CN208743270U - 晶圆基座及晶圆处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆基座及晶圆处理装置。所述晶圆基座，包括用于承载晶圆的基板，还包括用于支撑所述基板的波纹管以及位于所述基板与所述波纹管之间的法兰；所述法兰的侧壁具有至少一进气孔，气体经所述进气孔自所述法兰的侧壁夹层进入所述波纹管，以对所述波纹管内壁进行涡流吹扫。本实用新型有效的去除所述波纹管内壁沉积的颗粒物，尤其是对于位于波纹结构凹槽缝隙内的颗粒物进行了彻底的清除，延长了波纹管的使用寿命及机台保养维护周期，改善了晶圆机台的加工效率及产品质量。

Description

晶圆基座及晶圆处理装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆基座及晶圆处理装置。

背景技术

随着集成电路制造技术的飞速发展，集成电路的特征尺寸也在不断的减小，在一片半导体晶圆上，半导体器件的数量不断增加。为了满足半导体器件数量增多的要求，在一片半导体晶圆上往往包括多层结构的半导体器件，而相邻层的半导体器件通过金属互连结构实现电连接，从而在特定面积的晶圆上增加半导体器件数量，提高半导体器件的集成度。然而，随着集成电路结构的日益复杂，对于晶圆的要求也不断提高。

晶圆基座是晶圆制造过程中用于承载晶圆的重要结构部件。一般来说，晶圆基座包括用于承载晶圆的基板以及用于支撑所述基本的波纹管。所述波纹管在马达等驱动器的驱动下，带动所述基板沿所述晶圆基座的轴向方向进行升降运动，以满足位于所述基板上的晶圆不同的制程工艺需求。

但是，现有的波纹管内部的波纹结构由环形凸起与环形凹槽交替构成，以形成类似褶皱的结构。在对位于所述基板上的晶圆进行加工的过程中，反应生成物、副产物或者其他颗粒物会掉落至所述基板的下方，进而附着到存在大量褶皱的波纹管的内壁以及底部。

目前主流的晶圆基座清理方法是RPS(Remote Plasma Source，远程等离子源)方法，即利用RPS解离NF₃产生氟离子，通过氟离子与颗粒物反应生成气体，然后利用真空泵将气体抽走。然而，由于波纹管内部的波纹结构，使得沉积于所述波纹管内壁的颗粒物很难通过RPS方法清除。随着波纹管内颗粒物的增多，成为粒子源，会降低晶圆处理机台的加工效率，甚至是导致晶圆产品质量的下降。

因此，如何有效去除晶圆基座波纹管内的颗粒物，确保晶圆制程持续、稳定的进行，是目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种晶圆基座及晶圆处理装置，用于解决现有晶圆基座的波纹管内沉积的颗粒物难以清除的问题，以确保晶圆制程持续、稳定的进行。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种晶圆基座，包括用于承载晶圆的基板，还包括用于支撑所述基板的波纹管以及位于所述基板与所述波纹管之间的法兰；所述法兰的侧壁具有至少一进气孔，气体经所述进气孔自所述法兰的侧壁夹层进入所述波纹管，以对所述波纹管内壁进行涡流吹扫。

优选的，所述法兰包括主体以及贯穿所述主体的中空腔体；所述主体包括相对设置的第一连接端、第二连接端以及位于所述第一连接端与所述第二连接端之间的所述侧壁；所述第一连接端用于与所述基板连接，所述第二连接端用于与所述波纹管连接；所述第二连接端具有至少一出气孔；所述侧壁的夹层内具有至少一弧形通道，所述弧形通道的一端连接所述进气孔、另一端连接所述出气孔，使得进入所述波纹管的气流方向为沿所述波纹管内壁上波纹结构的圆弧切线方向。

优选的，至少一进气孔包括多个进气孔，且多个进气孔关于所述法兰的轴向对称分布；至少一出气孔包括与多个进气孔一一对应的多个出气孔，至少一弧形通道包括与多个进气孔以及多个出气孔均一一对应的多个弧形通道。

优选的，所述波纹管的顶端与所述法兰的第二连接端连接，所述波纹管的底端具有一排气口，气体对所述波纹管内壁进行涡流吹扫后经所述排气口排出。

优选的，还包括真空泵及排气管，所述排气管的一端连通所述排气口、另一端连接所述真空泵。

优选的，还包括安装于所述排气管中的第一阀门，用于控制所述真空泵与所述排气口是否连通。

优选的，还包括气源、进气管和第二阀门，所述进气管的一端连通所述气源、另一端连通所述进气孔；所述第二阀门安装于所述进气管中，用于调整所述气体自所述气源进入所述进气孔的流速。

