一种压环组件及物理气相沉积设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微电子加工技术领域，具体涉及一种压环组件及物理气相沉积设备。
【背景技术】
[0002]娃通孔(Through Silicon Via,以下简称TSV)技术是三维集成电路中堆叠芯片实现互连的一种新的技术解决方案。由于硅通孔技术能够使芯片在三维方向堆叠的密度最大、芯片之间的互连线最短、外形尺寸最小，可以有效地实现这种3D芯片层叠，制造出结构更复杂、性能更强大、更具成本效率的芯片，成为了目前电子封装技术中最引人注目的一种技术。
[0003]TSV技术在硅通孔内沉积阻挡层和铜籽晶层通常采用物理气相沉积方法沉积。图1为现有的一种物理气相沉积设备的结构示意图。请参阅图1，该物理气相沉积设备包括反应腔室10，在反应腔室10内设置有用于承载基片S的承载装置11和压环组件。在反应腔室10的底部设置有靶材13，借助靶材13与直流电源电连接，用以向靶材13提供负偏压，以使氩气放电产生等离子体，并吸引带正电的氩离子轰击靶材13，这使得靶材13表面的金属原子逸出并沉积在基片上，从而实现在基片上沉积金属薄膜。压环组件包括压环12、绝缘件15和遮挡件16，压环12包括环体121和多个压爪122，多个压爪122设置在环体121的内周壁上且沿其周向间隔，如图2所示，借助每个压爪122的下表面叠置在基片S的边缘区域，用以将基片S固定在承载装置11上；绝缘件15设置在环体121上表面的边缘区域，遮挡件16设置在绝缘件15上，且遮挡件16的径向尺寸大于绝缘件11的径向尺寸，遮挡件16与环体121上表面之间存在垂直间距，用以遮挡其下方环体121的上表面以避免等离子体轰击。
[0004]然而，采用上述物理气相沉积设备在实际应用中往往会出现以下问题:由于遮挡件16不能遮挡与基片相接触的压爪122，这会造成压爪122受到等离子体的轰击而造成温度过高；并且，由于TSV技术中沉积的阻挡层和籽晶层的厚度较厚而造成工艺时间较长，这使得等离子体轰击压爪122的时间较长，因而会造成压爪122受到等离子体的轰击而造成温度过高，从而造成与压爪接触的基片S的边缘区域的温度过高，进而导致基片发生粘片或碎片的问题。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种压环组件及物理气相沉积设备，可以解决压环的与基片相接触的部分温度较高的问题，因而可以解决基片发生粘片或碎片的问题，从而可以提高经济效益。
[0006]为解决上述问题之一，本发明提供了一种压环组件，包括压环，所述压环叠置在基片上表面的边缘区域，用以固定所述基片，所述压环组件还包括隔热层，所述隔热层的导热系数小于所述压环的导热系数，且所述隔热层覆盖在所述压环与等离子体相接触的表面上。
[0007]其中，所述隔热层包括第一隔热层和第二隔热层，所述第一隔热层覆盖所述压环的整个上表面，所述第二隔热层覆盖所述压环的内侧壁。
[0008]其中，还包括绝缘件和遮挡件，所述绝缘件设置在所述压环上表面的边缘区域，所述遮挡件设置在所述绝缘件上，所述遮挡件的径向尺寸大于所述绝缘件的径向尺寸，且所述遮挡件与所述压环的表面存在垂直间距，所述遮挡件遮挡所述压环的部分上表面，所述隔热层包括第一隔热层和第二隔热层，所述第一隔热层覆盖所述压环上表面的与等离子体相接触的部分，所述第二隔热层覆盖所述压环的内侧壁。
[0009]其中，所述压环包括环体，所述环体的靠近其环孔的环形区域叠置在所述基片的边缘区域，用以固定所述基片，或者在所述环体的内周壁上沿其周向间隔设置有多个压爪，每个所述压爪的下表面叠置在所述基片的边缘区域，用以固定所述基片。
[0010]其中，所述第二隔热层与所述基片之间存在间隙；或者，所述第二隔热层和所述压环的与基片接触的内侧部分与所述基片之间存在间隙。
[0011]其中，所述间隙在基片径向上的尺寸与在竖直方向上的尺寸之比的范围> 7:1。
[0012]其中，所述隔热层采用绝缘材料制成。
[0013]其中,所述绝缘材料包括石英或者陶瓷。
[0014]本发明还提供一种物理气相沉积设备，包括压环组件和承载装置，所述承载装置用于承载基片，且所述承载装置未与射频电源电连接，所述压环组件用于将所述基片固定在所述承载装置上，所述压环组件采用本发明提供的上述压环组件。
[0015]本发明还提供一种物理气相沉积设备，包括压环组件和承载装置，所述承载装置用于承载基片，且所述承载装置与射频电源电连接，用以向所述承载装置加载负偏压，所述压环组件用于将所述基片固定在所述承载装置上，所述压环组件采用本发明提供的上述压环组件，且隔热层采用绝缘材料制成。
