晶圓支撐裝置和去氣工藝腔室的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種晶圓支撐裝置和去氣工藝腔室。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體集成電路物理氣象沉積(PVD)制造過程中，包括四種工藝流程:去氣、預(yù)清洗、阻擋層薄膜沉積、籽晶層薄膜沉積。其中去氣工藝的作用是利用對(duì)晶圓加熱的方式，去除濕法清洗和周圍環(huán)境引入的水蒸氣或其他可揮發(fā)氣體，是影響器件良率的關(guān)鍵工藝，好的去氣工藝可以得到良好的薄膜粘附性、良好的材料整合性、良好的溫度控制?，F(xiàn)有去氣設(shè)備加熱方式有三種:燈泡熱輻射式、基座加熱式以及兩者相結(jié)合的方式。不管采用何種方式，在去氣工藝腔室中都需要頂針類的支撐機(jī)構(gòu)傳輸晶圓，在加熱工藝過程中，晶圓或者放置在支撐機(jī)構(gòu)上或者放置在基座上，而對(duì)于晶圓本身來說，不同的加熱溫度會(huì)帶來晶圓微觀上的變化，例如晶圓背面摩擦力系數(shù)的減小。
[0003]圖1和圖2為采用燈泡熱輻射加熱方式時(shí)晶圓2在去氣工藝腔室I中的放置狀態(tài)，圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的頂針11的結(jié)構(gòu)示意圖?，F(xiàn)有技術(shù)中在加熱工藝時(shí)，由三個(gè)頂針11來支撐晶圓2并保證晶圓2的靜止。
[0004]半導(dǎo)體集成工藝中，去氣工藝腔室I溫度有時(shí)需要加熱到180°C甚至更高，而且需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間保溫。晶圓2在此溫度下微觀上會(huì)產(chǎn)生變化，影響最大的變化就是摩擦力系數(shù)會(huì)降低。另一方面，機(jī)臺(tái)在任何工廠里都不可能調(diào)至絕對(duì)水平，三個(gè)頂針11不可能處于絕對(duì)水平，或多或少都會(huì)有些傾斜，機(jī)臺(tái)的工藝腔室又會(huì)采用冷泵等真空設(shè)備，當(dāng)冷泵等真空設(shè)備運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)。由于現(xiàn)有去氣工藝腔室只是利用三個(gè)頂針11支撐晶圓2，頂針11與晶圓2的接觸面積非常小，當(dāng)晶圓2受熱后，摩擦力系數(shù)發(fā)生變化，這樣機(jī)臺(tái)的震動(dòng)就會(huì)導(dǎo)致晶圓2在三頂針機(jī)構(gòu)上偏移，在工藝保溫時(shí)間內(nèi)可能造成晶圓2偏移量過大，晶圓2偏移量超過一定范圍，當(dāng)完成工藝后晶圓2從去氣工藝腔室I中傳出后可能發(fā)生與腔壁或其他部位的碰撞，或發(fā)生晶圓2傳出時(shí)在機(jī)械手上脫落，甚至導(dǎo)致晶圓破碎。
[0005]因此提供一種新的晶圓支撐裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述的不足，本發(fā)明的目的是提供一種新的晶圓支撐裝置及包括該支撐裝置的去氣工藝腔室。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]一種晶圓支撐裝置，包括固定部、連接部和支撐部；所述連接部的一端與固定部連接，所述連接部的另一端與支撐部連接；所述支撐部上設(shè)置有用于支撐晶圓的凸臺(tái)；所述支撐部還設(shè)置有限位臺(tái)；所述限位臺(tái)設(shè)置遠(yuǎn)離所述凸臺(tái)的另一端；所述限位臺(tái)面向所述凸臺(tái)的一面設(shè)置有一斜面。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述支撐部水平設(shè)置；所述凸臺(tái)的表面為平面。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述限位臺(tái)面向所述凸臺(tái)的一面還設(shè)置有垂直面和弧面；
[0011]所述垂直面的高度大于等于所述凸臺(tái)的高度與所述晶圓的厚度之和；
[0012]所述弧面的兩端分別與所述垂直面和所述斜面平滑過渡。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述斜面的傾斜角小于20度。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述連接部與所述固定部垂直連接，所述支撐部與所述連接部垂直連接。
[0015]本發(fā)明還提供一種去氣工藝腔室，包括以上所述的晶圓支撐裝置；
[0016]所述晶圓支撐裝置的固定部固定在所述去氣工藝腔室的底部。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述晶圓支撐裝置為兩個(gè)或者三個(gè)；
[0018]兩個(gè)或者三個(gè)所述晶圓支撐裝置的弧面的外切面處于同一第一圓周上；
[0019]兩個(gè)或者三個(gè)所述晶圓支撐裝置的凸臺(tái)的中心處于同一第二圓周上；
[0020]當(dāng)晶圓放置在去氣工藝腔室的傳片位置時(shí)，所述第一圓周的半徑大于所述晶圓的半徑；所述第二圓周的半徑小于所述晶圓的半徑。
