本發(fā)明有關(guān)于一種晶圓承載盤，尤其指一種可用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤。

背景技術(shù)：

1、化學(xué)氣相沉積(cvd)、物理氣相沉積(pvd)及原子層沉積(ald)皆是常用的薄膜沉積設(shè)備，并普遍被使用在集成電路、發(fā)光二極管及顯示器等制備工藝中。

2、沉積的設(shè)備主要包括一腔體及一晶圓承載盤，其中晶圓承載盤位于腔體內(nèi)，并用以承載至少一晶圓。以物理氣相沉積為例，腔體內(nèi)需要設(shè)置一靶材，其中靶材面對(duì)晶圓承載盤上的晶圓。在進(jìn)行物理氣相沉積時(shí)，可將惰性氣體及/或反應(yīng)氣體輸送至腔體內(nèi)，并分別對(duì)靶材及晶圓承載盤施加偏壓，其中晶圓承載盤還會(huì)控制承載的晶圓的溫度。腔體內(nèi)的惰性氣體會(huì)因?yàn)楦邏弘妶龅淖饔茫纬呻x子化的惰性氣體。離子化的惰性氣體會(huì)受到靶材上的偏壓吸引而轟擊靶材。從靶材濺出的靶材原子或分子會(huì)受到晶圓承載盤上的偏壓吸引，并沉積在加熱的晶圓的表面，以在晶圓的表面形成薄膜。

3、具體而言，晶圓承載盤產(chǎn)生的溫度的穩(wěn)定度及均勻度會(huì)對(duì)晶圓表面的薄膜沉積質(zhì)量造成相當(dāng)大的影響，為此如何使得晶圓承載盤產(chǎn)生穩(wěn)定且均勻的溫度，是薄膜沉積制備工藝中重要的課題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、如現(xiàn)有技術(shù)所述，在進(jìn)行沉積步驟時(shí)通常需要調(diào)整晶圓承載盤的溫度，以在晶圓的表面形成厚度均勻的薄膜。為此本發(fā)明提出一種用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，主要通過一擴(kuò)散單元承載晶圓，其中擴(kuò)散單元由多孔性材料所制成，并可向承載的晶圓提供均勻且穩(wěn)定的加熱氣體或冷卻氣體，使得晶圓的溫度分布更為均勻，有利于提高制備工藝的品質(zhì)。

2、本發(fā)明的一目的，在于提出一種用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，其中擴(kuò)散單元可以向晶圓的底表面提供分布均勻的氣體，可避免氣體過度集中在晶圓底表面的部分區(qū)域，使得晶圓的各個(gè)區(qū)域的溫度分布較為均勻。

3、本發(fā)明的一目的，在于提出一種用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，其中擴(kuò)散單元提供給晶圓的氣流較為均勻且和緩，可避免擴(kuò)散單元提供的氣體吹動(dòng)晶圓，而導(dǎo)致晶圓相對(duì)于晶圓承載盤位移。

4、此外可進(jìn)一步計(jì)算晶圓的重量及擴(kuò)散單元提供的氣體壓力，使得在不使用靜電吸盤或固定環(huán)的情況下，晶圓仍舊可以穩(wěn)固的放置在晶圓承載盤的表面。

5、為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明提出一種用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，包括：一支撐組件，包括：至少一凹槽，設(shè)置在支撐組件的一頂表面上；一進(jìn)氣管線，與凹槽連接，并用以將一氣體輸送至位于頂表面的凹槽；一擴(kuò)散單元，位于支撐組件的頂表面上，并為一多孔性材料，包括；一本體；多個(gè)凸起部，位于本體的一承載面上，并用以承載至少一晶圓；至少一擴(kuò)散通道，相鄰的多個(gè)凸起部之間。

6、本發(fā)明提供另一種用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，包括：一支撐組件，包括：至少一凹槽，設(shè)置在支撐組件的一頂表面上；一進(jìn)氣管線，連接凹槽，并用以將一氣體輸送至位于頂表面的凹槽；一擴(kuò)散單元，用以承載至少一晶圓，并位于支撐組件的頂表面上，其中擴(kuò)散單元為一多孔性材料，包括；一第一擴(kuò)散區(qū)域；一第二擴(kuò)散區(qū)域，第二擴(kuò)散區(qū)域位于第一擴(kuò)散區(qū)域的外側(cè)，其中第一擴(kuò)散區(qū)域的透氣率與第二擴(kuò)散區(qū)域的透氣率不同。

7、所述用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤至少一實(shí)施例中，其中支撐組件包括一基座及一承載單元，承載單元設(shè)置在基座上，而凹槽則設(shè)置在承載單元上。

8、所述用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤至少一實(shí)施例中，其中承載單元為一鈦盤，而擴(kuò)散單元的導(dǎo)熱系數(shù)大于鈦盤的導(dǎo)熱系數(shù)。

