1.本申請涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體而言，本申請涉及一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備及其工藝腔室。

背景技術(shù)：

2.目前，在半導(dǎo)體工藝后段的鈍化層(passivation layer)工藝中，鋁墊(al pad)作為集成電路中的重要的一道工序，形成在金屬互連層上端；其作為測試電性連接和封裝的引線端，對后續(xù)的封裝工藝起到承上啟下的作用。在集成電路制造過程中，幾乎所有的半導(dǎo)體器件在其制造過程都要使用鋁墊(al pad)用于其后道金屬互聯(lián)，作為導(dǎo)線傳遞各器件的電信號，通過后續(xù)封裝引線實(shí)現(xiàn)各器件的連接控制。

3.現(xiàn)有技術(shù)中采用物理氣相沉積(physical vapor deposition，pvd)工藝制備鋁薄膜。由于現(xiàn)有技術(shù)中僅靠沉積后的冷卻工藝進(jìn)行冷卻，若機(jī)臺端出現(xiàn)報(bào)警調(diào)度無法繼續(xù)進(jìn)行，導(dǎo)致晶圓停留在工藝腔室中，從而無法及時(shí)傳輸至冷卻腔室進(jìn)行冷卻導(dǎo)致晶圓報(bào)廢。現(xiàn)有技術(shù)中的處理方式為，當(dāng)機(jī)臺端出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，一般采用人為方式對其進(jìn)行處理，即手動(dòng)將諸如晶圓等待加工工件傳輸至冷卻腔室冷卻，但是由于人為處理效率較低，無法保證時(shí)效(20分鐘內(nèi))性，從而產(chǎn)生缺陷甚至?xí)苯訄?bào)廢晶圓。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.本申請針對現(xiàn)有方式的缺點(diǎn)，提出一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備及其工藝腔室，用以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的由于晶圓冷卻不及時(shí)造成報(bào)廢的技術(shù)問題。

5.第一個(gè)方面，本申請實(shí)施例提供了一種工藝腔室，用于半導(dǎo)體工藝設(shè)備，包括：腔室本體、承載裝置以及控溫裝置，其中，所述承載裝置設(shè)置于所述腔室本體內(nèi)，且所述承載裝置包括基座及升降機(jī)構(gòu)，所述基座用于承載待加工工件；所述升降機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)所述待加工工件升降，以使所述待加工工件與所述基座分離或接觸；所述控溫裝置包括有承載臺，所述承載臺設(shè)置于所述腔室本體內(nèi)，用以在所述升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述待加工工件與所述基座分離時(shí)，選擇性移動(dòng)至所述基座及所述待加工工件之間，并在所述升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述待加工工件下降以承載待加工工件并對所述待加工工件的溫度進(jìn)行控制。

6.于本申請的一實(shí)施例中，所述控溫裝置還包括旋轉(zhuǎn)軸及驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其中，所述旋轉(zhuǎn)軸的第一部分位于所述腔室本體內(nèi)，并且所述旋轉(zhuǎn)軸的第一部分的頂端與所述承載臺的邊緣連接，所述旋轉(zhuǎn)軸的第二部分位于所述腔室本體外；所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述腔室本體外，并且與所述旋轉(zhuǎn)軸的第二部分的底端傳動(dòng)連接，用于驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)所述承載臺移動(dòng)。

7.于本申請的一實(shí)施例中，所述控溫裝置還包括設(shè)置在所述承載臺以及所述旋轉(zhuǎn)軸中的流體通道，所述流體通道位于所述承載臺中的部分環(huán)繞排布，并且所述流體通道的入口端及出口端均設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸的第二部分的底端，用于向所述流體通道導(dǎo)入或?qū)С隼鋮s介質(zhì)。

8.于本申請的一實(shí)施例中，所述控溫裝置還包括設(shè)置于所述承載臺內(nèi)的測溫組件，所述測溫組件包括多個(gè)溫度傳感器及信號線，多個(gè)所述溫度傳感器頂面均與所述承載臺的上表面平齊，或者多個(gè)所述溫度傳感器頂面均低于所述承載臺的上表面；所述信號線的一端與多個(gè)所述溫度傳感器連接，另一端經(jīng)由所述旋轉(zhuǎn)軸的第二部分的底端導(dǎo)出。

9.于本申請的一實(shí)施例中，所述工藝腔室還包括有控制器，所述控制器與所述控溫裝置及所述基座內(nèi)的加熱器連接，用于獲取所述測溫組件的溫度信號，并且根據(jù)所述溫度信號控制所述冷卻源及所述加熱器的運(yùn)行狀態(tài)。

10.于本申請的一實(shí)施例中，所述控制器還用于控制所述冷卻源導(dǎo)出所述流體通道內(nèi)的冷卻介質(zhì)。

11.于本申請的一實(shí)施例中，所述腔室本體內(nèi)還設(shè)置有暫存腔，所述旋轉(zhuǎn)軸位于所述基座與所述暫存腔之間，所述暫存腔用于收納所述承載臺。

