可调整晶圆温度的承载盘及薄膜沉积装置制造方法及图纸

技术编号:30844500 阅读:17 留言:0更新日期:2021-11-18 14:41
本实用新型专利技术为一种可调整晶圆温度的承载盘,主要包括一承载单元、一加热单元、一冷却单元、一导热盘、一温度感测单元及一控制单元。加热单元包括一第一及一第二加热线圈,分别位于承载盘的外侧及内侧,而冷却单元则与加热单元层迭设置。导热盘位于冷却单元及加热单元之间,并包括至少一凸起部或至少一穿孔部或至少一凹陷部,使得设置在导热盘两侧的加热单元及冷却单元之间具有至少一隔离空间,并可透过改变冷却单元输送的冷却流体的流量与第一及第二加热线圈的加热效率,调整承载盘及承载的晶圆的温度。圆的温度。圆的温度。

【技术实现步骤摘要】
可调整晶圆温度的承载盘及薄膜沉积装置


[0001]本技术有关于一种可调整晶圆温度的承载盘,尤指一种应用该承载盘的薄膜沉积装置,可依据量测的温度分别调整承载盘的各个区域的温度,使得承载盘可产生均匀且准确的温度。

技术介绍

[0002]化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)及原子层沉积(ALD)皆是常用的薄膜沉积设备,并普遍被使用在集成电路、发光二极管及显示器等制程中。
[0003]沉积的设备主要包括一腔体及一承载盘,其中承载盘位于腔体内,并用以承载至少一晶圆。以物理气相沉积为例,腔体内需要设置一靶材,其中靶材面对承载盘上的晶圆。在进行物理气相沉积时,可将惰性气体及/或反应气体输送至腔体内,并分别对靶材及承载盘施加偏压,其中承载盘还会加热承载的晶圆。腔体内的惰性气体会因为高压电场的作用,形成离子化的惰性气体。离子化的惰性气体会受到靶材上的偏压吸引而轰击靶材。从靶材溅出的靶材原子或分子会受到承载盘上的偏压吸引,并沉积在加热的晶圆的表面,以在晶圆的表面形成薄膜。
[0004]具体而言,承载盘产生的偏压及温度的稳定度会对晶圆表面的薄膜沉积质量造成相当大的影响,为此如何使得承载盘产生稳定的温度及偏压,是薄膜沉积制程中重要的课题之一。

