金属溅射设备及用于其的匹配连接板制造技术

本实用新型专利技术提供了一种金属溅射设备及用于其的匹配连接板。该匹配连接板包括中部设置有贯通的匹配于靶材的适配口的连接板本体和设置于连接板本体的裸露壁面上的冷却结构件；其中，连接板本体的裸露壁面为连接板本体设置于金属溅射设备的腔体与靶材之间时暴露于外部环境的壁面。上述匹配连接板方便加工，且加工工艺简单，加工工期短，改造成本低，便于应用；而且匹配连接板能够及时带走腔体内部多余的热量，减少累温的产生，则每片的等待时间可大大减少，从而提升生产效率；同时能够提高溅射金属薄膜质量，以及降低粘片发生的概率，保证金属溅射设备能够稳定运行。证金属溅射设备能够稳定运行。证金属溅射设备能够稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
金属溅射设备及用于其的匹配连接板


[0001]本申请涉及半导体加工设备
，具体地，涉及一种金属溅射设备及用于其的匹配连接板。

技术介绍

[0002]在半导体加工制造过程中，金属溅射工艺是非常重要的加工工艺，通过在晶圆表面溅射不同的金属以形成不同作用的金属功能层。
[0003]相关技术中，参考图1所示，半导体溅射设备的溅射腔室结构主要包括腔体010、加热盘020、加热盘升降机构021、晶圆升降机030、匹配连接板040(英文名：adapter，也可称为“调整板”、“适配器”)、防护罩050，靶材060和冷泵070。在腔室密闭条件下，冷泵070用于提供高真空的作业环境，加热盘020用于加热晶圆，如硅片，加热盘升降机构021是给加热盘020提供升降动作的驱动装置，晶圆升降机030起到托举晶圆的作用，配合机械手搬运晶圆，匹配连接板040是连接靶材060与腔体010的重要过渡部件，一般匹配连接板040套设在腔体010顶部，且匹配连接板040的下壁面(下壁面较为平整)抵持在腔体顶部011的密封圈上方；匹配连接板040上壁面设有密封圈，通过磁环(未图示)与靶材060连接；同时防护罩050也固定在匹配连接板040上，防护罩050的作用是遮挡多余的金属沉积到腔体010的其它部件上。
[0004]在生产过程中，上述溅射腔室会产生很多热量，例如，为保障金属薄膜的覆盖性，加热盘需要加热晶圆，使晶圆保持在工艺要求温度下；并且在给靶材加直流电压，电离气体轰击靶材的过程，都会产生大量的热量。因此，在连续作业的过程中不可避免地产生累温(热量累积使温度迅速提高)，尤其当产品需要的金属薄膜(例如，铝膜)厚度较大时，所需溅射的持续时间也会相应延长，则产生的热量更多，累温更高。如果多余的热量不能及时带走，不仅会影响硅片的成膜质量，也就不能保证片间的一致性，而且可能还会出现晶圆粘在套件上的现象，设备因无法取出加工完成的晶圆而报警，影响设备的正常运转。
[0005]针对上述问题，相关技术中主要采用分多次溅射金属薄膜的方式，且在每次溅射之后增加等待时间以确保溅射腔室内充分冷却，比如分两次溅射，并在第一次溅射完成之后设置约20秒的等待时间(即冷却时间)，在第二次溅射完成后再等待30秒，再对下一片晶圆进行溅射处理，这样才能保证金属薄膜的质量以及片间的一致性。但是此种方案由于等待时间较长，严重影响作业效率。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供了一种金属溅射设备及用于其的匹配连接板，以解决上述现有技术中存在的不足，能够在保证作业效率的同时保证溅射金属薄膜的质量以及片间一致性。
[0007]为实现上述目的，本申请实施例提供的一种用于金属溅射设备的匹配连接板，包括：连接板本体，其中部设置有贯通的适配口，该适配口匹配于靶材；冷却结构件，设置于连接板本体的裸露壁面上；其中，连接板本体的裸露壁面为连接板本体设置于金属溅射设备
的腔体与靶材之间时暴露于外部环境的壁面。
[0008]进一步地，前述连接板本体的裸露壁面包括连接板本体的外周壁面、部分下壁面和部分下壁面中的一处或多处。
[0009]进一步地，前述冷却结构件包括冷却管、热管和半导体制冷片中的一种或多种的组合。
[0010]进一步地，前述连接板本体的裸露壁面上按设定布局设置有连接结构，用于适配设置前述冷却结构件。
[0011]进一步地，前述冷却结构件包括冷却管，该冷却管的一端口用于接入冷却介质，另一端口用于排出吸热后的冷却介质；连接板本体的裸露壁面上按设定布局开设有嵌置槽，冷却管适配嵌设于嵌置槽内。
[0012]进一步地，前述连接板本体的外周壁面上沿周向开设有一圈嵌置槽；
