專利名稱：靜電夾持裝置及應(yīng)用該靜電夾持裝置的半導(dǎo)體處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種靜電夾持裝 置以及應(yīng)用該靜電夾持裝置的半導(dǎo)體處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，人們對(duì)集成電路的集成度要求越來 越高，這就要求生產(chǎn)集成電路的企業(yè)不斷地提高半導(dǎo)體器件的加工/ 處理能力。目前，在半導(dǎo)體器件的加工/處理過程中廣泛采用諸如等 離子體沉積技術(shù)等的等離子體處理技術(shù)。所謂等離子體沉積技術(shù)指的是，工藝氣體在射頻功率的激發(fā)下產(chǎn)生電離形成含有大量電子、離子、 激發(fā)態(tài)的原子、分子和自由基等活性粒子的等離子體，這些活性粒子 與待沉積的物體(例如，晶片)的表面發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)，從而在 待沉積的物體表面獲得需要的沉積層。上述等離子體沉積技術(shù)需要借助于相應(yīng)的半導(dǎo)體處理設(shè)備來實(shí) 現(xiàn)。通常，半導(dǎo)體處理設(shè)備的反應(yīng)腔室維持低壓狀態(tài)，沉積技術(shù)所需 的工藝氣體通過設(shè)置在半導(dǎo)體處理設(shè)備反應(yīng)腔室內(nèi)的氣體分配裝置 而進(jìn)入到反應(yīng)腔室，并在此受到射頻功率或直流功率的激發(fā)，產(chǎn)生電 離形成等離子體。靶材被等離子體中的正離子濺射而釋放二次電子， 所述二次電子以及等離子體中的電子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的共同約束下做 拉摩運(yùn)動(dòng)，并碰撞更多的原子和分子而使之電離；被正離子濺射出的 靶材原子穿過等離子體區(qū)而向晶片表面運(yùn)動(dòng)，這些靶材原子中的很少 一部分被電離，絕大部分則以原子態(tài)沉積在晶片表面，以獲得所需的 沉積層。前述諸如濺射技術(shù)等的等離子體沉積技術(shù)尤其適用于集成電路 制造中的金屬互連層和阻擋層的制備過程。所述金屬互連層的作用是 使芯片上各區(qū)域的電路電連接，并且金屬互連層彼此之間以絕緣介質(zhì)層相隔，在金屬互連層和絕緣介質(zhì)層之間設(shè)置一層阻擋層，該阻擋層 用以防止金屬互連層中的金屬向絕緣介質(zhì)層擴(kuò)散，以減小電遷移，進(jìn) 而提高金屬互連層與絕緣介質(zhì)層之間的附著性。
眾所周知，在前述諸如濺射工藝等的等離子體沉積工藝中，磁 場(chǎng)通常會(huì)影響反應(yīng)腔室內(nèi)各種粒子的活動(dòng)，尤其是上述二次電子以及 等離子體中的電子的活動(dòng)情況。例如，如果擴(kuò)大反應(yīng)腔室內(nèi)的磁場(chǎng)區(qū) 域，則會(huì)增大電子的活動(dòng)范圍，從而使等離子體區(qū)域擴(kuò)大。這種情況 下，當(dāng)被濺射出的靶材原子經(jīng)過擴(kuò)大的等離子體區(qū)域時(shí)，其被電離的 幾率就會(huì)變大，從而提高了靶材濺射時(shí)的離化率。同時(shí)，靠近腔室的 磁場(chǎng)零點(diǎn)區(qū)域使晶片表面處的等離子體分布更加均勻，并且可在填充 工藝中提高臺(tái)階覆蓋率，以及在平面沉積工藝中提高薄膜均勻性。
然而在實(shí)際工藝中，特別是在晶片尺寸逐漸增大以及關(guān)鍵尺寸逐 漸減小的情況下，因腔室體積增大、靶材原子離化率低、等離子體分 布不均勻等問題，而使得晶片等被加工/處理器件從其中心到邊緣存在
著孔隙填充的臺(tái)階覆蓋率和薄膜沉積均勻性差異較大的問題。
