会员体验
专利管家（专利管理）
工作空间（专利管理）
风险监控（情报监控）
数据分析（专利分析）
侵权分析（诉讼无效）
联系我们
交流群
官方交流：
QQ群： 891211   
微信请扫码    >>>
现在联系顾问~
首页 / 专利库 / 风能 / 风力发电场 / 风力发电机组 / 基座 / 晶片基座

晶片基座

阅读：1033发布：2020-05-28

IPRDB可以提供晶片基座专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明揭示一种晶片基座(pedestal)。其中上述晶片基座是适用于一电浆反应室中承载一晶片，包含：一绝缘本体；一导体层，于上述绝缘本体上；以及一陶瓷盖板，至少覆盖部分该上述导体层。其中，在上述晶片基座承载上述晶片时，上述导体层完全被覆盖。，下面是晶片基座专利的具体信息内容。

1.一种晶片基座，适用于一电浆反应室中承载一晶片，包含：一绝缘本体；

一导体层，于该绝缘本体上；以及

一陶瓷盖板，至少覆盖部分该导体层，并使得在该晶片基座承载该晶片 时，该导体层完全被覆盖。

2.根据权利要求1所述的晶片基座，其中该导体层更包含具有一底部宽 度的一底部与具有一上部宽度的一上部，其中该上部宽度小于该底部宽度与 该晶片的直径。

3.根据权利要求2所述的晶片基座，其中该基底层更包含一凹槽，以容 纳该导体层的该底部。

4.根据权利要求1所述的晶片基座，其中该陶瓷盖板更覆盖于该绝缘本 体之上。

5.根据权利要求1所述的晶片基座，其中该陶瓷盖板更包含一开口，暴 露该导体层。

6.根据权利要求2所述的晶片基座，其中该陶瓷盖板覆盖于该绝缘本体 之上，且该陶瓷盖板更包含一中空部，容纳该导体层的该上部。

7.根据权利要求1所述的晶片基座，其中该陶瓷盖板为环形。

8.根据权利要求1所述的晶片基座，其中该绝缘本体包含二氧化硅。

9.根据权利要求1所述的晶片基座，其中该导体层包含钛。

10.根据权利要求1所述的晶片基座，其中该陶瓷盖板包含氧化铝。

11.一种晶片基座，适用于一电浆反应室中承载一晶片，包含：一绝缘本体，具有一凹槽；

一导体层，镶嵌于该凹槽；以及

一陶瓷盖板，于该绝缘本体与至少部分该导体层上；

其中，在该晶片基座承载该晶片时，该导体层完全被覆盖。

12.根据权利要求11所述的晶片基座，其中该导体层更包含一上部突出 于该凹槽，且该上部的宽度小于该晶片的直径。

13.根据权利要求11所述的晶片基座，其中该导体层更包含一上部突出 于该凹槽，且该上部的宽度小于该晶片的直径及该导体层其它部分的宽度。

14.根据权利要求13所述的晶片基座，其中该陶瓷盖板更包含一中空部， 容纳该导体层的该上部。

15.根据权利要求13所述的晶片基座，其中该陶瓷盖板更包含一中空部， 容纳并暴露该导体层的该上部。

16.根据权利要求11所述的晶片基座，其中该陶瓷盖板为环形。

17.根据权利要求11所述的晶片基座，其中该绝缘本体包含二氧化硅。

18.根据权利要求11所述的晶片基座，其中该导体层包含钛。

19.根据权利要求11所述的晶片基座，其中该陶瓷盖板包含氧化铝。

20.一种晶片基座，适用于一电浆反应室中承载一晶片，包含：一绝缘本体，具有一凹槽；

一钛金属层，具有一底部镶嵌于该凹槽、与一窄于该底部与该晶片的上 部突出于该凹槽；以及一环状的陶瓷盖板，于该绝缘本体与部分该钛金属层上，该陶瓷盖板并 具有一中空部，容纳该钛金属层的该上部；

