晶圆承载装置和半导体工艺设备制造方法及图纸

本申请公开一种晶圆承载装置和半导体工艺设备，包括基座、边缘保护环组件、第一检测组件和驱动组件，基座用于承载晶圆且内部具有空腔，边缘保护环组件包括边缘保护环、保护环支撑件和多个保护环连接杆，保护环支撑件间隔设置于基座的下方，多个保护环连接杆均设置于保护环支撑件且与边缘保护环相连；驱动组件设置于空腔内且与保护环支撑件相连，用于驱动保护环支撑件以带动边缘保护环沿竖直方向在传片位置和工艺位置之间移动；第一检测组件用于检测保护环支撑件和基座之间的距离，在基座承载晶圆时，驱动组件根据距离驱动保护环支撑件移动，以调节边缘保护环的工艺位置。该方案能够解决工艺过程中边缘保护环与晶圆之间的间距较为固定的问题。较为固定的问题。较为固定的问题。

【技术实现步骤摘要】
晶圆承载装置和半导体工艺设备


[0001]本申请属于半导体工艺
，具体涉及一种晶圆承载装置和半导体工艺设备。

技术介绍

[0002]在半导体领域，刻蚀工艺需要由专门的半导体工艺设备完成，如刻蚀机，而刻蚀机主要由上下电极、工艺腔室等结构组成，其中，工艺腔室内的下电极的升针机构的稳定性，决定了晶圆传输过程中的定位精度，其对工艺结果有关键性影响。而在刻蚀工艺过程中，通常采用边缘保护环来防止晶圆的边缘被刻蚀，即过刻蚀问题。目前，半导体工艺腔室内的升针机构和保护环采用机械联动的方式，即采用同一驱动机构实现顶针与边缘保护环在不同时间开始上升、停止下降的传动顺序，以便于提高操作效率和安全性。
[0003]然而，当升针机构和边缘保护环采用机械联动的方式时，边缘保护环只能停止在固定位置处，因此，当顶针将晶圆传输至静电卡盘后，边缘保护环的位置也将固定，此时保护环与晶圆之间的间隙也就固定了，而该间隙值的大小直接影响工艺腔室内部等离子体的电场和流场分布，如果间隙值过高，将导致边缘保护环与晶圆之间的缝隙过大，刻蚀过程中等离子体进入缝隙中，依旧会产生晶圆边缘过刻蚀的问题；如果间隙值过低，将导致晶圆刻蚀沟槽倾斜角度过大的问题，影响刻蚀均匀性。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的是提供一种晶圆承载装置和半导体工艺设备，能够解决工艺过程中边缘保护环与晶圆之间的间距较为固定而导致晶圆的边缘过刻蚀及晶圆的刻蚀沟槽倾斜角度过大的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种晶圆承载装置，应用于半导体工艺设备，包括基座、边缘保护环组件、第一检测组件和驱动组件，
[0007]其中，所述基座用于承载晶圆且所述基座的内部具有空腔，所述边缘保护环组件包括边缘保护环、保护环支撑件和多个保护环连接杆，所述保护环支撑件间隔设置于所述基座的下方，所述多个保护环连接杆均设置于所述保护环支撑件且与所述边缘保护环相连；
[0008]所述驱动组件设置于所述空腔内且与所述保护环支撑件相连，所述驱动组件用于驱动所述保护环支撑件以带动所述边缘保护环沿竖直方向在传片位置和工艺位置之间移动；
[0009]所述第一检测组件用于检测所述保护环支撑件和所述基座之间的距离，在所述基座承载所述晶圆时，所述驱动组件根据所述距离驱动所述保护环支撑件移动，以调节所述边缘保护环的所述工艺位置。
[0010]第二方面，本申请实施例还提供了一种半导体工艺设备，包括上述的晶圆承载装
置。
[0011]在本申请实施例中，第一检测组件可以检测保护环支撑件和基座之间的距离，在基座承载晶圆时，驱动组件根据第一检测组件检测到的距离驱动保护环支撑件移动，以调节边缘保护环的工艺位置，使边缘保护环与晶圆之间的间距可调，以满足实际工艺需求。因此，本申请实施例提供的晶圆承载装置能够解决工艺过程中边缘保护环与晶圆之间的间距较为固定的问题，从而避免晶圆的边缘出现过刻蚀及晶圆的刻蚀沟槽倾斜角度过大的问题。
附图说明
[0012]图1为本申请实施例公开的晶圆承载装置的爆炸图；
[0013]图2为本申请实施例公开的晶圆承载装置的结构示意图；
[0014]图3为图2所示结构的部分结构图；
[0015]图4为本申请实施例公开的晶圆承载装置的部分结构的侧视图；
[0016]图5为本申请实施例公开的第一定位件的结构示意图；
[0017]图6为本申请实施例公开的晶圆承载装置的剖视图；
[0018]图7至图9为本申请实施例公开的晶圆承载装置处于不同状态下的剖视图；
[0019]图10为本申请实施例公开的晶圆承载装置的部分结构的剖视图；
[0020]图11至图12为图10所示结构处于传片位置时的结构示意图；
[0021]图13至图14为图10所示结构处于第一位置时的结构示意图；
[0022]图15至图16为图10所示结构处于工艺位置时的结构示意图。
[0023]附图标记说明：
[0024]110
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基座、111
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底板、112
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壳体、120
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边缘保护环组件、121
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边缘保护环、122
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保护环支撑件、123
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保护环连接杆、123a
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支撑针、123b
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支撑针套筒、130
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限位挡板、140第一检测组件、141
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第一光电传感器、142
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第二光电传感器、143
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第一信号处理器、144
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第二信号处理器、150
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驱动组件、151
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气缸、152
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第一节流阀、153
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第二节流阀、154
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传动件、155
