[发明专利]半导体工艺设备及其承载装置

说明书

本申请实施例提供了一种半导体工艺设备及其承载装置。该承载装置设置于半导体工艺设备的工艺腔室内，用于承载待加工件，其包括：卡盘、冷却盘及冷却组件；卡盘设置于冷却盘上，用于承载并固定待加工件；冷却盘内设置有冷却流道，用于通入冷却介质以通过卡盘对待加工件进行冷却；冷却盘底部具有冷却空间；冷却组件设置于冷却空间内，冷却组件用于向冷却盘底部通入冷却气体，以通过冷却盘及卡盘对待加工件进行冷却。本申请实施例通过冷却组件对冷却盘进行冷却降温，以大幅提高承载于卡盘上待加工件的冷却降温速度，从而大幅提高工艺速率以提高产能。

技术领域

本申请涉及半导体加工技术领域，具体而言，本申请涉及一种半导体工艺设备及其承载装置。

背景技术

目前，物理气相沉积技术制备铜被广泛应用于半导体制备领域。可以作为测试电性连结和封装的引线端，以实现金属互联并且为芯片中各器件提供电子信号、微连线等作用。随着工艺制程的不断提高，这一需求对承载装置的冷却能力的要求也越来越高。

现有技术中在进行等离子刻蚀及物理气相沉积(Physical Vapour Deposition，PVD)工艺时，工艺中产生等离子体携带很高的能量，轰击到晶圆上造成热量累计，热量从晶圆传给承载装置，承载装置内设置的冷却水道中的水将热量带走，加快对晶圆进行降温，从而实现对晶圆温度进行控制。但是现有技术方案下，由于等离子体携带的热量在晶圆上累积，仅仅依靠承载装置自身的冷却水道降温速度较慢，导致工艺速率及良率较低。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种半导体工艺设备及其承载装置，用以解决现有技术存在由于承载装置降温速度较低而导致的晶圆工艺速率及良率较低的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种承载装置，设置于半导体工艺设备的工艺腔室内，用于承载待加工件，包括：卡盘、冷却盘及冷却组件；所述卡盘设置于所述冷却盘上，用于承载并固定所述待加工件；所述冷却盘内设置有冷却流道，用于通入冷却介质以通过所述卡盘对所述待加工件进行冷却；所述冷却盘底部具有冷却空间；所述冷却组件设置于所述冷却空间内，所述冷却组件用于向所述冷却盘底部通入冷却气体，以通过所述冷却盘及所述卡盘对所述待加工件进行冷却。

于本申请的一实施例中，所述冷却组件包括匀流板及气道板，所述气道板的顶面开设有凹槽，所述匀流板的底面与所述凹槽配合以构成气流道；所述匀流板的厚度方向上贯穿有多个与所述气流道连通的通气口。

于本申请的一实施例中，所述气流道包括第一气流道及第二气流道，所述第一气流道对应所述卡盘的中部区域设置，所述第二气流道环绕所述第一气流道设置，并且对应所述卡盘的边缘区域设置。

于本申请的一实施例中，所述通气口包括第一通孔及第二通孔，多个所述第一通孔位于所述第一气流道的投影范围内，多个所述第二通孔位于所述第二气流道的投影范围内。

于本申请的一实施例中，多个所述第一通孔及多个所述第二通孔均匀排布，并且所述第一通孔及所述第二通孔为圆形孔或异形孔。

于本申请的一实施例中，所述冷却空间内还设置有散热板，所述散热板贴合设置于所述冷却盘的朝向所述冷却组件的一侧上。

于本申请的一实施例中，所述冷却组件与所述散热板在所述冷却盘的轴向上间隔设置。

于本申请的一实施例中，所述散热板包括铝材质或铜材质制成的散热板。

于本申请的一实施例中，所述承载装置还包括底座，所述冷却盘的底面上设置有套筒，所述套筒套设于所述底座的顶部，所述套筒与所述底座配合以形成所述冷却空间，所述底座还用于承载所述冷却组件；所述冷却组件还包括支撑结构，所述支撑结构连接所述底座和所述气道板。

第二个方面，本申请实施例提供了一种半导体工艺设备，包括工艺腔室及如第一个方面提供的承载装置，所述承载装置设置于所述工艺腔室内。