專利名稱：金屬淀積腔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)，尤其涉及一種金屬淀積腔。
背景技術(shù)：
金屬化是芯片制造過程中在絕緣介質(zhì)薄膜上淀積金屬薄膜以及隨后刻印圖形以 便形成互連金屬線和集成電路的孔填充塞的過程。 在絕緣介質(zhì)薄膜上淀積金屬薄膜是在金屬淀積腔中完成的，鋁在芯片制造業(yè)中是 最普遍的互連金屬，現(xiàn)以鋁淀積腔為例介紹現(xiàn)有技術(shù)的金屬淀積腔。 參見圖l，現(xiàn)有技術(shù)的金屬淀積腔包括可升降的支撐架(lift hoop)ll、加熱臺(tái) (heater) 12、卡環(huán)(clamp ring) 13和保護(hù)遮罩14 ;所述支撐架11包括底座111和四個(gè)環(huán) 設(shè)在底座111上的支撐柱112 ;所述保護(hù)遮罩14的底部設(shè)有一圓孔，所述卡環(huán)13設(shè)置在該 圓孔的圓周上。 參見圖2，所述卡環(huán)13上設(shè)有四個(gè)插孔131，所述四個(gè)插孔131的位置與所述四個(gè) 支撐柱112相對(duì)應(yīng)。 往硅片15表面上的絕緣介質(zhì)薄膜上淀積鋁時(shí)，該硅片15先放置在所述支撐柱112 上，同時(shí)所述四個(gè)支撐柱112的頂部對(duì)應(yīng)插入所述卡環(huán)13的四個(gè)插孔131內(nèi)，四個(gè)支撐柱 112支撐所述卡環(huán)13，再提升所述加熱臺(tái)12，使所述硅片15夾在所述加熱臺(tái)12與所述卡環(huán) 13之間，依靠所述卡環(huán)13自身的重力壓住所述硅片15(如圖1所示)，鋁離子沿垂直于水 平面的方向?yàn)R射到所述硅片15表面上的絕緣介質(zhì)薄膜上，在淀積金屬薄膜的過程中，所述 硅片15擱置在所述加熱臺(tái)12上。 現(xiàn)有技術(shù)中，由于工藝上無法避免的誤差，所述卡環(huán)13上的四個(gè)插孔131的大小 并不完全相同，導(dǎo)致所述支撐柱112的頂部對(duì)應(yīng)插入所述插孔131內(nèi)后，所述卡環(huán)13的中 心01與所述硅片15的中心02不在同一條垂直于水平面的直線上(如圖1所示)。因此， 在淀積鋁的工藝過程中，所述硅片15并不位于所述卡環(huán)13的正中央而是略偏向所述卡環(huán) 13的一側(cè)，這樣，所述卡環(huán)13內(nèi)環(huán)邊緣露出來，在淀積鋁的過程中，鋁離子可以濺射到該硅 片15和所述卡環(huán)13之間的間隙里，使所述硅片15粘貼在所述卡環(huán)13上。
如圖3所示，取所述硅片15時(shí)，所述支撐架11和加熱臺(tái)12下降，隨之下降的所述 硅片15—部分粘貼在所述卡環(huán)13上，這就帶來一個(gè)問題，機(jī)械手(圖中未示)無法正常取 出該硅片15，因此，取所述硅片15時(shí)，容易刮傷硅片，甚至折斷硅片。 為了避免硅片粘貼到卡環(huán)上，就要使硅片的中心與卡環(huán)的中心在同一條垂直于水 平面的直線上?，F(xiàn)有技術(shù)中，四個(gè)支撐柱固定設(shè)置在底座上，而底座不能在水平面內(nèi)移動(dòng)， 因此，不能通過移動(dòng)支撐架的方式使卡環(huán)的中心與硅片的中心在同一條垂直于水平面的直 線上。現(xiàn)有技術(shù)中，為了減小硅片中心與卡環(huán)中心之間的偏離距離，利用機(jī)械手移動(dòng)硅片， 盡量使硅片中心偏離卡環(huán)中心的距離最小，具體操作過程是操作人員通過目鏡觀察硅片 相對(duì)卡環(huán)的位置，根據(jù)具體情況操作機(jī)械手，使硅片移動(dòng)到想要的位置，但是，這種操作過 程中沒有可靠的標(biāo)準(zhǔn)供參考，只能依靠操作人員通過目鏡的觀察，而且受限于卡環(huán)的尺寸加工精度，可調(diào)整的范圍十分有限，因此，它只能減小硅片中心與卡環(huán)中心之間的偏離距 離，而無法使硅片中心與卡環(huán)中心在同一條垂直于水平面的直線上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種金屬淀積腔，可使卡環(huán)的中心始終與硅片的中心在同
