本實用新型涉及半導體設備設計和制造技術領域，更具體地，涉及一種用于晶圓退火的載片盤及退火裝置。

背景技術：

半導體芯片的實用新型是二十一世紀的一項創(chuàng)舉，他開創(chuàng)了信息時代的先河。半導體芯片的應用非常廣泛：1)太陽能電池芯片，將太陽光轉換為電能，是當今清潔能源的熱門產業(yè)方向；2)LED和激光芯片，提供能耗更低、色彩更加絢爛的照明和現實技術；3)作為各種光電探測器，探測各種光信號，并反饋形成電流信號；4)更為重要的是作為通訊芯片各種數據處理核心，廣泛應用于電腦、手機、高鐵、飛機、空調、冰箱等電子產品。

半導體芯片產業(yè)是知識密集型企業(yè)，產業(yè)進入壁壘高，對技術、資金、管理和人才的要求都很高，其制造設備也集前沿科學技術之大成。隨著世界經濟的發(fā)展、世界人口的劇增和人民生活水平的不斷提高，對半導體產品的需求量持續(xù)增大，性能不斷升級，使得半導體芯片成為當今國際政治、經濟、軍事、外交關注的焦點。追求性能更佳、產量更多的半導體芯片，已成為全球的重要戰(zhàn)略方向，也成為我國實現經濟轉型的重大需求。

目前，國內外各種高新技術取得了迅猛的發(fā)展。以太陽能電池、LED、低損耗開關、通訊芯片等為代表的半導體芯片在能源和信息的獲取、傳輸、使用過程中發(fā)揮了巨大的作用，成為解決發(fā)展問題的核心手段。但是半導體芯片生產過程中，性能和良率還有很大的提高空間，必須通過工藝技術升級來優(yōu)化。

晶圓是指半導體集成電路制作所用的硅芯片或是光電半導體所用的藍寶石芯片，是生產集成電路所用的載體。載片盤是晶圓加工過程中擺放晶圓的載體，載片盤與晶圓直接緊密接觸接觸，載片盤主要是采用Si片，耐溫只有1414℃，使得晶圓在退火過程中因應力過大而產生位錯、缺陷，甚至于因為過度的熱失配產生翹曲導致裂紋、破裂等問題。

技術實現要素：

鑒于上述問題，本實用新型的目的是提供一種提高晶圓退火后的良率，使用方便的用于晶圓的載片盤及退火裝置。

根據本實用新型的一個方面，提供一種用于晶圓退火的載片盤，用于承載晶圓，包括基板和位于基板上的多個凸起。

所述的載片盤，其中，所述凸起呈圓柱狀。

所述的載片盤，其中，所述凸起的直徑不大于2mm，高度在5～10mm之間,所述基板的厚度在5～10mm之間。

所述的載片盤，其中，所述載片盤采用耐高溫隔熱材料。

所述的載片盤，其中，所述耐高溫隔熱材料為軟質材料。

所述的載片盤，其中，所述耐高溫隔熱材料為納米微孔隔熱材料。

所述的載片盤，其中，所述載片盤用于承載晶圓的表面涂覆有紅外遮光劑。

根據本實用新型的另一個方面，提供一種用于晶圓退火的退火裝置，包括：上述載片盤；加熱腔，具有保溫層，腔內設置有熱輻射加熱器。

所述的退火裝置，其中，所述加熱腔的頂面、底面和兩個側面均設置有熱輻射加熱器。

所述的退火裝置，其中，所述熱輻射加熱器為紅外線鹵素燈。

本實用新型所述載片盤在晶圓退火過程中，通過晶圓自身重力對載片盤凸起的作用，減緩晶圓的翹曲，也就是說，晶圓在自身的重力的調解下，翹起區(qū)域將會略有下降；對下方的凸起施加不同大小的重力，凸起的反作用會減緩晶圓的翹曲，減緩翹曲有利于晶圓獲得更均勻的熱輻照溫度。

本實用新型載片盤從工藝角度來優(yōu)化半導體生產技術和設備，提高晶圓退火后的良率，降低半導體芯片在生產過程中的成本，并且使用方便，只需將載片盤放入退火設備即可，適用性廣。

本實用新型所述退火裝置采用熱輻射方式對晶圓退火，使得晶圓加熱均勻，防止晶圓快速升溫，出現過大翹曲，且具有保溫層，防止晶圓快速降溫出現裂紋。

附圖說明

通過參考以下具體實施方式結合附圖，本實用新型的其它目的及結果將更加明白且易于理解。在附圖中：

圖1是本實用新型所述載片盤的示意圖；

圖2是本實用新型所述載片盤上用于晶圓退火的示意圖；

圖3是圖2的剖面圖；

圖4是本實用新型退火裝置的示意圖。

在附圖中，相同的附圖標記指示相似或相應的特征或功能。

具體實施方式

在下面的描述中，出于說明的目的，為了提供對一個或多個實施例的全面理解，闡述了許多具體細節(jié)。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實現這些實施例。在其它例子中，為了便于描述一個或多個實施例，公知的結構和設備以方框圖的形式示出。

