承载装置和半导体工艺腔室制造方法及图纸

技术编号:36383143 阅读:18 留言:0更新日期:2023-01-18 09:45
本实用新型专利技术提供一种承载装置,设置于半导体工艺腔室中,且用于承载待加工的晶圆,承载装置包括承载盘和设置在承载盘顶部的多个凸起部,凸起部用于支撑待加工的晶圆,承载盘的中心区域设置有多个气孔,多个气孔沿承载盘的周向均匀分布;承载盘的边缘区域还设置有环形气槽,各气孔与环形气槽之间通过多条导气槽连通,各导气槽在承载盘的顶部的投影呈轴对称分布。本实用新型专利技术提供的承载装置能够提高吸气时气体流速沿周向的均匀性,保证对晶圆的吸附效果,并提高晶圆温度沿周向的均匀性。本实用新型专利技术还提供一种半导体工艺腔室。型还提供一种半导体工艺腔室。型还提供一种半导体工艺腔室。

【技术实现步骤摘要】
承载装置和半导体工艺腔室


[0001]本技术涉及半导体工艺设备领域,具体地,涉及一种承载装置和一种包括该承载装置的半导体工艺腔室。

技术介绍

[0002]在晶圆(wafer)的制备环节,尤其是沉积、光刻、刻蚀等关键环节,晶圆必须被稳定地固定和加热(或冷却),以保证晶圆上的相关工艺操作顺利进行。因此,现有的半导体工艺技术通常对晶圆的固定及加热(冷却)的装置的性能要求极高。
[0003]真空吸附加热器(Vacuum Chuck heater,简称heater)是一种目前较为常用的晶圆固定及加热(冷却)装置。真空吸附加热器通过在晶圆和加热器之间抽真空的方式,利用晶圆上下两个表面的气压差实现吸附固定晶圆,同时晶圆与真空吸附加热器之间的气体也能够起到导热和匀热的作用。
[0004]现有的真空吸附加热器表面的匀气效果较差,容易导致真空吸附加热器表面与晶圆之间气流的流速沿周向分布不均匀,进而影响真空吸附加热器对晶圆的吸附效果以及加热(冷却)晶圆的均匀性。
[0005]因此,如何提供一种匀气效果更好的真空吸附加热器结构,成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本技术旨在提供一种承载装置和一种包括该承载装置的半导体工艺腔室,该承载装置能够保证承载盘对晶圆的吸附效果,并提高晶圆温度沿周向的均匀性。
[0007]为实现上述目的,作为本技术的一个方面,提供一种承载装置,设置于半导体工艺腔室中,且用于承载待加工的晶圆,所述承载装置包括承载盘和设置在所述承载盘顶部的多个凸起部,所述凸起部用于支撑所述待加工的晶圆,所述承载盘的中心区域设置有多个气孔,多个所述气孔沿所述承载盘的周向均匀分布;所述承载盘的边缘区域还设置有环形气槽,各所述气孔与所述环形气槽之间通过多条导气槽连通,各所述导气槽在所述承载盘的顶部的投影呈轴对称分布。
[0008]可选地,所述导气槽包括多条一级导气槽、多条二级导气槽和多条三级导气槽,每个所述气孔均与至少一条所述一级导气槽连通,所述一级导气槽沿垂直于所述承载盘的径向方向延伸,且所述一级导气槽的两端均与多条所述二级导气槽的第一端连通,所述二级导气槽的第二端沿远离所述承载盘的中心的方向延伸,且所述二级导气槽的第二端与多条所述三级导气槽的第一端连通;
[0009]所述三级导气槽的第二端与所述环形气槽连通。
[0010]可选地,所述导气槽还包括多条四级导气槽,每两条相邻且第一端与不同的所述二级导气槽连通的所述三级导气槽的第二端相互连通,并与对应的所述四级导气槽的第一端连通,所述四级导气槽的第二端与所述环形气槽连通。
[0011]可选地,沿周向相邻的每两个所述气孔之间均通过一条所述一级导气槽连通,所述一级导气槽的每一端均与两条所述二级导气槽的第一端连通,每条所述二级导气槽的第二端均与两条所述三级导气槽的第一端连通。
[0012]可选地,多条所述一级导气槽与多个所述气孔一一对应,且所述气孔位于对应的所述一级导气槽的中点位置,所述一级导气槽的每一端均与两条所述二级导气槽的第一端连通,每条所述二级导气槽的第二端均与两条所述三级导气槽的第一端连通,每两条相邻且第一端与不同的所述一级导气槽连通的所述二级导气槽的第二端相互连通。
[0013]可选地,多个所述气孔沿所述承载盘的周向均匀且成对设置,每对所述气孔之间通过一条所述一级导气槽连通,所述一级导气槽的每一端均与两条所述二级导气槽的第一端连通,每条所述二级导气槽的第二端均与两条所述三级导气槽的第一端连通,每两条相邻且第一端与不同的所述一级导气槽连通的所述二级导气槽的第二端相互连通。
[0014]可选地,每两条相邻且第一端与不同的所述二级导气槽连通的所述三级导气槽的第二端相互连通。
[0015]可选地,所述一级导气槽、所述二级导气槽、所述三级导气槽以及所述四级导气槽的宽度为1mm