12.于本申請的一實(shí)施例中，所述升降機(jī)構(gòu)包括多個(gè)升降桿，多個(gè)所述升降桿穿設(shè)于所述基座內(nèi)，并且能相對于所述基座升降，以選擇性帶動(dòng)所述待加工工件與所述基座分離。

13.于本申請的一實(shí)施例中，所述承載臺上設(shè)置有避讓結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述控溫裝置向基座上方移動(dòng)時(shí)，所述避讓結(jié)構(gòu)用于避免所述承載臺與所述升降桿發(fā)生機(jī)械干涉。

14.第二個(gè)方面，本申請實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備，包括如第一個(gè)方面提供的工藝腔室。

15.本申請實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益技術(shù)效果是：

16.本申請實(shí)施例通過在腔室本體內(nèi)設(shè)置有控制裝置，由于控溫裝置能及時(shí)對待加工工件進(jìn)行冷卻或加熱，不僅可以實(shí)現(xiàn)快速對待加工工件進(jìn)行溫度進(jìn)行控制，從而提高工藝速率；而且可以確保半導(dǎo)體工藝設(shè)備在任何情況下(包括半導(dǎo)體工藝設(shè)備報(bào)警中斷時(shí))均可以實(shí)現(xiàn)對待加工工件快速冷卻或加熱，從而避免人為處理時(shí)效低，導(dǎo)致待加工工件冷卻不及時(shí)造成的待加工工件缺陷，從而大幅提高本申請實(shí)施例的良品率及產(chǎn)能。

17.本申請附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實(shí)踐了解到。

附圖說明

18.本申請上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

19.圖1為本申請實(shí)施例提供的一種工藝腔室的剖視示意圖；

20.圖2為本申請實(shí)施例提供的一種承載臺的橫向剖視示意圖；

21.圖3為本申請實(shí)施例提供的另一種承載臺的橫向剖視示意圖；

22.圖4為本申請實(shí)施例提供的一種承載臺在工藝腔室內(nèi)移動(dòng)狀態(tài)示意圖；

23.圖5示出一種鋁銅靶材在執(zhí)行薄膜沉積工藝時(shí)的固溶體相圖分析示意圖；

24.圖6示出現(xiàn)有技術(shù)中的一種工藝腔室的剖視示意圖。

具體實(shí)施方式

25.下面詳細(xì)描述本申請，本申請的實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的部件或具有相同或類似功能的部件。此外，如果已知技術(shù)

的詳細(xì)描述對于示出的本申請的特征是不必要的，則將其省略。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本申請，而不能解釋為對本申請的限制。

26.本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)，具有與本申請所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語，應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣被特定定義，否則不會(huì)用理想化或過于正式的含義來解釋。

27.下面以具體地實(shí)施例對本申請的技術(shù)方案以及本申請的技術(shù)方案如何解決上述技術(shù)問題進(jìn)行詳細(xì)說明。

28.本申請實(shí)施例提供了一種工藝腔室，用于半導(dǎo)體工藝設(shè)備，該工藝腔室的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括：腔室本體1、承載裝置2以及控溫裝置3，其中，承載裝置2設(shè)置于腔室本體1內(nèi)，且承載裝置2包括基座21及升降機(jī)構(gòu)22，基座21用于承載待加工工件100；升降機(jī)構(gòu)22用于帶動(dòng)待加工工件100升降，以使待加工工件100與基座21分離或接觸；控溫裝置3包括有承載臺31，承載臺31設(shè)置于腔室本體1內(nèi)，用以在升降機(jī)構(gòu)22帶動(dòng)待加工工件100與基座21分離時(shí)，選擇性移動(dòng)至基座21及待加工工件100之間，并在升降機(jī)構(gòu)22帶動(dòng)待加工工件100下降以承載待加工工件100并對待加工工件100的溫度進(jìn)行控制。

29.如圖1所示，工藝腔室具體可以用于對待加工工件進(jìn)行物理氣相沉積工藝，待加工工件100具體可以是晶圓，但是本申請實(shí)施例并不以此為限。腔室本體1具何以采用鋁材質(zhì)制成的空腔結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部用于容置承載裝置2及待加工工件100，以用于對待加工工件100執(zhí)行處理工藝?；?1可以設(shè)置于腔室本體1的底部，基座21的上表面可以用于承載待加工工件100，并且基座21內(nèi)可以設(shè)置有加熱器(圖中未示出)以用于對待加工工件100進(jìn)行加熱。升降機(jī)構(gòu)22具體可以設(shè)置于基座21內(nèi)，用于帶動(dòng)待加工工件100與基座21的上表面分離或接觸。承載臺31具體可以設(shè)置于基座21的一側(cè)，承載臺31可以選擇性移動(dòng)至基座21的上方，例如承載臺31可以采用平移的方式進(jìn)行移動(dòng)，但是本申請實(shí)施例并不以此為限。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，半導(dǎo)體工藝設(shè)備的傳輸機(jī)構(gòu)，例如傳片機(jī)械手(圖中未示出)可以將待加工工件100傳輸至腔室本體1內(nèi)，并且放置于基座21上，基座21內(nèi)的加熱器可以以對待加工工件100進(jìn)行加熱以執(zhí)行處理工藝。當(dāng)執(zhí)行完工藝或者半導(dǎo)體工藝設(shè)備報(bào)警時(shí)，則需要對待加工工件100進(jìn)行冷卻，升降機(jī)構(gòu)22可以帶動(dòng)待加工工件100與基座21的上表面分離，此時(shí)承載臺31可以移動(dòng)至基座21與待加工工件100之間，升降機(jī)構(gòu)22再將待加工工件100放置于承載臺31上，承載臺31可以對待加工工件100進(jìn)行冷卻。采用上述設(shè)計(jì)，不僅可以實(shí)現(xiàn)快速對待加工工件進(jìn)行冷卻，從而提高工藝速率；而且還可以在半導(dǎo)體工藝設(shè)備發(fā)生報(bào)警中斷時(shí)能及時(shí)對待加工工件100進(jìn)行冷卻，從而避免由于人為處理時(shí)效較低而造成的待加工工件100缺陷。但是本申請實(shí)施例并不限定承載臺31僅能對待加工工件100進(jìn)行何種溫度控制，本申請實(shí)施方式實(shí)例性地為冷卻，在一些其它實(shí)施例中承載臺31還可以對待加工工件100進(jìn)行加熱。

