CN116598251B - 一种用于半导体设备的搬运架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于半导体设备的搬运架，属于沉积覆膜设备技术领域。包括架体，架体上还设有若干优弧，优弧上固定有锁紧机构，锁紧机构另一端固定在用于承托晶圆的承载环上。承载环分为内圈和外圈，内圈低于外圈，内圈上设有突出于内圈表面的用于支撑晶圆的支撑件；外圈上设有用于凸鞘部插入的凸鞘孔。通过承载环与搬运架架体之间增设锁紧机构，保证了搬运架在加速或者减速过程中晶圆位置的稳定性，以满足沉积的质量及均匀性，保证产品质量；通过在承载环上设有支撑件，降低了晶圆与承载环的接触面积，保障晶圆的品质。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于半导体设备的搬运架，属于沉积覆膜设备技术领域。
背景技术
在半导体沉积设备中，晶圆会在沉积腔室内被承载环(Carrierring)托起、搬运，以改变该载体环上放置的晶圆的位置。在沉积过程中搬运架(SpindlePlate)扮演者非常重要的角色，它通常通过承载环支撑着衬底(或称为基底)，保证衬底(或基底)在高温、真空和等离子体的化学反应环境中，起到支撑衬底、提供旋转运动等多个重要功能，确保沉积过程的稳定性、均匀性和可控性。然而在目前的半导体设备中，搬运架与承载环多为上下平行托举式，这种平行托举的方法，只能在速度缓慢的情况下保持平稳，一旦搬运架加速或减速，承载环和衬底(或称为基底)会受惯性影响失控，进而偏离圆心，从而影响沉积的质量及均匀性，造成衬底(或称为基底)的残次，影响衬底(或称为基底)的良率；另外现有承载环与晶圆之间接触方式为面与面接触，接触面积较大，承载环与晶圆之间温度升高，影响晶圆的品质。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本申请提供一种用于半导体设备的搬运架，通过承载环与搬运架架体之间增设锁紧机构，保证了搬运架在加速或者减速过程中晶圆位置的稳定性，增加了搬运架在传输晶圆时的精度，提升了沉积过程的精准度，以满足沉积的可控性、均匀性，保证产品质量；通过在承载环上设有支撑件，支撑件与晶圆点与点接触，降低了晶圆与承载环的接触面积，解决了承载环温度对于晶圆的影响，保障晶圆的品质。
为实现上述目的，本申请的技术方案提供了一种搬运架，包括架体，架体上还设有若干优弧，优弧上固定有锁紧机构，锁紧机构另一端插接在承载环上，所述的承载环通过点接触的方式承载晶圆。
进一步地，所述的架体中心设有连接孔。
进一步地，所述的锁紧机构包括锁紧块和连接凸鞘，连接凸鞘分为锁紧部、连接部和凸鞘部依次一体成型制成，其中连接部与锁紧部接触的一端为连接部第一连接端，锁紧部位于锁紧块内，连接部外露在锁紧块外，凸鞘部设置在连接部第二连接端且突出于连接部上表面。
进一步地，所述的承载环与凸鞘部插接固定。
进一步地，所述的锁紧块A端固定在优弧侧壁上，锁紧块B端为半封闭凹槽，锁紧部安装在凹槽内，锁紧部与锁紧块B端相契合。
进一步地，连接部第一连接端的宽度小于锁紧部。
进一步地，所述的锁紧块B端凹槽两侧中空区域还设有锁紧垫，将锁紧部密封固定。
进一步地，所述的锁紧块、连接凸鞘和锁紧垫通过真空螺丝连接固定。
进一步地，所述的凸鞘部外表面从下至上分为平直区、收缩区和交汇区，各区逐步过渡连接。
进一步地，所述的收缩区与中轴线夹角为20°。
所述的架体的连接孔与架体下方的旋转升降电机的主轴焊接。
进一步地，架体连接孔上设有法兰盖，法兰盖与架体下方的旋转升降电机的主轴通过螺栓连接。
进一步地，所述的连接孔形状包括但不限于圆形、四边形、任意正多边形。
进一步地，所述架体上设有抓取孔，起到方便安拆的作用。
