可兼容多尺寸晶片的托盤結構的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及半導體設備制造領域，尤其涉及一種可兼容多尺寸晶片的托盤結構。
【背景技術】
[0002]如圖1至圖4所示，在半導體設備中，例如物理化學氣象沉積薄膜設備(PVD)或者等離子體刻蝕設備(Etch)，需要將晶片4放置到一個加工出圓形槽的托盤I上，將托盤I傳送到工藝模塊進行所需工藝。托盤I的主要作用是承載晶片4，保證在所需工藝時晶片4溫度的均勻性。托盤I的設計受工藝模塊的尺寸限制，上面圓形槽以及環(huán)形槽3的設計需結合放置晶片4的數(shù)量，通常每一種晶片4尺寸對應一種專用承載托盤I。圖1和圖2分別為一種可以放置I片8寸和5片4寸晶片的托盤結構，圓形晶片4放在圓形槽中。
[0003]在設備研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)中，同一設備往往需要對多種尺寸的晶片進行工藝開發(fā)驗證，還會對一些非標準晶片進行工藝試驗?，F(xiàn)有技術一是在同一尺寸托盤上設計加工不同的圓形槽，用以承載不同尺寸晶片。圖1與圖2中的托盤外徑尺寸相同，其上開有用于放置晶片的圓形槽，圓形槽底部的內(nèi)周緣處的開有略深的環(huán)形槽3，從而在圓形槽內(nèi)形成一凸臺用于承放晶片。圓形槽的直徑應和環(huán)形槽的外徑相等，并且略大于晶片的直徑。環(huán)形槽的內(nèi)徑(即凸臺的直徑)應略小于晶片直徑。圖3為托盤裝配斷面示意圖。因晶片尺寸不同而設計加工不同，兩種托盤不能兼容使用?，F(xiàn)有技術的托盤結構存在以下不足:在設備工藝開發(fā)時，需要進行多種托盤的設計與加工，周期長、費用高；某些托盤材料難加工，限制了托盤材料的可選范圍；環(huán)形槽上部的晶片邊緣因無法和托盤接觸，導致晶片周圍的溫度比中間低，均勻性差；同一托盤放置晶片的位置無法改變，無法實現(xiàn)對托盤上多點位置的工藝驗證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術的現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種可兼容多尺寸晶片的托盤結構，通過在托盤上設置擋板，實現(xiàn)對多種標準尺寸晶片和非標晶片的兼容工藝試驗。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:
[0005]一種可兼容多尺寸晶片的托盤結構，包括托盤和擋板；
[0006]所述托盤上設置有容納所述擋板的凹槽，所述擋板上設置有用于容納所述晶片的通孔；
[0007]所述擋板與所述凹槽間隙配合，所述通孔與所述晶片間隙配合。
[0008]較優(yōu)地，所述擋板與所述托盤可拆卸連接。
[0009]較優(yōu)地，所述擋板通過螺釘、銷釘或螺柱連接所述托盤。
[0010]較優(yōu)地，所述擋板由導熱材料制成。
[0011]進一步地,所述導熱材料為金屬或碳化娃。
[0012]進一步地，所述擋板的熱膨脹系數(shù)與所述托盤的熱膨脹系數(shù)相同或相近。
[0013]較優(yōu)地，所述托盤和所述擋板為圓形或方形或橢圓形或其它幾何形狀。
[0014]較優(yōu)地，所述通孔的數(shù)量為多個。
[0015]進一步地，多個所述通孔以環(huán)形陣列或矩形陣列分布在所述擋板上。
[0016]較優(yōu)地，所述凹槽為圓形槽，所述圓形槽的內(nèi)周緣處設置有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽的外徑等于所述圓形槽的直徑，所述環(huán)形槽的內(nèi)徑略小于所述圓形槽的直徑，從而使得在所述圓形槽內(nèi)形成一用于承放所述擋板的凸臺。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018]本發(fā)明的可兼容多尺寸晶片的托盤結構，通過在托盤上設置擋板，采用托盤及配套的擋板對晶片進行固定，通過設計不同的擋板實現(xiàn)不同尺寸、不同位置晶片的工藝試驗，且由于晶片和托盤是完全接觸，解決了晶片邊緣溫度均勻性差的問題，且能夠實現(xiàn)對托盤多點位置的工藝驗證，降低了成本、縮短了工藝驗證時間、提高了晶片的工藝質(zhì)量。
