專利名稱：用于物理氣相沉積裝置的輔助治具及其維護方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物理氣相沉積制程，尤其涉及用于物理氣相沉積的輔助治具及 其維護方法。
背景技術(shù)：
物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition, PVD )是半導(dǎo)體器件制造的一項 重要制程，物理氣相沉積裝置包括腔體以及設(shè)置于腔體內(nèi)的靶材和加熱板，腔 體側(cè)面還開有進氣口。通過向腔體內(nèi)通入高壓氣體，轟擊靶材產(chǎn)生金屬離子， 使金屬離子均勻散落到晶圓表面以實現(xiàn)沉積。物理氣相沉積裝置在使用過程中需要采用輔助治具來加以配合，這些輔助 治具包括用于承載晶圓的沉積環(huán)(depring)，套設(shè)在沉積環(huán)上的圓環(huán)蓋板(cover ring),用于覆蓋腔體內(nèi)側(cè)以吸附金屬離子的數(shù)塊擋板，以及加熱板預(yù)熱時使用 的擋片(shutter disc )。圖1是沉積環(huán)和圓環(huán)蓋板在使用狀態(tài)下的俯視圖，目前使用的沉積環(huán)l,其 外徑尺寸小于圓環(huán)蓋板2的內(nèi)徑<D2,因此，當(dāng)圓環(huán)蓋板2套設(shè)在沉積環(huán)1 上時，兩者之間存在較大的縫隙3,在沉積過程中容易發(fā)生相對移動并產(chǎn)生火花， 濺射出的火花顆粒掉落在晶圓上會形成缺陷，從而影響晶圓的良率。在加熱板的預(yù)熱過程中，為了防止金屬離子直接掉落在加熱板上影響其性 能，需要在加熱板上放置擋片來阻擋金屬離子?，F(xiàn)有的擋片如圖2所示，其邊 緣呈弧形，故對金屬離子的阻擋效杲不佳，容易在加熱板對應(yīng)擋片邊緣的位置 產(chǎn)生一定的顆粒污染。設(shè)置于物理氣相沉積裝置內(nèi)的這些輔助治具需秀定期清洗維護，通常采用 酸或有機物溶液對沉積環(huán)、擋板、擋片等進行清洗，去除掉大部分金屬離子后 再放回腔體內(nèi)使用。然而，清洗后的輔助治具上會殘留部分酸或有機物溶液，對吸附力有一定影響，因此現(xiàn)有的沉積裝置，每工作75kw/h就需作一次清理維護，成本較高，且維護過程約占用28小時，嚴(yán)重影響了晶圓的產(chǎn)量。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于物理氣相沉積裝置的輔助治具及其維護方 法，以減少氣相沉積過程中產(chǎn)生的顆粒污染現(xiàn)象，并延長輔助治具的維護周期， 降低維護成本，提高晶圓的產(chǎn)量。為了達到上述的目的，本發(fā)明提供一種用于物理氣相沉積裝置的輔助治具，所述的物理氣相沉積裝置具有一腔體和一加熱板，所述的輔助治具包括用于 承載晶圓的沉積環(huán)，套設(shè)在沉積環(huán)上的圓環(huán)蓋板，用于覆蓋腔體內(nèi)側(cè)的數(shù)塊擋 板，以及加熱板預(yù)熱時使用的擋片，其中，所述沉積環(huán)的外徑與圓環(huán)蓋板的內(nèi) 徑大小相匹配，當(dāng)圓環(huán)蓋板套設(shè)在沉積環(huán)上時，兩者不發(fā)生相對移動。 進一步地，所述擋片的邊緣為直角。本發(fā)明還提供了 一種維護物理氣相沉積裝置的輔助治具的方法，在對所述的輔助治具進行清洗之后再執(zhí)行一 高溫烘干步驟。進一步地，該高溫烘干步驟在大于100攝氏度的氮氣環(huán)境中進行。 本發(fā)明通過改善沉積環(huán)和圓環(huán)蓋^1的匹配程度，改進擋片的邊^(qū)^形狀，可有效減少物理氣相沉積及其預(yù)熱過程中對晶圓及加熱板造成的顆粒污染情況，通過在清洗輔助治具之后增加一高溫烘干步驟，可有效延長輔助治具的維護周期，降低維護成本，提高晶圓的產(chǎn)量。


本發(fā)明的用于物理氣相沉積裝置的輔助治具由以下的實施例及附圖給出。圖1為沉積環(huán)和圓環(huán)蓋板在使用狀態(tài)下的俯視圖；圖2為現(xiàn)有的擋片的側(cè)-見圖；圖3為本發(fā)明所采用的擋片的側(cè)一見圖。
具體實施方式