所述的承载环，分为内圈和外圈，内圈低于外圈，内圈上设有突出于内圈表面的用于支撑晶圆的支撑件；外圈上设有用于凸鞘部插入的凸鞘孔。
所述的凸鞘孔为贯穿外圈的通孔。
进一步地，所述的凸鞘孔为半封闭孔，半封闭孔孔洞位于外圈的底面。
进一步地，所述的外圈下表面还设有用于与加热盘连接的固定鞘。
所述放置在支撑件上的晶圆低于外圈高度。
进一步地，所述的支撑件的形状包括但不限于梯形、圆柱形、圆锥形。
本发明采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：本发明提供了一种用于半导体设备的搬运架，通过承载环与架体之间增设锁紧机构，保证了搬运架在加速或者减速过程中晶圆位置的稳定性，增加了搬运架在传输晶圆时的精度，提升了沉积过程的精准度，以满足沉积的质量及均匀性，保证产品质量。另外，承载环上设有支撑件，降低了晶圆与承载环的接触面积，减少了承载环温度对于晶圆的影响，保障晶圆的品质。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构俯视示意图；
图2为本发明实施例1的局部俯视示意图；
图3为本发明实施例1的局部仰视示意图；
图4为本发明实施例1的锁紧机构仰视示意图；
图5为本发明实施例1的连接凸鞘结构示意图；
图6为图5的侧视示意图；
图7为本发明实施例1的承载环示意图；
图8为本发明实施例2的法兰盖俯视图；
图9为图8的A-A剖面示意图；
图10为本发明实施例2的锁紧机构仰视图；
图11为本发明实施例2的承载环俯视图。
图中序号说明：1.架体；2.连接孔；3.优弧；4.锁紧块；5.连接凸鞘；7.锁紧垫；8.真空螺丝；9.平直区；10.收缩区；11.交汇区；12.法兰盖；13.外边缘；14.内边缘；15.抓取孔；16.贯穿螺栓孔；20.承载环；21.内圈；22.外圈；23.支撑件；24.凸鞘孔；25.固定鞘；41.锁紧块A端；42.锁紧块B端；51.锁紧部；52.连接部；53.凸鞘部；521.连接部第一连接端；522.连接部第二连接端。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：以此为例对本申请做进一步的描述说明。
实施例1：
如图1～7所示，本实施例提供一种用于半导体设备的搬运架，包括架体1，架体1中心设有连接孔2，架体1形状为“十字形”上且还设有四个优弧3，每优弧3上固定有三个锁紧机构，锁紧机构另一端插接在通过点接触的方式承载晶圆的承载环20上。
所述的锁紧机构包括锁紧块4和连接凸鞘5，连接凸鞘5包括锁紧部51、连接部52和凸鞘部53，其中连接部52与锁紧部51接触的一端为连接部第一连接端521，锁紧部51位于锁紧块4内，连接部52外露在锁紧块4外，凸鞘部53设置在连接部第二连接端522且突出于连接部52上表面。
进一步地，所述的承载环20与凸鞘部53插接固定。
进一步地，连接部第一连接端521宽度比锁紧部51窄。
进一步地，所述的锁紧块A端41固定在优弧3侧壁上，锁紧块B端42端部为半封闭凹槽，锁紧部51形状为梯形，锁紧部51安装在凹槽内。
进一步地，所述的锁紧块B端42凹槽两侧中空区域还设有锁紧垫7，将锁紧部51密封固定。
进一步地，所述的锁紧块4、连接凸鞘5的锁紧部51和锁紧垫7通过真空螺丝8连接固定。
进一步地，所述的凸鞘部53外表面从下至上分为平直区9、收缩区10和交汇区11，平直区9、收缩区10和交汇区11依次逐步过渡连接。
进一步地，所述的收缩区10与中轴线夹角为20°。
所述的架体1的连接孔2与架体1下方的旋转升降电机的主轴焊接。
所述的连接孔2形状为圆形。
进一步地，所述架体1上设有抓取孔15，方便操作人员通过手握抓取孔对架体1进行安装或拆除。
