本發(fā)明涉及半導體制造技術(shù)領(lǐng)域,具體地,涉及一種載臺機構(gòu)及半導體加工設備。
背景技術(shù):
等離子體增強化學氣相沉積(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,以下簡稱PECVD)設備是是半導體行業(yè)較為普遍的一種真空鍍膜設備,廣泛用于SIO2、SiNx、SiON等介質(zhì)膜的沉積。
在LED領(lǐng)域,PECVD設備是芯片工藝中重要的鍍膜設備,其通常利用載臺承載晶片。圖1為現(xiàn)有的載臺的俯視圖。請參閱圖1,載臺1通常采用整體式結(jié)構(gòu),其包括多個片位槽2,用以承載和固定晶片。而且,為了避免操作人員在進行取放片操作劃傷晶片,提高取放片效率,在每個片位槽2的邊緣處還設置有取片槽3,該取片槽3的深度大于片位槽2的深度,當需要自取片槽3取出晶片時,操作人員可以使用吸筆自取片槽3掀起晶片,從而可以更方便地取出晶片。
但是,由于取片槽3的深度大于片位槽2的深度,在工藝過程中,取片槽3會對晶片邊緣的沉積速率產(chǎn)生影響,從而造成沉積在晶片表面上的薄膜厚度不均。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一,提出了一種載臺機構(gòu)及半導體加工設備,其可以減小取片槽對晶片邊緣處的沉積速率的影響,從而可以提高薄膜厚度的均勻性。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種載臺機構(gòu),用于承載晶片,包括上載臺、下載臺和旋轉(zhuǎn)軸,其中,所述上載臺和下載臺相互疊置;在所述上載臺上設置有貫穿其厚度的片位槽,所述晶片位于所述片位 槽內(nèi),且由所述下載臺的上表面承載;并且,在所述上載臺上,且位于所述片位槽的邊緣處還設置有貫穿其厚度的第一取片槽;在所述下載臺的上表面設置有第二取片槽;所述上載臺和下載臺可圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸相對旋轉(zhuǎn),以使所述第二取片槽與所述第一取片槽相重合或者完全錯開。
優(yōu)選的,所述上載臺通過相對于所述下載臺正轉(zhuǎn)而使所述第二取片槽與所述第一取片槽相重合;所述上載臺通過相對于所述下載臺反轉(zhuǎn)而使所述第二取片槽與所述第一取片槽完全錯開。
優(yōu)選的,在所述上載臺的中心位置處設置有中心通孔,所述旋轉(zhuǎn)軸豎直向下穿過所述中心通孔,并與所述所述下載臺固定連接;通過旋轉(zhuǎn)所述上載臺,使其與所述下載臺相對旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選的,在所述下載臺的中心位置處設置有中心通孔,所述旋轉(zhuǎn)軸豎直向上穿過所述中心通孔,并與所述上載臺固定連接;通過旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)軸,使所述上載臺與所述下載臺相對旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選的,還包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置,用于驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選的,所述片位槽為一個或多個;多個所述片位槽圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸均勻分布;所述第一取片槽的數(shù)量與所述片位槽的數(shù)量相對應,且二者一一對應地設置;所述第二取片槽的數(shù)量與所述第一取片槽的數(shù)量相對應,且二者一一對應地設置。
作為另一個技術(shù)方案,本發(fā)明還提供一種半導體加工設備,其包括反應腔室,在所述反應腔室內(nèi)設置有載臺機構(gòu),用以承載晶片;所述載臺機構(gòu)采用了本發(fā)明提供的上述載臺機構(gòu)。
優(yōu)選的,還包括上電極組件,所述上電極組件包括勻流腔和射頻電源,其中,所述勻流腔設置在所述反應腔室的頂部,且在所述勻流腔的頂部設置有進氣口,用以向所述勻流腔內(nèi)輸送反應氣體;在所述勻流腔的底部設置有多個出氣口,所述多個出氣口相對于所述載臺機構(gòu)用于承載晶片的表面均勻分布,用以將所述勻流腔內(nèi)的反應氣體輸送至所述反應腔室內(nèi);所述射頻電源與所述勻流腔電連接,用以激發(fā)所述反應腔室內(nèi)的反應氣體形成等離子體。
優(yōu)選的,所述半導體加工設備包括等離子體增強化學氣相沉積 設備,用于在所述晶片上沉積SiO2薄膜、SiNx薄膜或者SiON薄膜。