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第一限流垫片、156
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第二限流垫片、157
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转接件、160
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第一定位组件、161
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第一定位件、162
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第二定位件、170
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伸缩密封件、180
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顶针支撑件、190
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第二定位组件、191
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第三定位件、210
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第二检测组件、211
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第一传感器、212
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第二传感器、213
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光纤传导件、220
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第一导向件、230
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第二导向件、240
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第三导向件、250
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气缸导向件、260
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顶针、270
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顶针套筒、280
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隔离盘。
具体实施方式
[0025]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可
以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0027]下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的晶圆承载装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆承载装置，应用于半导体工艺设备，其特征在于，包括基座(110)、边缘保护环组件(120)、第一检测组件(140)和驱动组件(150)，其中，所述基座(110)用于承载晶圆且所述基座(110)的内部具有空腔，所述边缘保护环组件(120)包括边缘保护环(121)、保护环支撑件(122)和多个保护环连接杆(123)，所述保护环支撑件(122)间隔设置于所述基座(110)的下方，所述多个保护环连接杆(123)均设置于所述保护环支撑件(122)且与所述边缘保护环(121)相连；所述驱动组件(150)设置于所述空腔内且与所述保护环支撑件(122)相连，所述驱动组件(150)用于驱动所述保护环支撑件(122)以带动所述边缘保护环(121)沿竖直方向在传片位置和工艺位置之间移动；所述第一检测组件(140)用于检测所述保护环支撑件(122)和所述基座(110)之间的距离，在所述基座(110)承载所述晶圆时，所述驱动组件(150)根据所述距离驱动所述保护环支撑件(122)移动，以调节所述边缘保护环(121)的所述工艺位置。2.根据权利要求1所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述驱动组件(150)包括气缸(151)、传动件(154)和转接件(157)，所述气缸(151)设置于所述基座(110)的底板(111)上，所述传动件(154)的第一端与所述气缸(151)的输出轴相连，所述传动件(154)的第二端与所述转接件(157)的一端相连，所述转接件(157)的另一端穿过所述底板(111)与所述保护环支撑件(122)相连，所述气缸(151)通过所述传动件(154)驱动所述转接件(157)升降以带动所述保护环支撑件(122)移动；所述晶圆承载装置还包括第一定位组件(160)，所述第一定位组件(160)设置于所述空腔内，用于在所述边缘保护环(121)位于所述工艺位置的情况下定位所述传动件(154)。3.根据权利要求2所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述第一定位组件(160)包括第一定位件(161)和第二定位件(162)，所述第一定位件(161)设置于所述传动件(154)，所述第二定位件(162)设置于所述底板(111)，所述第一定位件(161)和所述第二定位件(162)中的一者沿第一方向可活动，在所述边缘保护环(121)位于所述工艺位置的情况下，所述第一定位件(161)与所述第二定位件(162)定位配合，其中，所述第一方向与竖直方向之间形成夹角。4.根据权利要求3所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述第二定位件(162)沿竖直方向向上延伸；所述第一定位件(161)和所述第二定位件(162)中的至少一者为电磁件，当所述电磁件通电时，所述第一定位件(161)与所述第二定位件(162)定位配合。5.根据权利要求2所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述晶圆承载装置还包括顶针支撑件(180)和限位挡板(130)，所述限位挡板(130)固定设置于所述空腔内，所述限位挡板(130)的底面设置有多个沿竖直方向延伸的第一导向件(220)，所述顶针支撑件(180)与所述多个第一导向件(220)滑动连接；所述边缘保护环(121)上升至第一位置时，所述传动件(154)与所述顶针支撑件(122)接触；所述传动件(154)带动所述边缘保护环(121)由所述第一位置继续上升至所述传片位置的过程中，所述传动件(154)还带动所述顶针支撑件(122)同步上升至所述顶针支撑件(122)止抵于所述限位挡板(130)；所述边缘保护环(121)由所述第一位置下降至所述工艺位置的过程中，所述第一检测组件开启并用于检测所述距离。...

【专利技术属性】
技术研发人员：高瑞，姜艳杰，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：