其中，在该晶片基座承载该晶片时，该导体层完全被覆盖。

21.根据权利要求20所述的晶片基座，其中该陶瓷盖板的该中空部更暴 露该钛金属层的该上部。

22.根据权利要求20所述的晶片基座，其中该陶瓷盖板包含氧化铝。

说明书全文

技术领域

本发明是有关于一种半导体制程设备，特别是关于一种用于在一电浆反 应室中，承载晶片的晶片基座(pedestal)。

背景技术

请参考图1，为一剖面示意图，是显示一传统的晶片基座100在一电浆反 应室200的作动情形。图1所显示的作动情形为以氩气作为惰性气体电浆42 的来源，清除晶片10上的硅氧化物或金属氧化物，特别是晶片10的金属化 制程中，用以清除介层窗(via)(未绘示于图面)所曝露的金属层(未绘示于图 面)的氧化物的步骤。
在图1中的晶片基座100具有一绝缘本体114、导体层120、与绝缘盖板 112。而绝缘本体114的材质通常为二氧化硅，且通常具有一凹槽115而将导 体层120镶嵌于凹槽115内。而绝缘盖板112的材质通常为石英(为二氧化硅 的一固相)，且通常为一可替换的消耗性零件(consumable parts)，覆盖于导 体层120与绝缘本体114之上，用以承载晶片10。另外，晶片基座100的俯 视图是绘示于图2，其中，顶针孔102中，内含有顶针(未绘示于图面)，用于 晶片10的收料(load)与退料(unload)。另外，图2的虚线区域117所标示的 范围，是表示图1中埋设于绝缘本体110内的导体层120的位置。而图2中 沿AA线的剖面图，即为图1的晶片基座100。
图1中的电浆反应室200尚包含一石英钟罩220，作为电浆反应室200的 外壁；以及反应气体分散器240，其中反应气体分散器240又与一电源232电 性连接，且导体层120亦与一电源234电性连接。当开启电源232与234时， 可使通过反应气体分散器240的氩气(未绘示于图面)离子化而形成惰性气体 电浆42，并驱动惰性气体电浆42轰击到晶片10的表面上而清除晶片10上的 一预定厚度的氧化物层。另外，石英为二氧化硅的一种结晶型态，因此石英 钟罩220有助于吸附在上述电浆制程中所产生的氧化物粒子(未绘示于图面)， 避免上述氧化物粒子落于晶片10的表面上，造成污染。
当晶片10为一8英寸晶片时，晶片基座100的宽度或直径通常为约9英 寸，而导体层120的宽度或直径通常为约190mm，小于晶片10的直径。而如 图1所示，在上述的电浆制程中，电浆42通常以垂直的方向、均匀的密度轰 击于晶片10的表面上。然而，上述传统的晶片基座100中，导体层120的宽 度或直径小于晶片10的直径的设计，导致在晶片10的边缘附近，吸引了密 度较大的惰性气体电浆42以非垂直的角度轰击，而导致绝缘盖板112的不正 常蚀刻。如图1、图2所示，蚀刻沟槽116的形成即是因为绝缘盖板112受到 不正常蚀刻，因而缩短绝缘盖板112的使用寿命。而绝缘盖板112的不正常 蚀刻亦成为二氧化硅粒子的额外来源，有可能会污染晶片10的表面，而对此 电浆制程的良率与产品可靠度造成不良影响。蚀刻沟槽116的形成更造成绝 缘盖板112阻抗值的变异，而在清洁过程中对晶片10蚀刻的稳定度造成不良 影响。
在现有技术中，针对如图1所绘示的电浆制程中，改善晶片10上落尘粒 子的污染问题，提出了一些解决方案。
例如美国专利第5,410,122号提出图1中所绘示的电浆制程中，反应结 束时，射频电源232、234会立刻切断电源供应，使晶片10上的电荷迅速恢 复为中性，而使上述电浆制程中所产生的粒子迅速落在晶片10的表面上。因 此，美国专利第5,410,122号所揭露的技术内容中，在上述电浆制程结束时， 晶片10上仍带有正电荷、负电荷、或正负交错的电荷，使粒子悬浮于晶片10 的上方而不落在晶片10的表面上；并加上高速气流或磁场等水平作用力，将 上述悬浮于晶片10的上方的粒子去除。
再如美国专利第6,423,175号所揭露的技术内容中，是将图1中晶片基 座100的聚焦环(帮助惰性气体电浆42的聚焦)(未绘示于图面)施以喷砂处 理，以加强其表面粗糙度，有利于捕集于图1所绘示的电浆制程中所产生的 粒子(未绘示于图面)，并减少上述粒子的剥落而掉落在晶片10的表面上。
又如美国专利第6,482,331号提出图1中所绘示的电浆制程中，当石英 钟罩220的温度降至100℃以下时，附着于其上的粒子会因为收缩而剥离，因 而掉落在晶片10的表面上；因此，在美国专利第6,482,331号所揭露的技术 内容中，是在石英钟罩220上加上一加热装置(未绘示于图面)，以维持石英 钟罩220的温度，防止附着于其上的粒子会因为收缩而剥离，而掉落在晶片 10的表面上。
又如美国专利第6,551,520号所揭露的技术内容中，是加强图1中电浆 反应室200的抽气系统(未绘示于图面)，在晶片10下的晶片基座100中增设 一抽气孔(未绘示于图面)，使得图1所绘示的电浆制程中所产生的粒子，随 着抽气的气流排出电浆反应室200之外，以减少上述粒子掉落在晶片10的表 面上的数量。
在上述的现有技术中，虽然都能有效地减少掉落在晶片10的表面上的粒 子数量，但未针对图1所绘示的电浆制程中所产生的粒子的来源作改善，而 减少粒子的发生。上述的现有技术亦未针对电浆制程的过程中，因不正常的 蚀刻所导致绝缘盖板112使用寿命的缩短及对晶片10不稳定的蚀刻速率，提 出其解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种晶片基座，适用于一电浆反应 室中承载一晶片，可以降低在电浆制程中微细粒子的产生，以避免对上述晶 片基座部件造成不正常蚀刻而延长其使用寿命，并针对电浆反应室内的上述 晶片，使其蚀刻速率均一化。
为达成本发明的上述目的，本发明是提供一种晶片基座(pedestal)，适 用于一电浆反应室中承载一晶片，包含：一绝缘本体；一导体层，于上述绝 缘本体上；以及一陶瓷盖板，至少覆盖部分该上述导体层。其中，在上述晶 片基座承载上述晶片时，上述导体层完全被覆盖。

