CN111128847B - 承载装置及半导体加工设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种承载装置及半导体加工设备。该承载装置设置于工艺腔室内,包括:基座及多个支撑组件;多个支撑组件均设置于基座上,且多个支撑组件相互配合以支撑托盘;支撑组件包括检测部,用于检测支撑组件上受到的压力值。本申请实施例实现了通过支撑组件可以直接对托盘进行检测,可以使得承载装置实现了能够及时发现托盘异常情况,对于无盘、倾斜及碎盘现象均可以通过支撑组件进行检测,从而可以避免承载装置上的托盘发生异常情况。
Description
技术领域
本申请涉及半导体加工技术领域,具体而言,本申请涉及一种承载装置及半导体加工设备。
背景技术
目前,在蓝光、白光发光二极管(LED)制程中,在蓝宝石基板上直接外延生长氮化镓(GaN)的工艺中,一直存在晶格失配和热失配的问题。氮化铝(AlN)材料具有与氮化镓(GaN)相同的晶格结构,较小的热失配,且氮化铝(AlN)与蓝宝石基板的晶格失配度也较小,因此将氮化铝(AlN)作为缓冲层,置入到蓝宝石基板和氮化镓(GaN)之间,在减少外延缺陷,提高外延质量方面受到业界的广泛关注。
采用反应磁控溅射(Reactive Magnetron Sputtering,RMS)工艺制备氮化铝(AlN)薄膜是目前产业界最常用的方法。现有的反应磁控溅射的装置在进行薄膜沉积工艺时,先将托盘在高温下进行烘烤,然后通入氮气(N2)、氩气(Ar)及氧气(O2)等反应气体,进行预溅射,之后进行正式溅射沉积氮化铝(AlN)薄膜。托盘在工艺腔室中受到等离子体的轰击及基座高温的烘烤,使得托盘本身的温度很高,工艺结束后托盘需要冷却后传出工艺腔室外侧。由于托盘非一次性使用的耗材,在实际就用时会反复升温降温,受托盘材质、加工情况及使用次数等情况的影响,很可能在工艺工程中出现碎盘现象,因此检测工艺腔室中托盘是否碎盘对于机台维护和及时恢复有重要影响。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点,提出一种承载装置及半导体加工设备,用以解决现有技术存在托盘状态无法检测的技术问题。
第一个方面,本申请实施例提供了一种承载装置,设置于工艺腔室内,包括:基座及多个支撑组件;多个所述支撑组件均设置于所述基座上,且多个所述支撑组件相互配合以支撑托盘;所述支撑组件包括检测部,用于检测所述支撑组件上受到的压力值。
于本申请的一实施例中,所述支撑组件还包括承载部、以及与所述基座连接的连接部;所述承载部用于承载所述托盘;所述承载部、所述检测部、所述连接部自上而下设置。
于本申请的一实施例中,所述承载装置还包括与所述检测部电连接的控制器,用于根据所述压力值,确定出所述托盘的状态。
于本申请的一实施例中,所述支撑组件还包括隔热套管,所述隔热套管设置于连接部上方,所述承载部及所述检测部均设置于所述隔热套管内,并且所述承载部顶部高于所述隔热套管的顶部。
于本申请的一实施例中,所述支撑组件还包括第一隔热件及第二隔热件,所述第一隔热件位于所述承载部及所述检测部之间,所述第二隔热件位于所述检测部及所述连接部之间。
于本申请的一实施例中,所述连接部上形成有定位环,所述定位环套设于所述隔热套管的底部外侧,用于对所述隔热套管进行定位。
于本申请的一实施例中,所述定位环、所述隔热套管及所述第二隔热件上分别开设有导线孔,用于供所述检测部的导线穿过。
于本申请的一实施例中,所述定位环及所述隔热套管上开设的导线孔的轴线与所述第二隔热件上开设的导线孔的轴线之间的夹角小于180度。
第二个方面,本申请实施例提供了一种半导体加工设备,包括有工艺腔室以及第一个方面提供的承载装置。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是:
