晶片夹持系统技术方案

一种应用于半导体制作用以支持一工作件的夹持系统，该夹持系统包括：一有一上表面的支座用以支撑一半导体晶圆，若干个气孔以及沟槽。该气孔经过该支座并且提供让气体到达半导体晶圆的沟道。该沟槽被成形在该支座的上表面并且在该气孔间连接。与现有技术相比，由于提供了气孔和沟槽，因此增进了在处理晶圆的冷却效果，同时由于晶圆表面上的温度分布的一致性增大，生产量将由于处理时间减少而大幅增加。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种夹持系统，特别涉及一种可应用于半导体制作过程的系统，用来支持一工作件和控制处理温度。一静电夹持系统一般都借助使用一静电力来支持一片晶圆在一平台之上，不是借助安置相反的电荷在晶圆和平台之上，就是借助安置电荷于晶圆或平台上。与传统的夹持步骤比较，其主要为机械夹，一静电夹持系统能够避免与电子组件和装置要被成形于其上的半导体晶圆的边做直接接触。在次微米和超次微米的半导体处理中，在一个晶圆上的装置外观尺寸是非常小的，因此在每一个处理步骤中的处理参数控制就变得非常重要。以电浆处理室为例，如室压力，室温度，和晶圆温度的参数是极重要的。通常地，电浆处理步骤包含应用电磁能至一晶圆上以处理高能量制作，例如蚀刻晶圆表面或沉积一新材料于晶圆上。特别在一典型的电浆蚀刻过程中，电浆反应会增加在晶圆之上的温度，并且因此冷却系统就被需要以去维持晶圆的表面温度在指定的范围之内。附图说明图1-1和图1-2说明在电浆处理室10中，一种静电夹持系统12的传统晶圆冷却设计。图1-1说明支持一晶圆14的夹持系统12的侧视图。图1-2说明一有若干个气孔16在上表面的夹持系统12的俯视图，该夹持系统12支持如图1-1所显示的晶圆。在晶圆处理操作中，气孔16会喷气以在晶圆14和夹持系统12间增进热传导。图1-2也说明了在静电夹持系统12中，四个推出栓或提出栓18的使用。图1-3说明晶圆14的断面图以及静电夹持系统12的支持面12a。如说明于图1-3中，冷却气孔16和晶圆14背部的接触面积是被限制于气孔16的孔面积。由此被限制的冷却接触面积会导致在电浆处理操作中的许多问题。一旦电浆处理室10被打开以允许以一种蚀刻或沉积制作的晶圆表面的电浆轰炸，晶圆14的的表面温度会严重升高。然而，由气孔16所提供之限制的冷却接触只有在气孔16被提供的附近区域有效地散热。在晶圆表面的热量增加，特别是在位于离气孔很远的区域，增加了晶圆温度并因此可能改变处理特性。此局部的热量增加也会导致整个晶圆温度分布的不一致性。此不规则的温度分布可能会引起晶圆变形。此外，此不规则的温度分布也会改变在晶圆表面不同区域的电浆轰炸的效率，并且会招致其它影响产品生产和一致性的制作缺陷。为了要避免这些问题，操作电浆的电力密度就必须被降低，并且这些调整通常会增加每一晶圆的处理时间和降低电浆处理室10的生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种夹持系统，该夹持系统可以支持工件并能有效地控制工件地温度。本专利技术提供的夹持系统，包括有一上表面用来支持一半导体晶圆的一支座，若干个穿过支座的气孔(提供沟道给气体穿过的气孔)，以及若干个沟槽(连接气孔的槽)于该支座的上表面。在本专利技术的一个方面上，该夹持系统还包含一种把气体抽打至气孔和沟槽中的气体供应装置。在本专利技术的另一个方面上，该气孔包括第一组气孔以第一个半径以圆形的模式被安排在该支座上，以及第二组气孔以第二个半径以圆形的模式被安排在该支座上；第二个半径大于第一个半径。然而在本专利技术的另一个方面上，该夹持系统也包含位在支座中心的一中心气孔，以及包含在该中心气孔与该第一组气孔间连接的沟槽，该沟槽为在该支座上表面的弯曲沟槽。仍然在本专利技术的另一个方面上，这些沟槽包括一连接第一组气孔的第一组圆形沟槽，以及包括一连接第二组气孔的第二组圆形沟槽。本专利技术还提供一种静电夹持系统，包括有一上表面用以支持一半导体晶圆的一支座，包括若干个通过该支座的气孔，该气孔提供沟道以让气体到达该半导体晶圆，以及包括若干个沟槽在该支座的上表面，这些沟槽包含在该气孔间连接的直线沟槽和弯曲沟槽。本专利技术还提供一种夹持系统，包括有一上表面用以支持一半导体晶圆的一支座，包括很多通过该支座的气孔，该气孔提供沟道以让气体到达该半导体晶圆。该气孔包括一中央气孔于该支座的中心，包括一第一组气孔以第一个半径以圆形的模式被安排在该支座上，以及包括一第二组气孔以第二个半径以圆形的模式被安排在该支座上；第二个半径大于第一个半径。该夹持系统也包括若干个沟槽在该支座的上表面，其中，该沟槽包含在该中心气孔与该第一组气孔间连接的中心沟槽；该沟槽为弯曲沟槽位于该支座的上表面，包含在该第一组气孔间连接的第一个圆形沟槽，包含在该第二组气孔间连接的第二个圆形沟槽，包含在该第一组气孔和该第二组气孔间连接的直线沟槽，以及包含连接该第二组气孔至该第一个圆形沟槽的弯曲沟槽。