半导体设备中的托盘结构制造技术

本发明专利技术公开了一种半导体设备中的托盘结构，包括环形槽及凸台，在凸台表面设置有多个凹槽；多个凹槽中的至少一个凹槽与所述环形槽连通。本发明专利技术的半导体设备中的托盘结构，通过在放置晶片的圆形槽中的凸台表面设置凹槽，凹槽在工艺加工过程中不与晶片接触，从而降低晶片在工艺加工过程中中心区域的温度。同时工艺气体在凹槽内运行，为晶片传递热量，使整个晶片在工艺加工过程中的温度更均衡。避免由于温度不均匀造成的晶片周围和中间工艺结果不同。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体设备制造领域，尤其涉及一种半导体设备中的托盘结构。
技术介绍
在半导体设备中，例如物理化学气象沉积薄膜设备（PVD）或者等离子体刻蚀设备（ETCH），有些需要将待工艺的晶片放置到一个托盘上，将托盘传送到工艺腔室进行工艺，托盘的主要作用是承载晶片，保证工艺时晶片温度的均匀性。生产中，在晶片边缘的托盘上会沉积薄膜，而晶片周围沉积的薄膜因高低温交替产生应力会发生脱落产生颗粒，为了避免颗粒迸溅到晶片上造成晶片污染，现有托盘设计方案是在托盘中，每个承载圆形晶片的圆形槽的四周，开了一个环形槽，从而使得环形槽内呈现为凸台的状态，用于承载晶片。圆形槽的直径应和环形槽的外径相等，并且略大于晶片的直径。环形槽的内径（即凸台的直径）应略小于晶片直径。如图1所示，为托盘上的圆形槽和环形槽，图2是环形槽细节图。但因为环形槽的存在，晶片周围没有托盘的热传导，仅通过热辐射形式对晶片边缘进行加热，导致晶片受热不均匀，周围的温度比中间低，从而造成晶片周围的工艺结果和中间不同。
技术实现思路
为解决使用传统托盘造成晶片受热不均匀的问题，本专利技术提供了一种使晶片工艺加工过程中受热均匀的半导体设备中的托盘结构。为实现本专利技术目的提供的一种半导体设备中的托盘结构，包括环形槽及凸台，在凸台表面设置有多个凹槽；所述多个凹槽中的至少一个凹槽与所述环形槽连通。作为一种可实施方式，所述凹槽的深度大于等于所述托盘结构用于加工的晶片厚度的50%，且小于等于所述托盘结构用于加工的晶片厚度的8倍。较佳地，作为一种可实施方式，，所述凹槽的深度等于所述托盘结构用于加工晶片厚度的2倍。作为一种可实施方式，所述凹槽的宽度大于等于所述托盘结构用于加工的晶片直径的1%，且小于等于所述托盘结构用于加工的晶片直径的30%。较佳地，作为一种可实施方式，所述凹槽的宽度等于所述托盘结构用于加工的晶片直径的3%。较佳地，作为一种可实施方式，所述多个凹槽的总面积为所述托盘结构用于加工的晶片面积的30%。作为一种可实施方式，所述凹槽包括环形凹槽和第一径向凹槽；所述环形凹槽在所述凸台表面成环形均匀分布，与所述环形槽同心，其直径小于所述环形槽直径；所述第一径向凹槽穿过所述环形槽和所述环形凹槽的圆心并连通所述环形槽和所述环形凹槽。作为一种可实施方式，从所述环形槽到所述环形槽的圆心方向上环形分布的所述环形凹槽的宽度逐渐增大或减小。作为另一种可实施方式，所述凹槽包括与所述环形槽连通的第二径向凹槽，以及与至少一个所述第二径向凹槽相连通的均匀分布在所述第二径向凹槽周围的直槽。作为一种可实施方式，所述直槽与所述第二径向凹槽垂直，且与所述第二径向凹槽连通。作为一种可实施方式，从所述环形槽到所述环形槽的圆心方向上，所述直槽长度和宽度逐渐增大或者减小。本专利技术的有益效果包括：本专利技术提供的一种半导体设备中的托盘结构，通过在放置晶片的圆形槽中的凸台表面设置凹槽，凹槽在工艺加工过程中不与晶片接触，从而降低晶片在工艺加工过程中中心区域的温度。同时工艺气体在凹槽内运行，为晶片传递热量，使整个晶片在工艺加工过程中的温度更均衡。避免由于温度不均匀造成的晶片周围和中间工艺结果不同。附图说明图1为传统托盘一具体实例的结构示意图；图2为托盘中环形槽的细节图；图3为本专利技术的一种半导体设备中的托盘结构的一具体实施例的结构示意图；图4为本专利技术的一种半导体设备中的托盘结构的另一具体实施例的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术实施例的半导体设备中的托盘结构的具体实施方式进行说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参见图1、图2和图3，本专利技术实施例的一种半导体设备中的托盘结构，包括环形槽100及凸台200，在凸台表面设置有多个凹槽300。