30.本申請實(shí)施例通過在腔室本體內(nèi)設(shè)置有控制裝置，由于控溫裝置能及時(shí)對待加工工件進(jìn)行冷卻或加熱，不僅可以實(shí)現(xiàn)快速對待加工工件進(jìn)行溫度進(jìn)行控制，從而提高工藝速率；而且可以確保半導(dǎo)體工藝設(shè)備在任何情況下(包括半導(dǎo)體工藝設(shè)備報(bào)警中斷時(shí))均可以實(shí)現(xiàn)對待加工工件快速冷卻或加熱，從而避免人為處理時(shí)效低，導(dǎo)致待加工工件冷卻不及時(shí)造成的待加工工件缺陷，從而大幅提高本申請實(shí)施例的良品率及產(chǎn)能。

31.需要說明的是，本申請實(shí)施例并不限定工藝腔室具體進(jìn)行何種工藝，例如工藝腔室還可以用于執(zhí)行去氣工藝、化學(xué)氣相沉積工藝及刻蝕工藝等。因此本申請實(shí)施例并不以此為限，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況自行調(diào)整設(shè)置。

32.于本申請的一實(shí)施例中，如圖1所示，控溫裝置3還包括旋轉(zhuǎn)軸32及驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(圖中未示出)，其中，旋轉(zhuǎn)軸32的第一部分位于腔室本體1內(nèi)，并且旋轉(zhuǎn)軸32的第一部分頂端與承載臺31的邊緣連接，旋轉(zhuǎn)軸32的底第二部分位于腔室本體1外；驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)置于腔室本體1外，并且與旋轉(zhuǎn)軸32的第二部分的底端傳動(dòng)連接，用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸32旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)承載臺31移動(dòng)。

33.如圖1所示，旋轉(zhuǎn)軸32具體采用金屬材質(zhì)制成的軸狀結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)軸32穿設(shè)于腔室本體1的底壁上，并且旋轉(zhuǎn)軸32可以與腔室本體1的底壁密封連接，以確保腔室本體1內(nèi)的真空狀態(tài)，并且旋轉(zhuǎn)軸32的第一部分位于腔室本體1內(nèi)，而第二部分位于腔室本體1的底壁外。旋轉(zhuǎn)軸32的第一部分的頂端可以高于基座21的上表面，承載臺31邊緣與旋轉(zhuǎn)軸32的第一部分的頂端連接，由于承載臺31偏置于旋轉(zhuǎn)軸32的一側(cè)，因此旋轉(zhuǎn)軸32轉(zhuǎn)動(dòng)即可以實(shí)現(xiàn)承載臺31的平移運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)例如采用伺服電機(jī)，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)具體設(shè)置于腔室本體1的外，并且驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸32的第二部分的底端傳動(dòng)連接，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸32旋轉(zhuǎn)。采用上述設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)置于腔室本體1的外側(cè)，以在腔室本體1的外對旋轉(zhuǎn)軸32進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而大幅節(jié)省腔室本體1內(nèi)的空間。

34.需要說明的是，本申請實(shí)施例并不限定驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的具體類型，例如驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)還可以采用步進(jìn)電機(jī)或者擺動(dòng)氣缸。因此本申請實(shí)施例并不以此為限，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況自行調(diào)整設(shè)置。

35.于本申請的一實(shí)施例中，如圖1及圖2所示，控溫裝置3還包括設(shè)置在承載臺31以及旋轉(zhuǎn)軸32中的流體通道33，流體通道33位于承載臺31中的部分環(huán)繞排布，并且流體通道33的入口端及出口端均設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸32的第二部分的底端，用于向流體通道33導(dǎo)入或?qū)С隼鋮s介質(zhì)。