本申请实施例通过多个支撑组件对托盘进行支撑并检测,由于支撑组件可以直接对托盘进行检测,可以使得承载装置实现了能够及时发现托盘异常情况,对于无盘、倾斜及碎盘现象均可以通过支撑组件进行检测,从而可以避免承载装置上的托盘发生异常情况。进一步的,由于多个支撑组件可以检测托盘的状态,从而可以避免反应磁控腔室在进行工艺时,而出现的将金属镀制到承载装置的加热组件或者腔室内,从而可以提高应用工艺腔室的产能,进而降低了应用及维护成本。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本申请实施例提供的一种承载装置的俯视示意图;
图2为本申请实施例提供的一种支撑组件的主视剖视示意图;
图3为本申请实施例提供的一种支撑组件的侧视剖视示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请,本申请的实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本申请实施例提供了一种承载装置,该承载装置的结构示意图如图1及图2所示,包括:基座1及多个支撑组件2;多个支撑组件2均设置于基座1上,且多个支撑组件2相互配合以支撑托盘(图中未示出)。支撑组件2包括检测部22,用于检测支撑组件2上受到的压力值,并且根据该压力值确定托盘的状态。如图1及图2所示,基座1可以设置于半导体工艺腔室(图中未示出)内,工艺腔室可以是执行反应磁控溅射的腔室。基座1可以用于承载托盘(图中未示出)并且用于对托盘进行加热,即基座1上可以有设置加热灯管对托盘进行加热。三个支撑组件2可以设置于基座1的上表面,三个支撑组件2可以绕上表面的圆心呈圆周分布。可选地,三个支撑组件2均布于基座1上,并且三个支撑组件2的顶面配合构成一承载面,该承载面在实际应用时可以用于支撑托盘,检测部22可以检测支撑组件2上受到的压力值。
本申请实施例通过多个支撑组件对托盘进行支撑并检测,由于支撑组件可以直接对托盘进行检测,可以使得承载装置实现了能够及时发现托盘异常情况,对于无盘、倾斜及碎盘现象均可以通过支撑组件进行检测,从而可以避免承载装置上的托盘发生异常情况。进一步的,由于多个支撑组件可以检测托盘的状态,从而可以避免反应磁控腔室在进行工艺时,而出现的将金属镀制到承载装置的加热组件或者腔室内,从而可以提高应用工艺腔室的产能,进而降低了应用及维护成本。
需要说明的是,本申请实施例并不限定支撑组件2的具体数量及排布方式,例如其也可以采用三个以上并且采用矩形或者多边形排布方式。因此本申请实施例对此并不进行限定,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,支撑组件2还包括承载部21、以及与基座1连接的连接部23;承载部21用于承载托盘;承载部21、检测部22、连接部23自上而下设置。可选地,承载装置还包括与检测部电连接的控制器,用于根据压力值,确定出托盘的状态。
如图1及图2所示,各支撑组件2均可以包括由上至下依次设置的承载部21、检测部22及连接部23。承载部21可以直接顶抵于托盘的底部以对其进行支撑。连接部23可以固定设置于基座1的上表面,连接部23上可以设置有安装孔3,安装孔3内可以设置有螺栓与基座1连接,但是本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。检测部22可以检测承载部21的压力变化,以输出压力值,控制器与检测部电连接,控制器可以根据检测部22检测到的压力值确定托盘的状态。例如当三个支撑组件2的检测部22的压力值均为零时,可以判定基座1当前没有托盘,或者当任意一个支撑组件2与其它支撑组件2的压力值不同时,则可以判断托盘为倾斜状态或者已经碎。
于本申请的一实施例中,如图2所示,支撑组件2还包括隔热套管24,隔热套管24设置于连接部23上方,承载部21及检测部22均设置于隔热套管24内,并且承载部21顶部高于隔热套管24的顶部。具体来说,隔热套管24可以隔热材料制成的中空管状结构。隔热套管24的底部可以采用粘接的方式设置于连接部23的上表面,但是本申请实施例并不以此为限。承载部21及检测部22均可以设置于隔热套管24的内部,承载部21的顶部可以高于隔热套管24的顶部,以用于承载托盘。采用上述设计,可以有效隔绝外部的热辐射,避免热辐射对检测部22造成损坏,从而可以有效降低检测部22的故障率以及延长检测部22的使用寿命。进一步的,还可以有效降低承载装置的故障率以及延长使用寿命。
