CN111211085A - 半导体设备的晶片承载装置及半导体加工设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体设备的晶片承载装置及半导体加工设备，其中，承载装置包括基座和顶针，且基座中设置有供顶针穿过的通孔，顶针与通孔之间设置有预设尺寸的间隙，形成可供气体通过的排气通道。本发明提供的承载装置及半导体加工设备，不仅能够提高晶片下落至在基座上的准确度，还能够提高晶片在工艺中的温度均匀性，从而提高晶片的加工效果，并且能够降低半导体设备的晶片承载装置及半导体加工设备的成本及加工难度。

Description

半导体设备的晶片承载装置及半导体加工设备
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域，具体地，涉及一种半导体设备的晶片承载装置及半导体加工设备。
背景技术
外延工艺是利用化学反应，在晶圆上生长一层薄膜，随着集成电路产业向先进制程发展，对晶圆边缘的厚度均匀性要求越来越高。目前，将晶圆放置在基座上，通常是通过贯穿基座设置、且能够相对于基座升降的顶针来实现的，具体的，在顶针上承载有晶圆后，顶针会携带晶圆下降，以使晶圆降落至基座上。
但是，在晶圆落至基座上的瞬间，晶圆与基座之间的气体会从晶圆的边缘不均匀的排出，而气体的排出会对晶圆的边缘产生作用力，导致晶圆在这个瞬间发生移动，使晶圆的圆心偏离基座中心，甚至使晶圆的部分边缘贴靠在基座的边缘上，这样就会对外延工艺后晶圆的边缘的参数(例如厚度均匀性)产生一定影响。
现有技术中通常会考虑在基座上单独加工很多通孔，以便于晶圆与基座之间的气体能够顺利排除，但是，这种基座由于需要加工很多通孔，导致加工难度大，成本高。并且，基座在加工工艺中会对晶圆有导热效果，而过多的通孔会影响基座对晶圆的导热，使晶圆的温度均匀性变差。另外，基座上过多的通孔还会使基座下方的红外光过多的直射到晶圆的背面，导致晶圆被直射的部分温度较高，不利于晶圆整体均匀性的控制。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体设备的晶片承载装置及半导体加工设备，其不仅能够提高晶片下落至在基座上的准确度，还能够提高晶片在工艺中的温度均匀性，从而提高晶片的加工效果，并且能够降低半导体设备的晶片承载装置及半导体加工设备的成本及加工难度。
为实现本发明的目的而提供一种半导体设备的晶片承载装置，包括基座和顶针，且所述基座中设置有供所述顶针穿过的通孔，所述顶针与所述通孔之间设置有预设尺寸的间隙，形成可供气体通过的排气通道。
优选的，所述顶针为柱状，且所述顶针的横截面呈多边形。
优选的，所述通孔为圆孔，且所述顶针的每个侧棱与所述通孔的内壁之间具有第一缝隙。
优选的，所述第一缝隙的取值范围为大于0mm，小于或等于0.5mm。
优选的，所述顶针与所述通孔同轴。
优选的，所述顶针为圆柱状，且所述顶针与所述通孔同轴。
优选的，所述通孔为多边形孔，且所述顶针的外壁与所述通孔的内壁之间具有第二缝隙。
优选的，所述第二缝隙的取值范围为大于0mm，小于或等于0.5mm。
优选的，所述通孔为多边形孔或者圆孔，且所述顶针与所述通孔同轴。
本发明还提供一种半导体加工设备，包括如本发明提供的半导体设备的晶片承载装置。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的半导体设备的晶片承载装置，通过在顶针与供顶针穿过的通孔之间设置有预设尺寸的间隙，形成可供气体通过的排气通道，以使晶片与基座之间的气体，能够在晶片下降的过程中，从顶针与通孔之间的排气通道中排出，以减少晶片落至基座上的瞬间，从晶片的边缘排出的气体，减小由于气体从晶片的边缘排出，而对晶片产生的作用力，从而减小晶片下落至在基座上时，晶片的位移量，提高晶片下落至在基座上的准确度，进而提高晶片的加工效果。并且，本发明提供的半导体设备的晶片承载装置，无需在基座上单独设置额外的通孔就可以使晶片与基座之间的气体顺利排出，从而避免因单独设置的额外通孔，造成的晶片在加工工艺中温度均匀性较差的情况出现，进而能够提高晶片在工艺中的温度均匀性，这也能够提高晶片的加工效果，并且降低了半导体设备的晶片承载装置的成本及加工难度。