36.如圖1及圖2所示，承載臺31具體采用金屬材質(zhì)制成的圓盤形結(jié)構(gòu)，并且承載臺31的邊緣上還凸設(shè)有桿狀的連接部311，該連接部311用于與旋轉(zhuǎn)軸32的頂端連接，具體連接方式可以采用焊接或者螺栓連接的方式，但是本實(shí)施例并不限定具體連接方式。流體通道33的部分可以形成于承載臺31內(nèi)部，具體來說承載臺31可以采用兩個(gè)相對設(shè)置的圓盤，在兩個(gè)圓盤相對的表面均開設(shè)有凹槽，然將兩個(gè)圓盤焊接以形成承載臺31，而凹槽則形成部分流體通道33。進(jìn)一步的，旋轉(zhuǎn)軸32內(nèi)部可以形成部分流體通道33，流體通道33的入口端及出口端均設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸32的第二部分的底端，以使得冷卻源(圖中未示出)可以由腔室本體1外經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸32向承載臺31內(nèi)導(dǎo)入或?qū)С隼鋮s介質(zhì)，從而大幅節(jié)省腔室本體1內(nèi)的空間占用。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由于待加工工件100在基座21上執(zhí)行沉積工藝時(shí)，待加工工件100中間區(qū)域的溫度高于邊緣區(qū)域的溫度，因此流體通道33與待加工工件100中間區(qū)域?qū)?yīng)的位置可以設(shè)置為圓環(huán)形，以增加冷卻面積，其余部分可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行布局即可，具體參照如圖2所示，但是本申請實(shí)施并不限定位于承載臺31內(nèi)的流體通道33具體布局。在一具體實(shí)施方式中，承載臺31的具體厚度可以設(shè)置為14mm(毫米),承載臺31的直徑可以設(shè)置為330mm。流體通道33軸向截面具體可以為矩形或者其它形狀，流體通道33的寬度設(shè)置為15mm(毫米)，高度設(shè)置為5mm。但是本申請實(shí)施例并不限定承載臺31及流體通道33的具體規(guī)格，例如

承載臺31的具體大小可以與待加工工件100對應(yīng)設(shè)置，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況自行調(diào)整。

37.需要說明的是，本申請實(shí)施例并不限定控溫裝置3的具體類型，例如承載臺31內(nèi)可以設(shè)置有電熱絲，以使得控溫裝置3還可以用于對待加工工件100進(jìn)行加熱。因此本申請實(shí)施例并不以此為限，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況自行調(diào)整設(shè)置。

38.于本申請的一實(shí)施例中，如圖1至圖3所示，控溫裝置3還包括設(shè)置于承載臺31內(nèi)的測溫組件34，測溫組件34與位于承載臺31內(nèi)的流體通道33層疊設(shè)置，并且測溫組件34靠近承載臺31的上表面。具體來說，測溫組件34同樣設(shè)置于承載臺31內(nèi)，并且為了避免流體通道33與測溫組件34干擾，可以將測溫組件34與流體通道33采用層疊的方式進(jìn)行設(shè)置，即測溫組件34與流體通道33分別設(shè)置于承載臺31的兩個(gè)橫截面內(nèi)。測溫組件34可以靠近承載臺31的上表面設(shè)置，以提高測溫組件34的檢測精確性。采用上述設(shè)計(jì)，由于設(shè)置測溫組件34，可以實(shí)現(xiàn)對待加工工件100的溫度進(jìn)行監(jiān)測，從而避免待加工工件100由于溫度過高而產(chǎn)生缺陷。

39.于本申請的一實(shí)施例中，如圖1及圖3所示，測溫組件34包括多個(gè)溫度傳感器341及信號線(圖中未示出)，多個(gè)溫度傳感器341頂面均與承載臺31的上表面平齊，或者多個(gè)溫度傳感器341頂面均低于承載臺31的上表面；信號線的一端與多個(gè)溫度傳感器341連接，另一端經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸32的第二部分的底端導(dǎo)出。

40.如圖1及圖3所示，多個(gè)溫度傳感器341可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整布局及數(shù)量，例如具體可以采用五個(gè)溫度傳感器341，其中承載臺31的中心位置設(shè)置有一個(gè)溫度傳感器341，而其余四個(gè)溫度傳感器341均沿承載臺31的周向均勻分布，并且與承載臺31同心設(shè)置，從而進(jìn)一步提高測溫組件34的檢測精確性。多個(gè)溫度傳感器341的信號線均可以穿設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸32內(nèi)，并且信號線由旋轉(zhuǎn)軸32的第二部分的底端導(dǎo)出，以便于與控制器連接。溫度傳感器341的探頭頂面可以與承載臺31的上表面平齊設(shè)置，以適用于接觸式溫度傳感器；或者溫度傳感器341的探頭頂面略低于承載臺31的上表面，以適用于非接觸式溫度傳感器，溫度傳感器341的設(shè)置方式可以避免影響待加工工件100在承載臺31上的正常取放。采用上述設(shè)計(jì)，不僅可以提高測溫組件34的檢測精確性，而且還可以大幅提高適用性及適用范圍?？蛇x地，結(jié)合參照如圖4所示，承載臺31的上表面還內(nèi)嵌有圓形的限位槽36，限位槽36的具體尺寸略大于待加工工件100尺寸以用限定待加工工件100位置，從而避免待加工工件100發(fā)生滑移。

