專利名稱：晶片的加熱器及防止加熱器污染的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種用來加熱一晶片的加熱器，特別是涉及一種應(yīng)用于物理氣相沉積(physical Vapor deposition，PVD)除氣反應(yīng)室(degas chamber)的加熱器。
背景技術(shù)：
物理氣相沉積(PVD)已被廣泛應(yīng)用于超大集成電路(ultra-large scaleintegration，ULSI)的制作工藝中。PVD制作工藝是一種物理制作工藝而非化學(xué)制作工藝，此技術(shù)一般使用氬等鈍氣，通過在高真空中將氬離子加速以撞擊濺鍍靶材后，將靶材原子一個(gè)個(gè)濺擊出來，并使被濺擊出來的材質(zhì)(例如鋁、鈦或其合金)均勻沉積在晶片表面。經(jīng)由制作工藝反應(yīng)室內(nèi)部的高溫與高真空環(huán)境，可使這些金屬原子結(jié)成晶粒，再通過光刻圖案化(patterned)與蝕刻，得到半導(dǎo)體元件所要的導(dǎo)電電路。此外，在物理氣相沉積制作工藝之前，通常會(huì)先將晶片等的半導(dǎo)體基板傳送至除氣反應(yīng)室(degas chamber)中進(jìn)行一除氣制作工藝，以預(yù)先清除(pre-clean)在半導(dǎo)體基板上因前層(pre-layer)制作工藝所殘留下的污染物。
請(qǐng)參考圖1，圖1為現(xiàn)有一除氣反應(yīng)室的加熱器10的剖面示意圖。加熱器10包括有一晶片承載平臺(tái)12以及一底座14。一般而言，晶片承載平臺(tái)12是由具高導(dǎo)熱性的金屬材料所制成。在進(jìn)行除氣制作工藝時(shí)，晶片30是整個(gè)放置在晶片承載平臺(tái)12的上表面12a上，因此晶片30的底面會(huì)完全與晶片承載平臺(tái)12的上表面12a相接觸，且上表面12a的邊緣會(huì)凸出于晶片30的晶邊30a。在進(jìn)行除氣制作工藝時(shí)，加熱器10會(huì)通過其上表面12a提供熱量給晶片30，此時(shí)晶片30表面的濕氣(moisture)以及污染物會(huì)因?yàn)榫?0的溫度提高而被蒸發(fā)。同樣地，在晶邊30a表面的前層制作工藝殘留物也會(huì)因?yàn)闇囟壬叨舭l(fā)，而容易附著在附近的上表面12a上，因此在上表面12a凸出于晶邊30a處便會(huì)造成一環(huán)狀污染(black round coating)。如圖2所示，圖2顯示出現(xiàn)有加熱器10在進(jìn)行數(shù)個(gè)晶片30的除氣制作工藝后，其上表面12a出現(xiàn)一環(huán)狀污染16的狀況，而且環(huán)狀污染16也有可能污染下一放置于晶片承載平臺(tái)12上的晶片30，造成制作工藝合格率降低。
因此在現(xiàn)有制作工藝中，往往在對(duì)數(shù)個(gè)晶片30進(jìn)行完除氣制作工藝后，便必須不定期停止制作工藝而對(duì)晶片承載平臺(tái)12進(jìn)行清理，以除去環(huán)狀污染16，再繼續(xù)進(jìn)行除氣制作工藝。在此情況下，設(shè)備維修時(shí)間和次數(shù)無法降低，使得制作工藝效率受到嚴(yán)重影響，也使得制作工藝成本無法降低，且制作工藝中仍然無法有效掌握在兩次清洗晶片承載平臺(tái)12之間的污染狀況，而可能對(duì)晶片30上半導(dǎo)體元件造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于提供一種不易被晶片污染的加熱器及晶片加熱方法，以解決上述現(xiàn)有加熱器因污染而必須延長設(shè)備維修時(shí)間的問題。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，即提供一種用于加熱一晶片的加熱器。該加熱器是應(yīng)用于一制作工藝反應(yīng)室中，并具有一上表面，用來設(shè)置該晶片以進(jìn)行加熱，而加熱器的上表面與晶片的接觸面積小于晶片的面積，且不與晶片的晶邊相接觸。
本發(fā)明還提供一種改善一加熱器的污染情形的方法，該加熱器是用來加熱一晶片，該方法在以加熱器加熱晶片時(shí)，使晶片的晶邊不被直接加熱。
由于本發(fā)明使加熱器的上表面(即與晶片接觸之加熱面)小于晶片的面積，且不會(huì)接觸到晶片的晶邊，因此在加熱過程中產(chǎn)生的氣態(tài)污染物會(huì)隨氣流抽離加熱器，而減少造成加熱器邊緣的環(huán)狀污染，因此能減少停機(jī)清理加熱器的機(jī)率，進(jìn)而提高制作工藝效率。


