[发明专利]一种晶片支撑结构、预热腔室和半导体处理设备

说明书

本发明提供一种晶片支撑结构、预热腔室和半导体处理设备，通过在预热腔室内设置晶片支撑结构，晶片支撑结构包括至少一个第一支撑架和一个第二支撑架，其中第一支撑架设置在第二支撑架正上方，且第一支撑架的边缘与第二支撑架的边缘接触，不同的晶片分别放置在第一支撑架和第二支撑架的上表面，由于第一支撑架和第二支撑架的外轮廓的形状与预热腔室内周壁的形状相同，可实现晶片与第一支撑架和第二支撑架的接触面积均较大，晶片升温速度较快，提高热传导效率和预热效率。

技术领域

本发明涉及半导体设备制造技术领域，具体涉及一种晶片支撑结构、预热腔室和半导体处理设备。

背景技术

目前，在半导体先进封装刻蚀设备中，预热腔通常用于对晶片预热，以保证晶片进入工艺腔室后，可以进行后续工艺。一种类型的晶片是通过硅片与玻璃进行键合后，在其下表面再粘贴聚酰亚胺胶带形成的。由于该类型晶片存在硅片和玻璃的键合以及粘贴的聚酰亚胺胶带，致使晶片存在内应力，导致晶片表面平整度达不到刻蚀工艺需求。因此，针对此类型晶片进行刻蚀工艺时，半导体刻蚀设备需安装预热腔，用于对晶片预热，从而优化晶片表面平整度。预热腔工作时处于真空状态，温度需控制在100℃左右，晶片升温所需热量主要来自于预热腔的热辐射，而晶片与晶片支撑结构之间的热传导比较小。因此，在满足刻蚀工艺窗口的情况下，如何改善晶片预热效果，提高晶片吸附成功率，进而提高预热腔产能，实现一个预热腔满足多个工艺腔刻蚀需求，将成为预热腔发展的关键因素。

现有技术中，如图1a所示，预热腔室包括：腔室本体21、隔热装置9、晶片支撑结构1、加热装置和温度检测装置，腔室本体21的内壁表面做有机氧化发黑处理，腔室本体21内安装三个晶片支撑结构1，如图1b所示，晶片支撑结构1为双层结构，包括两个结构相同的支撑板。

现有的晶片支撑结构1与晶片的接触面积较小，因此，晶片支撑结构1与晶片进行热传导效率低，晶片升温较慢，预热时间长。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种晶片支撑结构、预热腔室和半导体处理设备，用以部分解决热传导效率低、晶片预热时间长的问题。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

本发明提供一种晶片支撑结构，容置并固定于预热腔室内，所述晶片支撑结构包括至少一个第一支撑架和一个第二支撑架，所述第一支撑架和所述第二支撑架的外轮廓的形状与所述预热腔室内周壁的形状相同，且所述第一支撑架位于所述第二支撑架的正上方，所述第一支撑架的边缘与所述第二支撑架的边缘接触，所述第一支撑架的非边缘部分与所述第二支撑架间隙设置。

优选的，所述第二支撑架的下表面与所述预热腔室的底壁贴合。

优选的，所述第二支撑架呈板状；所述第一支撑架包括挡墙和板状的第一支撑部，所述挡墙位于所述第一支撑部的边缘，并朝向所述第二支撑架的方向延伸。

优选的，所述第一支撑架和第二支撑架的形状由半圆形和矩形拼接形成，其中，所述矩形的长边与所述半圆形的直径等长且相拼接；

所述第一支撑架上与圆弧形边缘相对的一侧设有第一开口，所述第二支撑架上与圆弧形边缘相对的一侧设有第二开口，所述第一开口和所述第二开口在所述腔室的底壁上的正投影重合。

优选的，所述第一开口和所述第二开口的宽度大于用于与所述晶片支撑结构配合的机械手手指的宽度，且所述第一开口和所述第二开口的宽度与所述机械手手指的宽度之差为2-8mm。

优选的，所述第一开口和所述第二开口的长度大于所述机械手手指的长度，且所述第一开口和所述第二开口的长度与所述机械手手指的长度之差为2-8mm；所述第一开口和所述第二开口的长度为所述半圆形的圆心到所述第一开口和第二开口的端部的距离。