优选的，所述气体为氮气或惰性气体。

为了解决上述问题，本实用新型还提供了一种晶圆处理装置，包括如上任一项所述的晶圆基座。

本实用新型提供的晶圆基座及晶圆处理装置，通过在连接基板和波纹管的法兰的侧壁设置进气孔，使得气体经所述进气孔自所述法兰的侧壁夹层进入所述波纹管，从而在波纹管内形成涡流气体，对具有大量波纹结构的波纹管内壁进行涡流气体吹扫，从而有效的去除所述波纹管内壁沉积的颗粒物，尤其是对于位于波纹结构凹槽缝隙内的颗粒物进行了彻底的清除，延长了波纹管的使用寿命及机台保养维护周期，改善了晶圆机台的加工效率及产品质量。

附图说明

附图1是本具体实施方式中晶圆基座的结构示意图；

附图2是本具体实施方式中法兰的立体结构示意图；

附图3是本具体实施方式中法兰沿其径向方向的截面示意图；

附图4是本具体实施方式中法兰沿其轴向方向的截面示意图；

附图5是本具体实施方式中波纹管内涡流气体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的晶圆基座及晶圆处理装置的具体实施方式做详细说明。

本具体实施方式提供了一种晶圆基座，附图1是本具体实施方式中晶圆基座的结构示意图，附图2是本具体实施方式中法兰的立体结构示意图，附图3是本具体实施方式中法兰沿其径向方向的截面示意图，附图4是本具体实施方式中法兰沿其轴向方向的截面示意图，附图5是本具体实施方式中波纹管内涡流气体的结构示意图。

如图1所示，本具体实施方式提供的晶圆基座，包括用于承载晶圆的基板11，还包括用于支撑所述基板11的波纹管12以及位于所述基板11与所述波纹管12之间的法兰13；所述法兰13的侧壁21具有至少一进气孔131，气体经所述进气孔131自所述法兰13的侧壁21夹层进入所述波纹管12，以对所述波纹管12内壁进行涡流吹扫。优选的，所述气体可以为氮气、惰性气体或者压缩空气。例如，所述气体可以为惰性气体中的氩气。

具体来说，在对所述波纹管12进行清洁时，气体自所述进气孔131进入所述法兰13的侧壁21的夹层区域，再经所述夹层区域进入所述波纹管12内部，由于所述法兰13的侧壁与所述波纹管12的内壁接触，因此，所述气体自所述夹层区域沿所述波纹管12内壁上的波纹结构的圆弧切线方向进入所述波纹管12内部，并在所述波纹管12内部形成如图5所示的涡流气体，通过所述涡流气体对所述波纹管12内壁波纹结构中的凹槽缝隙进行吹扫，从而有效去除沉积于所述波纹管12内壁上的颗粒物。图5中的箭头方向为气体在所述波纹管12内部的气体流向。

优选的，所述法兰13包括主体以及贯穿所述主体的中空腔体24；所述主体包括相对设置的第一连接端22、第二连接端23以及位于所述第一连接端22与所述第二连接端23之间的所述侧壁21；所述第一连接端22用于与所述基板11连接，所述第二连接端23用于与所述波纹管12连接；所述第二连接端23具有至少一出气孔25；所述侧壁21的夹层内具有至少一弧形通道，所述弧形通道的一端连接所述进气孔131、另一端连接所述出气孔25，使得进入所述波纹管12的气流方向为沿所述波纹管12内壁上波纹结构的圆弧切线方向。所述出气孔25及所述弧形通道的设置，有助于进一步限定所述气体进入所述波纹管12内部的方向，以进一步实现对所述波纹管12内壁的清洁。其中，所述波纹结构是指，所述波纹管12内部由环形凸起与环形凹槽交替构成的结构。图4中的箭头方向表示气体进入所述波纹管12的方向，即气体沿波纹结构的圆弧切线方向进入所述波纹管12。

为了更彻底的清除所述波纹管内壁上沉积的颗粒物，优选的，至少一进气孔131包括多个进气孔131，且多个进气孔131关于所述法兰13的轴向对称分布；至少一出气孔25包括与多个进气孔131一一对应的多个出气孔25，至少一弧形通道包括与多个进气孔131以及多个出气孔25均一一对应的多个弧形通道。