附图说明

图1为一剖面示意图，是显示一传统的晶片基座100在一电浆反应室200 的作动情形。
图2为图1的传统的晶片基座100的俯视图。
图3为一剖面示意图，是显示本发明的晶片基座300在电浆反应室200’ 内的实施情形，其中在晶片基座300已有一晶片20。
图4为图3的晶片基座300的俯视图。
图5为一管制图，显示分别使用绘示于图1的传统的晶片基座100与本 发明的晶片基座300时，粒子污染的不同。
图6A为一管制图，是显示分别使用绘示于图1的传统的晶片基座100 与本发明的晶片基座300时，蚀刻厚度的不同。
图6B为一管制图，是显示分别使用绘示于图1的传统的晶片基座100 与本发明的晶片基座300时，晶片平坦度的比较。
符号说明：
10～晶片                    20～晶片
42～惰性气体电浆            44～惰性气体电浆
100～晶片基座               102～顶针孔
112～绝缘盖板               114～绝缘本体
115～凹槽                   116～蚀刻沟槽
117～虚线区域               120～导体层
200～电浆反应室             200’～电浆反应室
220～石英钟罩               232～电源
234～电源                   240～反应气体分散器
300～晶片基座               302～顶针孔
312～绝缘盖板               313～中空部
314～绝缘本体               315～凹槽
320～导体层                 322～底部
324～上部                   326～肩部
500～虚线                 600～虚线
AA～剖面线                BB～剖面线

