专利名称：晶圆承载装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种晶圆承载装置。
背景技术：
—般，在半导体晶片在处理过程中，例如物理气相淀积(PVD)或化学气相淀积(CVD)，反应都是在某个密闭腔室中进行。 以PVD工艺为例， 一般都在可产生等离子体的处理装置进行。这种处理装置具有反应室，在所述反应室内，配置有用于保持待处理晶圆的承载装置。 图1为显示现有PVD装置的纵剖侧视图。如图1所示，该PVD装置包括具有中央开口 100的承载台10和对应承载台10的中央开口 100的流体管路12。承载台10可以是例如静电吸盘(E-Chuck)，在连接有射频发生器(RFPower)并产生静电的情形下具有吸附功能，可以将晶圆W吸附住。流体管路12是设置在承载台IO的下部，其中的一端是正对承载台10的中央开口 IOO，而相对的另一端可以连通于质量流量控制器(Mass Flow Controller,MFC)，所述MFC运作时会产生气体，例如Ar，并通过流体管路12以一定的流量将所述气体自一端排出，所述排出的气体作用于承载台10所承载的晶圆W的背面，使得晶圆W在气体的作用下可悬浮。这样，晶圆W在承载台IO的吸附和气体承托的平衡作用下能以一定间距地悬浮着，并进行相应的PVD工艺。 但是，如图l所示，由于承载台IO具有一定的厚度，故在中央开口 IOO处具有一段供气体流通的空间，气体在通过所述那一段空间时会受到周边射频电能的影响，其中的一部分气体会被激发而形成导电的等离子体(Plasma)，所述等离子体会导致电弧效应，使得在承载台中央那一段管路的周壁以及晶圆的背面都会形成电弧标记。所述电弧标记会刮伤到晶圆并影响到晶圆的良率。另外，在对承载台io进行维护时，同样要求须去除掉这些电弧标记，这样，就得采用物理擦拭或化学反应去除所述电弧标记，但如此往往会对承载台10造成损伤，影响其使用寿命。这对于价格高昂的设备而言，是一个很大的成本消耗。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种晶圆承载装置，避免用于承托晶圆的流体由于受到射频电能的影响而产生导电的等离子体导致电弧效应的问题。 为解决上述问题，本发明提供一种晶圆承载装置，包括具有中央开口的承载台，其
中，在承载台的中央开口内还设有具有通路的屏蔽件。 可选地，所述屏蔽件为中空的圆柱体，所述镂空部分形成通路。 可选地，所述圆柱体包括绝缘材质制作的。 可选地，所述绝缘材质包括陶瓷或石英。 可选地，所述通路的管径是与所述流体管路的管径相一致。 可选地，所述屏蔽件还包括设于其外壁，用于卡合于所述中央开口的周壁的卡合部。
可选地，所述中央开口的周壁上还包括有与卡合部相配合的缺口 。 可选地，所述卡合部为环绕在屏蔽件周壁的弹性元件。 可选地，所述弹性元件为金属弹簧线圈或非金属膨胀圈。 可选地，所述金属弹簧线圈包括由铂、钛或钽制作的。 可选地，所述非金属膨胀圈包括由聚四氟乙或烯碳纤维制作的。 相较于现有技术，本发明提供设于承载台的中央开口的屏蔽件，所述屏蔽件具有
与流体管路相连通的通路，使得通路中的流体免受其周边射频电能的影响，可防止电弧效
应的发生，避免在承载台或晶圆背面残留电弧标记，能增加承载装置的使用寿命，相应提高
晶圆的良率。
图1是现有晶圆承载装置的纵剖侧视图； 图2是本发明晶圆承载装置在第一实施例中的纵剖侧视图； 图3是图2中晶圆承载装置中屏蔽件在第一实施例中的结构示意图； 图4为本发明晶圆承载装置在第二实施例的纵剖侧视图； 图5为本发明晶圆承载装置在第三实施例中的纵剖侧视图。
具体实施例方式
本发明提供一种应用于半导体制程的晶圆承载装置，包括具有中央开口的承载台
和对应承载台的中央开口的流体管路，其中，在承载台的中央开口内还设有具有通路的屏
蔽件，所述通路与流体管路相连通。所述屏蔽件能使得通路中的流体与射频电能相隔离，避
免流体因受到射频电能作用而产生电弧效应。 下面将结合附图对本发明的实施例进行说明。 图2为本发明晶圆承载装置在第一实施例中的纵剖侧视图。如图2所示，晶圆承载装置2是应用于气密性处理容器中(未予以图示)，用于承载晶圆W。在所述气密性处理容器中可对晶圆W进行多种工艺处理，例如物理气相淀积(PVD)、化学气相淀积(CVD)或蚀刻工艺，在本实施例中，是以晶圆进行物理气相淀积工艺为例进行说明的。因所述气密性处理容器为本领域技术人员所熟知，且其结构、特性在本实施方式中未作变动，故不在此赘述。
