[发明专利]均热板及应用该均热板的基片处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及微电子加工技术领域，具体地，涉及一种均热板及应用该均热板的基片处理设备。

背景技术

随着微电子加工技术的迅速发展，用户对产品的质量要求也越来越高，这就促使企业不断改进生产设备及工艺以满足新的市场需求。作为一种重要的微电子加工技术，半导体集成电路产业正在以惊人的速度不断更新。其中，对于集成电路中铜互连层的加工是一项非常关键的技术；现阶段，该工艺均采用一种PVD工艺进行。

请参阅图1，为目前PVD工艺的主要工序示意图。如图所示，在进行Cu沉积之前需要先进行去气、预清洗及Ta(N)沉积等几个步骤。其中，所述去气步骤是指使基片升温至一定温度(通常为350℃或更高)以去除基片上的水蒸气及其它易挥发性杂质的工艺步骤。去气步骤作为PVD工艺的第一个步骤，其具有至关重要的作用，在加热基片的过程中，既要求使基片快速升温，又要保证基片各区域的升温均匀；否则，会影响后续步骤的均匀性、更甚者将造成基片破碎等的问题。基于上述考虑，技术人员设计出一种专用的基片加热设备。

请参阅图2，为一种目前常用的基片加热设备的结构示意图。该设备包括：加热腔室1、设置于加热腔室1内部的基片支撑平台2，该基片支撑平台2内部设置有加热丝组件4；同时，在加热腔室1的上部设置有均匀分布的多个加热灯泡3；在加热灯泡3与基片支撑平台2之间设置有密封石英窗5和均热板6，密封石英窗5用于将加热腔室1分隔为真空和大气两部分，其中，加热灯泡3处于大气部分，均热板6及基片支撑平台2处于真空部分。

上述设备的工作过程为：先将待加热的基片7置于基片支撑平台2的上表面，之后，使加热灯泡3和加热丝组件4同时进行加热；其中，加热灯泡3以热辐射的方式照射均热板6并使之升温，均热板6升温后再对其下方的基片7进行加热，从而利用加热灯泡3升温快速的特点以及均热板6对热量的分散作用使基片7得到快速且均匀的升温。

然而，在上述基片去气过程中，基片4边缘区域的热散失速率要明显高于基片中心区域的热散失速率。因此，要想使基片4的中心和边缘区域的升温速率保持一致，就应当使基片4边缘区域获得较多的热辐射，以补偿该区域的热损失。为此，技术人员采取一种对基片4边缘和中心区域的加热灯泡3进行分区控制的方案，以期获得理想的基片加热效果。

请参阅图3，为图2所示设备中加热灯泡的排布示意图。在圆形加热腔室内，多个加热灯泡3沿该圆形腔室的周向排列，并分别对应基片4的中心和边缘区域而设置为内、外两圈；从而通过对内、外圈的加热灯泡3的功率进行独立控制，实现对基片边缘及中心区域的分区加热。上述分区加热的技术方案通过增大位于基片4边缘区域的加热灯泡3的功率，可以在一定程度上补偿基片4边缘的热量散失。但是，由于图2所示基片加热设备中在加热灯泡3与基片4之间设置有均热板6，位于基片4边缘及中心区域的加热灯泡3所发出的热辐射首先被该均热板6吸收，并使均热板6温度上升，然后均热板6的下表面以均匀热辐射的方式对基片4进行加热。也就是说，加热灯泡3所发出的热量经过均热板6处理后，会降低上述分区加热的效果，从而无法有效补偿基片4边缘区域的热损失，进而影响基片升温的均匀性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种均热板，其能够有效补偿基片边缘区域的热损失，从而使基片各区域的升温速度保持一致。

为解决上述问题，本发明还提供一种基片处理设备，其同样能够有效补偿基片边缘区域的热损失，以使基片各区域的升温速度保持一致。

为此，本发明提供一种均热板，包括中心子均热板和至少一个位于中心子均热板外围的外环子均热板，并且在中心子均热板与外环子均热板之间以及在相邻的两个外环子均热板之间均具有隔热部，该隔热部用以阻止或降低相邻的子均热板之间的热传导。

其中，隔热部包括设置于相邻的子均热板之间的环状沟槽和/或间隙。

优选地，隔热部还包括填充于环状沟槽和/或间隙内的隔热填料。

其中，隔热填料包括石英、隔热陶瓷、隔热橡胶。

其中，在两个相邻的子均热板中至少一个的边缘处设置有凸缘；相邻的子均热板借助凸缘进行连接并在凸缘位置处形成环状沟槽。

其中，中心子均热板和外环子均热板所采用的材料包括：石墨、铝。其中，中心子均热板和外环子均热板采用铝材料制成，并且在中心子均热板和外环子均热板的表面进行硫酸硬质阳极氧化处理。

其中，外环子均热板的数量为至少两个，该至少两个外环子均热板逐个套接在一起。