[发明专利]承载装置和反应腔室

说明书

本发明提供一种承载装置，该承载装置包括用于承载基片的基座和用于对所述基片进行冷却的冷却机构，所述冷却机构包括背吹管道，所述基座上设置有沿所述基座的厚度方向贯穿所述基座的通孔，所述背吹管道的出气端设置在所述通孔中，其中，所述冷却机构还包括调节所述背吹管道内的背吹气体的温度的辅助冷却结构。本发明还提供一种反应腔室。当利用本发明所提供的承载装置进行微电子加工工艺时，利用辅助冷却结构对背吹管道内的背吹气体进行温度调节，利用经过温度调节后的背吹气体可以将基座上设置的基片冷却至所需温度。

技术领域

本发明涉及微电子加工设备领域，具体地，涉及一种承载装置和一种包括该承载装置的反应腔室。

背景技术

微电子加工设备包括等离子刻蚀设备、物理气相沉积设备等。这些微电子加工设备的共同特点在于，都包括工艺腔室和设置在工艺腔室中的承载装置。

图1中所示的是一种常见的物理气相沉积腔室的结构示意图，如图1中所示，所述物料气相沉积设备的溅射腔室包括具有工艺腔的腔室主体300、设置在腔室主体300的工艺腔内的承载装置100、设置在承载装置100上方且位于所述工艺腔内的溅射靶材400和位于溅射靶材400上方的磁控管500。

在进行物理气相沉积时，将基片固定在承载装置100的上表面上，向所述工艺腔内通入一定流量的氩气直至工艺腔内气压稳定，随后旋转磁控管400，并利用直流电源DC向溅射靶材400上施加一定的功率，以消耗靶材形成等离子，消耗靶材形成的等离子最终沉积在基片200上，并在基片200上形成薄膜。

由于消耗靶材形成的等离子温度较高，因此，当等离子沉积在基片上时会使基片温度升高。基片温度过高则容易发生变形，最终形成次品，所以在物理气相沉积工艺中，应当将基片温度控制在一定范围内。例如，在基片上沉积金属薄膜时，应当将基片的温度控制在室温(通常为20±5℃)。因此，承载装置的基座中通常设置有背吹管道，通过背吹管道向设置在基座表面的基片吹送冷却气体，然后利用冷却气体带走基片的部分热量。

众所周知的是，直流电源DC施加在溅射靶材400上的功率越 大，获得的等离子体的能量越高，沉积速率越高。为了提高沉积速率，则需要提高直流电源DC的功率。但是直流电源DC功率越大，也会导致等离子体温度过高，当等离子体沉积在基片200上时会提高基片的温度，严重时可能会导致基片变形甚至融化。通过背吹气体无法将基片的温度维持在室温。

因此，如何将基片的温度维持在理想的温度成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种承载装置、一种包括所述承载装置的溅射腔室和一种包括所述溅射腔室的物理气相沉积设备，在进行工艺时，可以根据具体的工艺条件调节背吹气体的温度，以将基片维持在理想的温度。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种承载装置，该承载装置包括用于承载基片的基座和用于对所述基片进行冷却的冷却机构，所述冷却机构包括背吹管道，所述基座上设置有沿所述基座的厚度方向贯穿所述基座的通孔，所述背吹管道的出气端设置在所述通孔中，其中，所述冷却机构还包括调节所述背吹管道内的背吹气体的温度的辅助冷却结构。

优选地，所述辅助冷却结构包括冷却管道，所述冷却管道中能够通入用于调节所述背吹管道中的背吹气体的温度的冷却液。

优选地，所述冷却管道固定在所述背吹管道的一部分上，所述背吹管道的直径在4mm至8mm之间，所述背吹管道上设置所述冷却管道的部分的长度在300mm至500mm之间。

优选地，所述冷却管道包括上行管道和下行管道，所述上行管道中的冷却液的流动方向与所述背吹管道中背吹气体的流动方向相同，所述下行管道中的冷却液的流动方向与所述背吹管道中背吹气体的流动方向相反。

优选地，所述上行管道和所述下行管道均为环绕所述背吹管道的螺旋管。