需要说明的是,本申请实施例并不限定隔垫套管的具体实施方式,例如隔热套管24也可以采用其它结构。因此本申请实施例对此并不进行限定,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整。
于本申请的一实施例中,如图2所示,支撑组件2还包括第一隔热件25及第二隔热件26,第一隔热件25位于承载部21及检测部22之间,第二隔热件26位于检测部22及连接部23之间。具体来说,第一隔热件25及第二隔热件26均可以采用隔热材料制成,并且第一隔热件25及第二隔热件26均可以圆柱形结构。在实际应用时,第一隔热件25及第二隔热件26可以分别设置检测检测部22上下两端,用于防止热辐射对检测部22造成伤害。采用上述设计,可以进一步的降低检测部22的故障率以及延长检测部22的使用寿命。
需要说明的是,本申请实施例并不限定第一隔热件25及第二隔热件26的具体实施方式,两者的形状可以与隔热套筒对应设置,例如其二者也可以采用立方体结构。因此本申请实施例对此并不进行限定,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,如图2所示,连接部23上形成有定位环27,定位环27套设于隔热套管24的底部外侧,用于对隔热套管24进行定位。连接部23具体可以圆形板状结构,其中部可以凸设有圆形的定位环27,隔热套管24的底部可以容置于定位环27内,定位环27可以对隔热套管24进行定位,防止隔热套管24倾斜,从而可以有效提高支撑组件2的稳定性,进而可以防止由于支撑组件2造成的托盘倾斜现象。需要说明的是,本申请实施例对于定位环的具体形状并不进行限定,其可以与隔热套筒的形状对应设置。因此本申请实施例对此并不进行限定,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整。
于本申请一实施例中,定位环27、隔热套管24及第二隔热件26上分别开设有导线孔4,用于供检测部22的导线穿过。可选地,定位环27及隔热套管24上开设的导线孔4的轴线与第二隔热件26上开设的导线孔4的轴线之间的夹角小于180度。
如图2及图3所示,定位环27、隔热套管24以及第二隔热件26分别开设有导线孔4。具体来说,定位环27与隔热套管24的侧壁上开设有导线孔4,导线孔4可以先沿定位环27及隔热套管24的径向延伸设置。第二隔热件26上贯穿有导线孔4,导线孔4沿第二隔热件26的轴向延伸设置。定位环27及隔热套管24上开设的导线孔4的轴线与第二隔热件26上开设的导线孔4轴线之间夹角为90度,由此可以使得检测部22的导线5由支撑组件2的侧面引入,从而便于将支撑组件2安装于托盘1上。需要说明的是,本申请实施例并不限定夹角的具体度数,例如其也可以小于90度或者大小90度小于等于180度之间的任意数值。导线5可以穿设于导线孔4内并且与检测部22的底部电连接。采用上述设计,可以使得支撑组件2的结构较为简单,而且还可以避免导线5与基座1发生干涉,从而使得承载装置的结构较为简单,并且可以有效降低故障率。
于本申请的一实施例中,隔热套管24、第一隔热件25及第二隔热件26均为陶瓷材质制成。如图2至图3所示,隔热套管24、第一隔热件25及第二隔热件26均可以采用陶瓷材质制成,采用上述设计,不仅可以较好的保护检测部22,而且还可以有效保护承载部21,防止承载部21的性能发生变化从而影响反应磁控溅射的工艺结果。进一步的,采用上述设计还可以有效降低承载装置的制造及使用成本,进而可以有效提高本申请实施例的经济效益。
于本申请的一实施例中,承载部21及连接部23均为合金钢材质制成。如图2至图3所示,承载部21具体可以采用合金钢材质制成,采用该设计可以避免高温状态下,承载部21的硬度及其它性能发生变化。但是本申请实施例并不以此为限,承载部21也可以采用其它合金材质制成。