且多个凹槽中的至少一个凹槽与所述环形槽连通。此处需要说明的是，在图1中所示的为可以放置5片晶片的半导体设备中的托盘010，托盘中包含有5个放置晶片的圆形槽400，圆形槽包含的范围内有环形槽100及凸台200。在工艺过程中晶片的温度是靠托盘热传导至晶片的，但因为环形槽的存在，其内径又略小于晶片直径，因此，晶片四周没有凸台接触，托盘上的温度无法传导至晶片的外缘。因为没有托盘的热传导，仅通过热辐射形式对晶片边缘进行加热，导致晶片周围的温度比中间低，从而造成晶片周围的工艺结果和中间不同。在本专利技术实施例中，在传统托盘中放置晶片的凸台上设置凹槽300。进行工艺加工时，设置在凸台表面的凹槽不与加工晶片接触，降低晶片中间区域的温度。且凹槽与所述环形槽连通，使工艺气体可以在槽中运行，为晶片均匀传递热量，使加工晶片的中间温度和边缘温度保持一致，保证晶片表面温度的均匀性。有利于提高工艺加工的稳定性与准确性。在其他实施例中，所述托盘可以是放置其他数量晶片的托盘。作为一种可实施方式，如图3所示，所述凹槽包括环形凹槽310和第一径向凹槽320。所述环形凹槽在所述凸台表面成环形均匀分布，与所述环形槽同心，其直径小于所述环形槽直径。所述第一径向凹槽穿过所述环形槽和所述环形凹槽的圆心并连通所述环形槽和所述环形凹槽。工艺加工过程中托盘上的凹槽部分和晶片不接触，托盘上的热量可以通过辐射的方式对晶片加热，与晶片边缘对应环形槽部分加热方式一致。成环形分布的凹槽使通过辐射方式对晶片加热的位置分布均匀，从而使晶片受热温度更加均匀。作为一种可实施方式，所述第一径向凹槽与所述环形槽及所述环形凹槽连通，且与所述凸台的中心点留有预定的距离。第一径向凹槽与所述环形槽及所述环形凹槽连通，使工艺气体可以在环形凹槽及第一径向凹槽中流通，为晶片均匀传递热量，从而达到使晶片温度均匀的效果。作为一种可实施方式，从所述环形槽到所述环形槽的圆心方向上环形分布的环形凹槽310的宽度逐渐增大。因为工艺加工过程中，晶片由中心位置到边缘的温度逐渐降低，所以，将设置在凸台上的环形凹槽的宽度从边缘到中心方向上逐渐增大更有利于晶片在工艺过程中温度的均衡性，使晶片边缘和晶片中心具有相同的工艺结果。在其他实施例中，从所述环形槽到所述环形槽的圆心方向上环形分布的环形凹槽310的宽度也可逐渐减小或者保持不变。作为一种可实施方式，在所述凸台从边缘到中心方向上，各环形凹槽之间的距离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体设备中的托盘结构，包括环形槽及凸台，其特征在于，在凸台表面设置有多个凹槽；所述多个凹槽中的至少一个凹槽与所述环形槽连通。

【技术特征摘要】
1.一种半导体设备中的托盘结构，包括环形槽及凸台，其特征在于，在凸
台表面设置有多个凹槽；
所述多个凹槽中的至少一个凹槽与所述环形槽连通。
2.根据权利要求1所述的半导体设备中的托盘结构，其特征在于，所述凹
槽的深度大于等于所述托盘结构用于加工的晶片厚度的50%，且小于等于所述
托盘结构用于加工的晶片厚度的8倍。
3.根据权利要求2所述的半导体设备中的托盘结构，其特征在于，所述凹
槽的深度等于所述托盘结构用于加工晶片厚度的2倍。
4.根据权利要求1所述的半导体设备中的托盘结构，其特征在于，所述凹
槽的宽度大于等于所述托盘结构用于加工的晶片直径的1%，且小于等于所述托
盘结构用于加工的晶片直径的30%。
5.根据权利要求4所述的半导体设备中的托盘结构，其特征在于，所述凹
槽的宽度等于所述托盘结构用于加工的晶片直径的3%。
6.根据权利要求1所述的半导体设备中的托盘结构，其特征在于，所述多
个凹槽的总面积为所述托盘结构用于加工的晶片面积的30%。
7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣延栋，武学伟，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11