[0021]在其中一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)晶圓放置在去氣工藝腔室的傳片位置時(shí)，所述第二圓周的半徑為所述晶圓的半徑的1/2。
[0022]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述垂直面與所述凸臺(tái)之間的距離小于等于所述晶圓的厚度。
[0023]在其中一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)晶圓放置在去氣工藝腔室的傳片位置時(shí)，兩個(gè)或者三個(gè)所述晶圓支撐裝置的弧面的外端處于同一第三圓周上；兩個(gè)或者三個(gè)所述晶圓支撐裝置的弧面的內(nèi)端處于同一第四圓周上；
[0024]所述第一圓周的半徑大于所述第四圓周的半徑；
[0025]所述第四圓周的的半徑大于所述晶圓的半徑。
[0026]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的晶圓支撐裝置與晶圓的接觸面積大，同時(shí)設(shè)置了限位臺(tái)避免晶圓發(fā)生大的偏移，本發(fā)明中的晶圓支撐裝置上放置的晶圓的偏移均在可控和允許的范圍內(nèi)，可以根據(jù)不同的晶圓設(shè)計(jì)不同尺寸的晶圓支撐裝置，適用范圍廣。
【附圖說明】
[0027]為了使本發(fā)明的晶圓支撐裝置和去氣工藝腔室的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0028]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中去氣工藝腔室放置晶圓后的整體示意圖；
[0029]圖2為圖1的側(cè)視圖；
[0030]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的頂針結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4為本發(fā)明的晶圓支撐裝置的支撐結(jié)構(gòu)的整體示意圖；
[0032]圖5為圖4所示的支撐結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0033]圖6為圖4所示的支撐結(jié)構(gòu)的局部放大圖；
[0034]圖7為本發(fā)明的晶圓支撐裝置應(yīng)用于去氣工藝腔室的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖8為圖7所示的去氣工藝腔室的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0037]參見圖4至圖6，本實(shí)施例提供了一種晶圓支撐裝置100，包括固定部110、連接部120和支撐部130 ;所述連接部120的一端與固定部110連接，所述連接部120的另一端與支撐部130連接；所述支撐部130水平設(shè)置，在所述支撐部130上還設(shè)置有用于支撐晶圓的凸臺(tái)131，所述支撐部130的遠(yuǎn)離所述凸臺(tái)的另一端上還設(shè)置有限位臺(tái)140 ;所述限位臺(tái)140的面向所述凸臺(tái)的一面(即靠近凸臺(tái)一側(cè)的面)設(shè)置有一斜面143。
[0038]本實(shí)施例中的支撐結(jié)構(gòu)包括固定部、連接部、支撐部，其中固定部主要用于固定支撐結(jié)構(gòu)，本實(shí)施的固定部上設(shè)置有固定孔，將螺釘穿過固定孔即可將支撐結(jié)構(gòu)固定在去氣工藝腔室或其他裝置中。連接部主要用于連接固定部和支撐部。支撐部是支撐晶圓的主要部件，因此支撐部應(yīng)當(dāng)水平設(shè)置，為了減少支撐部與晶圓的接觸面積，避免晶圓在加熱過程中通過支撐結(jié)構(gòu)將熱量導(dǎo)出發(fā)生熱量損失，本實(shí)施例在支撐部上設(shè)置了與晶圓接觸的凸臺(tái)，當(dāng)晶圓水平放置時(shí)，晶圓僅與凸臺(tái)發(fā)生接觸，而當(dāng)晶圓的位置傾斜或者偏移，支撐部的其他部分與晶圓接觸，保證晶圓能夠放置在支撐裝置上不會(huì)掉下。限位臺(tái)的主要作用是避免晶圓發(fā)生大的偏移。本實(shí)施例中的晶圓支撐裝置設(shè)置了限位臺(tái)，就可以避免工藝腔室中發(fā)生震動(dòng)時(shí)晶圓偏移量過大的問題。
[0039]較佳的，作為一種可實(shí)施方式，所述支撐部130水平設(shè)置，且所述凸臺(tái)131的表面為平面，所述凸臺(tái)131的表面積可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，當(dāng)晶圓需要傳熱時(shí)，凸臺(tái)的表面積最好為所述晶圓的表面積的0.5%至1.5% ;當(dāng)晶圓不需要傳熱時(shí)，凸臺(tái)的表面積最小為晶圓表面積的0.5%,最大可以相當(dāng)于支撐部130的內(nèi)切圓的表面積。這樣既避免了凸臺(tái)與晶圓的接觸面積過大而影響晶圓的去氣工藝處理，又避免了晶圓與凸臺(tái)的接觸面積過小使晶圓難以保持平衡。凸臺(tái)的表面為平面使得凸臺(tái)與晶圓的接觸面積變大，現(xiàn)有技術(shù)中頂針的表面為弧面，則晶圓放置時(shí)與頂針為點(diǎn)接觸，這樣很難保持平衡且容易發(fā)生偏移；而本實(shí)施例中凸臺(tái)的表面為平