[发明专利]晶片承载装置及半导体加工设备

说明书

本申请实施例提供了一种晶片承载装置及半导体加工设备。该晶片承载装置设置于半导体加工设备的工艺腔室内，其包括：基座、多个晶片支撑结构及驱动机构，其中，基座用于承载晶片，多个晶片支撑结构均穿设于基座中，驱动机构用于驱动多个支撑结构升降，晶片支撑结构为弹性支撑结构，能在外力的作用下进行弹性伸缩。本申请实施例实现了晶片支撑结构在支撑晶片脱离基座时，通过弹性作用力克服基座与晶片之间发生粘片时所产生的静电力，因此避免了碎片或倾斜的情况发生，从而可以提高晶片的成品率，进而大幅提高了工艺效率。

技术领域

本申请涉及半导体加工技术领域，具体而言，本申请涉及一种晶片承载装置及半导体加工设备。

背景技术

目前，在半导体工艺制程中，需要半导体加工设备完成在晶片(wafer)上的刻蚀工艺时，一般通过静电吸附以及晶片支撑结构来进行晶片的升降和固定。现有技术中晶片承载装置设置于在工艺腔室内，基座在真空环境下由直流电源控制对晶片进行静电吸附，通过静电引力固定晶片位置；等工艺完成后需要去静电引力，并通过干燥空气(CompressedDry Air,CDA)推动驱动机构中气缸来升降晶片支撑结构的顶针从而升降晶片。

在当前应用中，晶片承载装置是利用晶片和电极之间产生的库仑力或是利用晶片和电极之间产生的约翰逊-拉别克效应(Johnsen-Rahbek)力来达到固定晶片的目的。工艺结束后一种可能由于电荷作用造成粘片现象，此时顶针需要克服晶片上的残余电荷作用力顶起晶片，很容易造成碎片；另外一种是由于晶片处于真空环境中，存在与基座之间形成局部真空的可能性，此时顶起瞬间需要的力较大，因此顶针与晶片接触瞬间容易造成碎片。

发明内容

本申请提出一种晶片承载装置及半导体加工设备，用以解决现有技术存在的容易造成碎片的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种晶片承载装置，设置于半导体加工设备的工艺腔室内，包括：基座、多个晶片支撑结构及驱动机构，其中，所述基座用于承载晶片，多个所述晶片支撑结构均穿设于所述基座中，所述驱动机构用于驱动多个所述支撑结构升降，所述晶片支撑结构为弹性支撑结构，能在外力的作用下进行弹性伸缩。

于本申请的一实施例，所述晶片支撑结构包括顶针、弹性组件及固定套，所述顶针、弹性组件及固定套自上至下依次设置，所述顶针与所述弹性组件连接，所述弹性组件设置在所述固定套中，所述固定套与所述驱动机构连接；所述顶针用于支撑晶片，所述弹性组件能够在外力的作用下进行弹性伸缩，所述固定套用于固定所述弹性组件。

于本申请的一实施例，所述固定套内开设有沿轴向的限位槽，所述弹性组件部分伸入所述的限位槽内。

于本申请的一实施例，所述弹性组件包括柱塞及弹性件，所述柱塞的第一端与所述顶针连接，第二端伸入所述限位槽内，所述柱塞的第二端开设有容置槽，所述弹性件设置于所述容置槽内并且位于所述柱塞与所述限位槽之间。

于本申请的一实施例，所述弹性组件还包括有凸销，所述凸销的一端位于所述容置槽内与所述弹性件顶抵，所述凸销的另一端位于所述限位槽内与所述限位槽的底面顶抵。

于本申请的一实施例，所述弹性件的一端与所述容置槽底面连接，另一端与所述凸销的端部连接。

于本申请的一实施例，所述弹性件的弹性系数及最大被压缩量与所述晶片的规格对应设置。

于本申请的一实施例，所述限位槽的顶部向内凸设有限位环，所述限位环的直径小于所述限位槽的直径且大于所述弹性组件外径，并且所述限位环的轴向尺寸小于限位槽的轴向尺寸。

于本申请的一实施例，所述驱动机构包括固定盘，多个所述晶片支撑结构均与所述固定盘连接，所述驱动机构通过驱动所述固定盘升降带动多个所述晶片支撑结构升降；所述固定盘包括本体及多个固定臂，多个所述固定臂沿所述本体周向均布,多个所述支撑结构分别设置于多个所述固定臂的端部。