為此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不斷研究，以期能夠通過擴(kuò)大反應(yīng)腔 室內(nèi)的磁場(chǎng)區(qū)域而提高臺(tái)階覆蓋率和薄膜沉積均勻性，并減小從晶片 等被加工/處理器件的中心到其邊緣的差異。目前，己有人提出通過在 反應(yīng)腔室外部增設(shè)磁鐵來擴(kuò)大反應(yīng)腔室內(nèi)的磁場(chǎng)區(qū)域，例如圖1就示 出了這樣一種半導(dǎo)體處理設(shè)備。
如圖1所示，該半導(dǎo)體處理設(shè)備的反應(yīng)腔室1的上方設(shè)置有介 質(zhì)窗(圖未示)，在該介質(zhì)窗的上方設(shè)置有磁控濺射源磁鐵2，在該 介質(zhì)窗的下方設(shè)置有靶材3，在反應(yīng)腔室1的下方設(shè)置有靜電卡盤5，
待加工/處理的半導(dǎo)體器件4 (諸如晶片)便置于該卡盤5上。另外， 在反應(yīng)腔室1外部的側(cè)面設(shè)置有邊磁鐵6。這樣，借助于磁控濺射源 磁鐵2和邊磁鐵6的組合，可以使磁力線分布于腔室和卡盤周圍，以 擴(kuò)大等離子體區(qū)域，進(jìn)而提高靶材原子的離化率，從而在一定程度上 提高孔隙填充的臺(tái)階覆蓋率和薄膜沉積均勻性。
盡管圖1所示現(xiàn)有技術(shù)中，通過在反應(yīng)腔室外部設(shè)置邊磁鐵可 以擴(kuò)大反應(yīng)腔室內(nèi)的磁場(chǎng)區(qū)域，進(jìn)而可以擴(kuò)大等離子體區(qū)域的范圍，并提高靶材原子的離化率，但是在實(shí)際應(yīng)用中卻不可避免地存在下述 的問題
其一，由于邊磁鐵設(shè)置在反應(yīng)腔室的外部，這通常會(huì)使反應(yīng)腔室 內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度比較弱，而較弱的磁場(chǎng)會(huì)使孔隙填充的臺(tái)階覆蓋率和 薄膜沉積均勻性均無法達(dá)到較佳效果。
其二，由于邊磁鐵設(shè)置在反應(yīng)腔室的外部，多數(shù)磁力線會(huì)向反 應(yīng)腔室的外圍擴(kuò)散。特別是，隨著反應(yīng)腔室體積的增大，為了使腔室 外部的邊磁鐵能夠?qū)η皇抑行膮^(qū)域的等離子體產(chǎn)生較好的影響，就需 要增大腔室外部邊磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度，也就是要求邊磁鐵的剩磁變大， 這樣就會(huì)造成比較大的浪費(fèi)。例如，圖1所示的邊磁鐵就是約有一半 的磁力線對(duì)該反應(yīng)腔室內(nèi)部起作用，而另一半的磁力線則直接向反應(yīng) 腔室的外圍擴(kuò)散。
其三，如果腔室外部的邊磁鐵采用永磁鐵，則該邊磁鐵以及整個(gè) 設(shè)備的成本會(huì)較高，這是因?yàn)槟軌颢@得較大剩磁的永磁鐵價(jià)格通常都 很昂貴；而如果腔室外部的磁鐵采用電磁鐵，則在實(shí)際應(yīng)用中電能損 耗又會(huì)較大。因此，現(xiàn)有技術(shù)提供的半導(dǎo)體處理設(shè)備的成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種靜電夾持裝置，其能夠在 反應(yīng)腔室內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)，并減小對(duì)反應(yīng)腔室外部其他工藝模塊和儀 器的電磁干擾，同時(shí)還具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝較為方便等特點(diǎn)。
本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體處理設(shè)備，其同樣能夠在反應(yīng)腔室內(nèi)產(chǎn) 生較強(qiáng)的磁場(chǎng)，并減小對(duì)反應(yīng)腔室外部其他工藝模塊和儀器的電磁干 擾，同時(shí)還具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝較為方便等特點(diǎn)。