41.需要說明的是，本申請實(shí)施例并不限定溫度傳感器341的具體數(shù)量及布局方式，例如溫度傳感器341可以根據(jù)待加工工件100的規(guī)格及工藝類型對應(yīng)設(shè)置。因此本申請實(shí)施例并不以此為限，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況自行調(diào)整設(shè)置。

42.進(jìn)一步的，溫度傳感器341可以配置不同種類，按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。其中，接觸式的溫度傳感器最典型的是熱敏電阻，由于其對溫度敏感度很高，非常適合進(jìn)行快速和靈敏測量的應(yīng)用，而且尺寸小對于有空間要求的應(yīng)用是有利的，這種傳感器主要用于

?

200～500℃(攝氏度)溫度范圍內(nèi)的溫度測量。非接觸式的溫度傳感器也非常適合用來測量熱容量小或溫度變化迅速的對象，例如紅外溫度傳感器是利用輻射熱效應(yīng)，探測器件接收輻射能后引起溫度升高，進(jìn)而使傳感器中檢測溫度的性能發(fā)生變化，紅外溫度傳感器主要用于

?

500～1000℃范圍內(nèi)的溫度測量；光纖溫度傳感器是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，待測參數(shù)溫度與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)(如

光的強(qiáng)度、波長、頻率及相位等)發(fā)生變化以形成調(diào)制的信號光，然后將該信號光再經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，經(jīng)調(diào)制器解調(diào)后獲得被測參數(shù)，其測溫范圍覆蓋從室溫到1800℃之間。本申請實(shí)施例可以采用上述各種類型的溫度傳感器，從而大幅提高了本申請實(shí)施例的適用性及適用范圍，并且還可以有效降低應(yīng)用及維護(hù)成本。

43.于本申請的一實(shí)施例中，如圖1至圖3所示，工藝腔室還包括有控制器(圖中未示出)，控制器與控溫裝置3及基座2內(nèi)的加熱器連接，用于獲取測溫組件34的溫度信號，并且根據(jù)溫度信號控制冷卻源及加熱器的運(yùn)行狀態(tài)。具體來說，控制器具體可以為半導(dǎo)體工藝設(shè)備的上位機(jī)或者單片機(jī)，本申請實(shí)施例并不以此為限?？刂破骺梢耘c測溫組件34及基座21內(nèi)加熱器連接，控制器可以獲取測溫組件34的溫度信號，并且根據(jù)溫度信號控制冷卻源是否向流體通道33內(nèi)導(dǎo)入冷卻介質(zhì)，或者控制基座21內(nèi)的加熱器運(yùn)行功率，以實(shí)現(xiàn)對待加工工件100的溫度進(jìn)行控制。在一具體實(shí)施方式中，當(dāng)半導(dǎo)體工藝設(shè)備出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，此時(shí)腔室本體1內(nèi)仍有待加工工件100，基座21可以下降至傳片位，控制器可以控制承載臺31移動(dòng)至基座21上方，升降機(jī)構(gòu)22下降以將待加工工件100放置于承載臺31上，使得待加工工件100搭在承載臺31上進(jìn)行冷卻，從而確保待加工工件100能快速冷卻，進(jìn)而降低待加工工件100由于缺陷而導(dǎo)致報(bào)廢；同時(shí)測溫組件34可實(shí)時(shí)監(jiān)測待加工工件100的溫度，以確保達(dá)到冷卻效果，一般情況下待加工工件100溫度從工藝時(shí)的270℃降溫至100～150℃即可避免缺陷。當(dāng)測溫組件34檢測到待加工工件100的溫度較低時(shí)，升降機(jī)構(gòu)22可以將帶動(dòng)待加工工件100上升，此時(shí)承載臺31遠(yuǎn)離基座21的上方，升降機(jī)構(gòu)22下降以將待加工工件100放置于基座21上，控制器可以控制加熱器對待加工工件100進(jìn)行加熱，以便于執(zhí)行后續(xù)工藝。采用上述設(shè)計(jì)，由于設(shè)置有控制器可以實(shí)現(xiàn)對待加工工件100溫度的實(shí)現(xiàn)監(jiān)測，從而大幅提高待加工工件100的良品率，并且還能大幅提高本申請實(shí)施例的自動(dòng)化水平。

44.于本申請的一實(shí)施例中，如圖1至圖3所示，控制器還用于控制冷卻源導(dǎo)出流體通道33內(nèi)的冷卻介質(zhì)。具體來說，當(dāng)需要僅對待加工工件100的溫度進(jìn)行檢測時(shí)，控制器可以控制冷卻源將流體通道33內(nèi)的冷卻介質(zhì)導(dǎo)出，該冷卻介質(zhì)具體采用水或者其它冷卻介質(zhì)，本申請實(shí)施例并不以此為限?？刂破魍ㄟ^控制冷卻源將流體通道33內(nèi)的冷卻介質(zhì)導(dǎo)出，由于流體通道33內(nèi)的冷卻介質(zhì)會(huì)影響測溫準(zhǔn)確性，所以將流體通道33內(nèi)的冷卻介質(zhì)導(dǎo)出，然后將待加工工件100傳輸至承載臺31，利用測溫組件34對待加工工件100進(jìn)行檢測并且將溫度信號發(fā)送至控制器，從而進(jìn)一步提高測溫組件34檢測的精確性。

