半导体设备及其半导体腔室以及半导体冷却方法技术

本发明专利技术公开一种半导体设备及其半导体腔室以及半导体冷却方法，半导体腔室包括承载装置、支撑件和旋转冷却件，上述承载装置设置于半导体腔室内，用于承载被加工件，上述承载装置可升降；上述支撑件穿过上述承载装置，用于在上述被加工件脱离上述承载装置时，支撑上述被加工件；上述旋转冷却件安装于上述半导体腔室内，用于在上述被加工件的温度超过预设温度时，旋转至上述被加工件朝向上述承载装置的一侧或背离上述承载装置的一侧，并对上述被加工件进行冷却。上述技术方案可以解决目前采用厚铝进行溅射工艺时，因溅射功率增大，导致加工过程中会出现被加工件的实际温度高于工艺温度的情况，不利于工艺正常进行的问题。

【技术实现步骤摘要】
半导体设备及其半导体腔室以及半导体冷却方法
本专利技术涉及半导体加工
，尤其涉及一种半导体设备及其半导体腔室以及半导体冷却方法。
技术介绍
在半导体的加工过程中，PVD(PhysicalVapourDeposition，物理气相沉积)工艺是一种常用的加工手段。在PVD工艺过程中，通常借助磁控管产生磁场，增大对电子的约束能力，同时，在腔室内通入工艺气体，向铝板等靶材施加负电压，使工艺气体电离产生等离子体，等离子体撞击靶材，产生靶材材料的原子或离子等粒子，这些粒子沉积在晶圆等被加工件上，即可在被加工件上形成薄膜。目前，随着技术的发展，为了提升产能，作为靶材的铝板的厚度逐渐变得更厚，在靶材的厚度增大的情况下，磁控管的溅射功率也需要相应增大，进而造成工艺腔室内的温度和被加工件的温度也升高，从而使被加工件的实际温度高于工艺温度，不利于工艺的正常进行。
技术实现思路
本专利技术公开一种半导体设备及其半导体腔室以及半导体冷却方法，以解决目前采用厚铝进行溅射时，因溅射功率增大，导致加工过程中会出现被加工件的实际温度高于工艺温度的情况，不利于工艺正常进行的问题。为了解决上述问题，本专利技术采用下述技术方案：第一方面，本专利技术实施例公开一种半导体腔室，其包括：承载装置，所述承载装置设置于半导体腔室内，用于承载被加工件，所述承载装置可升降；支撑件，所述支撑件穿过所述承载装置，用于在所述被加工件脱离所述承载装置时，支撑所述被加工件；旋转冷却件，所述旋转冷却件安装于所述半导体腔室内，用于在所述被加工件的温度超过预设温度时，旋转至所述被加工件朝向所述承载装置的一侧或背离所述承载装置的一侧，并对所述被加工件进行冷却。第二方面，本专利技术实施例公开一种半导体设备，其包括上述半导体腔室。第三方面，本专利技术实施例公开一种半导体冷却方法，应用与上述半导体腔室，半导体冷却方法包括：在对被加工件进行溅射工艺的过程中，若检测到所述被加工件的温度超过预设温度，则根据所述旋转冷却件的位置控制所述承载装置沿承载方向移动；若检测到所述被加工件在所述承载方向的高度高于或低于所述旋转冷却件的高度，则控制所述旋转冷却件旋转至所述被加工件朝向所述承载装置的一侧或背离所述承载装置的一侧，并吹出冷却气体冷却所述被加工件。本专利技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：本专利技术实施例公开一种半导体腔室，被加工件可以容纳在半导体腔室内，且支撑在承载装置和/或支撑件上，承载装置可升降，且支撑件穿过承载装置，以在被加工件脱离承载装置时，支撑被加工件。半导体腔室设有旋转冷却件，旋转冷却件安装在半导体腔室内，在被加工件的加工过程中，如果被加工件的温度高于预设温度时，可以使承载装置相对支撑件移动，以使承载装置所处的高度不干涉旋转冷却件动作，通过使旋转冷却件产生转动动作，可以使旋转冷却件转动至被加工件朝向承载装置的一侧或背离承载装置的一侧，并对被加工件进行冷却，使被加工件的温度降低，保证加工工艺可以继续正常进行。并且，采用上述半导体腔室对被加工件进行冷却的效率相对较高，进而可以提升加工效率。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例公开的半导体腔室的结构示意图；图2为本专利技术实施例公开的半导体腔室的冷却原理示意图；图3为本专利技术实施例公开的半导体腔室中旋转冷却件的结构示意图；图4为本专利技术实施例公开的半导体冷却方法的流程图。附图标记说明：100-半导体腔室、200-顶针、300-承载装置、400-旋转冷却件、410-冷却气孔、420-冷却气道、430-周向连通气道、440-径向连通气道、500-被加工件、600-磁控装置、610-磁控管、620-旋转件、700-靶材。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下结合附图，详细说明本专利技术各个实施例公开的技术方案。如图1-图3所示，本专利技术实施例公开一种半导体腔室，其可以容纳且加工被加工件500，半导体腔室100包括支撑件、承载装置300和旋转冷却件400。其中，半导体腔室100的形状和容积可以根据实际情况确定。