為此，本發(fā)明提供了一種靜電夾持裝置，包括基座以及邊磁鐵，所 述邊磁鐵采用這樣的設(shè)置方式即，環(huán)繞所述基座而設(shè)置，和/或設(shè)置 在所述基座的內(nèi)部，和/或設(shè)置在所述基座的下方。
其中，所述邊磁鐵包括至少一個(gè)邊磁鐵組件。
其中，所述邊磁鐵組件呈與所述基座的外形相適配的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。 其中，所述環(huán)狀邊磁鐵組件為一整塊環(huán)狀磁鐵。其中，所述環(huán)狀邊磁鐵組件包括多個(gè)磁鐵，所述多個(gè)磁鐵圍繞所述 基座均勻設(shè)置而呈環(huán)狀。
其中，所述邊磁鐵組件為電磁鐵和/或永磁鐵。
其中，所述邊磁鐵組件采用這樣的方式而固定在所述基座上艮口， 螺接方式和/或鉚接方式和/或焊接方式和/或粘接方式，和/或借助于固 定裝置而固定在所述基座上。
其中，所述邊磁鐵組件為兩個(gè)或兩個(gè)以上時(shí)，這些邊磁鐵組件彼此 之間采用疊置的設(shè)置方式和/或嵌套的設(shè)置方式，并且這些邊磁鐵組件 的相對(duì)大小影響磁場(chǎng)零點(diǎn)區(qū)域的位置。
此外，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體處理設(shè)備，其包括反應(yīng)腔室，并且 在所述反應(yīng)腔室內(nèi)的下方位置處設(shè)置有上述靜電夾持裝置，用以在所述 反應(yīng)腔室內(nèi)部產(chǎn)生均勻分布且強(qiáng)度較大的磁場(chǎng)。
其中，在所述反應(yīng)腔室內(nèi)的上方位置處，對(duì)應(yīng)于所述靜電夾持裝置 而設(shè)置沉積工藝所需的靶材，并且在所述靶材的上方設(shè)置磁控濺射源磁 鐵。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有這樣的有益效果
其一，由于本發(fā)明提供的靜電夾持裝置本身就設(shè)置有邊磁鐵，因而 將該靜電夾持裝置設(shè)置于半導(dǎo)體處理設(shè)備的反應(yīng)腔室內(nèi)時(shí)，該邊磁鐵的 大多數(shù)磁力線會(huì)處于該反應(yīng)腔室內(nèi)，因此，該反應(yīng)腔室的內(nèi)部可以充分 利用所述邊磁鐵的剩磁而產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。換言之，對(duì)于同一個(gè)邊 磁鐵而言，將其設(shè)置于靜電夾持裝置上時(shí)，其在反應(yīng)腔室內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng) 強(qiáng)度會(huì)大于將其設(shè)置在反應(yīng)腔室外部時(shí)在反應(yīng)腔室內(nèi)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng) 度。
其二，由于本發(fā)明提供的靜電夾持裝置本身就設(shè)置有邊磁鐵，并且 將該靜電夾持裝置設(shè)置于半導(dǎo)體處理設(shè)備的反應(yīng)腔室內(nèi)時(shí)，其能夠在反 應(yīng)腔室內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，因而無需像現(xiàn)有技術(shù)那樣通過設(shè)置具有 較大剩磁的邊磁鐵而在反應(yīng)腔室內(nèi)獲得較強(qiáng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，因此，本發(fā)明 具有成本低的特點(diǎn)。