9、所述用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤至少一實(shí)施例中，其中凸起部的面積為本體的承載面的面積的30%至70%之間。

10、所述用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤至少一實(shí)施例中，其中凸起部的高度為0.3mm至1mm之間。

11、所述用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤至少一實(shí)施例中，其中凸起部的直徑約為6mm至10mm之間，而相鄰的凸起部之間的間距為1mm至5mm之間。

12、所述用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤至少一實(shí)施例中，其中第一擴(kuò)散區(qū)域的透氣率大于第二擴(kuò)散區(qū)域。

13、所述用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤至少一實(shí)施例中，其中第一擴(kuò)散區(qū)域?yàn)閳A盤狀，而第二擴(kuò)散區(qū)域?yàn)榄h(huán)狀，且第二擴(kuò)散區(qū)域環(huán)繞設(shè)置在第一擴(kuò)散區(qū)域的周圍。

14、所述用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤至少一實(shí)施例中，包括多個(gè)凸起部設(shè)置于第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域，并于相鄰的多個(gè)凸起部之間形成至少一擴(kuò)散通道。

15、所述用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤至少一實(shí)施例中，其中第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域?yàn)榘l(fā)泡金屬，且制作第一擴(kuò)散區(qū)域及第二擴(kuò)散區(qū)域的發(fā)泡時(shí)間及發(fā)泡溫度不同。

16、本發(fā)明提出一種用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，可向承載的晶圓提供均勻且穩(wěn)定的加熱氣體或冷卻氣體，使得晶圓的溫度分布更為均勻，有利于提高制備工藝的品質(zhì)。

技術(shù)特征：

1.一種用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，其特征在于，該支撐組件包括一基座及一承載單元，該承載單元設(shè)置在該基座上，而該凹槽則設(shè)置在該承載單元上。

3.如權(quán)利要求2所述的用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，其特征在于，該承載單元為一鈦盤，而該擴(kuò)散單元的導(dǎo)熱系數(shù)大于該鈦盤的導(dǎo)熱系數(shù)。

4.如權(quán)利要求1所述的用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，其特征在于，該凸起部的面積為該本體的該承載面的面積的30%至70%之間。

5.如權(quán)利要求1所述的用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，其特征在于，該凸起部的高度為0.3mm至1mm之間。

6.如權(quán)利要求5所述的用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，其特征在于，該凸起部的直徑約為6mm至10mm之間，而相鄰的該凸起部之間的間距為1mm至5mm之間。

7.一種用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，其特征在于，包括：

8.如權(quán)利要求7所述的用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，其特征在于，該第一擴(kuò)散區(qū)域的透氣率大于該第二擴(kuò)散區(qū)域。

9.如權(quán)利要求7所述的用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，其特征在于，該第一擴(kuò)散區(qū)域?yàn)閳A盤狀，而該第二擴(kuò)散區(qū)域?yàn)榄h(huán)狀，且該第二擴(kuò)散區(qū)域環(huán)繞設(shè)置在該第一擴(kuò)散區(qū)域的周圍。

10.如權(quán)利要求7所述的用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，包括多個(gè)凸起部設(shè)置于該第一擴(kuò)散區(qū)域及該第二擴(kuò)散區(qū)域，并于相鄰的該多個(gè)凸起部之間形成至少一擴(kuò)散通道。

11.如權(quán)利要求7所述的用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，其特征在于，該第一擴(kuò)散區(qū)域及該第二擴(kuò)散區(qū)域?yàn)榘l(fā)泡金屬，且制作該第一擴(kuò)散區(qū)域及該第二擴(kuò)散區(qū)域的發(fā)泡時(shí)間及發(fā)泡溫度不同。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明為一種用以提供均勻溫度分布的晶圓承載盤，主要包括一支撐組件及一擴(kuò)散單元，其中支撐組件包括至少一凹槽及一進(jìn)氣管線。擴(kuò)散單元由多孔性材料所制作，并設(shè)置在支撐組件的頂表面。擴(kuò)散單元包括一本體、多個(gè)凸起部及至少一擴(kuò)散通道，其中凸起部及擴(kuò)散通道設(shè)置在本體的一承載面上。擴(kuò)散單元的凸起部用以承載一晶圓，其中支撐組件的進(jìn)氣管線將一氣體輸送至凹槽，并通過凹槽輸送至擴(kuò)散單元。氣體會(huì)通過擴(kuò)散單元的孔隙傳輸至承載面及凸起部，并與擴(kuò)散單元上晶圓的底部接觸，以調(diào)整晶圓的溫度，并有利于提高晶圓溫度分布的均勻度。

技術(shù)研發(fā)人員：王俊富,鄭啟鴻,鄭耀璿,劉啟翔,劉國儒,易錦良
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天虹科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6