45.于本申請的一實(shí)施例中，如圖4所示，腔室本體1內(nèi)還設(shè)置有暫存腔4，旋轉(zhuǎn)軸32位于基座21與暫存腔4之間，暫存腔4用于收納承載臺31。具體來說，腔室本體1的一側(cè)形成有矩形暫存腔4，該暫存腔4可以與腔室本體1一體形成并且與腔室本體1內(nèi)連通設(shè)置。暫存腔4例如與基座21并列設(shè)置，旋轉(zhuǎn)軸32設(shè)置于基座21與暫存腔4之間，并且位于兩者的左側(cè)位置，以便于承載臺31在兩者之間移動(dòng)。在執(zhí)行工藝時(shí)，承載臺31可以位于暫存腔4內(nèi)，當(dāng)需要對待加工工件100進(jìn)行冷卻及測溫時(shí)，承載臺31可以移動(dòng)至基座21的上方，以便于對待加工工件100進(jìn)行冷卻及測溫。采用上述設(shè)計(jì)，不僅可以避免承載臺31與腔室本體1的其它部件發(fā)生機(jī)械干涉，而且還使得本申請實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡單設(shè)計(jì)合理，從而大幅降低本申請實(shí)施例故障率以及延長使用壽命。

46.需要說明的是，本申請實(shí)施例并不限定暫存腔4的具體位置，例如暫存腔4可以設(shè)置于腔室本體1外周的任意位置，并且旋轉(zhuǎn)軸32位于暫存腔4與基座21之間即可。因此本申

請實(shí)施例并不以此為限，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況自行調(diào)整設(shè)置。

47.于本申請的一實(shí)施例中，如圖1所示，升降機(jī)構(gòu)22包括多個(gè)升降桿221，多個(gè)升降桿221穿設(shè)于基座21內(nèi)，并且能相對于基座21升降，以選擇性帶動(dòng)待加工工件100與基座21分離。具體來說，多個(gè)升降桿221具體可以為三個(gè)，升降桿221具體穿設(shè)于基座21內(nèi)，并且升降桿221可以相對于基座21升降，從而帶動(dòng)待加工工件100與基座21分離，升降桿221具體可與一伸縮缸(圖中未示出)連接，伸縮缸用于驅(qū)動(dòng)升降桿221升降，但是本申請實(shí)施例并不以此為限。在一其它實(shí)施例中，基座21也可以與一伸縮缸連接，伸縮缸用于驅(qū)動(dòng)基座21升降。當(dāng)需要待加工工件100與基座21分離時(shí)，還可以控制基座21下降以使得待加工工件100與基座21分離。采用上述設(shè)計(jì)，使得本申請實(shí)施例控制較為靈活，從而大幅提高本申請實(shí)施例的適用性及適用范圍。

48.于本申請的一實(shí)施例中，如圖1至圖3所示，承載臺31上設(shè)置有避讓結(jié)構(gòu)35，當(dāng)控溫裝置3向基座21上方移動(dòng)時(shí)，避讓結(jié)構(gòu)35用于避免承載臺31與升降桿221發(fā)生機(jī)械干涉。具體來說，避讓結(jié)構(gòu)35具體可以是開設(shè)于承載臺31上的多個(gè)缺口351，缺口351數(shù)量具體與升降桿221的數(shù)量對應(yīng)設(shè)計(jì)，例如缺口351的數(shù)量可以是三個(gè)。缺口351的形狀具體可以為弧形結(jié)構(gòu)，并且其延伸方向可以與承載臺31的移動(dòng)方向?qū)?yīng)設(shè)置。但是本申請實(shí)施例對此并不進(jìn)行限定，例如當(dāng)承載臺31采用直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，缺口351的形狀則為直線形結(jié)構(gòu)。因此本申請實(shí)施例并不以此為限，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況自行設(shè)置。進(jìn)一步的，由于設(shè)置有避讓結(jié)構(gòu)35，因此承載臺31內(nèi)的流體通道33需要與該避讓結(jié)構(gòu)35避開，從而使得本申請實(shí)施例的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理易用。采用上述設(shè)計(jì)，由于設(shè)置有避讓結(jié)構(gòu)35，能有效防止承載臺31與升降機(jī)構(gòu)22之間發(fā)生干涉，從而大幅降低故障率以及延長使用壽命。