本发明提供的半导体加工设备，借助本发明提供的半导体设备的晶片承载装置，不仅能够提高晶片下落至在基座上的准确度，还能够提高晶片在工艺中的温度均匀性，从而提高晶片的加工效果，并且能够降低半导体加工设备的成本及加工难度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的半导体设备的晶片承载装置的结构示意图；
图2为本发明第一实施例提供的半导体设备的晶片承载装置中顶针及通孔的结构示意图；
图3为本发明第二实施例提供的半导体设备的晶片承载装置中顶针及通孔的结构示意图；
附图标记说明：
1-基座；11-通孔；12-顶针；13-排气通道；2-晶片。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的半导体设备的晶片承载装置及半导体加工设备进行详细描述。
如图1-图3所示，本实施例提供一种半导体设备的晶片承载装置，包括基座1和顶针12，且基座1中设置有供顶针12穿过的通孔11，顶针12与通孔11之间设置有预设尺寸的间隙，形成可供气体通过的排气通道13。
本实施例提供的半导体设备的晶片承载装置，通过在顶针12与供顶针12穿过的通孔11之间设置有预设尺寸的间隙，形成可供气体通过的排气通道13，以使晶片2与基座1之间的气体，能够在顶针12支撑晶片2下降的过程中，从顶针12与通孔11之间的排气通道13中排出，以减少晶片2落至基座1上的瞬间，从晶片2的边缘排出的气体，减小由于气体从晶片2的边缘排出，而对晶片2产生的作用力，从而减小晶片2下落至在基座1上时，晶片2的位移量，提高晶片2下落至在基座1上的准确度，进而提高晶片2的加工效果。并且，本实施例提供的半导体设备的晶片承载装置，无需在基座1上单独设置额外的通孔就可以使晶片2与基座1之间的气体顺利排出，从而避免因单独设置的额外通孔，造成的晶片2在加工工艺中温度均匀性较差的情况出现，进而能够提高晶片2在工艺中的温度均匀性，这也能够提高晶片2的加工效果，并且降低了半导体设备的晶片承载装置的成本及加工难度。
如图2所示，在本发明的第一实施例中，顶针12可以为柱状，且顶针12的横截面呈多边形。即，顶针12可以为棱柱体。
具体的，通孔11可以为圆孔，在顶针12穿入至通孔11中时，顶针12的每个侧面与通孔11的内周壁之间就具有间隙，该间隙就能够形成供气体通过的排气通道13，当顶针12支撑晶片2下降时，晶片2与基座1之间的气体就可以从顶针12的侧面与通孔11的内周壁之间的排气通道13排出，并且这样的设计还可以通过通孔11的内周壁对顶针12的侧棱进行限位，以避免顶针12在升降过程中产生晃动，从而提高顶针12升降晶片2的稳定性，以进一步提高晶片2下落至在基座1上的准确度，进而进一步提高工艺效果。但是，在第二实施例中，通孔11比不限于圆孔。
在第一实施例中，通孔11为圆孔，且顶针12的每个侧棱与通孔11的内壁之间具有第一缝隙，以降低顶针12在通孔11中升降的过程中，顶针12的侧棱与通孔11的内周壁产生摩擦，导致顶针12和通孔11的损伤，提高半导体设备的晶片承载装置的使用寿命。
优选的，在第一实施例中，第一缝隙的取值范围为大于0mm，小于或等于0.5mm。第一缝隙的取值不宜过大，以避免顶针12在升降过程中，在通孔11中产生大范围晃动，这样既能够使晶片2下落至在基座1上具有较高的准确度，又能够避免顶针12和通孔11的损坏，第一缝隙的取值越小，顶针12在升降过程中，在通孔11中产生晃动的幅度越小。但是，第一缝隙的取值范围并不限于此，可以根据实际需要进行调整。
优选的，在第一实施例中，顶针12与通孔11同轴，以提高顶针12在升降过程中的稳定性，从而提高顶针12支撑晶片2的稳定性，进一步提高晶片2下降至基座1上时位置的准确度，进而进一步提高工艺效果。
优选的，在第一实施例中，顶针12的径向截面呈正多边形。可选的，顶针12的径向截面呈正三角形。
如图3所示，在本发明的第二实施例中，顶针12为圆柱状，且顶针12与通孔11同轴。
