CN101359614A - 改进的标准型衬垫夹钳 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种晶圆制造工艺过程中淀积Ti/TiN复合衬垫的标准型衬垫夹钳，钳体上设有定位固定孔，其特点是：切削钳体的环形内壁上与HTHU heater的AL淀积夹钳顶压晶圆的6个PAD探针相对应之处，形成6个浅形钳槽。这样，当晶圆在标准型衬垫淀积腔体内淀积复合衬垫时，被切削之处也可淀积到Ti/TiN复合层，藉此使其在淀积AL导电层时，能够有效保护晶圆的边缘免遭AL淀积夹钳的6个PAD探针的顶压而造成氧化层的损坏。

Description

改进的标准型衬垫夹钳

技术领域

本发明涉及一种大规模集成电路制造设备，尤其涉及一种晶圆制造工艺过程中淀积Ti/TiN复合衬垫的标准型衬垫夹钳。

背景技术

随着集成电路技术的日新月异，集成度在不断提高，芯片面积不断缩小，为越来越广泛而优越的应用提供了可能。尤为突出的是，随着研究的进一步深入，越来越多的工艺设备被开发、设计出来，使得集成电路的制造工艺已经取得了纳米级的飞跃。一套半导体制造装置，通常需进行数百次作用于晶圆(wafer)之上的处理操作，操作过程中需要借助一些必要的设备对晶圆夹持以提高作业的稳定性。一般情况下，0.25μm以下制程均采用先氧化、后进行化学机械研磨(WCMP)的工艺步骤，在淀积导电层AL之前需要先淀积一层复合衬垫Ti/TiN，可以有效保护晶圆的表面不被压伤。通常的衬垫淀积反应腔体有两种，分别为标准型及A101型。

对于标准型的衬垫淀积反应腔体，由于其内部有一个衬垫夹钳，如图1所示，在淀积复合衬垫时由于晶圆的边缘被夹钳完全压住，因此在晶圆的边缘没有被淀积到Ti/TiN复合衬垫；而A101型的衬垫淀积反应腔体，由于其内部没有上述的衬垫夹钳，晶圆的整个面上都淀积到了Ti/TiN复合衬垫。

对于使用特定的设备(HTHU heater)的AL淀积反应腔体，内部同样也有一个淀积夹钳，且该淀积夹钳的6个PAD探针会顶压距离晶圆边缘1.5mm的地方。由于此处的晶圆表面为氧化物层(厚度约为25～40埃)，极易被PAD探针压伤、损坏。

发明内容

基于前述A101型衬垫淀积反应腔体对于此类压伤的保护效果比标准型衬垫淀积反应腔体要好，由此，本发明提供一种改进的标准型衬垫夹钳，旨在解决经过标准型衬垫淀积反应腔体处理后的晶圆在淀积AL导电层的工艺过程中表面氧化物层易被压伤和损坏的技术问题。

为实现上述目的，一种改进的标准型衬垫夹钳，被用于淀积Ti/TiN复合衬垫的反应腔体内夹持晶圆，钳体上设有定位固定孔，其特征在于：切削所述钳体的环形内壁上与HTHU heater的AL淀积夹钳顶压晶圆的6个PAD探针相对应之处，形成6个浅形钳槽。

进一步地，上述的改进的标准型衬垫夹钳，其中，所述钳槽的深度与HTHUheater的AL淀积夹钳的6个PAD探针顶压晶圆距晶边的深度相等，其值为1.5mm。

更进一步地，上述的改进的标准型衬垫夹钳，其中，所述钳槽呈倒梯形，底边长度为12mm，开口边长度为15mm，切口与内壁边缘呈弧形平滑过渡。

再进一步地，上述的改进的标准型衬垫夹钳，其中，所述钳槽的相对位置呈正六边形分布，且其中一个钳槽相对于两个定位固定孔的径向连线成一夹角β，此夹角β的取值由晶圆缺口相对于两个定位固定孔的径向连线所成偏角α决定，二者关系为：β＝α-30。

这样，本发明从提高晶圆优品率、减少晶圆制备过程中淀积工艺对整个晶圆制程造成的不良影响出发，利用按一定规则切削标准型衬垫夹钳的方案，使得晶圆在标准型衬垫淀积反应腔体内淀积Ti/TiN复合衬垫时，被切削之处可以被淀积到一层复合衬垫，从而使其在其后淀积AL导电层的过程中，有效地保护其免遭AL淀积夹钳的6个PAD探针的顶压和损伤，提高了晶圆成品的合格品率。

