装置的示意图。图2为磁控溅射工艺中，溅射原子的溅射角度示意图。图3为磁控溅射工艺中，晶片表面温度分布示意图。图4为根据本技术一实施例的PVD真空沉积装置的示意图。图5为根据本技术一实施例的静电吸盘的俯视示意图。图6为根据本技术一实施例的静电吸盘的截面结构示意图。图7为通过现有的PVD真空沉积装置进行磁控溅射工艺中，晶片表面温度随时间变化的曲线图。图8为通过本技术一实施例的PVD真空沉积装置进行磁控溅射工艺中，晶片表面温度随时间变化的曲线图。图9a为通过现有的PVD真空沉积装置进行磁控溅射工艺中，晶片数量与晶片缺陷数量的对应关系曲线图。图9b为通过现有的PVD真空沉积装置进行磁控溅射工艺形成的晶片的缺陷示意图。图10a为通过本技术一实施例的PVD真空沉积装置进行磁控溅射工艺中，晶片数量与晶片缺陷数量的对应关系曲线图。图10b为通过本技术一实施例的PVD真空沉积装置进行磁控溅射工艺形成的晶片的缺陷示意图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本技术更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电吸盘，其特征在于，包括：本体，具有相对的第一表面和第二表面；第一表面被限定出多个冷却区域，其中一冷却区域位于第一表面的中心；冷却通道，贯穿第一表面和第二表面且分布于各个冷却区域，冷却气体从第二表面进入冷却通道并穿过第一表面；及隔离部，自第一表面凸出设置，各个冷却区域通过隔离部隔离，冷却气体在各个冷却区域内流动，其中，位于第一表面的中心的冷却区域内的冷却气体的流量大于其他冷却区域内的冷却气体的流量。

【技术特征摘要】
1.一种静电吸盘，其特征在于，包括：本体，具有相对的第一表面和第二表面；第一表面被限定出多个冷却区域，其中一冷却区域位于第一表面的中心；冷却通道，贯穿第一表面和第二表面且分布于各个冷却区域，冷却气体从第二表面进入冷却通道并穿过第一表面；及隔离部，自第一表面凸出设置，各个冷却区域通过隔离部隔离，冷却气体在各个冷却区域内流动，其中，位于第一表面的中心的冷却区域内的冷却气体的流量大于其他冷却区域内的冷却气体的流量。2.如权利要求1所述的静电吸盘，其特征在于，位于第一表面的中心的冷却区域为中心区域，冷却区域还包括围绕中心区域的过渡区域和周边区域，过渡区域位于中心区域与周边区域之间，且中心区域内、过渡区域及周边区域通过隔离部隔离，过渡区域的冷却气体的流量小于中心区域内的冷却气体的流量，且大于周边区域内的冷却气体的流量。3.如权利要求2所述的静电吸盘，其特征在于，中心区域为圆形，隔离部、过渡区域及周边区域均为环形，中心区域、过渡区域及周边区域同心排布。4.如权利要求3所述的静电吸盘，其特征在于，分布于过渡区域及周边区域的冷却通道呈环状排布。5.如权利要求2所述的静电吸盘，其特征在于，过渡区域的面积大于周边区域的面积，过渡区域分布的冷却通道的数量大于周边区域分布的冷却通道的数量。6.如权利要求2所述的静电吸盘，其特征在于，中心区域分布的冷却通道的密度大于过渡区域和周边区域分布的冷却通道的密度。7.如权利要求2所述的静电吸盘，其特征在于，过渡区域的数量为多个，多个过渡区域与中心区域同心排布，各个过渡区域通过隔离部隔离。8.如权利要求7所述的静电吸盘，其特征在于，过渡区域数量为3-6个。9.如权利要求2所述的静电吸盘，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34