一條垂直于水平面的直線上，避免硅片粘貼到卡環(huán)上。 為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提供一種金屬淀積腔，用于硅片表面金屬薄膜的淀 積，包括卡環(huán)、加熱臺(tái)和能作三維運(yùn)動(dòng)的支撐架；所述支撐架位于所述卡環(huán)的下方；所述加 熱臺(tái)設(shè)置在所述支撐架內(nèi)，該加熱臺(tái)能在垂直于水平面的方向上相對(duì)所述支撐架作升降運(yùn) 動(dòng)；所述支撐架在垂直于水平面的方向上作升降運(yùn)動(dòng)，改變所述硅片相對(duì)所述卡環(huán)的間距， 該支撐架在二維水平面內(nèi)移動(dòng)，使所述卡環(huán)的中心與所述硅片的中心處在同一條垂直于水 平面的直線上。 上述金屬淀積腔，其中，所述支撐架包括底座和環(huán)設(shè)在底座上的多個(gè)可移動(dòng)支撐 柱；所述多個(gè)可移動(dòng)支撐柱與所述底座移動(dòng)連接，該多個(gè)可移動(dòng)支撐柱能在所述底座上移 動(dòng)，從而帶動(dòng)所述卡環(huán)在二維水平面內(nèi)移動(dòng)，改變所述卡環(huán)中心相對(duì)于所述硅片中心的位置。 上述金屬淀積腔，其中，所述可移動(dòng)支撐柱包括柱體、設(shè)置在柱體底部的連接部和 螺栓；所述連接部連接所述底座；所述連接部上設(shè)有通孔；所述螺栓插于所述連接部的通 孔內(nèi)；旋轉(zhuǎn)所述螺栓能使所述可移動(dòng)支撐柱在所述底座上移動(dòng)。 上述金屬淀積腔，其中，旋轉(zhuǎn)所述螺栓能使所述可移動(dòng)支撐柱沿所述底座的徑向 移動(dòng)。 上述金屬淀積腔，其中，所述底座上對(duì)應(yīng)設(shè)有螺紋孔；所述螺栓插于所述底座的螺 紋孔內(nèi)。 上述金屬淀積腔，其中，所述可移動(dòng)支撐柱沿所述底座的徑向移動(dòng)的范園是0 1. 5mm。 上述金屬淀積腔，其中，所述螺栓包括栓體和設(shè)置在栓體兩端的兩個(gè)端面；使用 時(shí)，所述栓體插入所述支撐柱連接部的通孔和所述底座的螺紋孔內(nèi)，一端面位于所述連接 部的頂部，另一端面位于所述底座的底部。 上述金屬淀積腔，其中，所述底座的螺紋孔的內(nèi)壁上設(shè)有螺紋，所述栓體上設(shè)有與 所述底座的螺紋孔內(nèi)壁上的螺紋相匹配的螺紋。 本發(fā)明的金屬淀積腔的支撐架設(shè)有可在底座上移動(dòng)的可移動(dòng)支撐柱，使該支撐架 能在二維水平面內(nèi)移動(dòng)，從而帶動(dòng)卡環(huán)在二維水平面內(nèi)移動(dòng)，達(dá)到調(diào)節(jié)卡環(huán)中心的位置的
目的，因此，本發(fā)明的金屬淀積腔可使硅片的中心始終與卡環(huán)的中心在同一條垂直于水平 面的直線上，這樣，在淀積金屬過程中，能有效防止金屬濺射到硅片和卡環(huán)之間間隙里，避 免硅片粘貼到卡環(huán)上。


本發(fā)明的金屬淀積腔由以下的實(shí)施例及附圖給出。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的金屬淀積腔的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的卡環(huán)的俯視圖。 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中硅片粘貼到卡環(huán)上的示意圖。 圖4是本發(fā)明金屬淀積腔的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本發(fā)明的可移動(dòng)支撐柱的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是本發(fā)明的螺栓的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合圖4 圖6對(duì)本發(fā)明的金屬淀積腔作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 硅片粘貼到卡環(huán)上是因?yàn)樵诘矸e金屬薄膜的工藝中，硅片的中心與卡環(huán)的中心不
