物理氣相沉積設備制造技術

本實用新型專利技術提出物理氣相沉積設備包括：添加一種前端固定帶小孔圓形凈化盤的快閃手臂，并通過從物理氣相沉積工藝腔外接入的一凈化氣體管路向圓形凈化盤的小孔通氣，對電子卡盤表面進行氣體吹拂，從而達到去除顆粒的效果，進而增加電子卡盤對半導體晶片吸力的穩(wěn)定性，避免了破片的情況發(fā)生。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術一般涉及半導體生產領域，特別涉及應用在物理氣相沉積設備方面。
技術介紹
半導體組件的形成一般是在一或多個處理腔室中執(zhí)行，且該些處理腔室一般是結合以形成一在可控制的處理環(huán)境中處理多個半導體晶片的多腔室處理系統。為了維持工藝的一致以及確保處理腔室的最佳效能，會周期性地進行多種的調節(jié)(Condition)操作。舉例來說，一通常實施于物理氣相沉積處理腔室的調節(jié)操作為預燒(Burn-in)工藝，其中一靶材設置于該物理氣相沉積處理腔室中，并透過等離子體的轟擊(Bombard)而在執(zhí)行半導 體晶片工藝之前移除該靶材上的氧化物或其他污染物。另一種常實施的調節(jié)操作為貼合(Pasting)工藝，其中一覆蓋層是涂布于處理腔室表面的沉積材料上，以預防該材料自該處理腔室表面剝落，并在接續(xù)工藝中污染半導體晶片。請參考圖I和圖2，現有技術中物理氣相沉積設備結構，一般包括以下部件提供有一內部容積的物理氣相沉積腔室主體I ;在腔室主體內部側壁提供一個自由旋轉伸縮回腔室側壁的快門手臂2 ；在所述快門手臂2前端上放置一圓形遮盤3 ；在腔室內部下端提供一個固定于基底撐5上的電子卡盤(electrical chuck) 4 ；在前述兩種調節(jié)操作中，遮盤是通過傳送快門手臂而設置于處理腔室中的半導體晶片支撐件一基底撐上電子卡盤的頂部，以預防任何物質沉積于該電子卡盤上。因此，該遮盤的形狀對于該快門手臂搬運及放置的定位精準度，以及對電子卡盤的覆蓋范圍來說是很重要的，前述任何一者出錯皆會導致調節(jié)操作的過程中，電子卡盤的上表面發(fā)生不期望的暴露情形。然而，在現有技術中，電子卡盤的表面經常會粘附一些沉積氣體反應生成的沉積顆粒，從而影響電子卡盤對半導體晶片的吸力穩(wěn)定性，使得半導體晶片出現位置偏移，進而導致半導體晶片破片等情形。
技術實現思路
本技術提出一種物理氣相沉積設備，其目的在于能夠對電子卡盤進行吹拂凈化，達到去除其表面沉積顆粒的目的，從而避免了由電子卡盤對半導體晶片吸附性不穩(wěn)定而導致的半導體晶片出現位置偏移的問題，進而減少了導致半導體晶片破片情形的出現。為了實現上述目的，本技術提出物理氣相沉積設備，其主要部件包括 一物理氣相沉積腔室，一側設有開口 ；一基底撐，固定在所述物理氣相沉積腔室內底部；一電子卡盤，位于所述物理氣相沉積腔室內并固定在所述基底撐頂部；一快閃手臂，位于在所述物理氣相沉積腔室設有開口的一側，通過所述開口進出所述物理氣相沉積腔室；一遮盤，位于所述物理氣相沉積腔室內并平放在所述快閃手臂前端的上表面；一帶小孔的圓形凈化盤，位于所述物理氣相沉積腔室內并固定在所述快閃手臂前端下表面，所述小孔朝向所述電子卡盤的上表面；一凈化氣體管路，從所述開口伸入到所述物理氣相沉積腔室中并與所述帶小孔的圓形凈化盤相接，連通所述小孔；進一步地，所述遮盤的材質為鋁或鋁硅合金。進一步地，所述帶小孔的圓形凈化盤的材質為鋁或鋁硅合金。進一步地，所述小孔均勻分布在所述凈化盤表面，個數大于等于5個，小孔直徑為O.5mnTl0mmo·進一步地，所述帶小孔的圓形凈化盤直徑小于遮盤的直徑，且大于或等于所述電子卡盤的直徑。進一步地，所述凈化氣體管路包括位于所述物理氣相沉積腔室外的腔外部分、位于所述物理氣相沉積腔室內的腔內部分以及連接所述腔外部分與腔內部分的金屬軟管。進一步地，還包括一氣源，置于所述物理氣相沉積腔室外部。進一步地，所述氣源包括氬氣管路、氮氣管路和氫氣和氬氣混合管路。進一步地，所述凈化氣體管路位于所述物理氣相沉積腔室外的一端連接所述氬氣管路或氮氣管路。進一步地，所述凈化氣體管路上還設有一個調節(jié)閥和一個手控閥。進一步地，所述凈化氣體管路位于物理氣相沉積腔室內部分通過焊接方式固定在所述快閃手臂下表面上。進一步地，所述帶小孔的圓形凈化盤通過焊接方式固定在所述快閃手臂前端下表面。進一步地，所述帶小孔的圓形凈化盤與所述快閃手臂前端一體成型。