所述的承载环20，分为内圈21和外圈22，内圈21低于外圈22，内圈21上设有突出于内圈21表面的用于支撑晶圆的支撑件23，外圈22上设有用于凸鞘部53插入的凸鞘孔24；通过支撑件23与晶圆接触，降低了晶圆与承载环20的接触面积。
所述的凸鞘孔24为通孔，孔洞贯穿外圈22上、下表面。
进一步地，所述的外圈22下表面还设有用于与加热盘连接的固定鞘25。
所述放置在支撑件23上的晶圆低于外圈22高度。
进一步地，所述的支撑件23的形状为梯形。
实施例2：
如图8～11所示，与实施例1不同的是，搬运架架体1的连接孔2上设有法兰盖12，法兰盖12顶盖设有贯穿螺栓孔16，法兰盖12通过螺栓与架体1下方的旋转升降电机的主轴连接，所述的法兰盖12盖底外边缘13低于内边缘14，使得搬运架与主轴更加紧密接触；所述的连接凸鞘5的锁紧部51形状为圆形，锁紧部51安装在锁紧块B端42凹槽内；承载环20的凸鞘孔24为半封闭孔，孔洞未贯穿外圈22的上表面。
实施例3：
与实施例1和2不同的是，连接凸鞘5的连接部第一连接端521宽度等于锁紧部51，如连接部52与锁紧部51共同构成一个长方体，锁紧部51安装在锁紧块B端42凹槽内。
需要说明的是，虽然实施例3的这种锁紧机构也可以解决问题，但因工艺要求，连接凸鞘5尺寸越小越好，通常在搬运架突然变速时，连接凸鞘5易折断；而且这种锁紧机构在搬运架转动过程中，锁紧部51可能会锁紧块在内出现细微偏位。连接孔2与架体1下方的旋转升降电机的主轴连接方式、凸鞘孔24和锁紧机构等均不限制某一实施例。
以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于半导体设备的搬运架，其特征在于，包括架体(1)，架体(1)上还设有若干优弧(3)，优弧(3)上固定有若干锁紧机构，锁紧机构包括锁紧块(4)和连接凸鞘(5)，连接凸鞘(5)分为锁紧部(51)、连接部(52)和凸鞘部(53)依次一体成型制成，其中连接部(52)与锁紧部(51)接触的一端为连接部第一连接端(521)，锁紧部(51)位于锁紧块(4)内，连接部(52)外露在锁紧块(4)外，凸鞘部(53)设置在连接部第二连接端(522)且突出于连接部(52)上表面，承载环(20)与凸鞘部(53)插接固定，所述的承载环(20)通过点接触的方式承载晶圆。
2.根据权利要求1所述的搬运架，其特征在于，锁紧块A端(41)固定在优弧(3)侧壁上，锁紧块B端(42)为半封闭凹槽，锁紧部(51)安装在凹槽内，锁紧部(51)与锁紧块B端(42)相契合；锁紧块B端(42)凹槽两侧中空区域还设有锁紧垫(7)，所述的锁紧块(4)、连接凸鞘(5)和锁紧垫(7)通过真空螺丝(8)连接固定。
3.根据权利要求1所述的搬运架，其特征在于，凸鞘部(53)外表面从下至上分为平直区(9)、收缩区(10)和交汇区(11)，各区逐步过渡连接；所述的收缩区(10)与中轴线夹角为20°。
4.根据权利要求1所述的搬运架，其特征在于，连接部第一连接端(521)的宽度小于锁紧部(51)。
5.根据权利要求1所述的搬运架，其特征在于，连接部第一连接端(521)的宽度等于锁紧部(51)。
6.根据权利要求1所述的搬运架，其特征在于，承载环(20)分为内圈(21)和外圈(22)，内圈(21)低于外圈(22)，内圈(21)上设有突出于内圈(21)表面的用于支撑晶圆的支撑件(23)；外圈(22)上设有用于凸鞘部(53)插入的凸鞘孔(24)。
7.根据权利要求6所述的搬运架，其特征在于，凸鞘孔(24)为贯穿外圈(22)的通孔。
8.根据权利要求6所述的搬运架，其特征在于，外圈(22)下表面还设有用于与加热盘连接的固定鞘(25)；所述放置在支撑件(23)上的晶圆低于外圈(22)高度。
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