處在同一條垂直于水平面的直線上，金屬容易濺射到硅片和卡環(huán)之間間隙里。因此，要避免
硅片粘貼到卡環(huán)上，就要使硅片的中心與卡環(huán)的中心處在同一條垂直于水平面的直線上。 參見圖4，本發(fā)明的金屬淀積腔包括支撐架21、加熱臺(tái)22、卡環(huán)23和保護(hù)遮罩24 ; 所述保護(hù)遮罩24的底部設(shè)有一圓孔，所述卡環(huán)23設(shè)置在該圓孔的圓周上； 所述支撐架21設(shè)置在所述保護(hù)遮罩24的下方； 所述加熱臺(tái)22設(shè)置在所述支撐架21內(nèi)，該加熱臺(tái)22與一電機(jī)(圖中未示)連接， 在電機(jī)作用下，所述加熱臺(tái)22可在垂直于水平面的方向上作升降運(yùn)動(dòng)；
在淀積金屬薄膜的過程中，硅片15擱置在所述加熱臺(tái)22上； 所述支撐架21可作三維運(yùn)動(dòng)，即可在垂直于水平面的方向上作升降運(yùn)動(dòng)，改變所 述硅片15相對(duì)所述卡環(huán)23的間距，可在二維水平面內(nèi)移動(dòng)，使所述卡環(huán)23的中心04與所 述硅片15的中心03處在同一條垂直于水平面的直線上。 仍參見圖4，所述支撐架21包括底座211和環(huán)設(shè)在底座211上的多個(gè)可移動(dòng)支撐 柱212 ; 在所述硅片15傳送過程中，所述多個(gè)可移動(dòng)支撐柱212用于支撐所述硅片15，所 述底座211與一電機(jī)(圖中未示)連接，在電機(jī)作用下，所述底座211可在垂直于水平面的 方向上作升降運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述多個(gè)可移動(dòng)支撐柱212和所述硅片15作升降運(yùn)動(dòng)；
所述卡環(huán)23上設(shè)有多個(gè)插孔，所述多個(gè)插孔的位置與所述多個(gè)可移動(dòng)支撐柱212 相對(duì)應(yīng)，本發(fā)明金屬淀積腔工作時(shí)，所述多個(gè)可移動(dòng)支撐柱212的頂部對(duì)應(yīng)插入所述卡環(huán) 23的插孔內(nèi)，所述多個(gè)可移動(dòng)支撐柱212可在所述底座211上移動(dòng)，從而帶動(dòng)所述卡環(huán)23 在二維水平面內(nèi)移動(dòng)，可改變所述卡環(huán)23的中心04的位置。 本發(fā)明的金屬淀積腔的支撐柱可在二維水平面內(nèi)移動(dòng)，從而帶動(dòng)卡環(huán)在二維水平
面內(nèi)移動(dòng)，達(dá)到調(diào)節(jié)卡環(huán)中心的位置的目的，當(dāng)卡環(huán)的中心與硅片的中心不在同一條垂直
于水平面的直線上時(shí)(例如，更換了新的卡環(huán))，移動(dòng)支撐柱，調(diào)節(jié)卡環(huán)中心的位置，使卡環(huán)
的中心與硅片的中心在同一條垂直于水平面的直線上。由于本發(fā)明的金屬淀積腔可使卡環(huán)
的中心始終與硅片的中心在同一條垂直于水平面的直線上，因此，在淀積金屬過程中，能有
效防止金屬濺射到硅片和卡環(huán)之間間隙里，避免硅片粘貼到卡環(huán)上。 現(xiàn)舉一可移動(dòng)支撐柱的實(shí)施例 參見圖5，所述可移動(dòng)支撐柱212包括柱體2121和設(shè)置在柱體2121底部的連接部 2122 ; 在所述硅片15傳送過程中，所述柱體2121用于支撐所述硅片15 ;
所述連接部2122用于連接所述底座211 ; 所述連接部2122上設(shè)有通孔2123，所述底座211上對(duì)應(yīng)設(shè)有螺紋孔2111 ;
—螺栓2124插于所述連接部2122的通孔2123和所述底座211的螺紋孔2111內(nèi)；
旋轉(zhuǎn)所述螺栓2124可使所述可移動(dòng)支撐柱在所述底座211上移動(dòng)，具體來說，旋 轉(zhuǎn)所述螺栓2124，所述可移動(dòng)支撐柱212沿所述底座211徑向的方向移動(dòng)，所述可移動(dòng)支撐 柱212沿所述底座211的徑向移動(dòng)的范圍是0 1. 5mm。
