专利名称：晶片的加热器及防止加热器污染的方法
技术领域：
本发明提供一种用来加热一晶片的加热器，特别是涉及一种应用于物理气相沉积(physical Vapor deposition，PVD)除气反应室(degas chamber)的加热器。
背景技术：
物理气相沉积(PVD)已被广泛应用于超大集成电路(ultra-large scaleintegration，ULSI)的制作工艺中。PVD制作工艺是一种物理制作工艺而非化学制作工艺，此技术一般使用氩等钝气，通过在高真空中将氩离子加速以撞击溅镀靶材后，将靶材原子一个个溅击出来，并使被溅击出来的材质(例如铝、钛或其合金)均匀沉积在晶片表面。经由制作工艺反应室内部的高温与高真空环境，可使这些金属原子结成晶粒，再通过光刻图案化(patterned)与蚀刻，得到半导体元件所要的导电电路。此外，在物理气相沉积制作工艺之前，通常会先将晶片等的半导体基板传送至除气反应室(degas chamber)中进行一除气制作工艺，以预先清除(pre-clean)在半导体基板上因前层(pre-layer)制作工艺所残留下的污染物。
请参考图1，图1为现有一除气反应室的加热器10的剖面示意图。加热器10包括有一晶片承载平台12以及一底座14。一般而言，晶片承载平台12是由具高导热性的金属材料所制成。在进行除气制作工艺时，晶片30是整个放置在晶片承载平台12的上表面12a上，因此晶片30的底面会完全与晶片承载平台12的上表面12a相接触，且上表面12a的边缘会凸出于晶片30的晶边30a。在进行除气制作工艺时，加热器10会通过其上表面12a提供热量给晶片30，此时晶片30表面的湿气(moisture)以及污染物会因为晶片30的温度提高而被蒸发。同样地，在晶边30a表面的前层制作工艺残留物也会因为温度升高而蒸发，而容易附着在附近的上表面12a上，因此在上表面12a凸出于晶边30a处便会造成一环状污染(black round coating)。如图2所示，图2显示出现有加热器10在进行数个晶片30的除气制作工艺后，其上表面12a出现一环状污染16的状况，而且环状污染16也有可能污染下一放置于晶片承载平台12上的晶片30，造成制作工艺合格率降低。
因此在现有制作工艺中，往往在对数个晶片30进行完除气制作工艺后，便必须不定期停止制作工艺而对晶片承载平台12进行清理，以除去环状污染16，再继续进行除气制作工艺。在此情况下，设备维修时间和次数无法降低，使得制作工艺效率受到严重影响，也使得制作工艺成本无法降低，且制作工艺中仍然无法有效掌握在两次清洗晶片承载平台12之间的污染状况，而可能对晶片30上半导体元件造成污染。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种不易被晶片污染的加热器及晶片加热方法，以解决上述现有加热器因污染而必须延长设备维修时间的问题。
本发明的目的是这样实现的，即提供一种用于加热一晶片的加热器。该加热器是应用于一制作工艺反应室中，并具有一上表面，用来设置该晶片以进行加热，而加热器的上表面与晶片的接触面积小于晶片的面积，且不与晶片的晶边相接触。
本发明还提供一种改善一加热器的污染情形的方法，该加热器是用来加热一晶片，该方法在以加热器加热晶片时，使晶片的晶边不被直接加热。
由于本发明使加热器的上表面(即与晶片接触之加热面)小于晶片的面积，且不会接触到晶片的晶边，因此在加热过程中产生的气态污染物会随气流抽离加热器，而减少造成加热器边缘的环状污染，因此能减少停机清理加热器的机率，进而提高制作工艺效率。
图1为现有一除气反应室的加热器的剖面示意图；图2为图1所示现有加热器的外观示意图；图3为本发明加热器的外观示意图；图4为图3所示加热器的剖面示意图；图5为本发明另一实施例的加热器的剖面示意图。
具体实施例方式
请参考图3与图4，图3为本发明加热器100的外观示意图，而图4为图3所示加热器100的剖视图。本发明加热器100是应用于半导体制作工艺中的PVD制作工艺的除气反应室中，其包括有一晶片承载平台102以及一底座104，其中晶片承载平台102是由具高导热性的金属所制成，晶片承载平台102的上表面为一晶片承载面106，用来直接与设置于其上的晶片130接触，并通过电阻式加热方式提供晶片130热量。
本发明加热器100与现有一般加热器的不同处在于用来承载晶片的晶片承载面106是沿着晶片承载平台102边缘内缩，即晶片承载面106的面积小于晶片承载平台102的底面积。其中，晶片承载面106的设计依据是使晶片130置放于晶片承载面106上时，晶片130的晶边132不会直接与晶片承载面106相接触为考虑。如图4所示，当晶片130放置于晶片承载平台102上时，晶片承载面106并不会接触到晶边132，而晶边132会悬空凸出于晶片承载面106一长度L。在较佳实施例中，长度L为0.5～30毫米(millimeter，mm)，更佳为0.5～15毫米。
由于晶片130的晶边132不会直接接触到晶片承载面106，而悬空凸出在晶片承载平台102上，因此在进行除气制作工艺时，晶边132不会被本发明加热器100直接加热，而其下方悬空处的气体会被抽走，因此晶边132的前层制作工艺污染物便不易在除气制作工艺中附着在晶片承载平台102上，能够有效解决现有环状污染的物体。