具体实施方式

为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特 举一较佳实施例，并配合所附图示，作详细说明如下：
请参考图3，是显示本发明的晶片基座300在电浆反应室200’内的实施情 形，其中在晶片基座300已有一晶片20。在本实施例中，是以晶片20的金属 化制程中，用以清除介层窗(via)(未绘示于图面)所曝露的金属层(未绘示于 图面)的氧化物的步骤为例。在上述步骤中，是以例如氩气作为惰性气体电浆 44的来源，来清除晶片20上的硅的氧化物或金属氧化物。在其它的制程步骤 中，例如反应离子蚀刻或其它会用到电浆的半导体制程，熟悉此技艺者亦可 将本发明的晶片基座应用于其中，以达成后续所揭露本发明的晶片基座所能 达成的功效。
在图3中的晶片基座300包含一绝缘本体314、导体层320、与陶瓷盖板 312。导体层320于绝缘本体314之上。陶瓷盖板312可完全或部分覆盖导体 层320，而较好为部分覆盖导体层320。导体层320通常包含钛金属层。而当 晶片20入料到晶片基座300上时，导体层320较好为完全受到覆盖，以避免 在制程中，导体层320受到惰性气体电浆44的轰击而被蚀刻。当导体层320 受到蚀刻时，惰性气体电浆44会变得不稳定而且会产生含有导体层320的组 成成分的新粒子。绝缘本体314通常具有一凹槽315，而导体层320通常具有 一底部322与窄于底部322的上部324。导体层320的底部322镶嵌于凹槽 315中；而上部324则凸出于凹部315，而在导体层320的底部322与上部324 的交界处形成一肩部326。而陶瓷盖板312可以更置于导体层320的肩部326 上。陶瓷盖板312，较好为含有氧化铝的成分，通常具有一中空部313，以容 纳导体层320的上部324。而陶瓷盖板312的中空部313较好为具有一开口以 暴露出导体层320的上部324。当导体层320的上部324被暴露出来时，上部 324必须窄于晶片20的直径，以便在晶片20入料后，使上部324维持在完全 被覆盖的状态。
虽然在图4所显示本发明的晶片基座300与导体层320的上部324的俯 视图中，是显示晶片基座300与导体层320的上部324为圆形，但如果需要 时亦可以变为其它形状。顶针孔302内含一顶针(未绘示于图面)，用于晶片 20的收料(load)与退料(unload)。另外，图3中的晶片基座300即为沿着图 4的剖面线BB的剖面图。
接下来，在电浆反应室200’的晶片20的介层窗清洁的步骤中，是由一机 械手臂(未绘示于图面)将晶片20自一入口处的晶片匣(未绘示于图面)传送至 晶片基座300。当晶片20入料时，上述的顶针自顶针孔302上升以自上述机 械手臂接受晶片20，而后旋即回到顶针孔302内，而将晶片20置于晶片基座 300上。此时，导体层320以完全被覆盖。接下来，氩气(未绘示于图面)通过 反应气体分散器240，并打开电源232与234，而形成惰性气体电浆44，轰击 晶片20的表面以蚀刻去除其上不要的氧化物。反应终止时，停止氩气的供应 并将电源232与234关上。最后，上述的顶针上升而举起晶片20，上述的机 械手臂将晶片20自晶片基座300移至出口处的晶片匣(未绘示于图面)。
虽然因为导体层320，特别是底部322，窄于晶片20的直径，而在晶片 20的边缘附近，吸引了密度较大的惰性气体电浆44以非垂直的角度轰击晶片 20的表面。然而，陶瓷盖板312对上述的轰击具有较好的抵抗能力。因此， 陶瓷盖板312不会受到过度腐蚀，而在陶瓷盖板312上就不会有明显的蚀刻 沟槽如同图1中的蚀刻沟槽116一般形成于晶片20的周围，而能够有效地延 长陶瓷盖板312的使用寿命，而降低对电浆反应室220作预防式维护的频率。 更者，在上述的电浆制程中，几乎不会产生额外的粒子，而能减少、甚至完 全避免对晶片20造成污染。更者，因为没有明显的凹槽形成于陶瓷盖板312 而使其阻抗值维持稳定，则在清洁介层窗的过程中，能够使蚀刻晶片20的速 率均一化。
图1所示的石英绝缘盖板112的使用寿命约为16000次的电浆制程；而 本发明的陶瓷盖板312的使用寿命约为80000次的电浆制程，具有实质上的 改善。更者，石英绝缘盖板112仅能回收、再生使用一次，然后就必须报废； 而本发明的陶瓷盖板312可回收、再生使用八次以上。考量到其它成本，即 使陶瓷盖板312单片的成本高于石英绝缘盖板112，以每片晶片的制程成本而 言，使用石英绝缘盖板112的成本则明显地高于使用陶瓷盖板312的成本。 因此，本发明更额外贡献了降低制程成本的效果。