所述底座211的螺紋孔2111的內(nèi)壁上均設(shè)有螺紋。 參見圖6，所述螺栓2124包括栓體2125和設(shè)置在栓體2125兩端的兩個(gè)端面2126 和2127 ; 所述栓體2125上設(shè)有與所述底座211的螺紋孔2111內(nèi)壁上的螺紋相匹配的螺 紋，使用時(shí)，所述栓體2125插入所述連接部2122的通孔2123和所述底座211的螺紋孔2111 內(nèi)，所述端面2126位于所述連接部2122的頂部，所述端面2127位于所述底座211的底部。
權(quán)利要求
一種金屬淀積腔，用于硅片上表面金屬薄膜的淀積，包括卡環(huán)和加熱臺(tái)，其特征在于，還包括能作三維運(yùn)動(dòng)的支撐架；所述支撐架位于所述卡環(huán)的下方；所述加熱臺(tái)設(shè)置在所述支撐架內(nèi)，該加熱臺(tái)能在垂直于水平面的方向上相對(duì)所述支撐架作升降運(yùn)動(dòng)；所述支撐架在垂直于水平面的方向上作升降運(yùn)動(dòng)，改變所述硅片相對(duì)所述卡環(huán)的間距，該支撐架在二維水平面內(nèi)移動(dòng)，使所述卡環(huán)的中心與所述硅片的中心處在同一條垂直于水平面的直線上。
2. 如權(quán)利要求1所述的金屬淀積腔，其特征在于，所述支撐架包括底座和環(huán)設(shè)在底座 上的多個(gè)可移動(dòng)支撐柱；所述多個(gè)可移動(dòng)支撐柱與所述底座移動(dòng)連接，該多個(gè)可移動(dòng)支撐柱能在所述底座上移 動(dòng)，從而帶動(dòng)所述卡環(huán)在二維水平面內(nèi)移動(dòng)，改變所述卡環(huán)中心相對(duì)于所述硅片中心的位置。
3. 如權(quán)利要求2所述的金屬淀積腔，其特征在于，所述可移動(dòng)支撐柱包括柱體、設(shè)置在 柱體底部的連接部和螺栓；所述連接部連接所述底座； 所述連接部上設(shè)有通孔； 所述螺栓插于所述連接部的通孔內(nèi)；旋轉(zhuǎn)所述螺栓能使所述可移動(dòng)支撐柱在所述底座上移動(dòng)。
4. 如權(quán)利要求3所述的金屬淀積腔，其特征在于，旋轉(zhuǎn)所述螺栓能使所述可移動(dòng)支撐 柱沿所述底座的徑向移動(dòng)。
5. 如權(quán)利要求4所述的金屬淀積腔，其特征在于，所述底座上對(duì)應(yīng)設(shè)有螺紋孔；所述螺 栓插于所述底座的螺紋孔內(nèi)。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的金屬淀積腔，其特征在于，所述可移動(dòng)支撐柱沿所述底座的 徑向移動(dòng)的范圍是0 1. 5mm。
7. 如權(quán)利要求5所述的金屬淀積腔，其特征在于，所述螺栓包括栓體和設(shè)置在栓體兩 端的兩個(gè)端面；使用時(shí)，所述栓體插入所述支撐柱連接部的通孔和所述底座的螺紋孔內(nèi)，一 端面位于所述連接部的頂部，另一端面位于所述底座的底部。
8. 如權(quán)利要求7所述的金屬淀積腔，其特征在于，所述底座的螺紋孔的內(nèi)壁上設(shè)有螺 紋，所述栓體上設(shè)有與所述底座的螺紋孔內(nèi)壁上的螺紋相匹配的螺紋。
全文摘要
本發(fā)明的金屬淀積腔用于硅片上表面金屬薄膜的淀積，包括卡環(huán)、加熱臺(tái)和能作三維運(yùn)動(dòng)的支撐架；所述支撐架位于所述卡環(huán)的下方；所述加熱臺(tái)設(shè)置在所述支撐架內(nèi)，該加熱臺(tái)能在垂直于水平面的方向上相對(duì)所述支撐架作升降運(yùn)動(dòng)；所述支撐架在垂直于水平面的方向上作升降運(yùn)動(dòng)，改變所述硅片相對(duì)所述卡環(huán)的間距，該支撐架在二維水平面內(nèi)移動(dòng)，使所述卡環(huán)的中心與所述硅片的中心處在同一條垂直于水平面的直線上。本發(fā)明金屬淀積腔可使卡環(huán)的中心始終與硅片的中心在同一條垂直于水平面的直線上，避免硅片粘貼到卡環(huán)上。
文檔編號(hào)C23C14/16GK101787513SQ20101012365
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者譚璜, 高峰 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司