[发明专利]静电卡盘、半导体处理腔室及设备

说明书

本申请实施例提供了一种静电卡盘、半导体处理腔室及设备。该静电卡盘，包括承载盘、加热器及温度传感器；承载盘的上表面为承载面，承载面用于承载晶圆；加热器位于承载盘的下方；温度传感器为多个，均匀地设置于承载盘上，且多个温度传感器顶面与承载面平齐，或者多个温度传感器的顶面低于承载面，温度传感器用于采集晶圆的温度。本申请实施例实现了无需使用现有技术中的测试晶圆即可以实现对静电卡盘的温度进行校准，不仅节省了开腔的步骤使得操作更加便捷，而且还可以大幅节省成本。

技术领域

本申请涉及半导体处理技术领域，具体而言，本申请涉及一种静电卡盘、半导体处理腔室及设备。

背景技术

目前，物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)设备广泛应用于当今的半导体、太阳能电池及平板显示等制作工艺中。在目前的物理气相沉积设备中，通常使用静电卡盘(Electro Static Chuck，ESC)来替代原有的机械卡盘来实现工艺过程中晶圆(Wafer)的夹持。常用的静电卡盘分为低温静电卡盘以及高温静电卡盘。其中高温静电卡盘广泛的应用于半导体制造工艺过程中，用于在腔室内固定、支撑及传送晶圆(Wafer)，为晶圆提供稳定均匀的温度，避免在工艺过程中出现移动或错位现象。对于一些物理气相沉积工艺来说，精准的晶圆温度对工艺十分重要，否则会带来例如铝晶须缺陷(Al WhiskersDefect)环形图缺陷(Ring Map Defect)等晶圆缺陷(Inline Defect)，严重影响产品良率。所以每次新的高温静电卡盘的安装必然需要一次精确的温度校准，甚至每隔一段时间重新校准一次温度，谨防出现温度波动。

现有技术中一般采用在测试晶圆上设置有温度传感器，然后将该测试晶圆放置于静电卡盘上，用于对静电卡盘的温度进行校准。但是现有的方案需要开腔操作，不仅操作繁琐而且使用成本较高。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种静电卡盘、半导体处理腔室及设备，用以解决现有技术存在操作不便及成本较高的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种静电卡盘，包括承载盘、加热器及温度传感器；所述承载盘的上表面为承载面，所述承载面用于承载晶圆；所述加热器位于所述承载盘的下方；所述温度传感器为多个，均匀地设置于所述承载盘上，且多个所述温度传感器顶面与所述承载面平齐，或者多个所述温度传感器的顶面低于所述承载面，所述温度传感器用于采集所述晶圆的温度。

于本申请的一实施例中，所述静电卡盘还包括温度接收器，所述温度接收器与所述温度传感器相连接，用于接收来自于所述温度传感器的温度信号。

于本申请的一实施例中，所述静电卡盘还包括多个分束器，多个所述分束器设置于所述加热盘的下方；一个所述分束器与多个所述温度传感器组成一个传感器组，且每个所述温度传感器唯一对应一个所述传感器组。

于本申请的一实施例中，所述承载面上包括多个测温区，所述传感器组与所述测温区对应设置。

于本申请的一实施例中，所述承载盘设置有多个安装孔，多个所述温度传感器分别设置于多个所述安装孔内。

于本申请的一实施例中，多个所述温度传感器在所述承载盘上呈圆周阵列排布。

于本申请的一实施例中，多个所述温度传感器的类型为接触式或者非接触式。

于本申请的一实施例中，所述加热器的下方还设置有水冷管路、水冷吸热片及水冷导热板，所述水冷吸热片及所述水冷导热板分别位于所述水冷管路的上下两侧，并且所述水冷导热板沿所述加热器的径向延伸设置。

第二个方面，本申请实施例提供了一种半导体处理腔室，所述腔室内设置有如第一个方面提供的静电卡盘。

第三个方面，本申请实施例提供了一种半导体处理设备，包括如第二个方面提供的半导体处理腔室。