[发明专利]半导体设备工艺腔的晶圆升降装置

说明书

本发明公开了一种半导体设备工艺腔的晶圆升降装置，设置在半导体设备工艺腔的底部并延伸到半导体设备工艺腔中，包括：升降管，设置在半导体设备工艺腔的底部并延伸到半导体设备工艺腔中；升降块，设置在升降管的内部，在升降块的顶部设置有顶针；升降块在升降管的内部上下移动并带动顶针上下移动并实现对晶圆的升降控制；升降块的宽度小于升降管的直径，在升降块的侧面和升降管的内侧面之间设置有缓冲装置，缓冲装置防止升降块的侧面和升降管的内侧面直接接触并减少升降块和升降管的内侧面碰撞时产生的摩擦力。本发明能减少晶圆升降装置在上下移动过程中产生的摩擦力，从而能避免和减少摩擦产生的金属析出，能提高产品的良率和部件的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造的设备，特别是涉及一种半导体设备工艺腔的晶圆升降装置。

背景技术

在半导体集成电路制造领域中，集成电路通常是制作在晶圆(wafer)上，而一个完整的芯片的制作需要经过多个步骤。在进行各工艺步骤中，需要将晶圆放置到对应的半导体设备的工艺腔中，在晶圆的放置都是自动化进行的，在进行晶圆的自动取放过程中需要采用的晶圆升降装置，通过晶圆升降装置来使工艺腔的晶圆上升和下降，方便机械手的取放。如图1所示，是现有半导体设备工艺腔的晶圆升降装置，半导体设备以快速热退火设备为例进行说明，具体如应用材料公司(AMAT)的Radiance设备，所述半导体设备工艺腔为快速热退火工艺腔。所述半导体设备工艺腔通过灯管辐射加热。现有半导体设备工艺腔的晶圆升降装置设置在半导体设备工艺腔的底部并延伸到所述半导体设备工艺腔中，所述晶圆升降装置包括：

升降管(lift tube)101，设置在半导体设备工艺腔的底部并延伸到所述半导体设备工艺腔中。

升降块(lift shutter)102，所述升降块102设置在所述升降管101的内部，在所述升降块102的顶部设置有顶针(lift pin)103，通过所述顶针103和晶圆接触；所述升降块102在所述升降管101的内部上下移动并带动所述顶针103上下移动并实现对所述晶圆的升降控制。

所述升降管101和所述升降块102都是由金属材料组成。

所述升降块102的宽度小于所述升降管101的直径。

现有中，所述升降块102包括一根主体块以及设置在所述主体块上的3个横向子块，各所述横向子块的宽度大于所述主体块的宽度。

所述半导体设备工艺腔为密封结构，所述升降管101的内部也为密封结构且所述升降管101的内部和所述半导体设备工艺腔密封在一起。

所述半导体设备工艺腔中设置有晶圆放置台105，所述晶圆放置台105的正面用于放置所述晶圆，所述晶圆放置台105中设置有供所述顶针103穿过的针孔。

在所述升降块102的顶端的所述横向子块的顶部表面设置有顶部位置传感器106a，在所述升降块102的底端的所述横向子块的底部表面设置有底部位置传感器106b。

在所述升降管101的底部位置的外侧设置有环绕在所述升降管101外侧面的外部磁环104；所述底部位置传感器106b或所述顶部位置传感器106a穿过所述外部磁环104环绕区域时实现对所述升降块102的上下位置的检测。

所述升降块102的上下运动的驱动力为气动力并由气缸提供。或者，所述升降块102的上下运动的驱动力为电动力并由马达提供。

图1所示的结构中，在所述升降块102的上下移动过程中，所述升降块102的侧面会经常和所述升降管101的内侧面产生接触摩擦，这种侧面间的接触摩擦力较大，容易产生金属析出，从而会影响设备部件的使用寿命以及析出的金属会对工艺腔的晶圆产品产生污染，造成腔体ICP-Ms较差并会影响产品良率。腔体ICP-Ms表示电感耦合等离子体质谱仪的测量结果。

发明内容