其三，由于靜電夾持裝置本身就設(shè)置有邊磁鐵，而無需像現(xiàn)有技術(shù) 那樣在反應(yīng)腔室的外部設(shè)置邊磁鐵，因此無需在反應(yīng)腔室側(cè)壁上打孔或者通過另外設(shè)置輔助支架來將靜電夾持裝置設(shè)置在反應(yīng)腔室外部，從而 可以使反應(yīng)腔室側(cè)壁用來安裝觀察窗或真空規(guī)等元器件。而且，這樣還 可以使反應(yīng)腔室外部的結(jié)構(gòu)更加緊湊，為外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來更多空間。 同時(shí)，將邊磁鐵安裝固定到靜電夾持裝置上的過程也較為簡(jiǎn)便。
其四，由于本發(fā)明提供的靜電夾持裝置本身就設(shè)置有邊磁鐵，因而， 將其置于半導(dǎo)體處理設(shè)備的反應(yīng)腔室內(nèi)，能夠提高反應(yīng)腔室內(nèi)濺射工藝 靶材原子的離化率，并且可以擴(kuò)大腔室內(nèi)部的磁場(chǎng)分布，進(jìn)而擴(kuò)大等離 子體區(qū)域，使等離子體均勻分布在腔室內(nèi)部，這樣，成膜的離子在晶片 表面的分布就會(huì)較為均勻，從而能夠更好地提高孔隙填充的臺(tái)階覆蓋率 和薄膜沉積均勻性。
此外，本發(fā)明提供的靜電夾持裝置本身就設(shè)置有邊磁鐵，而諸如靜 電卡盤的靜電夾持裝置本身帶有的冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)還可以對(duì)邊磁 鐵進(jìn)行冷卻，從而避免該邊磁鐵溫度因超過居里點(diǎn)而消磁。


圖l為現(xiàn)有的用于反應(yīng)濺射的半導(dǎo)體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的半導(dǎo)體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；以
及
圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的半導(dǎo)體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附 圖對(duì)本發(fā)明提供的靜電夾持裝置以及應(yīng)用該靜電夾持裝置的半導(dǎo)體處 理設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。
請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明提供的半導(dǎo)體處理設(shè)備包括反應(yīng)腔室1，在 反應(yīng)腔室1的上方設(shè)置有靶材3，磁控濺射源磁鐵2置于該靶材3之 上，在反應(yīng)腔室1的下方設(shè)置有本發(fā)明提供的靜電夾持裝置，被加工 /處理的半導(dǎo)體器件4 (諸如晶片)便置于該靜電夾持裝置上。
其中，靜電夾持裝置包括基座5以及設(shè)置在基座5側(cè)面靠上位 置處的邊磁鐵7 (本實(shí)施例中的邊磁鐵7為一個(gè)邊磁鐵組件所組成的邊磁鐵，為便于說明，在本實(shí)施例中將這一個(gè)邊磁鐵組件也稱為邊磁 鐵7)。所述邊磁鐵7可以通過螺接和/或鉚接的方式而設(shè)置到基座5
的側(cè)面，例如，可以在基座5的側(cè)面以及邊磁鐵7的側(cè)面打孔，并通 過螺釘和/或螺栓和/或鉚釘?shù)葘⑦叴盆F7安裝到基座5的側(cè)面。當(dāng)然， 邊磁鐵7也可以通過粘接、焊接的方式而設(shè)置到基座5的側(cè)面。
在實(shí)際應(yīng)用中，上述邊磁鐵7可以為一整塊環(huán)狀磁鐵，也可以 由多個(gè)小磁鐵圍繞基座5的側(cè)面環(huán)繞構(gòu)成，優(yōu)選地環(huán)繞基座5均勻地 設(shè)置這些磁鐵。并且，本實(shí)施例中的磁控濺射源磁鐵2和邊磁鐵7可 以為永磁鐵和/或電磁鐵。
