一种溅镀沉积设备的晶圆夹具制造技术

本发明专利技术公开了一种溅镀沉积设备的晶圆夹具，在溅镀沉积工艺过程中用于承托一晶圆，所述晶圆夹具呈一圆环形，所述晶圆夹具外圈设有一组螺孔，用以将晶圆夹具固定于溅镀沉积设备上，所述晶圆夹具的内圈向环形中间处延伸有多个延伸托座，所述延伸托座用于放置上述晶圆，所述晶圆夹具内圈靠近延伸托座处为一沟槽区，该沟槽区布满沟槽。通过在晶圆夹具靠近放置晶圆的表面处设有沟槽，除了增加材料的附着面积外，沟槽的设计还预留材料表面热变形的空间，降低因应力发生的剥落。延长了晶圆夹具的生产使用周期，从而降低设备清洁次数，提高设备的使用效率，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种溅镀沉积设备的晶圆夹具
本专利技术涉及半导体工艺溅镀沉积的装置领域，特别是一种溅镀沉积设备的晶圆夹具。
技术介绍
半导体集成电路金属化工艺中，溅镀沉积是最常使用的物理沉积过程。溅镀涉及的离子轰击是物理性从固态金属的靶材表面撞击出原子或分子，并在衬底表面重新沉积形成一层薄膜。溅镀工艺可通过使用适当金属比例的合金靶材，比较容易地沉积金属合金薄膜。溅镀工艺过程中，靶材反应后不单只沉积在晶圆上，同时也会沉积在反应室腔体周边，使得反应室内壁和其他零件受到金属薄膜沉积的影响。因此，如图1所示，一般的溅镀工艺设备会设计护罩1’，在护罩1’内形成一反应区，晶圆3’置于晶圆夹具4’上，’靶材2’反应后就只会沉积在晶圆3’上、晶圆夹具4’及护罩1’内，这样的设计使在维护工作时只要把干净的护罩和晶圆夹具替换脏的护罩和晶圆夹具就可以让设备重新投入生产。但是，沉积在晶圆夹具的材料会随设备生产时间而不断累积，当累积至一定厚度时，材料会出现脱落的现象，尤其是晶圆夹具靠近晶圆的位置，剥落现象最严重，因为该位置靠近晶圆，些许的杂质污染发生，都会直接影响产品质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种溅镀沉积设备的晶圆夹具，其具有降低设备清洁次数，提高设备的使用效率，降低生产成本的优点。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种溅镀沉积设备的晶圆夹具，在溅镀沉积工艺过程中用于承托一晶圆，所述晶圆夹具呈一圆环形，所述晶圆夹具的内圈向环形中间处延伸有延伸托座，所述延伸托座用于放置上述晶圆，所述晶圆夹具上表面靠近延伸托座处为一沟槽区，该沟槽区布满沟槽。优选的，所述沟槽区为从靠近延伸托座的内圈开始，向着外圈径向延伸1cm~3cm的区域范围。优选的，所述沟槽区的沟槽成交叉状的设计，沟槽深度1mm~2mm，沟槽侧壁倾斜角30°~60°，各沟槽的直角处以喷砂处理成圆弧角。优选的，所述沟槽区的沟槽成嵌套的环状设计，沟槽深度1mm~2mm，沟槽侧壁倾斜角30°~60°，各沟槽的直角处以喷砂处理成圆弧角。优选的，所述沟槽区沿径向设有多条横隔沟槽，各横隔沟槽连通相邻的环状的沟槽，各横隔沟槽成间距15°~30°的环状分布。优选的，所述晶圆夹具表面布满一层氮化钽屏敝膜。优选的，所述氮化钽屏敝膜膜厚20μm~150μm。优选的，所述沟槽区的氮化钽屏敝膜表面再熔喷一层铝膜。优选的，所述铝膜膜厚20μm~250μm。优选的，所述晶圆夹具的上部外径边做一倒角处理，角度为105°~135°。采用上述技术方案后，通过在晶圆夹具靠近放置晶圆的表面处设有沟槽，除了增加材料的附着面积外，沟槽的设计还预留材料表面热变形的空间，降低因应力发生的剥落。延长了晶圆夹具的生产使用周期，从而降低设备清洁次数，提高设备的使用效率，降低生产成本。附图说明图1为现有技术的具有屏蔽护罩的溅镀沉积工艺系统示意图。图2为本专利技术的一种溅镀沉积设备的晶圆夹具的一实施例。图3为本实施例的晶圆夹具的部分剖视示意图。图4为本实施例的晶圆夹具沟槽区沟槽成交叉状的设计的示意图。图5为本实施例的晶圆夹具沟槽区沟槽成嵌套的环状设计的示意图。图6为本专利技术的晶圆夹具的另一实施例。符号说明：晶圆夹具1，螺孔2，延伸托座3，外圈11，内圈12，外径边13，沟槽区14，沟槽141，横隔沟槽142，氮化钽屏敝膜4，铝膜5，晶圆夹具本体10。具体实施方式为了进一步解释本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本专利技术进行详细阐述。如图2所示，为本专利技术的一种溅镀沉积设备的晶圆夹具的一实施例，该晶圆夹具1呈一圆环形，晶圆夹具1外圈11设有一组螺孔2，用以将晶圆夹具1固定于溅镀沉积设备上，螺孔2的数量可为六到十二个。晶圆夹具1的内圈12向环形中间处延伸有多个延伸托座3，本实施例延伸托座3的数量为三个，三个延伸托座3相互间隔120°成环状分布，延伸托座3用于放置晶圆（图中未示）。如图3所示，为本实施例的晶圆夹具1的部分剖视示意图，晶圆夹具1的上部外径边13做一倒角处理，角度为105°~135°，做倒角处理可以降低晶圆夹具1整体变形几率，提高安全性；晶圆夹具1上表面靠近延伸托座3处为一沟槽区14，该沟槽区14布满沟槽141，沟槽区14为从靠近延伸托座3的内圈12开始，向着外圈11方向径向延伸1cm~3cm的区域范围。如图4所示，所述沟槽区14的沟槽141成交叉状的设计，沟槽141深度1mm~2mm，沟槽141侧壁倾斜角30°~60°，各沟槽141的直角处以喷砂处理成圆弧角。如图5所示，所述沟槽区14的沟槽141还可以是成嵌套的环状设计，沟槽141深度1mm~2mm，沟槽141侧壁倾斜角30°~60°，各沟槽141的直角处以喷砂处理成圆弧角；相邻的环状的沟槽141沿径向设有多条横隔沟槽142，各横隔沟槽142连通相邻的沟槽141，各横隔沟槽142成间距15°~30°的环状分布。如图3所示，所述晶圆夹具1表面布满一层氮化钽屏敝膜4，氮化钽屏敝膜4膜厚20μm~150μm，而在沟槽区14的氮化钽屏敝膜4表面再熔喷一层铝膜5，铝膜5膜厚20μm~250μm。如图6所示，为本专利技术的一种溅镀沉积设备的晶圆夹具的另一实施例，与前述实施例的区别在于本实施例的晶圆夹具本体10呈圆盘形，其上分布有多个前述实施例的晶圆夹具1，即，本实施例的晶圆夹具本体10上可同时放置多片晶圆进行生产。随着设备制程的增加，沉积在晶圆夹具的材料会不断的积累，最先开始发生剥落的位置是材料应力最大的地方，如一些转折的位置，材料应力使材料的相对应的变形增加，降低了附着力。通过在晶圆夹具靠近放置晶圆的表面处设有沟槽，除了增加材料的附着面积外，沟槽的设计还预留材料表面热变形的空间，降低因应力发生的剥落。延长了晶圆夹具的生产使用周期，从而降低设备清洁次数，提高设备的使用效率，降低生产成本。同时在晶圆夹具表面附着一层氮化钽，氮化钽的屏敝效果好，同时对沉积在晶圆夹具的材料粘着度高。氮化钽屏敝膜在生产时起了屏敝材料杂质的溢出污染，同时氮化钽硬度高，化学活性低，在晶圆夹具清洁过程时形成一个优良的保护作用，延长了晶圆夹具的使用寿命。在沟槽区的屏敝膜表面再熔射一层铝膜，该区域最为接近晶圆，因此加熔射一层鈻膜强化该区域屏敝膜与金属材料粘着度，进一步防止防护膜剥落。以上所述，仅为本专利技术较佳实施例而已，故不能以此限定本专利技术实施的范围，即依本专利技术申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本专利技术专利涵盖的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溅镀沉积设备的晶圆夹具，在溅镀沉积工艺过程中用于承托一晶圆，所述晶圆夹具呈一圆环形，所述晶圆夹具的内圈向环形中间处延伸有延伸托座，所述延伸托座用于放置上述晶圆，其特征在于：所述晶圆夹具上表面靠近延伸托座处为一沟槽区，该沟槽区布满沟槽。/n