图5为一管制图，显示分别使用绘示于图1的传统的晶片基座100与本 发明的晶片基座300时，粒子污染的不同。虚线500的左侧的制程资料，是 显示使用传统的晶片基座100进行介层窗清洁之后，每片晶片上的粒子数量； 而虚线500的右侧的制程资料，是显示使用本发明的晶片基座300进行介层 窗清洁之后，每片晶片上的粒子数量。管制图显示使用传统的晶片基座100 时，每片晶片上的粒子数量较多，并时常有超出管制上限(upper control limit；UCL)、甚至超出规格上限(upper specification limit；USL)的情形； 而使用本发明的晶片基座300时，每片晶片上的粒子数量较少，也未发生粒 子数量超出管制上限的情形。具体而言，使用传统的晶片基座100时，每片 晶片上的平均粒子数量为6.7；而使用本发明的晶片基座300时，则为1.9； 具有实质上的改善。
图6A为一管制图，是显示分别使用绘示于图1的传统的晶片基座100与 本发明的晶片基座300时，蚀刻厚度的不同。虚线600的左侧的制程资料， 是显示使用传统的晶片基座100进行介层窗清洁之后的蚀刻厚度；而虚线500 的右侧的制程资料，是显示使用本发明的晶片基座300进行介层窗清洁之后 的蚀刻厚度。管制图显示使用传统的晶片基座100时，组间变异较大，而有 些数据则远大于目标值300，甚至几乎超过管制上限；而而使用本发明的晶 片基座300时，组间变异较小，且每笔数据都在目标值的附近变动，是证明 了在介层窗清洁时有较稳定且均衡的蚀刻速率。
图6B为一管制图，是显示分别使用绘示于图1的传统的晶片基座100与 本发明的晶片基座300时，晶片平坦度的比较。虚线600的左侧的制程资料， 是显示使用传统的晶片基座100进行介层窗清洁之后的晶片平坦度；而虚线 500的右侧的制程资料，是显示使用本发明的晶片基座300进行介层窗清洁之 后的晶片平坦度。管制图显示使用传统的晶片基座100时，组间变异较大， 而有些资料则超过管制上限；而而使用本发明的晶片基座300时，组间变异 较小，并无超出管制上限的资料，是证明了在介层窗清洁时有较稳定且均衡 的蚀刻速率。
上述的结果是显示本发明的晶片基座在减少电浆反应室中粒子的形成的 功效，因而避免上述晶片基座受到不正常的蚀刻、延长其使用寿命、并使电 浆反应室中的晶片上的蚀刻速率均一化，是达成上述本发明的目的。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何 熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰， 因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。
相关专利内容
标题 发布/更新时间 阅读量
基座-专利编号CN104380451A 2020-05-12 274
基座-专利编号CN101271832A 2020-05-13 421
基座-专利编号CN104380451B 2020-05-13 1023
基座-专利编号CN104969332A 2020-05-11 525
基座-专利编号CN110023537A 2020-05-13 584
基座-专利编号CN103178387B 2020-05-12 687
基座-专利编号CN101271832B 2020-05-11 477
基座-专利编号CN106163974B 2020-05-11 559
基座-专利编号CN104160495B 2020-05-11 68
基座-专利编号CN104160495A 2020-05-12 607
高效检索全球专利

IPRDB是专利检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，专利查询、专利分析。

电话：13651749426

侵权分析

IPRDB的侵权分析产品是IPRDB结合多位一线专利维权律师和专利侵权分析师的智慧，开发出来的一款特色产品，也是市面上唯一一款帮助企业研发人员、科研工作者、专利律师、专利分析师快速定位侵权分析的产品，极大的减少了用户重复工作量，提升工作效率，降低无效或侵权分析的准入门槛。

立即试用

基座热门专利
热门文章

IPRDB

最新中国发明专利 最新美国发明专利 技术领域 专利库 专利分类库 国际专利分类库

热门服务

会员版试用 API 数据接口 找代理 知嘟嘟专利交易 排行榜 大学排行榜 专利百科

关于我们

平台介绍 战略合作 网站地图

友情链接

知嘟嘟专利交易 国家知识产权局 中国商标网

联系方式


©2019-2023 上海吉码数字技术有限公司 版权所有，并保留所有权利 沪ICP备20016256号-6 沪公网安备31011702005475号