[发明专利]物理气相淀积机台及其冷却腔体

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造设备技术领域，具体来说，本发明涉及一种进行铝铜膜物理气相沉积(PVD)工艺的机台及其冷却腔体。

背景技术

PVD(physical vapor deposition)即物理气相淀积，AMAT Endura5500机台是一种全自动、单片进行工艺、多种腔体集成的PVD工艺机台。

要产生较好的铝铜膜对PVD工艺环境的温度要求很高，需要对硅片进行稳定、均匀的加热。对此，Endura5500机台的应对方案是在衬底基座中集成加入加热器，并在衬底基座中加入一路氩气管路。当硅片放在衬底基座上进行工艺时，使氩气喷射在硅片的背面。这样，在衬底基座的加热器在对硅片进行加热的同时，带有热量的氩气气体也对硅片进行加热。该方案既提高了加热器的加热效率，也提高了对硅片加热的均匀性。

但是，当氩气在硅片背面喷射的时候，会使硅片位置被氩气吹偏移。为了解决这一问题，Endura5500机台采用的是在硅片上加上一个压紧环(clamp ring)，即压紧环把硅片压在衬底基座上避免了硅片被氩气吹偏移。正常情况下，压紧环与硅片的接触面应该是毫无缝隙的紧紧接触在一起，这样生长出来的铝铜膜就不会长在压紧环与硅片的接触面上。但是，因为压紧环需要定期进行清洗，在清洗的过程中，可能使得压紧环与硅片的接触面不是一个水平面，这样使得生长出来的铝铜膜长在了接触面上。发生这种状况的时候，会使硅片被生长出来的铝铜膜粘在压紧环上。当工艺完成后硅片进行传送的时候，硅片可能正好掉在传送硅片的手臂上，这样会使硅片在传送手臂上的位置偏离正确的位置。这样的硅片被传送到冷却腔时，硅片有一侧没有正确地搭在升降环(lift hoop)上，当升降环升到升起位置(lift position)时，硅片是倾斜的，有一部分会滑到升降环的下面。当升降环降到释放位置(release position)时，会把硅片压碎。这种状况的发生，会使机台的生产时间受到严重的影响，破碎硅片的报废也造成了巨大的财产损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以进行铝铜膜物理气相沉积工艺的机台及其冷却腔体，能够自动检测淀积之后硅片在冷却腔体内升降环上的位置是否正确。

为解决上述技术问题，本发明提供一种物理气相淀积机台的冷却腔体，包括腔体盖子、光电感应器、升降环和冷却基座；所述光电感应器安装于所述腔体盖子上；所述升降环通过一升降臂向下与一气缸相连接，所述气缸具有升起位置传感器和释放位置传感器，用于判断所述升降环是处于升起位置还是释放位置；所述升降环上承载有一硅片，所述光电感应器向下对准所述硅片；所述冷却基座位于所述硅片的下方；

其中，所述光电感应器用于向其下方的所述硅片发射一束红外线光束，遇到所述硅片时所述红外线光束被反射回来；当所述硅片被正确放置在所述升降环上时，反射回来的所述红外线光束能被所述光电感应器接收到，所述光电感应器导通，所述升降环允许载着所述硅片从所述升起位置降到所述释放位置；否则，所述光电感应器不导通，所述机台停止运行。

可选地，所述光电感应器上施加有一24伏的工作电压。

可选地，所述升起位置传感器的一端与所述光电感应器串联后，与一24伏的工作电压相连接，所述升起位置传感器的另一端接地。

可选地，所述释放位置传感器的一端直接与一24伏的工作电压相连接，另一端接地。

可选地，所述光电感应器安装于所述腔体盖子上的边缘或者中心。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种物理气相淀积机台，具有冷却腔体，所述冷却腔体包括腔体盖子、光电感应器、升降环和冷却基座；所述光电感应器安装于所述腔体盖子上；所述升降环通过一升降臂向下与一气缸相连接，所述气缸具有升起位置传感器和释放位置传感器，用于判断所述升降环是处于升起位置还是释放位置；所述升降环上承载有一硅片，所述光电感应器向下对准所述硅片；所述冷却基座位于所述硅片的下方；

其中，所述光电感应器用于向其下方的所述硅片发射一束红外线光束，遇到所述硅片时所述红外线光束被反射回来；当所述硅片被正确放置在所述升降环上时，反射回来的所述红外线光束能被所述光电感应器接收到，所述光电感应器导通，所述升降环允许载着所述硅片从所述升起位置降到所述释放位置；否则，所述光电感应器不导通，所述机台停止运行。

可选地，所述光电感应器上施加有一24伏的工作电压。

可选地，所述升起位置传感器的一端与所述光电感应器串联后，与一24伏的工作电压相连接，所述升起位置传感器的另一端接地。