[发明专利]金属淀积腔

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术，尤其涉及一种金属淀积腔。

背景技术

金属化是芯片制造过程中在绝缘介质薄膜上淀积金属薄膜以及随后刻印图形以便形成互连金属线和集成电路的孔填充塞的过程。

在绝缘介质薄膜上淀积金属薄膜是在金属淀积腔中完成的，铝在芯片制造业中是最普遍的互连金属，现以铝淀积腔为例介绍现有技术的金属淀积腔。

参见图1，现有技术的金属淀积腔包括可升降的支撑架(lift hoop)11、加热台(heater)12、卡环(clamp ring)13和保护遮罩14；所述支撑架11包括底座111和四个环设在底座111上的支撑柱112；所述保护遮罩14的底部设有一圆孔，所述卡环13设置在该圆孔的圆周上。

参见图2，所述卡环13上设有四个插孔131，所述四个插孔131的位置与所述四个支撑柱112相对应。

往硅片15表面上的绝缘介质薄膜上淀积铝时，该硅片15先放置在所述支撑柱112上，同时所述四个支撑柱112的顶部对应插入所述卡环13的四个插孔131内，四个支撑柱112支撑所述卡环13，再提升所述加热台12，使所述硅片15夹在所述加热台12与所述卡环13之间，依靠所述卡环13自身的重力压住所述硅片15(如图1所示)，铝离子沿垂直于水平面的方向溅射到所述硅片15表面上的绝缘介质薄膜上，在淀积金属薄膜的过程中，所述硅片15搁置在所述加热台12上。

现有技术中，由于工艺上无法避免的误差，所述卡环13上的四个插孔131的大小并不完全相同，导致所述支撑柱112的顶部对应插入所述插孔131内后，所述卡环13的中心O1与所述硅片15的中心O2不在同一条垂直于水平面的直线上(如图1所示)。因此，在淀积铝的工艺过程中，所述硅片15并不位于所述卡环13的正中央而是略偏向所述卡环13的一侧，这样，所述卡环13内环边缘露出来，在淀积铝的过程中，铝离子可以溅射到该硅片15和所述卡环13之间的间隙里，使所述硅片15粘贴在所述卡环13上。

如图3所示，取所述硅片15时，所述支撑架11和加热台12下降，随之下降的所述硅片15一部分粘贴在所述卡环13上，这就带来一个问题，机械手(图中未示)无法正常取出该硅片15，因此，取所述硅片15时，容易刮伤硅片，甚至折断硅片。

为了避免硅片粘贴到卡环上，就要使硅片的中心与卡环的中心在同一条垂直于水平面的直线上。现有技术中，四个支撑柱固定设置在底座上，而底座不能在水平面内移动，因此，不能通过移动支撑架的方式使卡环的中心与硅片的中心在同一条垂直于水平面的直线上。现有技术中，为了减小硅片中心与卡环中心之间的偏离距离，利用机械手移动硅片，尽量使硅片中心偏离卡环中心的距离最小，具体操作过程是：操作人员通过目镜观察硅片相对卡环的位置，根据具体情况操作机械手，使硅片移动到想要的位置，但是，这种操作过程中没有可靠的标准供参考，只能依靠操作人员通过目镜的观察，而且受限于卡环的尺寸加工精度，可调整的范围十分有限，因此，它只能减小硅片中心与卡环中心之间的偏离距离，而无法使硅片中心与卡环中心在同一条垂直于水平面的直线上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属淀积腔，可使卡环的中心始终与硅片的中心在同一条垂直于水平面的直线上，避免硅片粘贴到卡环上。

为了达到上述的目的，本发明提供一种金属淀积腔，用于硅片表面金属薄膜的淀积，包括卡环、加热台和能作三维运动的支撑架；所述支撑架位于所述卡环的下方；所述加热台设置在所述支撑架内，该加热台能在垂直于水平面的方向上相对所述支撑架作升降运动；所述支撑架在垂直于水平面的方向上作升降运动，改变所述硅片相对所述卡环的间距，该支撑架在二维水平面内移动，使所述卡环的中心与所述硅片的中心处在同一条垂直于水平面的直线上。

上述金属淀积腔，其中，所述支撑架包括底座和环设在底座上的多个可移动支撑柱；所述多个可移动支撑柱与所述底座移动连接，该多个可移动支撑柱能在所述底座上移动，从而带动所述卡环在二维水平面内移动，改变所述卡环中心相对于所述硅片中心的位置。

上述金属淀积腔，其中，所述可移动支撑柱包括柱体、设置在柱体底部的连接部和螺栓；所述连接部连接所述底座；所述连接部上设有通孔；所述螺栓插于所述连接部的通孔内；旋转所述螺栓能使所述可移动支撑柱在所述底座上移动。

上述金属淀积腔，其中，旋转所述螺栓能使所述可移动支撑柱沿所述底座的径向移动。

上述金属淀积腔，其中，所述底座上对应设有螺纹孔；所述螺栓插于所述底座的螺纹孔内。