[0016]本发明具有以下有益效果:
[0017]本发明提供的压环组件，采用导热系数小于压环的导热系数的隔热层覆盖在与等离子体相接触的表面上，可以使得等离子体直接轰击隔热层，而不会直接轰击压环，并且，由于隔热层导热系数小于压环的导热系数，这使得隔热层和压环之间的热传导效率差，因此，隔热层可以实现对压环进行隔热以避免其温度过高。由上可知，本发明提供的压环组件与现有技术相比，可以解决压环的与基片相接触的部分受到等离子体直接轰击而造成温度较高的问题，因而可以解决基片发生粘片或碎片的问题，从而可以提高经济效益。
[0018]本发明提供的物理气相沉积设备，其承载装置未与射频电源电连接，采用本发明提供的压环组件，在压环与等离子体相接触的表面上覆盖导热系数小于压环的导热系数的隔热层，可以解决压环的与基片相接触的部分受到等离子体直接轰击而造成温度较高的问题，因而可以解决基片发生粘片或碎片的问题，从而可以提高经济效益。
[0019]本发明提供的物理气相沉积设备，其承载装置与射频电源电连接，采用本发明提供压环组件，在压环与等离子体相接触的表面上覆盖导热系数小于压环的导热系数的隔热层，不仅可以避免压环的与基片相接触的部分受到等离子体直接轰击而造成温度较高，而且还可以避免射频功率在基片表面产生射频电流造成基片温度过高，从而可以避免基片发生粘片或碎片的问题，从而可以提高经济效益。
【附图说明】
[0020]图1为现有的一种物理气相沉积设备的结构示意图；
[0021]图2为图1中压环的俯视图；
[0022]图3为应用本发明第一实施例提供的第一种压环组件的剖视图；
[0023]图4为图3中区域I的局部放大图；
[0024]图5为应用本发明第一实施例提供的第二种压环组件的局部放大图；
[0025]图6为本发明第一实施例提供的第三种压环组件的局部放大图；
[0026]图7为本发明第二实施例提供的第一种压环组件的局部放大图；
[0027]图8为本发明第二实施例提供的第二种压环组件的局部放大图；以及
[0028]图9为本发明第二实施例提供的第三种压环组件的局部放大图。
【具体实施方式】
[0029]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的压环组件及物理气相沉积设备进行详细描述。
[0030]图3为应用本发明第一实施例提供的第一种压环组件的剖视图。图4为图3中区域I的局部放大图。请一并参阅图3和图4，本实施例提供的压环组件包括压环20和隔热层21。其中，借助压环20的下表面叠置在基片S上表面的边缘区域，用以固定基片S。具体地，在本实施例中，压环20包括环体201，在环体201的内周壁上沿其周向间隔设置的多个压爪202，借助每个压爪202的下表面叠置在基片S的边缘区域，用于固定基片S。由于采用具有压爪202的压环20，这与采用全周压环(即，未设置有压爪202仅包括环体201)相比，可以提闻基片表面的可沉积面积(即，有效加工面积)，进而能够满足后续电锻工艺的需求。
[0031]隔热层21的导热系数小于压环的导热系数，且隔热层21覆盖在压环20与等离子体相接触的表面上。在上述情况下，等离子体会直接轰击隔热层21而未直接轰击压环20，并且，由于隔热层21的导热系数小于压环20的导热系数，这使得隔热层21和压环20之间的热传导效率差，换言之，隔热层21阻滞其向压环20热传导，因此，隔热层21可以实现对压环20进行隔热以避免其温度过高。由上可知，本实施例提供的压环组件与现有技术相t匕，可以解决压环的与基片相接触的部分受到等离子体直接轰击而造成温度较高的问题，因而可以解决基片发生粘片或碎片的问题，从而可以提高经济效益。
[0032]在本实施例中，优选地，隔热层21包括第一隔热层211和第二隔热层212，第一隔热层211覆盖环体201和压爪202的整个上表面，即第一隔热层211覆盖压环20的整个上表面；第二隔热层212覆盖环体201的内周壁和压爪202的侧壁，即第二隔热层212实现覆盖压环20的内侧壁。本实施例提供的压环组件与现有技术相比，借助隔热层21实现覆盖压环20的整个上表面和内侧壁，可以实现对压环20表面进行多方位覆盖，从而可以进一步避免压环的靠近基片的部分温度过高，进而可以进一步解决压环20的温度过高造成基片发生粘片和碎片的问题。
[0033]其中，第一隔热层211和第二隔热层212不仅可采用一体成型的方式加工，而且还可以为分体结构，在使用时采用固定方式将二者固定使用或者各自独立使用。在本实施例中使用上述隔热层21时，不需要使隔热层21与压环20固定