【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術的容納一片8寸晶片的托盤結構不意圖；
[0020]圖2為現(xiàn)有技術的容納五片4寸晶片的托盤結構示意圖；
[0021]圖3為圖2所示托盤結構放置一片晶片時的結構示意圖；
[0022]圖4為現(xiàn)有技術的托盤結構裝配晶片后的斷面示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明的托盤結構實施例一的結構示意圖；
[0024]圖6為本發(fā)明的托盤結構實施例二的結構示意圖；
[0025]圖7為本發(fā)明的托盤結構裝配晶片后的端面示意圖；
[0026]圖8為本發(fā)明的托盤結構實施例三的結構示意圖；
[0027]圖9為本發(fā)明的托盤結構實施例四的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例對本發(fā)明的可兼容多尺寸晶片的托盤結構進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]參照圖5至圖9，本發(fā)明的可兼容多尺寸晶片的托盤結構一實施例包括托盤I和擋板5，托盤I上設置有容納擋板5的凹槽，擋板5上設置有用于容納晶片的通孔6 ;擋板5與所述凹槽間隙配合，通孔6與晶片4間隙配合，即擋板5與所述凹槽之間預留間隙，方便拆裝擋板5，通孔6與晶片4之間預留間隙，便于放取晶片4。
[0030]托盤I和擋板5為圓形，也可為方形或橢圓形或其它幾何形狀。擋板5與托盤I可拆卸連接。優(yōu)選地，擋板5通過螺釘、銷釘或螺柱連接托盤I。更換擋板5更加方便。
[0031]作為一種可實施方式，所述凹槽為圓形槽，圓形槽的內(nèi)周緣處設置有環(huán)形槽3，環(huán)形槽3的外徑等于圓形槽的直徑，環(huán)形槽的內(nèi)徑略小于圓形槽的直徑，從而使得在圓形槽內(nèi)形成一用于承放擋板的凸臺。設置環(huán)形槽3，方便將擋板5從圓形槽內(nèi)取出。
[0032]作為一種可實施方式，通孔6的數(shù)量可為多個，多個通孔6以環(huán)形陣列或矩形陣列分布在擋板5上。當然多個通孔6也可不規(guī)則排布在擋板5上。圖8中多個通孔6環(huán)形陣列設置，圖9中多個通孔6不規(guī)則設置。在擋板5上設置通孔6，簡化了托盤設計，降低加工成本，同時采用配套的擋板5實現(xiàn)對晶片的固定。
[0033]以圖5和圖6為例，說明本發(fā)明采用同一托盤如何實現(xiàn)不同尺寸、不同位置晶片的工藝試驗。圖5和圖6為外徑相同的托盤1，在托盤I上表面加工一個圓形槽(凹槽)，用以放置擋板5，圓形槽的外徑小于托盤I外徑，在該圓形槽內(nèi)周緣處加工一個環(huán)形槽3，環(huán)形槽3的外徑等于圓形槽的直徑(內(nèi)徑)，內(nèi)徑略小于圓形槽直徑，以在圓形槽內(nèi)形成一凸臺用于承放擋板5,擋板5的直徑略小于圓形槽直徑,且略大于環(huán)形槽3的內(nèi)徑。擋板5上加工一定尺寸與數(shù)量的通孔6，通孔6的直徑略大于晶片4的外徑，晶片4置于通孔6中，擋板5由導熱材料制成，導熱材料為金屬或碳化硅，擋板5的熱膨脹系數(shù)與托盤I的熱膨脹系數(shù)相同或相近，從而兩者之間受熱后不易產(chǎn)生變形。圖5中擋板5用于固定2寸晶片；圖6中擋板用于固定6寸晶片，通孔6的數(shù)量只有一個，即一個擋板只固定一個6寸晶片。在同一托盤I上通過安裝不同形狀的擋板5，實現(xiàn)了對不同尺寸晶片4的工藝試驗。
[0034]在進行晶片工藝試驗時，托盤I與晶片4直接接觸，實現(xiàn)熱量的傳導，對晶片4進行加熱，晶片4的底部能夠和托盤I完全接觸，從而實現(xiàn)對晶片4的均勻加熱，克服了現(xiàn)有技術中因為晶片4邊緣底部沒有和凸臺接觸所導致晶片4邊緣和晶片4中心溫度不均勻而影響工藝質(zhì)量的不足。