本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明提供的載臺機構(gòu),其采用分體式結(jié)構(gòu),即由相互疊置的上載臺和下載臺組成,晶片由下載臺的上表面承載,并位于上載臺上貫穿其厚度的片位槽內(nèi)。并且,在上載臺上,且位于片位槽的邊緣處還設置有貫穿其厚度的第一取片槽,在下載臺的上表面設置有第二取片槽,通過使上載臺和下載臺圍繞旋轉(zhuǎn)軸相對旋轉(zhuǎn),可以使第二取片槽與第一取片槽相重合,此時操作人員可以自第一取片槽中暴露出來的第二取片槽進行取片或放片操作;或者,可以使第二取片槽與第一取片槽完全錯開,此時第二取片槽被隱藏在上載臺底部,從而可以減小取片槽對晶片邊緣處的沉積速率的影響,進而可以提高薄膜厚度的均勻性。
本發(fā)明提供的半導體加工設備,其通過采用本發(fā)明提供的上述載臺機構(gòu),可以減小取片槽對晶片邊緣處的沉積速率的影響,從而可以提高薄膜厚度的均勻性。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有的載臺的俯視圖;
圖2為本發(fā)明實施例提供的載臺機構(gòu)的上載臺的俯視圖;
圖3為本發(fā)明實施例提供的載臺機構(gòu)的下載臺的俯視圖;
圖4為本發(fā)明實施例提供的載臺機構(gòu)在進行取放片操作時的俯視圖;
圖5為本發(fā)明實施例提供的載臺機構(gòu)在進行工藝時的俯視圖;以及
圖6為本發(fā)明實施例提供的半導體加工設備的剖視圖。
具體實施方式
為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明提供的載臺機構(gòu)及半導體加工設備進行詳細描述。
請一并參閱圖2-5,載臺機構(gòu)用于承載晶片,其包括上載臺11、 下載臺21和旋轉(zhuǎn)軸31。其中,上載臺11和下載臺21相互疊置,二者的形狀和外徑相同。如圖2所示,在上載臺11上設置有三個貫穿其厚度的片位槽12,且圍繞其軸向中心線均勻分布。晶片(圖中未示出)位于片位槽12內(nèi),且由下載臺21的上表面承載。并且,在上載臺11上,且位于各個片位槽12的邊緣處還設置有貫穿其厚度的第一取片槽13。
如圖3所示,在下載臺21的上表面設置有第二取片槽22,通過使上載臺11和下載臺21圍繞旋轉(zhuǎn)軸31相對旋轉(zhuǎn),可以使第二取片槽22與第一取片槽13相重合,如圖4所示,此時操作人員可以自第一取片槽13中暴露出來的第二取片槽22進行取片或放片操作?;蛘撸梢允沟诙∑?2與第一取片槽13完全錯開,此時第二取片槽22被隱藏在上載臺11或者晶片底部,從而可以減小取片槽對晶片邊緣處的沉積速率的影響,進而可以提高薄膜厚度的均勻性。
優(yōu)選的,上載臺11通過相對于下載臺21正轉(zhuǎn)而使第二取片槽22與第一取片槽13相重合;上載臺11通過相對于下載臺21反轉(zhuǎn)而使第二取片槽22與第一取片槽13完全錯開。這種旋轉(zhuǎn)方式需要旋轉(zhuǎn)的角度較小,效率較高。需要說明的是,所謂正轉(zhuǎn)是指上載臺11相對于下載臺21圍繞旋轉(zhuǎn)軸31沿順時針或逆時針的方向旋轉(zhuǎn),而反轉(zhuǎn)與正轉(zhuǎn)的方向相反。也就是說,若正轉(zhuǎn)是上載臺11相對于下載臺21順時針旋轉(zhuǎn),則反轉(zhuǎn)是上載臺11相對于下載臺21逆時針旋轉(zhuǎn);反之,若正轉(zhuǎn)是上載臺11相對于下載臺21逆時針旋轉(zhuǎn),則反轉(zhuǎn)是上載臺11相對于下載臺21順時針旋轉(zhuǎn)。
當然,在實際應用中,上載臺11還可以采用始終相對于下載臺21正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的方式來實現(xiàn)第二取片槽22與第一取片槽13的重合和完全錯開。容易理解,當上載臺11相對于下載臺21沿一個方向(順時針或逆時針)旋轉(zhuǎn)指定角度時,第二取片槽22與第一取片槽13相互重合;當上載臺11繼續(xù)沿該方向旋轉(zhuǎn)一定的角度時,第二取片槽22與第一取片槽13完全錯開。
在本實施例中,在上載臺11的中心位置處設置有中心通孔,即,該中心通孔的軸線與上載臺11的軸向中心線重合。旋轉(zhuǎn)軸31豎直向 下穿過該中心通孔,并與下載臺21固定連接。在這種情況下,可以通過旋轉(zhuǎn)上載臺11,使其與下載臺21相對旋轉(zhuǎn)。也就是說,上載臺11相對于旋轉(zhuǎn)軸31具有相對旋轉(zhuǎn)運動,而下載臺21相對于旋轉(zhuǎn)軸31固定不動。