本发明加热器100的制作方法可直接对平坦状的现有标准型加热器(如图1所示的加热器10)进行机械加工，对晶片承载平台的上表面车边，将上表面内缩一长度L的距离，使得晶片承载平台的上表面半径小于晶片的半径，即上表面的面积小于晶片，便能完成本发明加热器100的制作。此外，本发明也可依照实际制作工艺的晶片尺寸大小来直接制作一略小于晶片尺寸的加热器，以达到避免晶边污染物污染晶片承载平台上表面而造成环状污染、影响制作工艺效率的问题。
请参考图5，图5为本发明另一实施例的加热器150的剖面示意图。如图所示，加热器150具有一晶片承载平台152以及一底座154，晶片承载平台152具有一当作加热表面的上表面156，用来放置晶片180，并通过与晶片180直接接触而提供热量，以进行除气制作工艺。值得注意的是，整个晶片承载平台152的横截面积都小于晶片180的面积，即晶片承载平台152的下表面158大小相同于晶片承载平台152上表面156的大小。此外，晶片承载平台152的半径小于晶片180的半径一长度L’，使得晶片180放置于晶片承载平台152之上时，晶片180与晶片承载平台152的接触面积小于晶片180的面积，而晶边182会悬空凸出于晶片承载平台152且不会与上表面156接触，如此便不会造成晶片承载平台152的污染。
由上可知，利用本发明的精神，可以有效改善除气反应室中加热器的污染情形，其方法在于当以加热器加热晶片时，使晶片的晶边不被直接加热，而此处所指的加热包括有传导、辐射、对流。通过调整加热器与晶片的接触面积，例如可使晶边不与加热器直接接触，以避免晶边被直接加热而在加热器的上表面边缘产生环状污染。
相比较于现有技术，本发明加热器在对晶片进行加热时，加热器的加热表面不直接与晶片的晶边接触，而使晶边凸出于加热表面，以使晶边附近残留的前层制作工艺污染物能在除气制作工艺中随空气抽离，而不会污染加热器，以避免在制作工艺中必须不定期清理加热器，造成制作工艺效率降低或无法提高合格率等问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种用于加热一晶片的加热器(heater)，其中该晶片具有一晶边(waferbevel)，该加热器应用于一制作工艺反应室中，且具有一上表面，用来设置该晶片以进行加热，而该上表面与该晶片的接触面积小于该晶片的面积。
2.如权利要求1所述的加热器，其中该上表面的面积小于该晶片的面积。
3.如权利要求1所述的加热器，其中当该晶片放置在该加热器的上表面时，该晶边凸出于该上表面的边缘。
4.如权利要求3所述的加热器，其中当该晶片放置于该加热器的上表面时，该晶边凸出于该上表面的长度范围为0.5～30毫米(millimeter，mm)。
5.如权利要求3所述的加热器，其中当该晶片放置于该加热器的上表面时，该晶边凸出于该上表面的长度范围为0.5～15毫米。
6.如权利要求1所述的加热器，其中当该晶片放置于该加热器的上表面时，该晶边不与该加热器接触。
7.如权利要求1所述的加热器，其中该加热器另包括有一下表面，且该下表面的面积相同于该上表面的面积。
8.如权利要求1所述的加热器，其中该加热器另包括有一下表面，且该下表面的面积大于该上表面的面积。
9.如权利要求1所述的加热器，其中该加热器应用于一物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)的除气反应室(degas chamber)中。
10.一种改善一加热器(heater)的污染情形的方法，其中该加热器用来加热一晶片，且该晶片具有一晶边，该方法是在以该加热器加热该晶片时，使该晶边不被直接加热。
11.如权利要求10所述的方法，其中该加热的方式包括有传导、辐射及对流。
12.如权利要求10所述的方法，其中该方法另包括有使该晶边不与该加热器相接触。
13.如权利要求10所述的方法，其中该加热器具有一加热表面，用来提供该晶片热量，而该方法包括有使该加热表面的面积小于该晶片的面积。
14.如权利要求10所述的方法，其中该加热器具有一加热表面，用来提供该晶片热量，而该方法包括有在以该加热器加热该晶片时，使该晶片的该晶边突出于该加热表面。
15.如权利要求14所述的方法，其中该晶边突出于该加热表面0.5～30毫米。
16.如权利要求14所述的方法，其中该晶边突出于该加热表面0.5～15毫米。
17.如权利要求10所述的方法，其中该加热器应用于一制作工艺反应室中。
18.如权利要求10所述的方法，其中该加热器应用于一PVD的除气反应室中。
全文摘要
本发明提供一种用于加热一晶片的加热器，该加热器应用于一制作工艺反应室中，并具有一上表面，用来设置该晶片以进行加热，而该上表面与该晶片的接触面积小于该晶片的面积。
文档编号H01L21/00GK1807674SQ20051000459
公开日2006年7月26日 申请日期2005年1月18日 优先权日2005年1月18日
发明者邓宪哲, 林进富, 朱军豪 申请人:联华电子股份有限公司