边缘环、加热盘及半导体器件的加工设备的制作方法

本发明涉及半导体器件加工领域，尤其涉及一种边缘环、一种加热盘，以及一种半导体器件的加工设备。

背景技术：

1、在半导体器件的加工设备中，由于导电材料表面具有较大的电子活性，其周围较易因激发电场而形成异常放电的打火现象，因此通常采用绝缘材料来作为边缘环，以避免异常放电损坏晶圆。然而，由于现有技术中通常采用铝等金属材质作加热盘，同样会在其周围持续激发形成游离的电子，并积聚在绝缘的边缘环与该加热盘之间的装配间隙中。当积聚的电子达到一定数量，就会在该装配间隙中形成异常放电，从而导致颗粒物等杂质的产生，严重影响了薄膜沉积工艺的进行，以及薄膜的质量，降低了薄膜的颗粒度表现。

2、为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种改进的边缘环，用于将边缘环与加热盘之间的寄生电荷导走，以降低异常放电的风险，从而减少颗粒物的产生，提高薄膜的颗粒度表现。

技术实现思路

1、以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。

2、为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种边缘环、一种加热盘及一种半导体器件的加工设备，可以通过将边缘环的内侧表面与加热盘的下表面导电连接，并将加热盘接地，用于将边缘环与加热盘之间的寄生电荷导走，以降低异常放电的风险，从而减少颗粒物的产生，提高薄膜的颗粒度表现。

3、具体来说，根据本发明的第一方面提供的上述边缘环，设于加热盘的边缘区域之上，并与所述加热盘中心区域的上升部保持一径向的装配间隙。所述边缘环接触并支撑晶圆的上表面为绝缘材质，而其接触所述加热盘的边缘区域的下表面，以及其对准所述上升部的内侧表面为导电材质。所述加热盘接地。所述内侧表面导电连接所述下表面，以经由所述加热盘导出所述边缘环与所述加热盘之间的寄生电荷。

4、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述边缘环由绝缘材料制成，其下表面及内侧表面设有金属膜。所述金属膜覆盖所述边缘环接触所述加热盘的边缘区域的下表面，以及其对准所述上升部的内侧表面。

5、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述金属膜由铝和/或镍制成。和/或所述金属膜的厚度为100～200μm。和/或所述金属膜是经由热喷涂工艺、激光熔覆工艺或金属喷镀工艺，被覆盖到所述边缘环的所述第二表面和/或所述第三表面。

6、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述边缘环的下表面与所述加热盘的边缘区域之间还设有至少一个弹性导电件，用于降低所述边缘环的下表面与所述加热盘的边缘区域之间接触电阻，以提升对所述寄生电荷的导通性。

7、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述弹性导电件包括第一金属弹片。所述第一金属弹片的一端固定连接所述边缘环的下表面，而其另一端接触所述加热盘的边缘区域。所述第一金属弹片的所述一端与所述另一端之间包括至少一个弯折部，以经由所述弯折部的弹性形变来提供弹力。

8、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述边缘环的下表面与所述加热盘的边缘区域之间设有多个所述第一金属弹片。各所述第一金属弹片按环形分布，以在所述边缘环的下表面及所述加热盘的边缘区域之间形成至少一圈导电结构。

9、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述边缘环的所述下表面与所述内侧表面之间被倒角为平滑结构。

10、此外，根据本发明的第二方面提供的上述加热盘包括加热盘本体及如本发明的第一方面提供的边缘环。所述加热盘本体由导电材料制成，其中心区域设有上升部。所述边缘环设于所述加热盘本体的边缘区域之上，并与所述上升部保持一径向的装配间隙。

11、进一步地，在本发明的一些实施例中，所述加热盘的边缘区域设有至少一个第二金属弹片。所述第二金属弹片的一端固定连接所述加热盘的边缘区域，而其另一端接触所述边缘环的下表面，用于降低所述边缘环的下表面与所述加热盘的边缘区域之间接触电阻，以提升对所述寄生电荷的导通性。

12、此外，根据本发明的第三方面提供的上述半导体器件的加工设备包括工艺腔室及射频电路。所述工艺腔室中设有如本发明的第二方面提供的加热盘。所述射频电路用于向所述工艺腔室内部提供射频电场，以对所述加热盘承载的晶圆进行薄膜沉积工艺。

技术特征：

1.一种边缘环，设于加热盘的边缘区域之上，并与所述加热盘中心区域的上升部保持一径向的装配间隙，其特征在于，所述边缘环接触并支撑晶圆的上表面为绝缘材质，而其接触所述加热盘的边缘区域的下表面，以及其对准所述上升部的内侧表面为导电材质，其中，所述加热盘接地，所述内侧表面导电连接所述下表面，以经由所述加热盘导出所述边缘环与所述加热盘之间的寄生电荷。

2.如权利要求1所述的边缘环，其特征在于，所述边缘环由绝缘材料制成，其下表面及内侧表面设有金属膜，其中，所述金属膜覆盖所述边缘环接触所述加热盘的边缘区域的下表面，以及其对准所述上升部的内侧表面。

3.如权利要求2所述的边缘环，其特征在于，所述金属膜由铝和/或镍制成，和/或

4.如权利要求2所述的边缘环，其特征在于，所述边缘环的下表面与所述加热盘的边缘区域之间还设有至少一个弹性导电件，用于降低所述边缘环的下表面与所述加热盘的边缘区域之间接触电阻，以提升对所述寄生电荷的导通性。

5.如权利要求4所述的边缘环，其特征在于，所述弹性导电件包括第一金属弹片，其中，所述第一金属弹片的一端固定连接所述边缘环的下表面，而其另一端接触所述加热盘的边缘区域，所述第一金属弹片的所述一端与所述另一端之间包括至少一个弯折部，以经由所述弯折部的弹性形变来提供弹力。

6.如权利要求5所述的边缘环，其特征在于，所述边缘环的下表面与所述加热盘的边缘区域之间设有多个所述第一金属弹片，其中，各所述第一金属弹片按环形分布，以在所述边缘环的下表面及所述加热盘的边缘区域之间形成至少一圈导电结构。

7.如权利要求1所述的边缘环，其特征在于，所述边缘环的所述下表面与所述内侧表面之间被倒角为平滑结构。

8.一种加热盘，其特征在于，包括：

9.如权利要求8所述的加热盘，其特征在于，所述加热盘的边缘区域设有至少一个第二金属弹片，其中，所述第二金属弹片的一端固定连接所述加热盘的边缘区域，而其另一端接触所述边缘环的下表面，用于降低所述边缘环的下表面与所述加热盘的边缘区域之间接触电阻，以提升对所述寄生电荷的导通性。

10.一种半导体器件的加工设备，其特征在于，包括：

技术总结本发明提供了一种边缘环、一种加热盘及一种半导体器件的加工设备。所述边缘环设于加热盘的边缘区域之上，并与所述加热盘中心区域的上升部保持一径向的装配间隙。所述边缘环接触并支撑晶圆的上表面为绝缘材质，而其接触所述加热盘的边缘区域的下表面，以及其对准所述上升部的内侧表面为导电材质。所述加热盘接地。所述内侧表面导电连接所述下表面，以经由所述加热盘导出所述边缘环与所述加热盘之间的寄生电荷。本发明可以通过将边缘环的内侧表面与加热盘的下表面导电连接，并将加热盘接地，用于将边缘环与加热盘之间的寄生电荷导走，以降低异常放电的风险，从而减少颗粒物的产生，提高薄膜的颗粒度表现。技术研发人员：许铁柱,李丹受保护的技术使用者：拓荆创益（沈阳）半导体设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14