【技术特征摘要】
1.一种溅镀沉积设备的晶圆夹具，在溅镀沉积工艺过程中用于承托一晶圆，所述晶圆夹具呈一圆环形，所述晶圆夹具的内圈向环形中间处延伸有延伸托座，所述延伸托座用于放置上述晶圆，其特征在于：所述晶圆夹具上表面靠近延伸托座处为一沟槽区，该沟槽区布满沟槽。


2.如权利要求1所述的一种溅镀沉积设备的晶圆夹具，其特征在于：所述沟槽区为从靠近延伸托座的内圈开始，向着晶圆夹具外圈方向径向延伸1cm~3cm的区域范围。


3.如权利要求1所述的一种溅镀沉积设备的晶圆夹具，其特征在于：所述沟槽区的沟槽成交叉状的设计，沟槽深度1mm~2mm，沟槽侧壁倾斜角30°~60°，各沟槽的直角处以喷砂处理成圆弧角。


4.如权利要求1所述的一种溅镀沉积设备的晶圆夹具，其特征在于：所述沟槽区的沟槽成嵌套的环状设计，沟槽深度1mm~2mm，沟槽侧壁倾斜角30°~60°，各沟槽的直角处以喷砂处理成圆弧角。

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡志隆，刘崇志，
申请(专利权)人：泰杋科技股份有限公司，北京利宝生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71