49.為了進(jìn)一步說明本申請實(shí)施例的有益效果，以下結(jié)合附圖對一具體實(shí)施方式說明如下。

50.物理氣相沉積工藝一般采用鋁銅(alcu)靶材，即靶材內(nèi)鋁(al)純度為99.999％，并且含有0.5％(質(zhì)量比)的銅(cu)，靶材摻雜少量的銅可以使得沉積的鋁薄膜具有更好的電遷移能力。如圖5所示，根據(jù)鋁銅固溶體相圖分析，若在270℃下沉積的鋁薄膜不能及時(shí)得到冷卻，無法形成鋁銅固溶體從而導(dǎo)致銅析出，對后道刻蝕工藝帶來影響，出現(xiàn)部分刻蝕缺陷(partial ecth defect)，從而導(dǎo)致蝕刻不干凈而形成殘留，進(jìn)而嚴(yán)重影響產(chǎn)品良率。另一方面，若沉積過程中溫度過高還會(huì)產(chǎn)生諸如晶須缺陷(whiskers defect)及環(huán)形缺陷(ring map defect)等內(nèi)聯(lián)缺陷(inline defect)，嚴(yán)重的影響產(chǎn)品良率。

51.如圖6所示，現(xiàn)有技術(shù)方中標(biāo)準(zhǔn)pvd工藝腔室包括磁控管201、靶材202、內(nèi)襯203、蓋環(huán)204及靜電卡盤205，實(shí)際執(zhí)行工藝時(shí)通常將靜電卡盤205的溫度設(shè)置為270℃，待加工工件100在靜電卡盤205上，通過背吹壓力導(dǎo)熱保證待加工工件100的工藝溫度與靜電卡盤205一致以滿足工藝溫度需求。典型的鋁墊(al pad)工藝包含以下幾個(gè)工藝流程：首先將待加工工件100傳進(jìn)機(jī)臺內(nèi)進(jìn)行去氣(degas)以去除吸附在待加工工件100表面的污染物(水揮發(fā)性有機(jī)物等)，從而增加薄膜粘附性；再進(jìn)行預(yù)清潔(preclean)以去除金屬表面的氧化物，保證互連線接觸良好；在進(jìn)行預(yù)冷卻(pre

?

cool)之后進(jìn)入工藝腔室進(jìn)行鋁薄膜沉積，沉積氮化鉭(tan)薄膜以用作阻擋層，沉積鋁薄膜以用作導(dǎo)電層；最后再進(jìn)行后冷卻(post

?

cool)步驟形成鋁銅固溶體以減少缺陷生產(chǎn)。

52.通常鋁薄膜沉積后的后冷卻(post

?

cool)步驟十分重要，若鋁薄膜不能及時(shí)得到

冷卻則無法形成鋁銅固溶體，導(dǎo)致銅析出造成上述各種缺陷?，F(xiàn)有處理方式為，若出現(xiàn)報(bào)警機(jī)臺中斷需要人為處理，若無法保證時(shí)效(20分鐘內(nèi))則會(huì)產(chǎn)生銅析出缺陷會(huì)直接報(bào)廢待加工工件，造成極大風(fēng)險(xiǎn)。由于現(xiàn)有的工藝腔室中未涉及對銅析出缺陷進(jìn)行優(yōu)化的裝置，僅靠沉積后的后冷卻步驟進(jìn)行快速冷卻，若機(jī)臺端出現(xiàn)報(bào)警，調(diào)度無法繼續(xù)進(jìn)行，此時(shí)待加工工件依舊停留在工藝腔室中，由于工藝腔室內(nèi)溫度較高會(huì)使待加工工件100產(chǎn)生銅析出導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。同時(shí)，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)無法探測沉積鋁薄膜后的待加工工件100的溫度，無法評估沉積過程中溫度且無法及時(shí)調(diào)整溫度，從而會(huì)造成待加工工件產(chǎn)生上述各種缺陷。由此可見，本申請上述實(shí)施例完美解決的該技術(shù)問題，即在任何情況下都可以及時(shí)的對待加工工件的溫度進(jìn)行控制，而且還能實(shí)時(shí)監(jiān)測待加工工件的溫度，避免工藝過程中導(dǎo)致待加工工件產(chǎn)生缺陷。

53.基于同一發(fā)明構(gòu)思，本申請實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備，包括如上述各實(shí)施例提供的工藝腔室。

54.應(yīng)用本申請實(shí)施例，至少能夠?qū)崿F(xiàn)如下有益效果：

55.本申請實(shí)施例通過在腔室本體內(nèi)設(shè)置有控制裝置，由于控溫裝置能及時(shí)對待加工工件進(jìn)行冷卻或加熱，不僅可以實(shí)現(xiàn)快速對待加工工件進(jìn)行溫度進(jìn)行控制，從而提高工藝速率；而且可以確保半導(dǎo)體工藝設(shè)備在任何情況下(包括半導(dǎo)體工藝設(shè)備報(bào)警中斷時(shí))均可以實(shí)現(xiàn)對待加工工件快速冷卻或加熱，從而避免人為處理時(shí)效低，導(dǎo)致待加工工件冷卻不及時(shí)造成的待加工工件缺陷，從而大幅提高本申請實(shí)施例的良品率及產(chǎn)能。

56.可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

57.在本申請的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

58.術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

59.在本申請的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

60.在本說明書的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

61.以上所述僅是本申請的部分實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請?jiān)淼那疤嵯?，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本申請的保護(hù)范圍。技術(shù)特征：