如图2所示，晶圆承载装置2包括承载架台20、设于承载架台20上部的承载台22。承载台22用于承载晶圆，其可以在连接有射频发生器(RF Power)并产生静电的情形下具有吸附功能，可以将晶圆W吸附住。承载台22的外形与所承载的晶圆一致而呈圆盘状，在承载台22的几何中心处具有一中央开口 220，所述中央开口 220也是呈圆形。承载架台20开设有位于承载台22下方的流体管路240，流体管路240的一端是正对于中央开口 220，而另一端是连通于远端的气体产生装置，例如质量流量控制器(Mass Flow Controller, MFC)。所述MFC运作时会产生气体，例如Ar，并通过流体管路240以一定的流量将所述气体自一端排出并作用于晶圆W的背面，使得晶圆W在气体的作用下可悬浮起来。这样，晶圆W在承载台22的吸附和气体悬托的平衡作用下能与承载台22保持一定间距的情形下稳定地悬浮着。 另外，中央开口 220的周壁上还设有一条缺口 222。缺口 222的截面呈圆弧形。
本发明还包括用于设于承载台22的中央开口 220内的屏蔽件26。如图2所示，显示本发明所提供的屏蔽件26的结构示意图。结合图2和图3，屏蔽件26在中央具有贯通的通路260，在屏蔽件26设置在承载台22的中央开口 220内时，所述通路260是与承载架台20开设的流体管路240相连通，用于提供所述气体通过。由于屏蔽件26处于流通的气体与接通有射频电能的承载台22之间，使得所述气体可免受周边射频电能的影响、或者所受影响相对较小，可避免或减弱随之可能产生的电弧效应及其电弧标记。
在本实施例中，屏蔽件26可以是与中央开口 220相匹配的圆柱体，其中间镂空以形成通路260。与中央开口 220相匹配具体是指所述圆柱体的直径尺寸基本等同于或略小于中央开口 220的直径尺寸。优选地，所述圆柱体的高度可以与中央开口 220的深度保持一致。另外，通路260的管径可以与流体管路240的管径相一致。 另外，屏蔽件26可以采用绝缘材质，例如陶瓷或石英，制作而成。以陶瓷为例，其不仅具有绝缘效果，还有热胀系数小、耐高温、耐磨损、不易氧化等优点，所以具有较高的稳定性和较长的使用寿命。 在屏蔽件26中，在其外壁与通路260的周壁的中间部分可以采用空心结构或实心
结构。在空心结构中，外壁与通路260的周壁之间为空，这样，不仅可以减轻屏蔽件26的整
体重量，还可以利用所述中空部分起到隔热或隔离射频电能影响的作用。 为使屏蔽件26更稳固地定位于中央开口 220内，屏蔽件26还在其外壁设有与中
央开口 220的缺口 222相配合的卡合部262。卡合部262可以为环绕在屏蔽件26的周壁
的弹性元件，在本实施例中，所述弹性元件可以是由金属材质，例如铂、钛或钽，所制作成的
弹簧线圈，不仅具有较佳的弹性，更具有防腐蚀的特性，使用寿命较长。所述弹簧线圈是围
绕在屏蔽件26的周壁。优选地，在屏蔽件26的周壁开设有截面呈弓形的凹槽，供所述弹性
元件的一部分嵌入其中，而另外一部分则凸露于所述周壁，并可在装配卡合时所述弹性元
件的凸露部分恰可对应缺口 222并嵌入其间，起到稳固卡合的作用。上述实施例中的卡合
部262虽以金属弹簧线圈为例进行说明的，但并不以此为限，在其他的实施例中，所述弹性
元件也可以是由非金属材质，例如聚四氟乙或烯碳纤维，所制作成的非金属膨胀圈，应具有
类似的卡合效果。 当需要将屏蔽件26装配于承载台22时，是将屏蔽件26的下部对准承载台22的中央开口 220插入，然后顺势推动屏蔽件26继续往下，在所述向下移动过程中，屏蔽件26的卡合部262会因受到中央开口 220的周壁的挤压而有一定的收縮，直至屏蔽件26的卡合部262下移到对应于中央开口 220的缺口 222处时，卡合部262因没有受到中央开口 220的周壁的挤压而自然扩展，其一部分凸露于屏蔽件26的周壁并对应嵌入中央开口 220的缺口 222，如此即完成了屏蔽件26的装配。装配完成后，屏蔽件26的上部是与承载台22的台面相齐平，屏蔽件26的通路260是与承载台22下方的流体管路240相对齐。
这样，晶圆W在执行PVD工艺过程中，气体Ar可以通过流体管路240和通路260排出至晶圆W的背面，使得晶圆W悬浮起来。由于采用了屏蔽件26，使得通路中的流体与射频电能相隔离，在通路260中流动的气体Ar不会受到中央开口 220侧承载台22中射频电能的直接影响，避免流体因受到射频电能作用而产生电弧标记。 上述描述的仅为本技术方案的一个实施例，但并不以此为限，在奇特实施例中，本技术方案中的屏蔽件还可以有其他的变化例。
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图4显示了本发明晶圆承载装置在第二实施例中的纵剖侧视图。如图4所示，屏
蔽件36在中间形成有通路360，包括设于屏蔽件36的周壁的卡合部362。所述卡合部362
