本實(shí)用新型涉及一種雙區(qū)加熱的等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積腔體晶圓基座，屬于半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體芯片制造技術(shù)的發(fā)展，300mm直徑尺寸晶圓的芯片制造已經(jīng)成為當(dāng)今半導(dǎo)體芯片制造業(yè)的主流。在芯片制造過(guò)程中，等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）技術(shù)被廣泛應(yīng)用于硅的氧化物、氮化物和多晶硅等薄膜的沉積工藝。300mm的晶圓尺寸較大，在等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積過(guò)程中，晶圓表面中心區(qū)域和邊緣區(qū)域的薄膜沉積速率會(huì)有差異，而造成整片晶圓薄膜厚度的均勻性下降。薄膜厚度的均勻性差會(huì)影響后續(xù)工藝的生產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成晶圓報(bào)廢。目前傳統(tǒng)的300mm等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備的腔體晶圓基座（Heater）普遍采用單區(qū)加熱溫控，無(wú)法通過(guò)改變晶圓基座不同區(qū)域的溫度來(lái)調(diào)節(jié)薄膜沉積速率和改善厚度的均勻性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的雙區(qū)加熱的腔體晶圓基座（Dual Zone Heater）是在傳統(tǒng)的腔體晶圓基座技術(shù)的基礎(chǔ)上引入了雙區(qū)加熱溫控技術(shù)，可以獨(dú)立加熱腔體晶圓基座中心區(qū)域和邊緣區(qū)域。
具體結(jié)構(gòu)為：包括基座主體，所述基座主體上設(shè)置晶圓凹槽，其特征在于：晶圓凹槽分為中心區(qū)域和邊緣區(qū)域兩部分，中心區(qū)域和邊緣區(qū)域采用兩套內(nèi)嵌加熱元件及溫度傳感器來(lái)獨(dú)立加熱，中心區(qū)域位置設(shè)置中心區(qū)域內(nèi)嵌加熱元件，中心區(qū)域內(nèi)嵌加熱元件連接中心區(qū)域加熱元件電源線和中心區(qū)域熱電偶溫度傳感器，邊緣區(qū)域位置設(shè)置邊緣區(qū)域內(nèi)嵌加熱元件，邊緣區(qū)域內(nèi)嵌加熱元件連接邊緣區(qū)域加熱元件電源線和邊緣區(qū)域熱電偶溫度傳感器。
以基座主體的中心為圓心，直徑150~250mm的區(qū)域?yàn)橹行膮^(qū)域，以晶圓凹槽的外緣為基準(zhǔn)，向內(nèi)側(cè)延伸25~75mm的圓環(huán)區(qū)域?yàn)檫吘墔^(qū)域。
所述基座主體內(nèi)設(shè)置內(nèi)嵌接地電極，所述基座主體的下方設(shè)置接地，所述基座主體的下方設(shè)置真空密封。
有益效果：在等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝過(guò)程中，反應(yīng)氣體通入真空條件下的腔體內(nèi)，在射頻（RF）的作用下氣體分子電離產(chǎn)生等離子體。等離子體中含有的諸多高活性化學(xué)基團(tuán)擴(kuò)散并吸附在晶圓表面發(fā)生一系列反應(yīng)，形成固態(tài)薄膜。薄膜的沉積速率受晶圓表面沉積溫度的影響。
傳統(tǒng)的晶圓基座（Heater）只含有一套內(nèi)嵌入的加熱組件，沉積過(guò)程中晶圓表面各區(qū)域只能控制在同一個(gè)溫度。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的雙區(qū)加熱的腔體晶圓基座（Dual Zone Heater）采用兩套內(nèi)嵌入的加熱組件，可以獨(dú)立加熱晶圓表面中心區(qū)域和邊緣區(qū)域。通過(guò)對(duì)兩個(gè)區(qū)域溫度的獨(dú)立控制，起到減少兩個(gè)區(qū)域晶圓表面薄膜的沉積速率的差異，從而改善300mm晶圓薄膜沉積厚度的均勻性，達(dá)到提高產(chǎn)品良率的作用。
附圖說(shuō)明
圖1本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種雙區(qū)加熱的等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積腔體晶圓基座（Dual Zone Heater）的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中0-邊緣區(qū)域，01-中心區(qū)域，1-基座主體，2-內(nèi)嵌接地電極，3-晶圓凹槽，4-中心區(qū)域內(nèi)嵌加熱元件，5-邊緣區(qū)域內(nèi)嵌加熱元件，6-真空密封，7-中心區(qū)域加熱元件電源線，8-邊緣區(qū)域加熱元件電源線，9-中心區(qū)域熱電偶溫度傳感器，10-邊緣區(qū)域熱電偶溫度傳感器，11-接地。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種雙區(qū)加熱的等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積腔體晶圓基座（Dual Zone Heater），采用兩套內(nèi)嵌加熱組件用來(lái)獨(dú)立加熱晶圓基座中心區(qū)域01和邊緣區(qū)域0。如圖1所示，腔體晶圓基座分為中心區(qū)域01和邊緣區(qū)域0，中心區(qū)域01的加熱組件由中心區(qū)域內(nèi)嵌加熱元件4、中心區(qū)域加熱元件電源線7和中心區(qū)域熱電偶溫度傳感器9組成，邊緣區(qū)域0的加熱組件由邊緣區(qū)域內(nèi)嵌加熱元件5、邊緣區(qū)域加熱元件電源線8和邊緣區(qū)域熱電偶溫度傳感器10組成。中心區(qū)域01和邊緣區(qū)域0的晶圓基座溫度可以由上述兩套加熱組件結(jié)合外圍的溫度控制器獨(dú)立控制。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種雙區(qū)加熱的等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積腔體晶圓基座（Dual Zone Heater），應(yīng)用于300mm尺寸晶圓的等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）設(shè)備，以基座主體1中心為圓心，直徑150~250mm的區(qū)域定義為中心區(qū)域01；加熱組件由中心區(qū)域內(nèi)嵌加熱元件4、中心區(qū)域內(nèi)嵌加熱元件電源線7和中心區(qū)域熱電偶溫度傳感器9組成。以晶圓凹槽3外緣為基準(zhǔn)，向內(nèi)側(cè)延伸25~75mm的圓環(huán)區(qū)域定義為邊緣區(qū)域0；加熱組件由邊緣區(qū)域內(nèi)嵌加熱元件5、邊緣區(qū)域內(nèi)嵌加熱元件電源線8和邊緣區(qū)域熱電偶溫度傳感器10組成。
由上述可知，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的雙區(qū)加熱的等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積腔體晶圓基座（Dual Zone Heater），可以通過(guò)獨(dú)立調(diào)控腔體晶圓基座不同區(qū)域的溫度來(lái)改善300mm尺寸晶圓在等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）工藝中薄膜沉積的均勻性，從而提高產(chǎn)品的良率。