TWM498959U - 一種具均勻冷卻效果的承載板 - Google Patents

Description

一種具均勻冷卻效果的承載板

本創作是有關於一種具均勻冷卻效果的承載板，用於在半導體製程中，承載半導體晶圓。

在半導體製造工程中，早期會使用夾具來固定晶圓，有鑒於製程越來越精細，使用傳統夾具的方式已逐漸無法使用，特別像是物理氣相沉積或是濺鍍等薄膜形成方法，或是乾式蝕刻之薄膜加工的製程，使用傳統夾具來固定基板或晶圓，往往會影響品質，包含晶圓平整度等指標。後來，便逐漸發展出靜電吸附的技術，並且取代傳統夾具。利用靜電吸附固定基板，與機械式夾盤裝置相比，不必依賴接觸基板表面的部分，就能自基板面內提高裝置取出率，還能提高裝置生產的良率。更可基於與溫度調整部的組合精密控制溫度。

靜電吸附裝置(electrostatic Chuck device)包含有單極(UNIPOLAR)型和雙極(BIPOLAR)型這種兩類型，單極型裝置的製程會在基板表面的佈滿電漿，再藉由電漿製造靜 電與所需要的電氣連接。

然而，靜電吸附裝置仍有許多需要改善的部份，特別是吸附晶圓的靜電吸附，其熱傳導的效果會直接影響晶圓的品質，因此，如何在日新月異的技術革新下，同步提升靜電吸附裝置，絕對是未來發展的重點。

有鑑於此，為了發展出更優質的靜電吸附裝置，本創作人係極力研究，嘗試不同的結構並搭配不同的設計，並進行一連串測試，終於研究出本創作一種具均勻冷卻效果的承載板。

本創作的主要目的，在於提供一種具均勻冷卻效果的承載板，螺絲從下承載盤向上鎖固上承載盤，可避免離子效應影響半導體晶圓的品質；此外，本創作具有良好的冷卻導熱效果，降低半導體晶圓產生邊界效應，以提升半導體晶圓整體的被利用率。

為了達到本創作的目的，本創作人係創作了一種具均勻冷卻效果的承載板，裝設於靜電吸附裝置內，包括：一上承載盤，係一均質平板，上方乘載半導體晶圓，並具有複數個熱傳導孔；以及一下承載盤，裝設於該上承載盤下方，並具有複數個散熱元件；其中，複數個螺絲自該下承載盤之下方穿越該下承載盤，並鎖固於該上承載盤，使 得該下承載盤與該上承載盤結合；其中，該複數個散熱元件分別對應複數個熱傳導孔，氣體可自該複數個散熱元件通入，經由複數個熱傳導孔，對該上承載盤進行冷卻。

〔本創作〕

11‧‧‧上承載盤

111‧‧‧熱傳導孔

12‧‧‧下承載盤

121‧‧‧散熱元件

122‧‧‧螺絲

123‧‧‧靜電吸附元件

2‧‧‧電力控制機構

3‧‧‧氣體供應源

第1圖為本創作一種具均勻冷卻效果的承載板之組裝示意圖；第2圖為本創作一種具均勻冷卻效果的承載板之側視示意圖。

為了能夠更清楚地描述本創作所提出之一種具均勻冷卻效果的承載板，以下將配合圖示，詳盡說明本創作之較佳實施例。

請參考第1圖，為本創作一種具均勻冷卻效果的承載板之組裝示意圖。本創作係一種具均勻冷卻效果的承載板，裝設於靜電吸附裝置內，包括：一上承載盤11，係一均質平板，上方乘載半導體晶圓，並具有複數個熱傳導孔111；以及一下承載盤12，裝設於該上承載盤11下方，並具有複數個散熱元件121；其中，複數個螺絲122自該下承 載盤12之下方穿越該下承載盤12，並鎖固於該上承載盤11，使得該下承載盤12與該上承載盤11結合；其中，該複數個散熱元件121分別對應複數個熱傳導孔111，氣體可自該複數個散熱元件121通入，經由複數個熱傳導孔111，對該上承載盤11進行冷卻。

請參考第2圖，為本創作一種具均勻冷卻效果的承載板之側視示意圖。請同時參考第1圖以及第2圖，本創作之該下承載盤12更包含複數個靜電吸附元件123，對應並分別容置在複數個熱傳導孔111內，且接觸半導體晶圓，此外，該下承載盤12下方連接一電力控制機構2，該電力控制機構2用於提供電力，使得該下承載盤12之靜電吸附元件123產生靜電吸附力，以吸附半導體晶圓。複數個靜電吸附元件123的上表面在同一個平面，半導體晶圓吸附在是在靜電吸附元件123才會平整，如此，才能確保半導體晶圓的平整度以及製程品質。複數個靜電吸附元件123係高出上承載盤11的上表面，避免上承載盤11影響晶圓吸附的狀態。

接續上述，該下承載盤12下方連接一電力控制機構2，該電力控制機構2用於提供電力，使得該下承載盤12之靜電吸附元件123產生靜電吸附力，以吸附半導體晶圓。本創作之實施例的靜電吸附裝置包含有濺鍍製程、用於薄膜形成在基板上的化學氣相沉積、或是加工薄膜的乾 式蝕刻等等，且應用範圍包含雙極型電極以及單極型電極。

本創作圖示中有關熱傳導孔111、散熱元件121、螺絲122以及靜電吸附元件123的數量或配置位置，可依照需求調整。氣體供應源3可使用多個管件連接散熱元件121以提供氣體達到散熱目的。

經由上述詳細說明後，已清楚了解本創作的架構，總結上述，在本創作中，螺絲從下承載盤向上鎖固上承載盤，可避免離子效應(Ion effect)影響半導體晶圓的品質；此外，本創作具有良好的冷卻導熱效果，降低半導體晶圓產生邊界效應(edge effect)，以提升半導體晶圓整體的被利用率。

上述之詳細說明係針對本創作可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍，凡未脫離本創作精神所為之等效實施或變更，均應包含於本創作之專利範圍中。

11‧‧‧上承載盤

111‧‧‧熱傳導孔

12‧‧‧下承載盤

121‧‧‧散熱元件

122‧‧‧螺絲

123‧‧‧靜電吸附元件

Claims (4)

1. 一種具均勻冷卻效果的承載板，係裝設於靜電吸附裝置內，包括：一上承載盤，係一均質平板，上方乘載半導體晶圓，並具有複數個熱傳導孔；以及一下承載盤，裝設於該上承載盤下方，並具有複數個散熱元件；其中，複數個螺絲自該下承載盤之下方穿越該下承載盤，並鎖固於該上承載盤，使得該下承載盤與該上承載盤結合；其中，該複數個散熱元件分別對應複數個熱傳導孔，氣體可自該複數個散熱元件通入，經由複數個熱傳導孔，對該上承載盤進行冷卻。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具均勻冷卻效果的承載板，其中，該下承載盤更包含複數個靜電吸附元件，對應並分別容置在複數個熱傳導孔內，且接觸半導體晶圓。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具均勻冷卻效果的承載板，其中，該下承載盤下方連接一電力控制機構，該電力控制機構用於提供電力，使得該下承載盤之靜電吸附元件產生靜電吸附力，以吸附半導體晶圓。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具均勻冷卻效果的承載板，其中，複數個散熱元件係分別連接一氣體供應源，該氣體供應源可提供氣體至散熱元件。