仍可以是金属弹簧线圈，所述金属弹簧线圈的一部分凸露于屏蔽件36的周壁。 与第一实施例不同的是，在本实施例中，承载台32的中央开口 320的周壁上没有缺口。 在本实施例中，在屏蔽件36装配于承载台32后，所述金属弹簧线圈利用其自身弹
性将屏蔽件362稳固地卡合于中央开口 320内，并不影响其使用效果。 图5显示了本发明晶圆承载装置在第三实施例中的纵剖侧视图。如图5所示，与
第二实施例不同的是，在本实施例中，屏蔽件46包括有设于其周壁的多个卡合部462。所述
卡合部462可以是以一定间隔，例如等间隔，地依序设置。另外，卡合部462仍可以是金属
弹簧线圈，所述金属弹簧线圈的一部分凸露于屏蔽件46的周壁。 在本实施例中，在屏蔽件46装配于承载台42后，所述多个金属弹簧线圈利用其自 身弹性将屏蔽件46卡合于承载台42的中央开口 420内，相比于前述采用一个卡合部实现 卡合，在本实施例中，采用多个卡合部可以使得屏蔽件46能够更稳固地装配于承载台42。
综上所述，本发明提供一种应用于半导体制程的晶圆承载装置，包括有装配于承 载台的中央开口内的屏蔽件，所述屏蔽件为中空设计，具有与流通管路相连通的通路，使得 在通路中的流体能与射频电能相隔离，避免流体因受到射频电能作用而产生电弧效应，在 承载台或晶圆上留下电弧标记。 本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技 术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保 护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
权利要求
一种晶圆承载装置，包括具有中央开口的承载台，其特征在于，所述晶圆承载装置还包括供设在承载台的中央开口内并具有通路的屏蔽件。
2. 根据权利要求1所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述屏蔽件为中空的圆柱体，所述镂空部分形成通路。
3. 根据权利要求2所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述圆柱体包括绝缘材质制作的。
4. 根据权利要求3所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述绝缘材质包括陶瓷或石英。
5. 根据权利要求2所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述圆柱体的高度是与承载台的高度保持一致。
6. 根据权利要求1所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述屏蔽件还包括设于其外壁，用于卡合于所述中央开口的周壁的卡合部。
7. 根据权利要求6所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述中央开口的周壁上还包括有与卡合部相配合的缺口。
8. 根据权利要求6所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述卡合部为环绕在屏蔽件周壁的弹性元件。
9. 根据权利要求8所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述弹性元件为金属弹簧线圈或非金属膨胀圈。
10. 根据权利要求9所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述金属弹簧线圈包括由铂、钛或钽制作的。
11. 根据权利要求9所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述非金属膨胀圈包括由聚四氟乙或烯碳纤维制作的。
全文摘要
一种晶圆承载装置，包括具有中央开口的承载台，所述晶圆承载装置还包括供设在承载台的中央开口内并具有通路的屏蔽件。本发明由于在承载台的中央开口中设置有屏蔽件，所述屏蔽件使得射频电能与流体管路中的流体相互隔离，避免在半导体制程中所述流体因受到射频电能作用产生导电的等离子体，导致电弧效应形成电弧标记，减少对晶圆和承载台的破坏，增加其使用寿命，相应提高产品的良率。
文档编号C23C14/50GK101770971SQ20081020539
公开日2010年7月7日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者吴侃, 周华, 邢程 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司