1.一種工藝腔室，用于半導(dǎo)體工藝設(shè)備，其特征在于，包括：腔室本體、承載裝置以及控溫裝置，其中，所述承載裝置設(shè)置于所述腔室本體內(nèi)，且所述承載裝置包括基座及升降機(jī)構(gòu)，所述基座用于承載待加工工件；所述升降機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)所述待加工工件升降，以使所述待加工工件與所述基座分離或接觸；所述控溫裝置包括有承載臺，所述承載臺設(shè)置于所述腔室本體內(nèi)，用以在所述升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述待加工工件與所述基座分離時(shí)，選擇性移動(dòng)至所述基座及所述待加工工件之間，并在所述升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述待加工工件下降以承載待加工工件并對所述待加工工件的溫度進(jìn)行控制。2.如權(quán)利要求1所述的工藝腔室，其特征在于，所述控溫裝置還包括旋轉(zhuǎn)軸及驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其中，所述旋轉(zhuǎn)軸的第一部分位于所述腔室本體內(nèi)，并且所述旋轉(zhuǎn)軸的第一部分的頂端與所述承載臺的邊緣連接，所述旋轉(zhuǎn)軸的第二部分位于所述腔室本體外；所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述腔室本體外，并且與所述旋轉(zhuǎn)軸的第二部分的底端傳動(dòng)連接，用于驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)所述承載臺移動(dòng)。3.如權(quán)利要求2所述的工藝腔室，其特征在于，所述控溫裝置還包括設(shè)置在所述承載臺以及所述旋轉(zhuǎn)軸中的流體通道，所述流體通道位于所述承載臺中的部分環(huán)繞排布，并且所述流體通道的入口端及出口端均設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸的第二部分的底端，用于向所述流體通道導(dǎo)入或?qū)С隼鋮s介質(zhì)。4.如權(quán)利要求3所述的工藝腔室，其特征在于，所述控溫裝置還包括設(shè)置于所述承載臺內(nèi)的測溫組件，所述測溫組件包括多個(gè)溫度傳感器及信號線，多個(gè)所述溫度傳感器頂面均與所述承載臺的上表面平齊，或者多個(gè)所述溫度傳感器頂面均低于所述承載臺的上表面；所述信號線的一端與多個(gè)所述溫度傳感器連接，另一端經(jīng)由所述旋轉(zhuǎn)軸的第二部分的底端導(dǎo)出。5.如權(quán)利要求4所述的工藝腔室，其特征在于，所述工藝腔室還包括有控制器，所述控制器與所述控溫裝置及所述基座內(nèi)的加熱器連接，用于獲取所述測溫組件的溫度信號，并且根據(jù)所述溫度信號控制所述冷卻源及所述加熱器的運(yùn)行狀態(tài)。6.如權(quán)利要求5所述的工藝腔室，其特征在于，所述控制器還用于控制所述冷卻源導(dǎo)出所述流體通道內(nèi)的冷卻介質(zhì)。7.如權(quán)利要求2所述的工藝腔室，其特征在于，所述腔室本體內(nèi)還設(shè)置有暫存腔，所述旋轉(zhuǎn)軸位于所述基座與所述暫存腔之間，所述暫存腔用于收納所述承載臺。8.如權(quán)利要求1至7的任一所述的工藝腔室，其特征在于，所述升降機(jī)構(gòu)包括多個(gè)升降桿，多個(gè)所述升降桿穿設(shè)于所述基座內(nèi)，并且能相對于所述基座升降，以選擇性帶動(dòng)所述待加工工件與所述基座分離。9.如權(quán)利要求8所述的工藝腔室，其特征在于，所述承載臺上設(shè)置有避讓結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述控溫裝置向基座上方移動(dòng)時(shí)，所述避讓結(jié)構(gòu)用于避免所述承載臺與所述升降桿發(fā)生機(jī)械干涉。10.一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至9的任一所述的工藝腔室。

技術(shù)總結(jié)

本申請實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備及其工藝腔室。該工藝腔室包括：腔室本體、承載裝置以及控溫裝置，其中，承載裝置設(shè)置于腔室本體內(nèi)，且承載裝置包括基座及升降機(jī)構(gòu)，基座用于承載待加工工件；升降機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)待加工工件升降，以使待加工工件與基座分離或接觸；控溫裝置包括有承載臺，承載臺設(shè)置于腔室本體內(nèi)，用以在升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)待加工工件與基座分離時(shí)，選擇性移動(dòng)至基座及待加工工件之間，并在升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)待加工工件下降以承載待加工工件并對待加工工件的溫度進(jìn)行控制。本申請實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了快速對晶圓進(jìn)行冷卻，從而提高工藝速率，并且避免人為處理時(shí)效低導(dǎo)致晶圓冷卻不及時(shí)造成的晶圓缺陷。時(shí)造成的晶圓缺陷。時(shí)造成的晶圓缺陷。

技術(shù)研發(fā)人員：黃其偉 常青

受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.12.17

技術(shù)公布日：2021/5/14