圖1為現(xiàn)有一除氣反應(yīng)室的加熱器的剖面示意圖；圖2為圖1所示現(xiàn)有加熱器的外觀示意圖；圖3為本發(fā)明加熱器的外觀示意圖；圖4為圖3所示加熱器的剖面示意圖；圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的加熱器的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參考圖3與圖4，圖3為本發(fā)明加熱器100的外觀示意圖，而圖4為圖3所示加熱器100的剖視圖。本發(fā)明加熱器100是應(yīng)用于半導(dǎo)體制作工藝中的PVD制作工藝的除氣反應(yīng)室中，其包括有一晶片承載平臺(tái)102以及一底座104，其中晶片承載平臺(tái)102是由具高導(dǎo)熱性的金屬所制成，晶片承載平臺(tái)102的上表面為一晶片承載面106，用來直接與設(shè)置于其上的晶片130接觸，并通過電阻式加熱方式提供晶片130熱量。
本發(fā)明加熱器100與現(xiàn)有一般加熱器的不同處在于用來承載晶片的晶片承載面106是沿著晶片承載平臺(tái)102邊緣內(nèi)縮，即晶片承載面106的面積小于晶片承載平臺(tái)102的底面積。其中，晶片承載面106的設(shè)計(jì)依據(jù)是使晶片130置放于晶片承載面106上時(shí)，晶片130的晶邊132不會(huì)直接與晶片承載面106相接觸為考慮。如圖4所示，當(dāng)晶片130放置于晶片承載平臺(tái)102上時(shí)，晶片承載面106并不會(huì)接觸到晶邊132，而晶邊132會(huì)懸空凸出于晶片承載面106一長度L。在較佳實(shí)施例中，長度L為0.5～30毫米(millimeter，mm)，更佳為0.5～15毫米。
由于晶片130的晶邊132不會(huì)直接接觸到晶片承載面106，而懸空凸出在晶片承載平臺(tái)102上，因此在進(jìn)行除氣制作工藝時(shí)，晶邊132不會(huì)被本發(fā)明加熱器100直接加熱，而其下方懸空處的氣體會(huì)被抽走，因此晶邊132的前層制作工藝污染物便不易在除氣制作工藝中附著在晶片承載平臺(tái)102上，能夠有效解決現(xiàn)有環(huán)狀污染的物體。
本發(fā)明加熱器100的制作方法可直接對(duì)平坦?fàn)畹默F(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)型加熱器(如圖1所示的加熱器10)進(jìn)行機(jī)械加工，對(duì)晶片承載平臺(tái)的上表面車邊，將上表面內(nèi)縮一長度L的距離，使得晶片承載平臺(tái)的上表面半徑小于晶片的半徑，即上表面的面積小于晶片，便能完成本發(fā)明加熱器100的制作。此外，本發(fā)明也可依照實(shí)際制作工藝的晶片尺寸大小來直接制作一略小于晶片尺寸的加熱器，以達(dá)到避免晶邊污染物污染晶片承載平臺(tái)上表面而造成環(huán)狀污染、影響制作工藝效率的問題。
請(qǐng)參考圖5，圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的加熱器150的剖面示意圖。如圖所示，加熱器150具有一晶片承載平臺(tái)152以及一底座154，晶片承載平臺(tái)152具有一當(dāng)作加熱表面的上表面156，用來放置晶片180，并通過與晶片180直接接觸而提供熱量，以進(jìn)行除氣制作工藝。值得注意的是，整個(gè)晶片承載平臺(tái)152的橫截面積都小于晶片180的面積，即晶片承載平臺(tái)152的下表面158大小相同于晶片承載平臺(tái)152上表面156的大小。此外，晶片承載平臺(tái)152的半徑小于晶片180的半徑一長度L’，使得晶片180放置于晶片承載平臺(tái)152之上時(shí)，晶片180與晶片承載平臺(tái)152的接觸面積小于晶片180的面積，而晶邊182會(huì)懸空凸出于晶片承載平臺(tái)152且不會(huì)與上表面156接觸，如此便不會(huì)造成晶片承載平臺(tái)152的污染。
由上可知，利用本發(fā)明的精神，可以有效改善除氣反應(yīng)室中加熱器的污染情形，其方法在于當(dāng)以加熱器加熱晶片時(shí)，使晶片的晶邊不被直接加熱，而此處所指的加熱包括有傳導(dǎo)、輻射、對(duì)流。通過調(diào)整加熱器與晶片的接觸面積，例如可使晶邊不與加熱器直接接觸，以避免晶邊被直接加熱而在加熱器的上表面邊緣產(chǎn)生環(huán)狀污染。