优选的，所述波纹管12的顶端与所述法兰13的第二连接端23连接，所述波纹管12的底端具有一排气口17，气体对所述波纹管12内壁进行涡流吹扫后经所述排气口17排出。所述排气口17的设置，一方面有助于限定气体流动的方向，更利于涡流气体的形成；另一方面还能够将从所述波纹管12的内壁吹扫下来的颗粒物更加彻底的排出所述波纹管12。

为了进一步提高所述晶圆基座使用的灵活性，优选的，所述晶圆基座还包括真空泵15及排气管14，所述排气管14的一端连通所述排气口17、另一端连接所述真空泵15。更优选的，所述晶圆基座还包括安装于所述排气管14中的第一阀门16，用于控制所述真空泵15与所述排气口17是否连通。

为了进一步提高所述晶圆基座使用的灵活性，优选的，所述晶圆基座还包括气源41、进气管42和第二阀门43，所述进气管42的一端连通所述气源41、另一端连通所述进气孔131；所述第二阀门43安装于所述进气管42中，用于调整所述气体自所述气源41进入所述进气孔131的流速。

具体来说，当需要对所述波纹管12的内壁的清洁时，所述第一阀门16与所述第二阀门43开启。通过所述第二阀门43调整所述气体进入所述波纹管12的流速，以适应所述波纹管12内壁沉积的颗粒物种类、所述波纹管12内壁沉积的颗粒物量或者波纹管洁净度的要求。本领域技术人员还能够通过所述第一阀门16调整气体自所述波纹管12内部抽出的速率，以进一步提高所述晶圆基座自清洁的灵活性。

不仅如此，本具体实施方式还提供了一种晶圆处理装置，包括如上任一项所述的晶圆基座。

本具体实施方式提供的晶圆基座及晶圆处理装置，通过在连接基板和波纹管的法兰的侧壁设置进气孔，使得气体经所述进气孔自所述法兰的侧壁夹层进入所述波纹管，从而在波纹管内形成涡流气体，对具有大量波纹结构的波纹管内壁进行涡流气体吹扫，从而有效的去除所述波纹管内壁沉积的颗粒物，尤其是对于位于波纹结构凹槽缝隙内的颗粒物进行了彻底的清除，延长了波纹管的使用寿命及机台保养维护周期，改善了晶圆机台的加工效率及产品质量。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种晶圆基座，包括用于承载晶圆的基板，其特征在于，还包括用于支撑所述基板的波纹管以及位于所述基板与所述波纹管之间的法兰；所述法兰的侧壁具有至少一进气孔，气体经所述进气孔自所述法兰的侧壁夹层进入所述波纹管，以对所述波纹管内壁进行涡流吹扫。

2.根据权利要求1所述的晶圆基座，其特征在于，所述法兰包括主体以及贯穿所述主体的中空腔体；所述主体包括相对设置的第一连接端、第二连接端以及位于所述第一连接端与所述第二连接端之间的所述侧壁；所述第一连接端用于与所述基板连接，所述第二连接端用于与所述波纹管连接；所述第二连接端具有至少一出气孔；所述侧壁的夹层内具有至少一弧形通道，所述弧形通道的一端连接所述进气孔、另一端连接所述出气孔，使得进入所述波纹管的气流方向为沿所述波纹管内壁上波纹结构的圆弧切线方向。

3.根据权利要求2所述的晶圆基座，其特征在于，至少一进气孔包括多个进气孔，且多个进气孔关于所述法兰的轴向对称分布；至少一出气孔包括与多个进气孔一一对应的多个出气孔，至少一弧形通道包括与多个进气孔以及多个出气孔均一一对应的多个弧形通道。

4.根据权利要求2所述的晶圆基座，其特征在于，所述波纹管的顶端与所述法兰的第二连接端连接，所述波纹管的底端具有一排气口，气体对所述波纹管内壁进行涡流吹扫后经所述排气口排出。

5.根据权利要求4所述的晶圆基座，其特征在于，还包括真空泵及排气管，所述排气管的一端连通所述排气口、另一端连接所述真空泵。

6.根据权利要求5所述的晶圆基座，其特征在于，还包括安装于所述排气管中的第一阀门，用于控制所述真空泵与所述排气口是否连通。

7.根据权利要求6所述的晶圆基座，其特征在于，还包括气源、进气管和第二阀门，所述进气管的一端连通所述气源、另一端连通所述进气孔；所述第二阀门安装于所述进气管中，用于调整所述气体自所述气源进入所述进气孔的流速。

8.根据权利要求1所述的晶圆基座，其特征在于，所述气体为氮气或惰性气体。

9.一种晶圆处理装置，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的晶圆基座。