发明名称 晶圆涂覆装置夹钳环防止翘曲之方法及装置
摘要 用于将一连串半导体晶圆固持在将气相沉积涂覆至晶圆上之晶圆托架之夹钳环,其翘曲可利用热膨胀系数与沉积在晶圆之涂覆材料相同或相近之的材料所形成之夹环而可减缓。形成该环之材料亦较佳地具有一高弹性模数、高热传导系数与一高降伏强度。对于半导体晶圆背侧导热性极有助益之钽及金,其沉积时所使用之夹钳环以钼制者为佳。更换以热膨胀系数与沉积在晶圆之涂覆材料相同或相近之的材料所形成之夹环,可延缓过度之翘曲,且具有较佳之其他性质。较佳地,夹钳环具有一稍微小于晶圆之大致呈圆形的开口,且在该环之内缘上具有一平直线以对应一工业标准晶圆外缘上之定位平直缘,如此将使环在夹持晶圆之整个外缘期间啮合该晶圆。一环具有少数个以弹簧安装至托架之离散的安装点,且较佳地具有一组连接于其上之闩锁。
申请公布号 TW448529 申请公布日期 2001.08.01
申请号 TW089100061 申请日期 2000.01.04
申请人 东京威力科创有限公司 发明人 爱拉 瑞斯
分类号 H01L21/68 主分类号 H01L21/68
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种晶圆托架夹钳环,系用于一半导体加工装置中,该夹钳环包括:一环形盘,系由钼质形成且具有一由晶圆内侧啮合边缘所包围之大致呈圆形之开口,该盘具有一沈积室侧及一晶圆啮合侧、三个闩锁安装孔洞及掣爪组系邻接着该盘之晶圆啮合侧上之内缘并且以等角度间隔环绕着该盘设置、三个螺旋弹簧安装孔洞系以等角度间隔环绕着该盘设置、以及三个叶片弹簧安装孔洞系以等角度间隔环绕着该盘设置。2.如申请专利范围第1项之晶圆托架夹钳环,其中:晶圆啮合边缘之大部分周边系圆形且包括一横跨剩余周边之弦区段,以使其外型配合周边上具有一定位平直缘之传统半导体晶圆的外缘。3.如申请专利范围第1项之晶圆托架夹钳环,其中:环形盘具有大致上为平坦的上表面及下表面。4.一种固持一晶圆于一半导体晶圆加工装置且沈积一钽质与金质层于该晶圆上之方法,该方法之步骤包括:将有薄膜环绕沉积在边缘之该晶圆面与基本上由钼所构成之环形碟片内缘啮合,且藉此将晶圆夹持至晶圆托架;固持晶圆于一物理气相沈积装置室中,其侧边系以一面对着一钽质涂覆材料飞溅靶的环形钼质盘啮合着;藉由一飞溅涂覆加工程序沈积一钽质薄膜于晶圆上时亦将沈积一钽质环形层于邻接钼质环内缘之环状区域上;固持晶圆于一物理气相沈积装置室中,其侧边系以一面对着一金质涂覆材料飞溅靶的环形钼质盘啮合着;藉由一飞溅涂覆加工程序沈积一金质薄膜于晶圆上时亦将沈积一金质环形层于邻接钼质环内缘之环状区域上;及自托架移除晶圆并于一第二晶圆上执行啮合步骤,且在第二晶圆上重复该固持与沈积步骤。5.如申请专利范围第4项之方法,另包括重复至少一千次该自托架移除一晶圆之步骤,再于一另一晶圆上执行啮合步骤,以及于另一晶圆上执行该固持与沈积步骤。6.如申请专利范围第4项之方法,其中:该啮合步骤又包括闩锁该晶圆至环形钼质环的步骤,其中系藉由旋转复数个安装于盘上背对于该靶之一侧的闩锁至晶圆背对于该靶之表面上以便将晶圆夹持于闩锁与钼质盘之间。7.如申请专利范围第4项之方法,其中:配置一平坦之环形盘,系由钼质形成且具有一大致呈圆形之晶圆内侧啮合边缘、三个闩锁安装孔洞及掣爪组系邻接着内缘并且以等角度间隔环绕着该盘设置、三个螺旋弹簧安装孔洞系以等角度间隔环绕着该盘设置、以及三个叶片弹簧安装孔洞系以等角间隔环绕着该盘设置。8.一种减缓夹钳环在一半导体晶圆真空沈积装置中翘曲之方法,该方法之步骤包括:自一沈积装置之晶圆托架上移除一具有涂覆材料之沈积层的夹钳环;及以一替代夹钳环代替业经移除之夹钳环,其中该替代夹钳环系由一具有热膨胀系数几乎与在装置中沈积于晶圆上之涂覆材料的热膨胀系数相等之材料所形成。9.如申请专利范围第8项之方法,其中:沈积之涂覆材料包括钽且替代夹钳环之材料主要为钼。10.如申请专利范围第8项之方法,其中:沈积之涂覆材料包括金且替代夹钳环之材料主要为钼。11.如申请专利范围第8项之方法,其中:沈积之涂覆材料包括钽及金且替代夹钳环之材料主要为钼。12.一种飞溅系统,包括:一飞溅靶,系由一具有一给定之热膨胀系数之涂覆材料形成;及一晶圆托架具有一晶圆夹钳环,其中该环系由一具有一热膨胀系数大约相等于给定之热膨胀系数的材料形成。13.一种以飞溅涂覆一半导体晶圆之方法,包括下列步骤:以一夹钳环夹持一半导体晶圆,其中该环系由一具有一给定之热膨胀系数的材料形成;及使用一具有给定之热膨胀系数的材料飞溅涂覆受夹持之半导体晶圆。图式简单说明:第一图系应用本发明之原理之一半导体晶圆加工装置之一晶圆托架的背侧图。第二图系第一图之晶圆托架之分解透视图。第三图系用沿第一图之线3-3之剖面图,显示第一图及第二图之晶圆托架的一闩锁总成在特别有用于加工晶圆背侧时之配置。第四图系一种适合以物理气相沈积涂覆譬如沈积于一半导体晶圆上之一钽-钽-金(Ta-Ta-Au)复数层背侧薄膜的复数层于一半导体晶圆上之一半导体晶圆加工装置的局部剖面图。第五图系在使用第一图-第三图之晶圆托架的第四图之半导体晶圆加工装置中,沿第四图之线5-5的一飞溅涂覆加工室之剖面图。第六图系一图表,显示元件温度与加工时间之关系。第七图系类似于第三图之一剖面图,显示在清洁状态下之第一图-第三图之托架的一夹钳环。第七图A系类似于第七图之一剖面图,显示一不锈钢夹钳环在累积大约0.040英寸厚之钽质薄膜时的情形。第七图B系类似于第七图A之一剖面图,显示一钼质夹钳环在累积大约0.040英寸厚之钽质薄膜时的情形。
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