[0013]或者，连接板本体的外周壁面上沿周向开设有螺旋式嵌置槽。
[0014]进一步地，前述冷却结构件包括热管，连接板本体的裸露壁面上按设定布局开设有多个嵌置孔；热管的吸热端插设于嵌置孔内，放热端凸出于连接板本体的裸露壁面，以便于向外部环境释放热量；
[0015]或者，前述冷却结构件包括半导体制冷片，半导体制冷片的吸热面贴设于连接板本体的裸露壁面上。
[0016]本申请实施例提供的一种金属溅射设备，包括靶材和腔体，其中，还包括前述的匹配连接板，设置于靶材与腔体之间。
[0017]前述金属溅射设备还包括腔体冷却管路，绕设于腔体的外壁面上。
[0018]进一步地，前述匹配连接板的冷却结构件包括冷却管，冷却管接入金属溅射设备的冷却水接口；和/或，前述腔体冷却管路接入金属溅射设备的冷却水接口。
[0019]本申请实施例的用于金属溅射设备的匹配连接板，通过在现有匹配连接板的裸露壁面上设置冷却结构件，在用于金属溅射设备时，能够及时带走腔体内部多余的热量，减少累温的产生，这样可在保证金属成膜质量的前提下，大大缩短片间的等待时间，从而提升生产效率。同时该匹配连接板用于金属溅射设备时，能够显著降低粘片发生的概率，有效避免因粘片导致的晶圆划伤和碎裂，并且能够保证金属溅射设备稳定运行。
[0020]并且，该匹配连接板基本不会改变现有匹配连接板的结构，只需在其裸露壁面上加工出与冷却结构件适配的连接结构即可，方便加工，且加工工艺简单，加工工期短，改造成本低，便于实际应用。同时，冷却结构件设置于匹配连接板的裸露壁面上，即在真空溅射腔室的外面，不会对腔室内部带来不利影响。
[0021]采用前述匹配连接板的金属溅射设备，前述匹配连接板能够及时带走腔体内部多余的热量，减少累温的产生，则在保证金属成膜质量的前提下，每片的等待时间可大大减少，从而提升生产效率；同时还能够降低粘片发生的概率，保证金属溅射设备能够稳定运行。
附图说明
[0022]图1为相关金属溅射设备的溅射腔室结构的示意图；
[0023]图2为本申请实施例的一种用于金属溅射设备的匹配连接板的结构示意图；
[0024]图3为本申请实施例提供的金属溅射设备的溅射腔室的结构示意图；
[0025]图4为图3所示的金属溅射设备的溅射腔室的局部放大结构示意图。
[0026]附图标记：
[0027]010、腔体；011、腔体顶部；020、加热盘；021、加热盘升降机构；030、晶圆升降机；040、匹配连接板；050、防护罩；060、靶材；070、冷泵；
[0028]10、连接件本体；100、适配口；101、外周壁面；102、下壁面；103、上壁面；11、嵌置槽；20、冷却结构件；21、冷却管；211、进液口；212、出液口；31、腔体；311、腔体顶部；32、靶材；33、防护罩；331、缺口；34、加热盘；35、加热盘升降机构；36、晶圆升降机；37、冷泵。
具体实施方式
[0029]为了使本申请实施例中的技术方案及优点易于理解，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于金属溅射设备的匹配连接板，其特征在于，包括：连接板本体，其中部设置有贯通的适配口，所述适配口匹配于靶材；冷却结构件，设置于所述连接板本体的裸露壁面上；其中，所述连接板本体的裸露壁面为所述连接板本体设置于所述金属溅射设备的腔体与靶材之间时暴露于外部环境的壁面。2.根据权利要求1所述的匹配连接板，其特征在于，所述连接板本体的裸露壁面包括所述连接板本体的外周壁面、部分下壁面和部分下壁面中的一处或多处。3.根据权利要求1所述的匹配连接板，其特征在于，所述冷却结构件包括冷却管、热管和半导体制冷片中的一种或多种的组合。4.根据权利要求1至3任一项所述的匹配连接板，其特征在于，所述连接板本体的裸露壁面上按设定布局设置有连接结构，用于适配设置所述冷却结构件。5.根据权利要求4所述的匹配连接板，其特征在于，所述冷却结构件包括冷却管，所述冷却管的一端口用于接入冷却介质，另一端口用于排出吸热后的冷却介质；所述连接板本体的裸露壁面上按设定布局开设有嵌置槽，所述冷却管适配嵌设于所述嵌置槽内。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立争，陈杰，潘凯，刘存瑞，方爽，郭清花，
申请(专利权)人：北京燕东微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：