通過將邊磁鐵7設(shè)置在基座5的側(cè)面，可以使邊磁鐵7的磁力線 更多地集中于反應(yīng)腔室內(nèi)部，這既能夠擴(kuò)大磁場(chǎng)強(qiáng)度，又能夠擴(kuò)大磁 場(chǎng)分布，同時(shí)使大體積腔室內(nèi)部的磁場(chǎng)分布更加均勻，進(jìn)而能夠擴(kuò)大 等離子體區(qū)域，使等離子體的分布也更加均勻，同時(shí)使成膜的靶材離 子在晶片表面較為均勻地分布，以便在工藝過程中更好地提高孔隙填 充的臺(tái)階覆蓋率和薄膜沉積均勻性。這是因?yàn)?，邊磁鐵7和磁控濺射 源磁鐵2共同決定了大體積腔室內(nèi)部的磁力線分布，并且在限制電子 運(yùn)動(dòng)軌跡的同時(shí)，延長(zhǎng)了電子的運(yùn)動(dòng)壽命，從而提高了腔室內(nèi)部等離 子體密度，改變等離子體分布并擴(kuò)大等離子體區(qū)域，進(jìn)而提高靶材原 子通過該區(qū)域的離化機(jī)率，提高孔隙填充的臺(tái)階覆蓋率。而且，實(shí)驗(yàn) 表明，應(yīng)用圖2所示半導(dǎo)體處理設(shè)備后，側(cè)壁臺(tái)階覆蓋率由4%提高至 5%以上。
請(qǐng)參閱圖3，本實(shí)施例提供的半導(dǎo)體處理設(shè)備包括反應(yīng)腔室1， 在反應(yīng)腔室1的上方設(shè)置有靶材3，磁控濺射源磁鐵2置于該靶材3 之上，在反應(yīng)腔室1的下方設(shè)置有本發(fā)明提供的靜電夾持裝置，被加 工/處理的半導(dǎo)體器件4 (諸如晶片)便置于該靜電夾持裝置上。
其中，靜電夾持裝置包括基座5以及設(shè)置在基座5側(cè)面靠上位 置處的邊磁鐵8。本實(shí)施例中的邊磁鐵8包括上下疊置的兩個(gè)邊磁鐵 組件，其中的每一個(gè)邊磁鐵組件均可以采用圖2所示實(shí)施例中的邊磁 鐵7，并且每一個(gè)邊磁鐵組件的極性方向可以根據(jù)實(shí)際工藝要求進(jìn)行 更改。需要特別說明的是，本發(fā)明中所說的疊置指的是邊磁鐵組件大致同軸地上下放置，并且對(duì)于上下相鄰的兩個(gè)邊磁鐵組件之間是否保 持有間隙不作限制。
在基座5側(cè)面靠上位置處設(shè)置有包含兩個(gè)不同尺寸的邊磁鐵組件 的邊磁鐵8，這樣，可以在諸如晶片等的被加工/處理器件的邊緣位置
處產(chǎn)生磁場(chǎng)零點(diǎn)區(qū)域9。所述磁場(chǎng)零點(diǎn)區(qū)域9有獨(dú)特的物理特性，可以
引導(dǎo)等離子體中的正離子向邊緣擴(kuò)散，從而使諸如晶片等的被加工/處 理器件的表面薄膜沉積更加均勻。
而且在實(shí)際應(yīng)用中，通過改變基座5側(cè)面的各個(gè)邊磁鐵組件的相 對(duì)大小，可以控制磁場(chǎng)零點(diǎn)區(qū)域9的位置，以使其能夠大致位于不同 工藝所需的最佳位置，從而滿足不同工藝(例如，不同半導(dǎo)體金屬互 連工藝)的要求。
至于邊磁鐵8的安裝固定方式，例如可以采用螺接和/或鉚接的 方式而設(shè)置到基座5的側(cè)面，具體地，可以在基座5的側(cè)面以及邊磁 鐵8的側(cè)面打孔，并通過螺釘和/或螺栓和/或鉚釘?shù)葘⑦叴盆F8安裝 到基座5的側(cè)面?；蛘?，也可以通過粘接、焊接的方式而將邊磁鐵8 設(shè)置到基座5的側(cè)面。當(dāng)然，還可以借助于諸如輔助支架的附加固定 裝置而將邊磁鐵8固定在基座5的周圍。
需要指出的是，在實(shí)際應(yīng)用中，邊磁鐵的設(shè)置位置可以不僅僅局 限于前述實(shí)施例中所述的設(shè)置在基座的側(cè)面，而是也可以設(shè)置在基座 的內(nèi)部，或者設(shè)置在基座的下方，只要其能夠使反應(yīng)腔室內(nèi)具有較多 的磁力線，并且具有較強(qiáng)且分布較為均勻的磁場(chǎng)即可。
進(jìn)一步需要指出的是，邊磁鐵所包含的邊磁鐵組件的數(shù)量不必局 限于前述實(shí)施例中所述的1個(gè)或者2個(gè)，而是也可以為更多個(gè)，換言 之，邊磁鐵所包含的邊磁鐵組件的數(shù)量為N，其中N》1。并且，當(dāng)邊 磁鐵組件的數(shù)量大于等于2時(shí)，這些邊磁鐵組件彼此之間的位置關(guān)系 可以不必局限于前述實(shí)施例中所述的上下疊置，而是也可以采用嵌套 的方式，例如，圍繞基座設(shè)置第一邊磁鐵組件，而后圍繞第一邊磁鐵 組件再設(shè)置第二邊磁鐵組件……，而且，第一邊磁鐵組件與第二邊磁 鐵組件可以處于同一個(gè)平面，也可以不處于同一個(gè)平面。