技术实现思路

[0005]如先前技术所述,在进行沉积制程时通常需要通过加热承载盘,以在晶圆的表面沉积薄膜,并提高沉积在晶圆表面的薄膜的均匀度。为此本技术提出一种新颖的承载盘,主要依据温度感测单元量测的承载盘温度,分别调整承载盘不同区域的温度,使得承载盘可快速且准确的达到默认温度,以提高晶圆表面形成的薄膜的均匀度。
[0006]本技术的一目的,在于提出一种可调整晶圆温度的承载盘,主要包括至少一加热单元、至少一冷却单元、一导热盘及至少一温度感测单元。加热单元、导热盘及冷却单元以层迭方式设置,其中导热盘位于加热单元及冷却单元之间。加热单元较靠近承载盘承载的晶圆,并用以提高晶圆的温度,而冷却单元离承载盘承载的晶圆较远,并用以降低晶圆的温度。
[0007]此外导热盘包括至少一凸起部及/或至少一穿孔部及/或至少一凹陷部,使得冷却单元经由导热盘连接加热单元时,会在冷却单元及加热单元之间形成至少一隔离空间,以减少导热盘与加热单元及冷却单元之间的接触面积。通过导热盘的设置,可防止冷却单元由加热单元吸收过多的热量,而造成加热单元无法有效提高承载盘及晶圆的温度。
[0008]本技术的一目的,在于提出一种可调整晶圆温度的承载盘,主要包括至少一加热单元、至少一冷却单元及至少一温度感测单元,其中冷却单元包括一第一冷却管线。加热单元包括两个加热线圈,分别设置在承载盘的径向内侧区及径向外侧区。
[0009]一控制单元电性连接温度感测单元,并依据温度感测单元量测的温度及一默认温度,分别调整第一冷却管线输送的冷却流体的流量及/或温度,以及调整输入两个加热线圈的电源讯号的大小,使得承载盘快速且准确地达到默认温度。
[0010]本技术的一目的,在于提出一种可调整晶圆温度的承载盘,其中第一冷却管线分别连接一第一输入管线及一第一输出管线,并通过第一输入管线将一第一冷却流体输送至第一冷却管线,而后经由第一输出管线将第一冷却流体输出第一冷却管线。
[0011]此外,在第一输出管在线套设一冷却套管,其中冷却套管连接第二输入管线及第二输出管线。第二输入管线将一第二冷却流体输送至冷却套管,并经由第二输出管线将第二冷却流体输出冷却套管,以降低第一输出管线内的第一冷却流体的温度,使得连接第一输出管线的流量检测器不会因为第一冷却流体的温度过高而毁损。
[0012]为了达到上述的目的,本技术提出一种可调整晶圆温度的承载盘,包括:一承载单元,包括一承载面用以承载至少一晶圆;至少一加热单元,包括至少一第一加热线圈及至少一第二加热线圈,其中第一加热线圈设置于承载盘的一径向靠外侧区,而第二加热线圈则设置于承载盘的一径向靠内侧区,且第一加热线圈及第二加热线圈为独立加热;至少一冷却单元,包括至少一第一冷却管线用以输送一第一冷却流体,其中加热单元及冷却单元层迭设置,且加热单元较冷却单元靠近承载单元的承载面;及一导热盘,位于冷却单元及加热单元之间,并包括至少一凸起部或至少一穿孔部或至少一凹陷部,使得设置在导热盘两侧的加热单元及冷却单元之间具有至少一隔离空间。
[0013]本技术提供一种薄膜沉积装置,包括:一腔体,包括一容置空间;一承载盘,位于容置空间内,包括:一承载单元,包括一承载面用以承载至少一晶圆;至少一加热单元,包括至少一第一加热线圈及至少一第二加热线圈,其中第一加热线圈设置于承载盘的一径向靠外侧区,而第二加热线圈则设置于承载盘的一径向靠内侧区,且第一加热线圈及第二加热线圈为独立加热;至少一冷却单元,包括至少一第一冷却管线用以输送一第一冷却流体,其中加热单元及冷却单元层迭设置,且加热单元较冷却单元靠近承载单元的承载面;一导热盘,位于冷却单元及加热单元之间,并包括至少一凸起部或至少一穿孔部或至少一凹陷部或至少一凹陷部,使得设置在导热盘两侧的加热单元及冷却单元之间具有至少一隔离空间;及至少一进气口,流体连接腔体的容置空间,并用以将一制程气体输送至容置空间。
[0014]所述的承载盘及薄膜沉积装置,其中冷却单元包括至少一第二冷却管线用以输送一第二冷却流体,第一冷却管线环绕设置在第二冷却管线的外侧。
[0015]所述的承载盘及薄膜沉积装置,包括一第一输入管线、一第一输出管线及一第一流量控制阀,第一输入管线及第一输出管线连接第一冷却管线,第一流量控制阀流体连接第一输入管线,并用以调整第一输入管线输送至第一冷却管线的第一冷却流体的流量。
[0016]所述的承载盘及薄膜沉积装置,包括:一第一输入管线,连接第一冷却管线;一第一输出管线,连接第一冷却管线,其中第一输入管线将第一冷却流体输入第一冷却管线,且第一冷却流体经由第一输出管线输出第一冷却管线;一冷却套管,设置在第一输出管在线,并接触第一输出管线;一第二输入管线,连接冷却套管;一第二输出管线,连接冷却套管,其中第二输入管线将一第二冷却流体输送至冷却套管,且第二冷却流体经由第二输出管线输出冷却套管,以通过冷却套管降低第一输出管线输出的第一冷却流体的温度。
[0017]所述的承载盘及薄膜沉积装置,其中控制单元依据温度感测单元感测的温度,分
别调整输入第一加热线圈及第二加热线圈的一电源讯号的大小。
[0018]所述的薄膜沉积装置,包括一支撑件连接并驱动承载盘位移,而第一输入管线、第一输出管线、冷却套管、第二输入管线及第二输出管线位于支撑件内。
[0019]本技术的有益效果是:提供一种新颖的承载盘,主要依据温度感测单元量测的承载盘温度,分别调整承载盘不同区域的温度,使得承载盘可快速且准确的达到默认温度,以提高晶圆表面形成的薄膜的均匀度。
附图说明
[0020]图1为本技术可调整晶圆温度的承载盘一实施例的剖面示意图。
[0021]图2为本技术可调整晶本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调整晶圆温度的承载盘,其特征在于,包括:一承载单元,包括一承载面用以承载至少一晶圆;至少一加热单元,包括至少一第一加热线圈及至少一第二加热线圈,其中该第一加热线圈设置于该承载盘的一径向靠外侧区,而该第二加热线圈则设置于该承载盘的一径向靠内侧区,且该第一加热线圈及该第二加热线圈为独立加热;至少一冷却单元,包括至少一第一冷却管线用以输送一第一冷却流体,其中该加热单元及该冷却单元层迭设置,且该加热单元较该冷却单元靠近该承载单元的该承载面;及一导热盘,位于该冷却单元及该加热单元之间,并包括至少一凸起部或至少一穿孔部或至少一凹陷部,使得设置在该导热盘两侧的该加热单元及该冷却单元之间具有至少一隔离空间。2.根据权利要求1所述的可调整晶圆温度的承载盘,其特征在于,其中该冷却单元包括至少一第二冷却管线用以输送一第二冷却流体,该第一冷却管线环绕设置在该第二冷却管线的外侧。3.根据权利要求1所述的可调整晶圆温度的承载盘,其特征在于,包括一第一输入管线、一第一输出管线及一第一流量控制阀,该第一输入管线及该第一输出管线连接该第一冷却管线,该第一流量控制阀流体连接该第一输入管线,并用以调整该第一输入管线输送至该第一冷却管线的该第一冷却流体的流量。4.根据权利要求1所述的可调整晶圆温度的承载盘,其特征在于,包括:一第一输入管线,连接该第一冷却管线;一第一输出管线,连接该第一冷却管线,其中该第一输入管线将该第一冷却流体输入该第一冷却管线,且该第一冷却流体经由该第一输出管线输出该第一冷却管线;一冷却套管,设置在该第一输出管在线,并接触该第一输出管线;一第二输入管线,连接该冷却套管;一第二输出管线,连接该冷却套管,其中该第二输入管线将一第二冷却流体输送至该冷却套管,且该第二冷却流体经由该第二输出管线输出该冷却套管,以通过该冷却套管降低该第一输出管线输出的该第一冷却流体的温度。5.根据权利要求1所述的可调整晶圆温度的承载盘,其特征在于,包括一温度感测单元设置于该承载单元,并用以量测该承载单元的温度。6.一种薄膜沉积装置,其特征在于,包括:一腔体,包括一容置空间;一承载盘,位于...

【专利技术属性】
技术研发人员:林俊成郭大豪郑啓鸿
申请(专利权)人:鑫天虹厦门科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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