于本申请的一实施例中,检测部22为压力传感器或者重力传感器。如图2至图3所示,检测部22具体可以采用压力传感器或者重力传感器,检测部22可以通过检测承载部21上的重力变化,以实现对托盘状态进行实时监测。采用上述设计,不仅可以降低本申请实施例的应用成本,而且在实际应用时无需考虑开始位置和结束,从而可以降低机台调试的工作量,进而可以有效提高产能。
在一具体实施方式中,三个支撑组件2的检测部22的检测压力值可以传输到外部处理系统中,外部处理系统(图中未示出)接收到检测部22的检测压力值之后,按照预设的判断标准(例如,定义用“0”表征基座上没有托盘的状态,用“1”表征基座上正常放置有托盘,等等。),来辨别此时的基座上是否正常放置有托盘。结合图1至3所示,当基座上没有托盘时,三个支撑组件2的检测部22的检测压力值可以均为0,当基座上正常放置有托盘时,三个检测部22的检测压力值可以均为1。当托盘倾斜,此时只有一个支撑组件2被压,因此会有两个支撑组件2的检测部22的压力检测值为0。当托盘发生部分碎盘时,此时可能会有两个检测部22的压力检测值为0,或者其任意一个检测部22的压力检测值为0;而当托盘全部碎裂时,三个检测部22的压力检测值均为0。而当托盘碎裂并且均靠在三个个检测部22上时,此时三个检测部的压力检测值小于1且大于0。综上所述:当某一压力检测值出现异常,外部处理系统完全可以判定出现托盘异常,且可知道托盘是倾斜还是碎裂。
另一方面,外部处理系统还可以连接一报警装置,一旦判断出托盘异常,则可控制报警装置发出警报,待人工赶往现场或者外部处理系统自动排除问题后再进行工艺过程,可很大程度上避免工艺失败造成的各类损失。
基于同一发明构思,本申请实施例提供一种半导体加工设备,包括有工艺腔室以及如上述各实施例中提供的承载装置。
应用本申请实施例,至少能够实现如下有益效果:
本申请实施例通过多个支撑组件对托盘进行支撑并检测,由于支撑组件可以直接对托盘进行检测,可以使得承载装置实现了能够及时发现托盘异常情况,对于无盘、倾斜及碎盘现象均可以通过支撑组件进行检测,从而可以避免承载装置上的托盘发生异常情况。进一步的,由于多个支撑组件可以检测托盘的状态,从而可以避免反应磁控腔室在进行工艺时,而出现的将金属镀制到承载装置的加热组件或者腔室内,从而可以提高应用工艺腔室的产能,进而降低了应用及维护成本。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (7)
1.一种承载装置,设置于半导体工艺腔室内,其特征在于,包括:基座及多个支撑组件;
多个所述支撑组件均设置于所述基座上,且多个所述支撑组件相互配合以支撑托盘;
每个所述支撑组件均包括检测部,用于检测各个所述支撑组件上受到的压力值,并根据各个所述支撑组件上受到的压力值检测所述支撑托盘是否碎盘;
所述支撑组件还包括承载部以及与所述基座连接的连接部;
所述承载部用于承载所述托盘;所述承载部、所述检测部、所述连接部自上而下设置;
所述承载装置还包括隔热套管、第一隔热件及第二隔热件,所述隔热套管设置于连接部上方,所述承载部及所述检测部均设置于所述隔热套管内,并且所述承载部顶部高于所述隔热套管的顶部;
所述第一隔热件位于所述承载部及所述检测部之间,所述第二隔热件位于所述检测部及所述连接部之间。
2.如权利要求1所述的承载装置,其特征在于,所述承载装置还包括与所述检测部电连接的控制器,用于根据所述压力值,确定出所述托盘的状态。
3.如权利要求1所述的承载装置,其特征在于,所述连接部上形成有定位环,所述定位环套设于所述隔热套管底部外侧,用于对所述隔热套管进行定位。
4.如权利要求3所述的承载装置,其特征在于,所述定位环、所述隔热套管及所述第二隔热件上分别开设有导线孔,用于供所述检测部的导线穿过。
5.如权利要求4所述的承载装置,其特征在于,所述定位环及所述隔热套管上开设的导线孔的轴线与所述第二隔热件上开设的导线孔的轴线之间的夹角小于180度。
6.如权利要求1至5的任一所述的承载装置,其特征在于,所述检测部为压力传感器或者重力传感器。
7.一种半导体加工设备,包括有工艺腔室,其特征在于,所述工艺腔室内设置有如权利要求1至6的任一所述的承载装置。
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