[发明专利]晶圆支撑装置和去气工艺腔室

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种晶圆支撑装置和去气工艺腔室。

背景技术

在半导体集成电路物理气象沉积（PVD）制造过程中，包括四种工艺流程：去气、预清洗、阻挡层薄膜沉积、籽晶层薄膜沉积。其中去气工艺的作用是利用对晶圆加热的方式，去除湿法清洗和周围环境引入的水蒸气或其他可挥发气体，是影响器件良率的关键工艺，好的去气工艺可以得到良好的薄膜粘附性、良好的材料整合性、良好的温度控制。现有去气设备加热方式有三种：灯泡热辐射式、基座加热式以及两者相结合的方式。不管采用何种方式，在去气工艺腔室中都需要顶针类的支撑机构传输晶圆，在加热工艺过程中，晶圆或者放置在支撑机构上或者放置在基座上，而对于晶圆本身来说，不同的加热温度会带来晶圆微观上的变化，例如晶圆背面摩擦力系数的减小。

图1和图2为采用灯泡热辐射加热方式时晶圆2在去气工艺腔室1中的放置状态，图3为现有技术中的顶针11的结构示意图。现有技术中在加热工艺时，由三个顶针11来支撑晶圆2并保证晶圆2的静止。

半导体集成工艺中，去气工艺腔室1温度有时需要加热到180℃甚至更高，而且需要进行长时间保温。晶圆2在此温度下微观上会产生变化，影响最大的变化就是摩擦力系数会降低。另一方面，机台在任何工厂里都不可能调至绝对水平，三个顶针11不可能处于绝对水平，或多或少都会有些倾斜，机台的工艺腔室又会采用冷泵等真空设备，当冷泵等真空设备运行时会产生震动。由于现有去气工艺腔室只是利用三个顶针11支撑晶圆2，顶针11与晶圆2的接触面积非常小，当晶圆2受热后，摩擦力系数发生变化，这样机台的震动就会导致晶圆2在三顶针机构上偏移，在工艺保温时间内可能造成晶圆2偏移量过大，晶圆2偏移量超过一定范围，当完成工艺后晶圆2从去气工艺腔室1中传出后可能发生与腔壁或其他部位的碰撞，或发生晶圆2传出时在机械手上脱落，甚至导致晶圆破碎。

因此提供一种新的晶圆支撑装置是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

为了克服上述的不足，本发明的目的是提供一种新的晶圆支撑装置及包括该支撑装置的去气工艺腔室。

本发明的技术方案如下：

一种晶圆支撑装置，包括固定部、连接部和支撑部；所述连接部的一端与固定部连接，所述连接部的另一端与支撑部连接；所述支撑部上设置有用于支撑晶圆的凸台；所述支撑部还设置有限位台；所述限位台设置远离所述凸台的另一端；所述限位台面向所述凸台的一面设置有一斜面。

在其中一个实施例中，所述支撑部水平设置；所述凸台的表面为平面。

在其中一个实施例中，所述限位台面向所述凸台的一面还设置有垂直面和弧面；

所述垂直面的高度大于等于所述凸台的高度与所述晶圆的厚度之和；

所述弧面的两端分别与所述垂直面和所述斜面平滑过渡。

在其中一个实施例中，所述斜面的倾斜角小于20度。

在其中一个实施例中，所述连接部与所述固定部垂直连接，所述支撑部与所述连接部垂直连接。

本发明还提供一种去气工艺腔室，包括以上所述的晶圆支撑装置；

所述晶圆支撑装置的固定部固定在所述去气工艺腔室的底部。

在其中一个实施例中，所述晶圆支撑装置为两个或者三个；

两个或者三个所述晶圆支撑装置的弧面的外切面处于同一第一圆周上；

两个或者三个所述晶圆支撑装置的凸台的中心处于同一第二圆周上；

当晶圆放置在去气工艺腔室的传片位置时，所述第一圆周的半径大于所述晶圆的半径；所述第二圆周的半径小于所述晶圆的半径。

在其中一个实施例中，当晶圆放置在去气工艺腔室的传片位置时，所述第二圆周的半径为所述晶圆的半径的1/2。

在其中一个实施例中，所述垂直面与所述凸台之间的距离小于等于所述晶圆的厚度。

在其中一个实施例中，当晶圆放置在去气工艺腔室的传片位置时，两个或者三个所述晶圆支撑装置的弧面的外端处于同一第三圆周上；两个或者三个所述晶圆支撑装置的弧面的内端处于同一第四圆周上；

所述第一圆周的半径大于所述第四圆周的半径；

所述第四圆周的的半径大于所述晶圆的半径。

本发明的有益效果是：本发明的晶圆支撑装置与晶圆的接触面积大，同时设置了限位台避免晶圆发生大的偏移，本发明中的晶圆支撑装置上放置的晶圆的偏移均在可控和允许的范围内，可以根据不同的晶圆设计不同尺寸的晶圆支撑装置，适用范围广。

附图说明