與現有技術相比，本技術提出物理氣相沉積設備的有益效果主要表現在添加一種前端固定有圓形凈化盤的快閃手臂，并通過從物理氣相沉積工藝腔外接入的一凈化氣體管路向圓形凈化盤的小孔通氣，對電子卡盤表面進行氣體吹拂，從而達到去除顆粒的效果，進而增加電子卡盤對半導體晶片吸力的穩(wěn)定性，避免了破片的情況發(fā)生。附圖說明圖I是現有技術中物理氣相沉積設備的剖面結構示意圖；圖2是現有技術中物理氣相沉積設備的快閃手臂底部結構示意圖；圖3是本技術物理氣相沉積設備的剖面結構示意圖；圖4是本技術物理氣相沉積設備的快閃手臂底部結構示意圖。具體實施方式為了便于了解，以下結合附圖對本技術作進一步的描述。請參考圖3，本技術的物理氣相沉積設備包括一個物理氣相沉積腔室1，所述物理氣相沉積腔室I內部側壁上有一快閃手臂2、平放在所述快閃手臂2前端上表面的遮盤3、腔室內底部的基底撐5和通過卡槽固定于基底撐5上表面的電子卡盤4 ;所述快閃手臂2前端下表面通過焊接固定一個帶小孔的圓形凈化盤6，其小孔朝向電子卡盤4的上表面；從物理氣相沉積腔室I外的氣源11接出一管氮氣或氬氣管路并分出一凈化氣體管路10，在凈化氣體管路10上依次串聯調節(jié)閥9和手控閥8，凈化氣體管路10通過金屬軟管(圖中未示出)連接到腔內凈化氣體管路7上，腔內凈化氣體管路7通過焊接固定在快閃手臂2下表面并與帶小孔的圓形凈化盤5通過卡槽進行連接。這里需要說明的是因為快閃手臂2是要經常旋轉進出物理氣相沉積腔室1，所以凈化氣體管路10與腔內凈化氣體管路7應該使用材質結實，可伸縮變形的金屬軟管連接，防止破損，導致凈化氣體的泄露。請參考圖4，所述帶小孔的圓形凈化盤6材質為由鋁或鋁硅合金，小孔個數大于等于5個,小孔均勻分布在圓形凈化盤6上,且其直徑小于遮盤3的直徑大于電子卡盤4的直徑，優(yōu)選等于電子卡盤4的直徑，這樣才能保證凈化氣體對電子卡盤4的上表面進行全面吹拂。請參考圖4，所述腔內凈化氣體管路7固定在快閃手臂2的下表面，并與帶小孔的圓形凈化盤6通過卡槽連接在一起。所述遮盤3的材質為鋁或鋁硅合金。所述調節(jié)閥9的可調節(jié)范圍為(T50000sccm。所述凈化氣體管路10應從氣源11接出的氮氣管路或氬氣管路分出的支管路，因為凈化氣體對腔內電子卡盤4進行吹拂，使用不容易跟電子卡盤4或其他部件反應的惰性氣體，這樣才能保證后續(xù)沉積不受影響。下面結合實施例對本技術進行進一步的描述。實施例I在本技術中，使用鋁材質的物理氣相沉積設備，提供鋁遮盤和鋁材質帶小孔的圓形凈化盤。在快閃手臂前端下方，通過焊接固定鋁材質帶小孔的圓形凈化盤，所述圓形凈化盤直徑與電子卡盤直徑一致，所述小孔直徑為3mm，個數為30。在快閃手臂下方，通過焊接固定一凈化氣體管路，此凈化氣體管路與所述帶小孔的圓形凈化盤通過卡槽連接。從氣源分出的氬氣管路上接一支路作為凈化氣體管路，在所述凈化氣體管路上串聯一個調節(jié)范圍為(T50000sccm的調節(jié)閥和一個手控閥。使用金屬軟管連接上腔外凈化氣體管路與腔內凈化氣體管路。在做腔室調節(jié)(condition)操作前，快閃手臂托著遮盤旋轉進入腔內，并且置于電子卡片之上，在快閃手臂旋轉出腔室前，打開手控閥進行通氣，凈化氣體通過凈化管路進入圓形凈化盤，再通過小孔對電子卡片表面進行吹拂，通過調節(jié)閥控制凈化氣體流量的大小。在吹本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種物理氣相沉積設備，其特征在于，其主要部件包含：一物理氣相沉積腔室，一側設有開口；一基底撐，固定在所述物理氣相沉積腔室內底部；一電子卡盤，位于所述物理氣相沉積腔室內并固定在所述基底撐頂部；一快閃手臂，位于在所述物理氣相沉積腔室設有開口的一側，通過所述開口進出所述物理氣相沉積腔室；一遮盤，位于所述物理氣相沉積腔室內并平放在所述快閃手臂前端的上表面；一帶小孔的圓形凈化盤，位于所述物理氣相沉積腔室內并固定在所述快閃手臂前端下表面，所述小孔朝向所述電子卡盤的上表面；一凈化氣體管路，從所述開口伸入到所述物理氣相沉積腔室中并與所述帶小孔的圓形凈化盤相接，連通所述小孔。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：何龑，楊小軍，
申請(專利權)人：中芯國際集成電路制造上海有限公司，
類型：實用新型
國別省市：