[0035]在設備開發(fā)及新工藝驗證時，往往需要對新的加熱模塊進行溫度場的均勻性探究?，F(xiàn)有技術采用的方法是加工不同形狀的托盤，將測量溫度的TC Wafer置于托盤圓形槽中，進行溫度測定，獲得溫度場分布?，F(xiàn)有技術的托盤結構因圓形槽位置限制導致溫度場測量點有限；以上實施采用配套的擋板與托盤進行配合，則容易實現(xiàn)對溫度場中多點靈活測量，在進行一種溫度點分布測量后，不用重新加工托盤，只需更換不同的擋板就能實現(xiàn)。
[0036]以上實施例的托盤結構，實現(xiàn)了托盤的通用性，簡化了托盤設計，更換擋板即可實現(xiàn)不同尺寸、不同位置晶片的工藝試驗，同時解決了晶片溫度的均勻性問題，并實現(xiàn)了對托盤多點位置的工藝驗證，降低了成本、縮短了工藝驗證時間、提高了晶片的工藝質(zhì)量。
[0037]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種可兼容多尺寸晶片的托盤結構，其特征在于: 包括托盤和擋板； 所述托盤上設置有容納所述擋板的凹槽，所述擋板上設置有用于容納所述晶片的通孔； 所述擋板與所述凹槽間隙配合，所述通孔與所述晶片間隙配合。
2.根據(jù)權利要求1所述的可兼容多尺寸晶片的托盤結構，其特征在于: 所述擋板與所述托盤可拆卸連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的可兼容多尺寸晶片的托盤結構，其特征在于: 所述擋板通過螺釘、銷釘或螺柱連接所述托盤。
4.根據(jù)權利要求1所述的可兼容多尺寸晶片的托盤結構，其特征在于: 所述擋板由導熱材料制成。
5.根據(jù)權利要求4所述的可兼容多尺寸晶片的托盤結構，其特征在于: 所述導熱材料為金屬或碳化硅。
6.根據(jù)權利要求4所述的可兼容多尺寸晶片的托盤結構，其特征在于: 所述擋板的熱膨脹系數(shù)與所述托盤的熱膨脹系數(shù)相同或相近。
7.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的可兼容多尺寸晶片的托盤結構，其特征在于: 所述托盤和所述擋板為圓形或方形或橢圓形。
8.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的可兼容多尺寸晶片的托盤結構，其特征在于: 所述通孔的數(shù)量為多個。
9.根據(jù)權利要求8所述的可兼容多尺寸晶片的托盤結構，其特征在于: 多個所述通孔以環(huán)形陣列或矩形陣列分布在所述擋板上。
10.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的可兼容多尺寸晶片的托盤結構，其特征在于: 所述凹槽為圓形槽，所述圓形槽的內(nèi)周緣處設置有環(huán)形槽，所述環(huán)形槽的外徑等于所述圓形槽的直徑，所述環(huán)形槽的內(nèi)徑略小于所述圓形槽的直徑，從而使得在所述圓形槽內(nèi)形成一用于承放所述擋板的凸臺。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可兼容多尺寸晶片的托盤結構，包括托盤和擋板，托盤上設置有容納所述擋板的凹槽，擋板上設置有用于容納晶片的通孔，擋板與所述凹槽間隙配合，所述通孔與所述晶片間隙配合。本發(fā)明的可兼容多尺寸晶片的托盤結構，通過在托盤上設置擋板，采用托盤及配套的擋板對晶片進行固定，通過設計不同的擋板實現(xiàn)不同尺寸、不同位置晶片的工藝試驗，且由于晶片和托盤是完全接觸，解決了晶片邊緣溫度均勻性差的問題，且能夠實現(xiàn)對托盤多點位置的工藝驗證，降低了成本、縮短了工藝驗證時間、提高了晶片的工藝質(zhì)量。
【IPC分類】B65D19-44, B65D19-22
【公開號】CN104743201
【申請?zhí)枴緾N201310744959
【發(fā)明人】張軍, 董博宇, 武學偉
【申請人】北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月30日