附图说明

图1是现有的一种标准型衬垫夹钳的结构示意图；

图2是本发明的一种标准型衬垫夹钳的结构示意图；

图3是图2所示的衬垫夹钳中任意一个钳槽槽口的局部放大示意图。

以上各图当中的附图标记的含义是：

1—钳体，2—钳体环形内壁，3—浅形钳槽(泛指)，30—槽口，31～36—各个编序钳槽，4—晶圆缺口，5—定位固定孔，6—晶圆(wafer)；

a—钳槽底边长度，b—钳槽开口边长度，c钳槽深度，β—钳槽切削相对方位偏角，α—晶圆缺口偏角

具体实施方式

以下将参照附图更全面地描述本发明技术方案，其中示出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同方式来实施，而不应该被认为局限于这里所提及的实施例。相反，提供这些实施例可使本发明技术方案更充分地向本领域技术人员传达本发明的保护范围。

如图1和图2所示，是本发明的淀积衬垫夹钳1在先前缺陷基础上得以改进的过程。从图1的现有的一种标准型衬垫夹钳的结构示意图可见，当晶圆(wafer)6在标准型的衬垫淀积反应腔体内淀积Ti/TiN复合衬垫时，晶圆(wafer)6边缘表面完全被衬垫夹钳1的环形内壁2所压住，这使得晶圆(wafer)6边缘表面没有淀积到Ti/TiN复合衬垫。图中所示上下两个圆孔为定位固定孔5，用于该夹钳在腔体内固定并保持稳定；所示虚线圆即为晶圆(wafer)6的径向切面示意图，用于表现晶圆(wafer)6在整个处理装置中所处的位置；所示虚线三角形为晶圆缺口4，用于定位晶圆(wafer)6在衬垫夹钳中的位置。

如图2所示是本发明改进的一种标准型衬垫夹钳的结构示意图，其改进的措施表现为：将衬垫夹钳1之钳体环形内壁2上与HTHU heater的AL淀积夹钳顶压晶圆的6个PAD探针相对应之处作切削处理，形成6个浅形钳槽3。具体实施方案为：

相对于HTHU heater的AL淀积夹钳顶压晶圆的6个PAD探针所在位置，标准型衬垫夹钳的环形内壁上采用切削的工艺方法制造成型，其相对位置为：其中一个钳槽31相对于两个定位固定孔5的径向连线的成一夹角β，此夹角β的取值由晶圆缺口偏角α决定，而所述偏角α又为晶圆缺口4相对于两个定位固定孔5的径向连线所成的夹角，二者关系为：β＝α-30。其余钳槽32～36的相对位置则顺次呈正六边形分布于环形内壁2。

该钳槽的切削形状为倒梯形，切削深度c为1.5mm，底边长度a为12mm，开口边长度b为15mm，且切口与内壁边缘呈弧形平滑过渡。其槽口30的放大效果如图3所示。

经以上切削处理的标准型衬垫夹钳应用于晶圆制造工艺过程中淀积Ti/TiN复合衬垫的反应腔体内，能够使得晶圆表面在对应上述钳槽的位置淀积到Ti/TiN复合衬垫，保证了该晶圆表面的对应位置在淀积AL导电层的工艺过程中表面氧化物层不被压伤和损坏。

综上所述的改进的标准型衬垫夹钳，可以有效地保护晶圆的边缘免遭HTHUheater的AL淀积夹钳的6个PAD探针的顶压，造成氧化层的损坏，为晶圆制程提供了更高的优品率保证。该改进后的衬垫夹钳，其切削工艺处理简单，实现起来较为经济，具有很好的应用前景。

Claims (5)

1.改进的标准型衬垫夹钳，被用于淀积Ti/TiN复合衬垫的反应腔体内夹持晶圆，钳体上设有定位固定孔，其特征在于：所述钳体的环形内壁上与HTHU heater的AL淀积夹钳顶压晶圆的6个PAD探针相对应之处被切削，形成6个浅形钳槽。

2.根据权利要求1所述的改进的标准型衬垫夹钳，其特征在于：所述钳槽的深度为1.5mm。

3.根据权利要求1所述的改进的标准型衬垫夹钳，其特征在于：所述钳槽呈倒梯形，底边长度为12mm，开口边长度为15mm，切口与内壁边缘呈弧形平滑过渡。

4.根据权利要求1所述的改进的标准型衬垫夹钳，其特征在于：所述钳槽的相对位置呈正六边形分布，且其中一个钳槽相对于两个定位固定孔的径向连线成一夹角β，此夹角β的取值由晶圆缺口在淀积反应腔里的偏角α决定，二者关系为：β＝α-30。

5.根据权利要求4所述的改进的标准型衬垫夹钳，其特征在于：所述的偏角α为晶圆缺口相对于两个定位固定孔的径向连线所成的夹角。

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