CN209571383U - 晶圆表面激活腔体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种新型的晶圆表面激活腔体的设计。一种晶圆表面激活腔体，其中，包括一腔体，所述腔体内设置有：一上电极，设置于所述腔体的上部；一下电极，与所述上电极平行设置于所述腔体的下部；一晶圆固定装置，设置于所述腔体上部，用以将一待加工晶圆固定于所述上电极的下表面，并使所述待加工晶圆的待加工面朝向所述下电极；一组进气口，设置于所述下电极周围；一第一排气口，设置于所述下电极的一侧。本实用新型通过改变进气管路和排气管路以及聚焦环和接收传送装置的位置，将晶圆传送到上电极进行表面激活，减少因晶圆表面激活产生的颗粒在键合时形成气泡，提高了晶圆产品良率，减少晶圆报废。

Description

晶圆表面激活腔体

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆表面激活腔体。

背景技术

在晶圆键合工艺中，需要将晶圆表面进行活化，即利用高频交变电场产生大量电子，电子在电场加速并碰撞气体分子，形成等离子体，晶圆表面在受到加速等离子体轰击下被活化。

在现有技术中，晶圆通常被放置到一等离子刻蚀室中进行上述活化工艺。由于晶圆在前程制程附着的颗粒在等离子刻蚀腔体内存在聚集效应，在晶圆表面激活时，晶圆表面附着的颗粒在等离子体轰击的过程中，始终附着在晶圆表面，此外，等离子刻蚀腔体中由之前制程附着的颗粒也会因等离子体轰击而扬起，被扬起的颗粒会有很大一部分落到晶圆表面。部分落到晶圆表面的颗粒在表面激活过程中与晶圆表面结合，在后续清洗工艺时很难去除，这些颗粒在晶圆键合时会在晶圆表面形成气泡，从而将降低晶圆产品良率，甚至导致晶圆报废。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种晶圆表面激活腔体，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种晶圆表面激活腔体，其中，包括一腔体，所述腔体内设置有：

一上电极，设置于所述腔体的上部；

一下电极，与所述上电极平行设置于所述腔体的下部；

一晶圆固定装置，设置于所述腔体上部，用以将一待加工晶圆固定于所述上电极的下表面，并使所述待加工晶圆的待加工面朝向所述下电极；

一组进气口，设置于所述下电极周围；

一第一排气口，设置于所述下电极的一侧。

优选地，所述晶圆表面激活腔体还包括，至少一个第二排气口，沿所述上电极和下电极的周向设置。

优选地，所述晶圆固定装置包括真空吸附装置、静电吸附装置、卡盘固定装置中的一种。

优选地，所述一组进气口沿所述下电极周向均匀布置。

优选地，所述一组进气口连接进气管路，用以向所述腔体内导入反应气体。

优选地，所述第一排气口连接排气管路，用以排出所述腔体内的反应气体。

优选地，所述第二排气口由石英套件形成。

优选地，上电极周向套设有一聚焦环，所述聚焦环下表面与所述上电极下表面平齐。

优选地，所述下电极通过一底座连接于所述腔体底部，所述一组进气口设置于所述底座上。

优选地，所述第一排气口设置于所述底座上。

有益效果：由于采用以上技术方案，通过对现有晶圆表面激活腔体结构的改进，改变进气管路和排气管路以及聚焦环和接收传送装置的位置，将晶圆传送到上电极进行表面激活，减少因晶圆表面激活产生的颗粒在键合时形成气泡，提高了晶圆产品良率，减少晶圆报废。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式的腔体结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

参照图1，一种晶圆表面激活腔体，其中，包括一腔体1，腔体1内设置有：

一上电极11，设置于腔体1的上部；

一下电极12，与上电极11平行设置于腔体1的下部；

一晶圆固定装置16，设置于腔体1上部，用以将一待加工晶圆13固定于上电极11的下表面，并使待加工晶圆13的待加工面朝向下电极12；

一组进气口10，设置于下电极12周围；

一第一排气口1A，设置于下电极12的一侧。

上述技术方案，通过将晶圆固定装置16设置在腔体1上部，从而使待加工晶圆13被固定于上电极11的下表面，并使待加工晶圆13的待加工面朝向下电极12，以及通过设置在腔体1下部的一组进气口10和第一排气口1A，使电离由进气口10导入的反应气体，而形成在腔体1内的等离子体位于待加工晶圆13的下方，从而使等离子体扬起的腔体1内的颗粒不会落在待加工晶圆13的表面，并且待加工晶圆13表面由前程制程附着的颗粒由于等离子体的轰击以及自身重力的作用，更容易被等离子体轰击去除。

