半导体工艺设备及承载装置制造方法及图纸

技术编号:27593520 阅读:15 留言:0更新日期:2021-03-10 10:12
本发明专利技术提供了一种半导体工艺设备及承载装置。该承载装置包括:卡盘组件、加热器及冷却组件;卡盘组件设置于加热器上,用于承载并固定待加工件;加热器用于对待加工件加热,并且加热器底部具有冷却空间;冷却组件设置于冷却空间内,通过冷却组件将冷却气体吹向加热器底部以进行冷却降温,使得本发明专利技术的承载装置可以不需要待加工件自然冷却至一预设温度即可以进行冷却,从而大幅提高工艺速率;此外,由于冷却组件上设置的导流结构可以将冷却气体导引至卡盘组件的边缘区域,使得待加工件的边缘区域与中部区域冷却降温速度相同,从而大幅提高待加工件的温度均匀性,进而大幅提高工艺良率及经济效益。及经济效益。及经济效益。

【技术实现步骤摘要】
半导体工艺设备及承载装置


[0001]本申请涉及半导体加工
,具体而言,本申请涉及一种半导体工艺设备及承载装置。

技术介绍

[0002]目前,物理气相沉积技术制备铝薄膜被广泛应用于半导体制备领域。铝薄膜可以作为测试电性连结和封装的引线端,以实现金属互联并且为芯片中各器件提供电子信号、微连线等作用。随着工艺制程的不断提高,铝薄膜厚度越来越高,这一需求对承载装置的冷却能力、温度均匀性的要求也越来越高。
[0003]现有技术中,典型的物理气相沉积技术制备如图3所示,工艺腔室200在执行铝薄膜工艺时,从靶材201上溅射下来的等离子体和金属原子携带很高的能量,沉积到晶圆202上造成热量累计,热量从晶圆202传给承载装置203,承载装置203的冷却水管204中的水将热量带走,以加快对晶圆202进行降温,从而实现对晶圆202温度进行控制。但是,由于冷却水管204温度较低会导致晶圆202温度骤降而产生碎片,因此需要待晶圆202自然冷却至一定温度后再采用冷却水管204进行冷却降温,从而会大幅降低工艺速率及工艺良率。另外由于现有冷却水管204无法延伸至承载装置203的边缘,因此导致晶圆边缘区域不能很好的进行降温,导致工艺时晶圆整体温度均匀性不佳。