相比較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明加熱器在對(duì)晶片進(jìn)行加熱時(shí)，加熱器的加熱表面不直接與晶片的晶邊接觸，而使晶邊凸出于加熱表面，以使晶邊附近殘留的前層制作工藝污染物能在除氣制作工藝中隨空氣抽離，而不會(huì)污染加熱器，以避免在制作工藝中必須不定期清理加熱器，造成制作工藝效率降低或無法提高合格率等問題。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，都應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于加熱一晶片的加熱器(heater)，其中該晶片具有一晶邊(waferbevel)，該加熱器應(yīng)用于一制作工藝反應(yīng)室中，且具有一上表面，用來設(shè)置該晶片以進(jìn)行加熱，而該上表面與該晶片的接觸面積小于該晶片的面積。
2.如權(quán)利要求1所述的加熱器，其中該上表面的面積小于該晶片的面積。
3.如權(quán)利要求1所述的加熱器，其中當(dāng)該晶片放置在該加熱器的上表面時(shí)，該晶邊凸出于該上表面的邊緣。
4.如權(quán)利要求3所述的加熱器，其中當(dāng)該晶片放置于該加熱器的上表面時(shí)，該晶邊凸出于該上表面的長度范圍為0.5～30毫米(millimeter，mm)。
5.如權(quán)利要求3所述的加熱器，其中當(dāng)該晶片放置于該加熱器的上表面時(shí)，該晶邊凸出于該上表面的長度范圍為0.5～15毫米。
6.如權(quán)利要求1所述的加熱器，其中當(dāng)該晶片放置于該加熱器的上表面時(shí)，該晶邊不與該加熱器接觸。
7.如權(quán)利要求1所述的加熱器，其中該加熱器另包括有一下表面，且該下表面的面積相同于該上表面的面積。
8.如權(quán)利要求1所述的加熱器，其中該加熱器另包括有一下表面，且該下表面的面積大于該上表面的面積。
9.如權(quán)利要求1所述的加熱器，其中該加熱器應(yīng)用于一物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)的除氣反應(yīng)室(degas chamber)中。
10.一種改善一加熱器(heater)的污染情形的方法，其中該加熱器用來加熱一晶片，且該晶片具有一晶邊，該方法是在以該加熱器加熱該晶片時(shí)，使該晶邊不被直接加熱。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該加熱的方式包括有傳導(dǎo)、輻射及對(duì)流。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該方法另包括有使該晶邊不與該加熱器相接觸。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該加熱器具有一加熱表面，用來提供該晶片熱量，而該方法包括有使該加熱表面的面積小于該晶片的面積。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該加熱器具有一加熱表面，用來提供該晶片熱量，而該方法包括有在以該加熱器加熱該晶片時(shí)，使該晶片的該晶邊突出于該加熱表面。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中該晶邊突出于該加熱表面0.5～30毫米。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中該晶邊突出于該加熱表面0.5～15毫米。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該加熱器應(yīng)用于一制作工藝反應(yīng)室中。
18.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該加熱器應(yīng)用于一PVD的除氣反應(yīng)室中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于加熱一晶片的加熱器，該加熱器應(yīng)用于一制作工藝反應(yīng)室中，并具有一上表面，用來設(shè)置該晶片以進(jìn)行加熱，而該上表面與該晶片的接觸面積小于該晶片的面積。
文檔編號(hào)H01L21/00GK1807674SQ20051000459
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2005年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月18日
發(fā)明者鄧憲哲, 林進(jìn)富, 朱軍豪 申請(qǐng)人:聯(lián)華電子股份有限公司