3mm,所述一级导气槽、所述二级导气槽、所述三级导气槽以及所述四级导气槽的深度为0.1mm

0.5mm。
[0016]可选地,所述气孔的直径为2mm

4mm。
[0017]作为本技术的第二个方面,提供一种半导体工艺腔室,所述半导体工艺腔室包括腔体、吸气组件和前面所述的承载装置,所述吸气组件与所述承载装置的多个气孔连接,用于抽取位于承载盘的顶部与待加工的晶圆之间的气体,以吸附所述待加工的晶圆。
[0018]在本技术提供的承载装置和半导体工艺腔室中,承载盘的顶部形成有导气槽,从而在半导体工艺腔室的吸气组件启动后,工艺腔室中的工艺气体在依次被吸入环形气槽、导气槽和气孔的过程中经过多次分流及汇流,以提高气孔吸气的过程中各位置气体流速沿周向的均匀性,进而保证了通过晶圆上下气压对晶圆进行固定的压力的均匀性,保证了承载装置对晶圆的吸附效果。并且,在提高气体流速沿周向的均匀性的同时,也能够提高承载装置通过流动的气体向晶圆传递热量或者对晶圆进行冷却的速率沿周向的均匀性,从而提高了晶圆的温度沿周向的均匀性,保证了半导体工艺的效果。
附图说明
[0019]附图是用来提供对本技术的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本技术,但并不构成对本技术的限制。在附图中:
[0020]图1是一种现有的真空吸附加热器的结构示意图;
[0021]图2是本技术一种实施例提供的承载装置的结构示意图;
[0022]图3是图2中承载装置的A

A向剖视图;
[0023]图4是图3中承载装置的B区域的局部放大示意图;
[0024]图5是图4中承载装置的C区域的局部放大示意图;
[0025]图6是本技术另一实施例提供的承载装置的结构示意图;
[0026]图7是本技术另一实施例提供的承载装置的结构示意图;
[0027]图8是本技术另一实施例提供的承载装置的结构示意图;
[0028]图9是本技术另一实施例提供的承载装置的结构示意图;
[0029]图10是本技术另一实施例提供的承载装置的结构示意图;
[0030]图11是本技术另一实施例提供的承载装置的结构示意图;
[0031]图12是本技术另一实施例提供的承载装置的结构示意图;
[0032]图13是本技术另一实施例提供的承载装置的结构示意图;
[0033]图14是图1所示真空吸附加热器承载晶圆时,晶圆表面所受压强的分布情况示意图;
[0034]如图15是图2所示承载装置承载晶圆时,晶圆表面所受压强的分布情况示意图,
[0035]如图16是本技术实施例提供的承载装置与现有的真空吸附加热器承载晶圆时,晶圆背压随时间变化的情况示意图。
[0036]附图标记说明:
[0037]100:承载层
[0038]110:气孔
[0039]111:第一气孔
[00本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种承载装置,设置于半导体工艺腔室中,且用于承载待加工的晶圆,其特征在于,所述承载装置包括承载盘和设置在所述承载盘顶部的多个凸起部,所述凸起部用于支撑所述待加工的晶圆,所述承载盘的中心区域设置有多个气孔,多个所述气孔沿所述承载盘的周向均匀分布;所述承载盘的边缘区域还设置有环形气槽,各所述气孔与所述环形气槽之间通过多条导气槽连通,各所述导气槽在所述承载盘的顶部的投影呈轴对称分布。2.根据权利要求1所述的承载装置,其特征在于,所述导气槽包括多条一级导气槽、多条二级导气槽和多条三级导气槽,每个所述气孔均与至少一条所述一级导气槽连通,所述一级导气槽沿垂直于所述承载盘的径向方向延伸,且所述一级导气槽的两端均与多条所述二级导气槽的第一端连通,所述二级导气槽的第二端沿远离所述承载盘的中心的方向延伸,且所述二级导气槽的第二端与多条所述三级导气槽的第一端连通;所述三级导气槽的第二端与所述环形气槽连通。3.根据权利要求2所述的承载装置,其特征在于,所述导气槽还包括多条四级导气槽,每两条相邻且第一端与不同的所述二级导气槽连通的所述三级导气槽的第二端相互连通,并与对应的所述四级导气槽的第一端连通,所述四级导气槽的第二端与所述环形气槽连通。4.根据权利要求2所述的承载装置,其特征在于,沿周向相邻的每两个所述气孔之间均通过一条所述一级导气槽连通,所述一级导气槽的每一端均与两条所述二级导气槽的第一端连通,每条所述二级导气槽的第二端均与两条所述三级导气槽的第一端连通。5.根据权利要求2所述的承载装置,其特征在于,多条所述一级导气槽与多个所述气孔一一对应...

【专利技术属性】
技术研发人员:董涛田西强叶华刘国杰王冲
申请(专利权)人:北京北方华创微电子装备有限公司
类型:新型
国别省市:

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