技术实现思路

[0004]本申请针对现有方式的缺点,提出一种半导体工艺设备及承载装置,用以解决现有技术中由于承载装置结构导致的工艺速率及良率较低的技术问题,以及温度均匀性不佳的技术问题。
[0005]第一个方面,本申请实施例提供了一种承载装置,设置于半导体工艺设备的工艺腔室内,用于承载待加工件,包括:卡盘组件、加热器及冷却组件;所述卡盘组件设置于所述加热器上,用于承载并固定所述待加工件;所述加热器用于对所述待加工件加热,并且所述加热器底部具有冷却空间;所述冷却组件设置于所述冷却空间内,所述冷却组件内具有气流道,所述冷却组件的顶面开设有与所述气流道连通的通气口,所述气流道用于通入冷却气体,并且经由所述通气口吹向所述加热器底部,以使所述加热器对承载于所述卡盘组件上的待加工件进行冷却;所述冷却组件的顶面上还设置有导流结构,所述导流结构用于将所述通气口吹出的部分冷却气体导流至所述加热器底部与所述卡盘组件边缘区域对应的范围内。
[0006]于本申请的一实施例中,所述导流结构包括分隔筒及导流环,所述分隔筒设置于所述冷却组件的顶面上,并且所述分隔筒的周壁靠近所述冷却组件顶面边缘位置,所述分隔筒内侧及外侧均具有所述通气口;所述导流环内缘与所述分隔筒的顶端连接,并且所述导流环底面与所述分隔筒外周面呈预设夹角,所述预设夹角大于90度且小于180度。
[0007]于本申请的一实施例中,所述冷却组件包括依次叠置的匀流板及气道板,所述匀
流板的厚度方向上贯穿有所述通气口;所述气流道包括第一气流道及第二气流道,所述气道板的顶面开设有凹槽,所述匀流板的底面与所述凹槽配合以构成所述第一气流道及所述第二气流道;所述第一气流道对应所述卡盘组件的中部区域设置,所述第二气流道环绕所述第一气流道设置,并且对应所述卡盘组件的边缘区域设置。
[0008]于本申请的一实施例中,所述通气口包括多个第一通孔及多个第二通孔,多个所述第一通孔位于所述第一气流道的投影范围内,多个所述第二通孔位于所述第二气流道的投影范围内。
[0009]于本申请的一实施例中,所述冷却组件还包括叠置于气道板底部的冷却板,所述冷却板内设置有多个冷却流道,多个所述冷却流道沿所述冷却板的径向并列排布,并且所述冷却流道在所述第一气流道底部的排布密度小于所述冷却流道在所述第二气流道底部的排布密度,所述冷却流道用于通入冷却介质,以对所述冷却组件进行冷却。
[0010]于本申请的一实施例中,所述匀流板顶面上还设置有多个散热翅片,多个所述散热翅片同心嵌套于所述匀流板上。
[0011]于本申请的一实施例中,所述冷却组件还包括支撑结构,所述支撑结构设置于所述冷却板的底部,用于支撑所述冷却板。
[0012]于本申请的一实施例中,所述承载装置还包括底座,所述加热器的底面上设置有套筒,所述套筒设置于所述底座的顶部,所述套筒与所述底座配合以形成所述冷却空间,所述底座还用于承载所述支撑结构。
[0013]于本申请的一实施例中,所述冷却组件设置于所述冷却空间的底部,并且在所述冷却空间的轴向上与所述加热器间隔设置。
[0014]第二个方面,本申请实施例提供了一种半导体工艺设备,包括工艺腔室及如第一个方面提供的承载装置,所述承载装置设置于所述工艺腔室内。
[0015]本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是:本申请实施例提供了一种承载装置,设置于半导体工艺设备的工艺腔室内,用于承载待加工件,该装承载装置包括:卡盘组件、加热器及冷却组件;卡盘组件设置于加热器上,用于承载并固定待加工件;加热器用于对待加工件加热,并且加热器底部具有冷却空间;冷却组件设置于冷却空间内。本申请实施例通过冷却组件将冷却气体吹向加热器底部以进行冷却降温,使得本申请实施例可以不需要待加工件自然冷却至一预设温度即可以进行冷却,从而大幅提高工艺速率;并且避免了由于冷却水管温度较低导致待加工件破碎的情况发生,从而大幅提高工艺良率。此外,由于冷却组件上设置的导流结构可以将冷却气体导引至卡盘组件的边缘区域,使得待加工件的边缘区域与中部区域冷却降温速度相同,从而大幅提高待加工件的温度均匀性,进而大幅提高工艺良率及经济效益。
[0016]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0017]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:图1为本申请实施例提供的一种承载装置的剖视结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种半导体工艺设备的剖视结构示意图;图3为现有技术提供的一种半导体工艺设备的剖视结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面详细描述本申请,本申请的实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。
[0019]本
技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0020]下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
[0021]本申请实施例提供了一种承载装置,设置于半导体工艺设备的工艺腔室内,用于承载待加工件,该承载装置的结构示意图如图本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种承载装置,设置于半导体工艺设备的工艺腔室内,用于承载待加工件,其特征在于,包括:卡盘组件、加热器及冷却组件;所述卡盘组件设置于所述加热器上,用于承载并固定所述待加工件;所述加热器用于对所述待加工件加热,并且所述加热器底部具有冷却空间;所述冷却组件设置于所述冷却空间内,所述冷却组件内具有气流道,所述冷却组件的顶面开设有与所述气流道连通的通气口,所述气流道用于通入冷却气体,并且经由所述通气口吹向所述加热器底部,以使所述加热器对承载于所述卡盘组件上的待加工件进行冷却;所述冷却组件的顶面上还设置有导流结构,所述导流结构用于将所述通气口吹出的部分冷却气体导流至所述加热器底部与所述卡盘组件边缘区域对应的范围内。2.如权利要求1所述的承载装置,其特征在于,所述导流结构包括分隔筒及导流环,所述分隔筒设置于所述冷却组件的顶面上,并且所述分隔筒的周壁靠近所述冷却组件顶面边缘位置,所述分隔筒内侧及外侧均具有所述通气口;所述导流环内缘与所述分隔筒的顶端连接,并且所述导流环底面与所述分隔筒外周面呈预设夹角,所述预设夹角大于90度且小于180度。3.如权利要求1所述的承载装置,其特征在于,所述冷却组件包括依次叠置的匀流板及气道板,所述匀流板的厚度方向上贯穿有所述通气口;所述气流道包括第一气流道及第二气流道,所述气道板的顶面开设有凹槽,所述匀流板的底面与所述凹槽配合以构成所述第一气流道及所述第二气流道;所述第一气流道对应所述卡盘组件的中部区域设置,所述第二气流道环绕所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:ꢀ七四专利代理机构
申请(专利权)人:北京中硅泰克精密技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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