至于每一個(gè)邊磁鐵組件的結(jié)構(gòu)和構(gòu)成，類似于前述圖2所示實(shí)施例中的邊磁鐵7，在此不再贅述。
通過上述描述可以看出，本發(fā)明提供的靜電夾持裝置本身就設(shè)置 有邊磁鐵，這樣，將其置于半導(dǎo)體處理設(shè)備的反應(yīng)腔室內(nèi)時(shí)，能夠提 高濺射工藝靶材原子的離化率，并且可以擴(kuò)大腔室內(nèi)部的磁場(chǎng)分布， 進(jìn)而擴(kuò)大等離子體區(qū)域，使等離子體均勻分布在腔室內(nèi)部，這樣，可
以改變離子運(yùn)動(dòng)方向，使成膜的離子在晶片表面的分布更為均勻，從 而能夠更好地提高孔隙填充的臺(tái)階覆蓋率和薄膜沉積均勻性。
而且，由于靜電夾持裝置本身就設(shè)置有邊磁鐵，而無需像現(xiàn)有技 術(shù)那樣在反應(yīng)腔室的外部設(shè)置邊磁鐵，因此無需在反應(yīng)腔室側(cè)壁上打 孔或者通過另外設(shè)置輔助支架來將靜電夾持裝置設(shè)置在反應(yīng)腔室外 部，從而可以使反應(yīng)腔室側(cè)壁用來安裝觀察窗或真空規(guī)等元器件。而 且，這樣還可以使反應(yīng)腔室外部的結(jié)構(gòu)更加緊湊，為外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶 來更多空間。同時(shí)，將邊磁鐵安裝固定到靜電夾持裝置上的過程也較 為簡(jiǎn)便。
另外，本發(fā)明提供的靜電夾持裝置本身設(shè)置有邊磁鐵可以使反應(yīng) 腔室內(nèi)部充分利用所述邊磁鐵的剩磁(如圖2和圖3所示，所述邊磁 鐵的磁力線大半都包圍在反應(yīng)腔室內(nèi)部)，這樣無需很大剩磁的磁鐵 也能夠在反應(yīng)腔室內(nèi)獲得較強(qiáng)的磁場(chǎng)，這樣，既可以降低成本，又可 以使反應(yīng)腔室之外的其他工藝模塊以及諸如心臟起搏器等易受磁場(chǎng)干 擾的儀器少受或者免受干擾，從而維持這些工藝模塊以及儀器的良好 工作性能。而且，諸如靜電卡盤的靜電夾持裝置所帶有的冷卻系統(tǒng)同 樣也可以對(duì)邊磁鐵進(jìn)行冷卻，從而避免該邊磁鐵溫度因超過居里點(diǎn)而 消磁。
再有，邊磁鐵可以在諸如晶片等的被加工/處理器件的表面形成磁 場(chǎng)，而晶片表面的磁場(chǎng)分布可以提高晶片表面的等離子體密度。 一些 文獻(xiàn)也指出，晶片在沉積薄膜過程中，有少量離子對(duì)其進(jìn)行轟擊，可 以提高薄膜的質(zhì)密性，減少薄膜的內(nèi)應(yīng)力，從而提高薄膜的質(zhì)量。例 如，將本發(fā)明提供的靜電夾持裝置和半導(dǎo)體處理設(shè)備應(yīng)用于金屬銅的
PVD (Physical Vapor Deposition,物理氣相沉積)工藝后，薄膜厚度均 勻性由(WIW， 1cj %) <4.0變?yōu)?lt;2.0，而且，晶片受到表面等離子體轟擊，薄膜應(yīng)力由0.7Gpa下降至0.5Gpa。
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(duì)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。
權(quán)利要求