下面將參照附圖來對根據本實用新型的各個實施例進行詳細描述。

圖1是本實用新型所述載片盤的示意圖，如圖1所示，所述載片盤1，用于承載晶圓2(圖2示出)，包括基板1-1和位于基板1-1上的多個凸起1-2，優(yōu)選地，所述凸起1-2呈圓柱狀。

優(yōu)選地，所述凸起1-2的直徑不大于2mm，高度在5～10mm之間，所述凸起1-2尺寸小，在晶圓2退火重力不均勻分布時，具有一定的形變能力，通過凸起1-2自身的彎曲，與晶圓2外延的翹曲形成反作用力，在一定程度上減少晶圓2翹曲。

另外，優(yōu)選地，所述基板1-1的厚度在5～10mm之間。

上述載片盤1的基板和凸起1-2可以一體成型，例如，采用模具制作后一次通過烘烤定型而成。

上述晶圓2包括硅、鍺、InP、SiC、藍寶石、SiC等材質的晶圓。

圖2是本實用新型所述載片盤上用于晶圓退火的示意圖，圖3是圖2的剖面圖，如圖2至圖3所示，利用上述載片盤1進行晶圓2退火的方法，包括：將晶圓2放置在載片盤1的凸起1-2上；對晶圓2進行退后，在退火過程中晶圓2產生翹曲時對凸起1-2施加作用力，凸起1-2產生反作用力，克制晶圓2的翹曲。

上述晶圓2退火過程中，晶圓2會產生一定的翹曲，在自身的重力的調解下，翹起區(qū)域將會略有下降；退火過程中的晶圓2會對下方的凸起1-2施加不同大小的重力，導致凸起1-2產生一定的彎曲形變，自身重力調節(jié)作用會減緩晶圓2的翹曲，減緩翹曲有利于晶圓2獲得更均勻的熱輻照溫度。

在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述載片盤1采用采用耐高溫隔熱材料，例如，耐溫達到2600℃，載片盤1采用耐高溫隔熱材料可以保障退火降溫時，晶圓2和載片盤1分別通過自身熱輻射自然降溫，避免了外界環(huán)境的干擾。

優(yōu)選地，所述耐高溫隔熱材料為軟質材料，例如，陶瓷纖維類軟質材料，其導熱系數低至0.026w/mk，是目前為止世界上隔熱效果最好的高溫隔熱材料，比空氣的導熱系數還低，在退火過程中，晶圓2的重力將會使得軟質材料的凸起1-2出現一定的形變，對晶圓2的變形起到反向克制作用，自身重力和軟質材料的調節(jié)作用會減緩晶圓2的翹曲，降低晶圓2翹曲度，優(yōu)化晶圓2內溫度均勻，提高良率。

另外，優(yōu)選地，所述耐高溫隔熱材料為納米微孔隔熱材料，例如，以納米級二氧化硅為主要成分的納米微孔隔熱材料，納米級二氧化硅之間形成小于60nm的空隙，小于空氣分子熱運動所需空間，空氣在空隙內不能產生熱量傳遞，同時納米級顆粒之間接觸點非常小，熱量傳遞低，導熱系數極低。

另外，優(yōu)選地，載片盤1用于承載晶圓2的表面涂覆有紅外遮光劑，尤其是納米級紅外遮光劑，有效地阻止熱輻射，降低熱量的傳遞。

圖4是本實用新型用于晶圓退火的退火裝置的示意圖，如圖4所示，所述退火裝置10包括上述載片盤1和加熱腔3，其中，加熱腔3具有保溫層3-1，腔3內設置有熱輻射加熱器3-2(輻射加熱管，加熱片、加熱燈等)，可以設置一個熱輻射加熱器也可以設置多個熱輻射加熱器。

上述退火裝置進行晶圓2退火的方法包括：將晶圓2和載片盤1放置于加熱腔3內；采用熱輻射方式對晶圓2進行加熱；降溫時，停止加熱，晶圓2與載片盤1自發(fā)輻射逐漸降溫，由于加熱腔3具有保溫層3-1，能夠防止晶圓2和載片盤1快速降溫導致的晶片裂紋。

優(yōu)選地，在加熱腔3腔內的頂面、底面、兩個側面均設置有熱輻射加熱器3-2，可以上下左右同步輻射對晶片進行加熱，從而達到均勻熱處理的目的；同時，加熱腔3采用暖壁式加熱，可以保障降溫時晶圓2與耐高溫隔熱材料制備而成載片盤1同步自發(fā)輻射降溫，減少外界溫度對晶圓2的影響，避免熱應力導致不良。

另外，優(yōu)選地，熱輻射加熱器3-2為紅外線鹵素燈。

載片盤1可以放置在加熱腔3任意位置，優(yōu)選地，載片盤1放置正在加熱腔3的中心位置，可以通過在加熱腔3兩側壁之間設置隔板，底面設置支撐臺，頂面設置吊臺等方式使得載片盤1放置在設定位置。

盡管前面公開的內容示出了本實用新型的示例性實施例，但是應當注意，在不背離權利要求限定的范圍的前提下，可以進行多種改變和修改。此外，盡管本實用新型的元素可以以個體形式描述或要求，但是也可以設想具有多個元素，除非明確限制為單個元素。