當需要進行取放片操作時,通過使上載臺11圍繞旋轉(zhuǎn)軸31旋轉(zhuǎn),直至第二取片槽22與第一取片槽13相重合,即,第二取片槽22可以自第一取片槽13暴露出來,第二取片槽22的位置如圖4中的陰影所示。此時操作人員可以使用吸筆自第二取片槽22取出晶片,或者將晶片放入片位槽12內(nèi)。在進行工藝之前,通過使上載臺11圍繞旋轉(zhuǎn)軸31旋轉(zhuǎn)(可以與之前的旋轉(zhuǎn)方向相反或者沿之前的旋轉(zhuǎn)方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)),直至第二取片槽22與第一取片槽13完全錯開,即,第二取片槽22被隱藏在上載臺11或者晶片底部,第二取片槽22的位置如圖5中的虛線所示,從而可以減小第二取片槽22對晶片邊緣處的沉積速率的影響,進而可以提高薄膜厚度的均勻性。
需要說明的是,在實際應用中,還可以在下載臺21的中心位置處設置有中心通孔,并且旋轉(zhuǎn)軸31豎直向上穿過該中心通孔,并與上載臺11固定連接。在這種情況下,可以通過旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸31,使上載臺11與下載臺21相對旋轉(zhuǎn)。也就是說,通過驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸31旋轉(zhuǎn),來帶動上載臺11相對于下載臺21旋轉(zhuǎn),而下載臺21相對于旋轉(zhuǎn)軸31固定不動。優(yōu)選的,還可以將旋轉(zhuǎn)軸31與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置連接,在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的驅(qū)動下,旋轉(zhuǎn)軸31帶動上載臺11旋轉(zhuǎn),從而可以實現(xiàn)自動控制。
還需要說明的是,在本實施例中,旋轉(zhuǎn)軸31位于上載臺11的中心位置處,但是本發(fā)明并不局限于此,在實際應用中,旋轉(zhuǎn)軸31還可以位于上載臺11的其他任意位置,即,旋轉(zhuǎn)軸31與上載臺11的軸向中心線不相重合,只要上載臺11和下載臺21之間具有相對旋轉(zhuǎn)運動,而使第二取片槽22能夠暴露或者隱藏即可。
進一步需要說明的是,在本實施例中,片位槽為三個,但是本發(fā)明并不局限于此,在實際應用中,片位槽還可以為一個、兩個或四個以上,且兩個以上的片位槽圍繞旋轉(zhuǎn)軸均勻分布。并且,第一取片 槽的數(shù)量與片位槽的數(shù)量相對應,且二者一一對應地設置;第二取片槽的數(shù)量與第一取片槽的數(shù)量相對應,且二者一一對應地設置。
作為另一個技術(shù)方案,圖6為本發(fā)明實施例提供的半導體加工設備的剖視圖。請參閱圖6,半導體加工設備包括反應腔室100和上電極組件。其中,在該反應腔室100內(nèi)設置有載臺機構(gòu)101,用以承載晶片102,該載臺機構(gòu)101采用了本發(fā)明實施例提供的上述載臺機構(gòu)。
上電極組件包括勻流腔103和射頻電源104,其中,勻流腔103設置在反應腔室100的頂部,且在該勻流腔103的頂部設置有進氣口105,用以向勻流腔103內(nèi)輸送反應氣體。在勻流腔103的底部設置有多個出氣口106,多個出氣口106相對于載臺機構(gòu)101用于承載晶片102的表面均勻分布,用以將勻流腔103內(nèi)的反應氣體均勻地輸送至反應腔室100內(nèi)。射頻電源104與勻流腔103電連接,用以激發(fā)反應腔室100內(nèi)的反應氣體形成等離子體,反應氣體發(fā)生分解后的生成物沉積到晶片102的表面形成薄膜。
在實際應用中,上述半導體加工設備可以采用等離子體增強化學氣相沉積設備,用于在晶片102上沉積SiO2薄膜、SiNx薄膜或者SiON薄膜等等。
本發(fā)明實施例提供的半導體加工設備,其通過采用本發(fā)明實施例提供的上述載臺機構(gòu),可以減小取片槽對晶片邊緣處的沉積速率的影響,從而可以提高薄膜厚度的均勻性。
可以理解的是,以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式,然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言,在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下,可以做出各種變型和改進,這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。