本专利技术的效果是与现有技术相比，本专利技术由于提供了气孔与沟槽，因此增进了在处理中晶圆的冷却效果。并且在晶圆表面上的温度分布一致性增大，生产量将会由于处理时间减少而大幅增加。34～支座；36a～中心气孔；36b、36c～气孔；38a～曲线沟槽；38b～第一个圆形沟槽；38c～第二个圆形沟槽；38d～直线沟槽；38e～曲线沟槽。图2-1说明一种与本专利技术一致的用以支持一半导体晶圆32的夹持系统30之剖面图。该夹持系统可为一静电夹持系统或其它型式的夹持系统，如传统的机械夹持系统。在本专利技术的一个实施例中，夹持系统30是一种静电夹持系统，该夹持系统30运作于一电浆处理室中以进行蚀刻或沉积制作过程。该夹持系统30包含一支座34，该支座34有一用以支持该半导体晶圆32的上表面。图2-2为该夹持系统30的俯视图。参照于图2-2，该夹持系统30包括若干个穿透该支座34的气孔，如，36a，36b，以及36c。气孔36a，36b，以及36c提供沟道让气体到达该半导体晶圆32的背面以作为热传导的介质。该夹持系统30也有若干个沟槽在该支座34的上表面，如，38a，38b，38c，38d，和38e，并且沟槽38a，38b，38c，38d，和38e在气孔36a，36b，和36c中连接。该沟槽38a，38b，38c，38d，和38e为成形于该支座34上表面的凹入沟道，并且可能有一个从0.1至数毫米范围的宽度和深度。一大约0.5毫米的宽度是被使用于一个较佳的实施例中。该夹持系统30可以有一气体供应装置40以抽打气体至该气孔36a，36b，和36c中以及至该沟槽38a，38b，38c，38d，和38e中。在使用该夹持系统30于一几乎是真空环境的电浆处理室中的应用中，由该气体供应装置40所抽打的气体可作为一热传导的介质，以控制该晶圆32的温度。在一个较佳的实施例中，该气体供应装置40抽打钝气，如氦，至该气孔36a，36b，和36c中，以及至该沟槽38a，38b，38c，38d，和38e中。在该支座34上表面的气孔36a，36b，和36c，以及沟槽38a，38b，38c，38d，和38e能够以不同的方式或模式被安排，以符合一个处理室的冷却需求和处理特性。在本专利技术的一个实施例中，第一组气孔36b是以第一个半径以圆形的模式被安排在该支座34上，以及第二组气孔36c是以第二个半径以圆形的模式被安排在该支座34上。如图2-2所示，第二个半径大于第一个半径。更进一步地，该夹持系统30可能有一中心气孔36a以及在该中心气孔36a与该第一组气孔36b之间连接的沟槽38a。这些沟槽38a是成形在该支座34上表面的曲线沟槽。另外的沟槽也能在气孔之间，在气孔与沟槽之间，或在沟槽之间被加入。作为另一个实施例，这些沟槽包括在该第一组气孔36b之间连接的第一个圆形沟槽38b。这些沟槽也包括在该第二组气孔36c之间连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种夹持系统，包括：一支座，其具有一上表面以支持一半导体晶圆； 若干个气孔，通过该支座，其特征在于， 该等气孔提供沟道让气体通过；及 若干个沟槽，位在该支座的上表面，该等沟槽连接该等气孔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种夹持系统，包括一支座，其具有一上表面以支持一半导体晶圆；若干个气孔，通过该支座，其特征在于，该等气孔提供沟道让气体通过；及若干个沟槽，位在该支座的上表面，该等沟槽连接该等气孔。2.如权利要求1所述的夹持系统，其特征在于，其是一种静电夹持系统。3.如权利要求1所述的夹持系统，其特征在于，还包括一气体供应装置，抽打气体至该等气孔和沟槽中。4.如权利要求1所述的夹持系统，其特征在于，所述的气孔包括第一组气孔，以第一个半径以圆形的模式被安排在该支座上；以及第二组气孔，以第二个半径以圆形的模式被安排在该支座上，该第二个半径大于该第一个半径。5.如权利要求4所述的夹持系统，其特征在于，还包括一中心气孔，位于该支座的中心；以及若干个沟槽，在该中心气孔与该第一组气孔间连接，此若干个沟槽为位在该支座上表面的曲线沟槽。6.如权利要求4所述的夹持系统，其特征在于，所述的沟槽包括一第一组圆形沟槽，连结该第一组气孔；以及一第二组圆形沟槽，连结该第二组气孔。7.如权利要求4所述的夹持系统，其特征在于，所述的沟槽包括若干个直线沟槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈复生，
申请(专利权)人：华邦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]