具体的，通孔11可以为多边形孔，在顶针12穿入至通孔11中时，顶针12的周壁与通孔11的相邻两侧内壁之间形成能够供气体通过的排气通道13，当顶针12支撑晶片2下降时，晶片2与基座1之间的气体就可以从顶针12的周壁与通孔11的相邻两侧内壁之间的排气通道13排出，并且这样的设计还可以通过通孔11的内壁对顶针12的周壁进行限位，以避免顶针12在升降过程中产生晃动，从而提高顶针12升降晶片2的稳定性，以进一步提高晶片2下落至在基座1上的准确度，进而进一步提高工艺效果。但是，在第二实施例中，通孔11比不限于多边形孔。
在第二实施例中，通孔11为多边形孔，且顶针12的外壁与通孔11的内壁之间具有第二缝隙，以降低顶针12在通孔11中升降的过程中，顶针12的侧棱与通孔11的内周壁产生摩擦，导致顶针12和通孔11的损伤，提高半导体设备的晶片承载装置的使用寿命。
优选的，在第一实施例中，第二缝隙的取值范围为大于0mm，小于或等于0.5mm。第二缝隙的取值不宜过大，以避免顶针12在升降过程中，在通孔11中产生大范围晃动，这样既能够使晶片2下落至在基座1上具有较高的准确度，又能够避免顶针12和通孔11的损坏，第二缝隙的取值越小，顶针12在升降过程中，在通孔11中产生晃动的幅度越小。但是，第二缝隙的取值范围并不限于此，可以根据实际需要进行调整。
优选的，在第二实施例中，通孔11为正多边形孔。可选的，通孔11的径向截面呈正三角形。
在以上各实施例中，通孔11为多边形孔或者圆孔，且顶针12与通孔11同轴，避免顶针12在升降过程中，与通孔11的内壁发生碰撞，以提高顶针12在升降过程中的稳定性，从而提高顶针12支撑晶片2的稳定性，进一步提高晶片2下降至基座1上时位置的准确度，进而进一步提高工艺效果。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种半导体加工设备，包括如本实施例提供的半导体设备的晶片承载装置。
本实施例提供的半导体加工设备，借助本实施例提供的半导体设备的晶片承载装置，不仅能够提高晶片2下落至在基座1上的准确度，还能够提高晶片2在工艺中的温度均匀性，从而提高晶片2的加工效果，并且能够降低半导体加工设备的成本及加工难度。
综上所述，本实施例提供的半导体设备的晶片承载装置及半导体加工设备，不仅能够提高晶片2下落至在基座1上的准确度，还能够提高晶片2在工艺中的温度均匀性，从而提高晶片2的加工效果，并且能够降低半导体设备的晶片承载装置及半导体加工设备的成本及加工难度。
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。

Claims (10)

1.一种半导体设备的晶片承载装置，包括基座和顶针，且所述基座中设置有供所述顶针穿过的通孔，其特征在于，所述顶针与所述通孔之间设置有预设尺寸的间隙，形成可供气体通过的排气通道。
2.根据权利要求1所述的半导体设备的晶片承载装置，其特征在于，所述顶针为柱状，且所述顶针的横截面呈多边形。
3.根据权利要求2所述的半导体设备的晶片承载装置，其特征在于，所述通孔为圆孔，且所述顶针的每个侧棱与所述通孔的内壁之间具有第一缝隙。
4.根据权利要求3所述的半导体设备的晶片承载装置，其特征在于，所述第一缝隙的取值范围为大于0mm，小于或等于0.5mm。
5.根据权利要求2所述的半导体设备的晶片承载装置，其特征在于，所述顶针与所述通孔同轴。
6.根据权利要求1所述的半导体设备的晶片承载装置，其特征在于，所述顶针为圆柱状，且所述顶针与所述通孔同轴。
7.根据权利要求5所述的半导体设备的晶片承载装置，其特征在于，所述通孔为多边形孔，且所述顶针的外壁与所述通孔的内壁之间具有第二缝隙。
8.根据权利要求6所述的半导体设备的晶片承载装置，其特征在于，所述第二缝隙的取值范围为大于0mm，小于或等于0.5mm。
9.根据权利要求1所述的半导体设备的晶片承载装置，其特征在于，所述通孔为多边形孔或者圆孔，且所述顶针与所述通孔同轴。
10.一种半导体加工设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的半导体设备的晶片承载装置。
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