以下將對本發(fā)明的用于物理氣相沉積裝置的輔助治具及其維護方法作進一 步的詳細描述。本發(fā)明的用于物理氣相沉積裝置的輔助治具包括沉積環(huán)、圓環(huán)蓋板、擋片 和數(shù)塊擋板。參見圖1，為了防止氣相沉積過程中因沉積環(huán)1和圓環(huán)蓋板2發(fā)生 相對移動而產(chǎn)生火花造成晶圓表面的缺陷，本發(fā)明通過增加沉積環(huán)1的外徑0>,來減小沉積環(huán)1與圓環(huán)蓋板2之間的縫隙3。于本發(fā)明的實施例中，保持圓環(huán)蓋 板2的內(nèi)徑02不變，而將沉積環(huán)1的外徑從原先的352mm增加到368mm， 使兩者之間的縫隙3大大減小，從而避免了沉積環(huán)1和圓環(huán)蓋板2的相對移動。在預(yù)熱加熱板的過程中，為了能夠更嚴(yán)密地遮蓋加熱板，本發(fā)明所采用的 擋片具有如圖3所示的結(jié)構(gòu)，其邊緣為直角，而非弧形，故不會出現(xiàn)加熱板對 應(yīng)擋片邊緣處形成顆粒污染的現(xiàn)象。當(dāng)然，另一種替代方法是直接采用晶圓來 進行預(yù)熱，由于晶圓放置在加熱板上，其與加熱板之間的距離很小，原子很難 進入，因此能夠起到較好的阻擋效果。每當(dāng)氣相沉積裝置運行一段時間后，需要采用酸或有機物溶劑對這些輔助 治具進行清洗。為了防止清洗溶劑的殘余影響到擋片、擋板的吸附力，本發(fā)明 在清洗步驟之后還增加了一高溫烘干步驟，將清洗后的輔助治具置于100攝氏 度以上的高溫環(huán)境中烘烤12小時，并不斷通入氮氣，使氮氣循環(huán)流動。經(jīng)過該 烘千步驟后，輔助治具的表面不會留有較多的清洗溶劑殘余，其對金屬離子的 吸附力較好，故使用時間也會增加，從而延長了輔助治具的維護周期，降低了 維護成本，提高了產(chǎn)率。
權(quán)利要求
1、一種用于物理氣相沉積裝置的輔助治具，所述的物理氣相沉積裝置具有一腔體和一加熱板，所述的輔助治具包括用于承載晶圓的沉積環(huán)，套設(shè)在沉積環(huán)上的圓環(huán)蓋板，用于覆蓋腔體內(nèi)側(cè)的數(shù)塊擋板，以及加熱板預(yù)熱時使用的擋片，其特征在于，所述沉積環(huán)的外徑與圓環(huán)蓋板的內(nèi)徑大小相匹配，當(dāng)圓環(huán)蓋板套設(shè)在沉積環(huán)上時，兩者不發(fā)生相對移動。
2、 如權(quán)利要求1所述的用于物理氣相沉積裝置的輔助治具，其特征在于 所述擋片的邊緣為直角。
3、 一種維護物理氣相沉積裝置的輔助治具的方法，其特征在于對所述的 輔助治具進行清洗，并于清洗之后執(zhí)行一高溫烘干步驟。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的高溫烘干步驟在大于100 攝氏度的氮氣環(huán)境中進行。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于物理氣相沉積裝置的輔助治具及其維護方法。采用現(xiàn)有的輔助治具在預(yù)熱及沉積過程中容易出現(xiàn)加熱板和晶圓表面的顆粒污染現(xiàn)象，且輔助治具需經(jīng)常維護清洗，成本較高。本發(fā)明的用于物理氣相沉積裝置的輔助治具，用于具有一腔體和一加熱板的物理氣相沉積裝置，所述的輔助治具包括沉積環(huán)，套設(shè)在沉積環(huán)上的圓環(huán)蓋板，用于覆蓋腔體內(nèi)側(cè)的數(shù)塊擋板，以及加熱板預(yù)熱時使用的擋片，其中，所述沉積環(huán)的外徑與圓環(huán)蓋板的內(nèi)徑大小相匹配，當(dāng)圓環(huán)蓋板套設(shè)在沉積環(huán)上時，兩者不發(fā)生相對移動。采用本發(fā)明的輔助治具及維護方法可減少氣相沉積過程中產(chǎn)生的顆粒污染現(xiàn)象，并延長輔助治具的維護周期，降低維護成本，提高晶圓的產(chǎn)量。
文檔編號C23C14/50GK101328571SQ200710042419
公開日2008年12月24日 申請日期2007年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者鋒 周, 孫佳儒 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司