当然，如图1所示，用于提供原子或离子等粒子的靶材700也设置在半导体腔室100内，半导体腔室100可以设置有用于支撑靶材700的支撑结构，支撑结构具体可以为台阶状支撑结构。承载装置300设置在半导体腔室100内，在被加工件500的加工过程中，承载装置300能够承载被加工件500。承载装置300可升降，也即，承载装置300能够相对半导体腔室100内的其他部件沿承载方向上下移动。进一步地，承载装置300可以为静电卡盘，以为支撑在承载装置300上的被加工件500提供加热作用，使得被加工件500的温度能够满足预设温度，进而保证工艺过程高效可靠地进行。其中，预设温度可以根据溅射工艺的实际情况灵活确定，以保证被加工件500的溅射效果和溅射效率均相对较高。支撑件穿过承载装置300设置，例如，承载装置300上可以设置有贯穿孔，且使支撑件通过贯穿孔穿过承载装置300，从而在承载装置300下降，且被加工件脱离承载装置300时，能够借助支撑件支撑被加工件500。当然，支撑件还可以安装在承载装置300内，且采用伸缩状结构，亦可以保证在被加工件500脱离承载装置300时，支撑件自承载装置300的上表面伸出，以支撑被加工件500。旋转冷却件400转动地安装在半导体腔室100内，在半导体腔室的工作过程中，通常需要先使半导体腔室100内产生用于形成薄膜的粒子，为了防止这些粒子沉积在承载装置300上而对承载装置300的结构和性能等产生不利影响，且防止前述粒子与承载装置300的表面反应而产生其他粒子，影响物理气相沉积工艺的正常进行，在被加工件500被放置在承载装置300上之前，通常可以借助旋转冷却件400遮挡承载装置300，且在被加工件500放置在承载装置300上方之后，再将旋转冷却件400自承载装置300的上方移走，在需要遮挡承载装置300的过程中，可以根据旋转冷却件400的位置移动承载装置300，使承载装置300位于旋转冷却件400的下方。并且，本专利技术实施例公开的半导体腔室中的旋转冷却件400能够对被加工件500进行冷却，具体地，可以通过在旋转冷却件400上还设置冷却气孔410，且在被加工件500的温度超过预设温度时，通过使旋转冷却件400旋转至被加工件500朝向承载装置300的一侧或背离承载装置300的一侧，对被加工件500进行冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体腔室，其特征在于，包括：/n承载装置(300)，所述承载装置(300)设置于半导体腔室(100)内，用于承载被加工件(500)，所述承载装置(300)可升降；/n支撑件，所述支撑件穿过所述承载装置(300)，用于在所述被加工件(500)脱离所述承载装置(300)时，支撑所述被加工件(500)；/n旋转冷却件(400)，所述旋转冷却件(400)安装于所述半导体腔室(100)内，用于在所述被加工件(500)的温度超过预设温度时，旋转至所述被加工件(500)朝向所述承载装置(300)的一侧或背离所述承载装置(300)的一侧，并对所述被加工件(500)进行冷却。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体腔室，其特征在于，包括：
承载装置(300)，所述承载装置(300)设置于半导体腔室(100)内，用于承载被加工件(500)，所述承载装置(300)可升降；
支撑件，所述支撑件穿过所述承载装置(300)，用于在所述被加工件(500)脱离所述承载装置(300)时，支撑所述被加工件(500)；
旋转冷却件(400)，所述旋转冷却件(400)安装于所述半导体腔室(100)内，用于在所述被加工件(500)的温度超过预设温度时，旋转至所述被加工件(500)朝向所述承载装置(300)的一侧或背离所述承载装置(300)的一侧，并对所述被加工件(500)进行冷却。


2.根据权利要求1所述的半导体腔室，其特征在于，所述旋转冷却件(400)设有冷却气孔(410)，所述旋转冷却件(400)用于转动至所述被加工件(500)与所述承载装置(300)之间，且通过所述冷却气孔(410)吹出冷却气体冷却所述被加工件(500)和所述承载装置(300)。


3.根据权利要求2所述的半导体腔室，其特征在于，所述旋转冷却件(400)包括冷却部，所述冷却部的上表面和下表面通过所述冷却气孔(410)连通；
所述被加工件(500)与所述冷却部的上表面之间的距离和所述承载装置(300)与所述冷却部的下表面之间的距离相等，且所述被加工件(500)、所述承载装置(300)与所述冷却部的中心同轴。


4.根据权利要求2所述的半导体腔室，其特征在于，所述旋转冷却件(400)还设有冷却气道(420)，所述冷却气道(420)的一端与所述冷却气孔(410)连通，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵可可，李冰，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11