[发明专利]角度定位组件和工艺腔室

说明书

本发明公开了角度定位组件和工艺腔室。所述角度定位组件，适用于工艺腔室，所述工艺腔室包括腔室本体、相对腔室本体可旋转的接地电极板以及设置在所述腔室本体内的基座，所述基座用于承载晶片，所述角度定位组件包括角度定位件，所述角度定位件与所述腔室本体固定连接，且能够用于限定所述接地电极板相对所述腔室本体的水平旋转角度，以使得所述接地电极板在所述基座上的正投影能够完全覆盖所述晶片。该角度定位组件能够对接地电极板的水平旋转角度进行角度定位，以使得接地电极板的正投影能够完全覆盖住晶片，从而可以使得晶片上方的电场更加均匀，进而可以使得晶片上方所产生的等离子体更加均匀，提高晶片的加工良率，降低制作成本。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种角度定位组件和一种包括该角度定位组件的工艺腔室。

背景技术

等离子体设备广泛用于当今的半导体、太阳能电池、平板显示等制作工艺中。在目前的制造工艺中，已经使用等离子体设备类型有：直流放电型、电容耦合等离子体(CCP)型、电感耦合等离子体(ICP)型以及电子回旋共振等离子体(ECR)等类型。目前这些类型的放电被广泛应用于物理气相沉积(PVD)、等离子体刻蚀以及等离子体化学气相沉积(CVD)等。

在PVD工艺设备中，特别是对于IC(集成电路)、TSV(硅穿孔)以及Packaging(封装)制造工艺，一般会经过几个工艺过程。例如，如图1所示，为现有技术中PVD工艺流程图，主要包括去气、预清洗、Ta(N)沉积、Cu沉积四个工艺流程。预清洗工艺作为PVD工艺的一部分，一般的预清洗工艺，是将气体，如Ar(氩气)、He(氦气)等，激发为等离子体，利用等离子体的化学反应和物理轰击作用，对晶片或工件进行去杂质的处理，其目的是为了在沉积金属膜之前，清除晶片表面的污染物或沟槽和穿孔底部的残余物。预清洗工艺会明显提升接下来步骤所沉积膜的附着力、改善芯片的电气性能和可靠性。预清洗完成后的下一步骤就是通过溅射来沉积金属膜。

图2为现有预清洗工艺腔室的结构简图。该预清洗工艺腔室主要包括腔室本体210、接地电极板220、基座230、接地电极板固定盘240、接地电极板旋转轴250和升降结构260。其中，基座230用于放置需要进行工艺的晶片，升降机构260用于将晶片托起，使其高于基座230，便于晶片的传送。

如图3所示，接地电极板固定盘240和接地电极板220能够随接地电极板旋转轴250进行旋转，完成移入腔室本体210内(如图3a所示位置)和移出腔室本体210(如图3b所示位置)的动作。

当进行预清洗工艺时，由接地电极板旋转轴250带动接地电极板固定盘240和接地电极板220旋转进入腔室本体210中，并旋转至晶片或工件的正上方。将工艺气体，如Ar(氩气)，从腔室本体210的上部均匀引入腔室本体210。气体在接地电极板220与基座230之间所形成的电压作用下，被激发为等离子体，该等离子体会轰击晶片或工件的表面，实现对晶片或工件的预清洗，从而去除晶片或工件上的杂质。

如图4所示，接地电极板220在X方向完全可以通过其与接地电极板固定盘240之间所设置的定位销等结构，来保证X方向的定位精度。而在水平旋转方向(也即图4中的角度α方向)，则需要调试人员手动进行位置调节。

在实际使用时，对于角度a方向的定位，往往是通过调试人员的肉眼和直尺等粗糙的工具来实现水平旋转方向进行定位。显然，该种定位方式精度差，定位误差大。如图5所示，当接地电极板220没有精确旋转到晶片300的正上方时，会导致出现以下工艺缺陷：

在预设的工艺时间条件下，则会出现：A区域(没有被接地电极板220覆盖到的晶片300表面区域)表面，因去除不彻底存在杂质残留；B区域(被接地电极板220覆盖到的晶片300表面区域)表面，杂质去除比较彻底，无残留。而如果增加工艺时间，则会出现：A区域表面，其杂质去除比较彻底，无残留；B区域表面，因去除过度损坏底层晶片层。

因此，如何设计一种使得接地电极板在工艺腔室内实现准确角度定位的定位组件成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容