1.一種靜電夾持裝置，包括基座，其特征在于還包括邊磁鐵，所述邊磁鐵采用這樣的設(shè)置方式即，環(huán)繞所述基座而設(shè)置，和/或設(shè)置在所述基座的內(nèi)部，和/或設(shè)置在所述基座的下方。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的靜電夾持裝置，其特征在于，所述邊磁鐵 包括至少一個(gè)邊磁鐵組件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電夾持裝置，其特征在于，所述邊磁鐵 組件呈與所述基座的外形相適配的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電夾持裝置，其特征在于，所述環(huán)狀邊 磁鐵組件為一整塊環(huán)狀磁鐵。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電夾持裝置，其特征在于，所述環(huán)狀邊磁鐵組件包括多個(gè)磁鐵，所述多個(gè)磁鐵圍繞所述基座均勻設(shè)置而呈環(huán) 狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2至5所述的靜電夾持裝置，其特征在于，所述邊 磁鐵組件為電磁鐵和/或永磁鐵。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電夾持裝置，其特征在于，所述邊磁鐵 組件采用這樣的方式而固定在所述基座上即，螺接方式和/或鉚接方 式和/或焊接方式和/或粘接方式，和/或借助于固定裝置而固定在所述基 座上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電夾持裝置，其特征在于，所述邊磁鐵 組件為兩個(gè)或兩個(gè)以上時(shí)，這些邊磁鐵組件彼此之間采用疊置的設(shè)置方 式和/或嵌套的設(shè)置方式，并且這些邊磁鐵組件的相對(duì)大小影響磁場(chǎng)零點(diǎn)區(qū)域的位置。
9. 一種半導(dǎo)體處理設(shè)備，包括反應(yīng)腔室，其特征在于，在所述反 應(yīng)腔室內(nèi)的下方位置處設(shè)置有如權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的靜電 夾持裝置，用以在所述反應(yīng)腔室內(nèi)部產(chǎn)生均勻分布且強(qiáng)度較大的磁場(chǎng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體處理設(shè)備，其特征在于，在所述 反應(yīng)腔室內(nèi)的上方位置處，對(duì)應(yīng)于所述靜電夾持裝置而設(shè)置沉積工藝所 需的靶材，并且在所述靶材的上方設(shè)置磁控濺射源磁鐵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種靜電夾持裝置，其包括基座以及邊磁鐵，所述邊磁鐵采用這樣的設(shè)置方式即，環(huán)繞所述基座而設(shè)置，和/或設(shè)置在所述基座的內(nèi)部，和/或設(shè)置在所述基座的下方。并且，所述邊磁鐵包括至少一個(gè)邊磁鐵組件。此外，本發(fā)明還公開一種應(yīng)用上述靜電夾持裝置的半導(dǎo)體處理設(shè)備。本發(fā)明提供的靜電夾持裝置和半導(dǎo)體處理設(shè)備能夠在反應(yīng)腔室內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)，并減小對(duì)反應(yīng)腔室外部其他工藝模塊和儀器的電磁干擾，同時(shí)還具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝較為方便等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C30B25/06GK101597789SQ20081011427
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2008年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月2日
發(fā)明者于大洋 申請(qǐng)人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司