作为本实用新型的一种优选的实施例，上电极11和下电极12分别连接有上电极加电点14和下电极加电点15，用以对上电极加电点14和下电极加电点15加电，以使腔体1内产生高频交流电场。

作为本实用新型的一种优选的实施例，腔体1的一侧可设置一活门19，待加工晶圆13可通过一额外的机械臂由该活门19传送到腔体1内，晶圆固定装置16可配合该机械臂固定晶圆。进一步的，待加工晶圆13在被传送入腔体1之前，可通过该机械臂进行翻面，从而使待加工晶圆13的待加工面朝向下；同样的，当待加工晶圆13完成表面激活工艺后从腔体1被传送出时，也可以通过该机械臂进行翻面，从而使待加工晶圆13的待加工面朝上，便于后续制程传送。作为本实用新型的一种优选的实施例，晶圆表面激活腔体还包括，至少一个第二排气口18，沿上电极11和下电极12的周向设置。进一步的，该第二排气口18可由石英套件形成。

作为本实用新型的一种优选的实施例，晶圆固定装置16包括真空吸附装置、静电吸附装置、卡盘固定装置中的一种。

作为本实用新型的一种优选的实施例，上述的一组进气口10沿下电极12周向均匀布置，使得反应气体在腔体1内均匀分布。进一步的，下电极12可通过一底座连接于腔体1底部，上述的一组进气口10设置于底座上。

作为本实用新型的一种优选的实施例，上述的一组进气口10连接腔体1外的进气管路，用以向腔体1内导入反应气体。

作为本实用新型的一种优选的实施例，第一排气口1A连接腔体1外的排气管路，用以排出腔体1内的反应气体。

作为本实用新型的一种优选的实施例，上电极11周向套设有一聚焦环17，聚焦环17下表面与上电极11下表面平齐，聚焦环17可以调节等离子刻蚀室(腔体1)内的电场强度，从而保证待加工晶圆13中心区域和边缘区域等离子体轰击的均匀性。

作为本实用新型的一种优选的实施例，第一排气口1A设置于底座上。

本实用新型在晶圆表面活化过程中，将晶圆固定装置16设置在腔体1上部，从而使待加工晶圆13被固定于上电极11的下表面，并使待加工晶圆13的待加工面朝向下电极12，以及通过设置在腔体1下部的一组进气口10和第一排气口1A，使电离由进气口10导入的反应气体，而形成在腔体1内的等离子体位于待加工晶圆13的下方，从而使等离子体扬起的腔体1内的颗粒不会落在待加工晶圆13的表面，并且待加工晶圆13表面由前程制程附着的颗粒由于等离子体的轰击以及自身重力的作用，更容易被等离子体轰击去除，不会在晶圆键合时与晶圆13表面结合形成气泡，提高晶圆13的产品良率。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种晶圆表面激活腔体，其特征在于，包括一腔体，所述腔体内设置有：

一上电极，设置于所述腔体的上部；

一下电极，与所述上电极平行设置于所述腔体的下部；

一晶圆固定装置，设置于所述腔体上部，用以将一待加工晶圆固定于所述上电极的下表面，并使所述待加工晶圆的待加工面朝向所述下电极；

一组进气口，设置于所述下电极周围；

一第一排气口，设置于所述下电极的一侧。

2.根据权利要求1所述的晶圆表面激活腔体，其特征在于，还包括，至少一个第二排气口，沿所述上电极和下电极的周向设置。

3.根据权利要求1所述的晶圆表面激活腔体，其特征在于，所述晶圆固定装置包括真空吸附装置、静电吸附装置、卡盘固定装置中的一种。

4.根据权利要求1所述的晶圆表面激活腔体，其特征在于，所述一组进气口沿所述下电极周向均匀布置。

5.根据权利要求1所述的晶圆表面激活腔体，其特征在于，所述一组进气口连接进气管路，用以向所述腔体内导入反应气体。

6.根据权利要求1所述的晶圆表面激活腔体，其特征在于，所述第一排气口连接排气管路，用以排出所述腔体内的反应气体。

7.根据权利要求2所述的晶圆表面激活腔体，其特征在于，所述第二排气口由石英套件形成。

8.根据权利要求1所述的晶圆表面激活腔体，其特征在于，上电极周向套设有一聚焦环，所述聚焦环下表面与所述上电极下表面平齐。

9.根据权利要求1所述的晶圆表面激活腔体，其特征在于，所述下电极通过一底座连接于所述腔体底部，所述一组进气口设置于所述底座上。

10.根据权利要求9所述的晶圆表面激活腔体，其特征在于，所述第一排气口设置于所述底座上。