CN216902815U - 晶圆加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种晶圆加工设备。该晶圆加工设备包括反应腔室；所述反应腔室设有支撑座、加工机构和加热机构，所述支撑座用于承载晶圆，所述加工机构用于对晶圆进行加工，所述加热机构用于对晶圆进行加热；所述反应腔室设有保温层。本实用新型的晶圆加工设备通过设置所述支撑座对所述晶圆进行支撑，提供晶圆加工的平台，通过设置所述加工机构对晶圆进行加工，提供加工晶圆的必要条件，通过设置所述加热机构对反应腔室进行加热，保证晶圆加工的温度，同时设置所述保温层提升反应腔室的保温效果，降低在晶圆加工过程中进行降温处理能够带走的热量，降低热量散失。

Description

晶圆加工设备

技术领域

本实用新型涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种晶圆加工设备。

背景技术

晶圆处理被用于通过技术来处理半导体，所述技术包括：物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)、化学气相沉积(Chemical vapor deposition， CVD)、等离子体增强化学气相沉积(Plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD)、原子层沉积(Atomic layer deposition，ALD)、等离子体增强原子层沉积(Plasma enhancedatomic layer deposition，PEALD)、脉冲沉积层(Pulse deposition layer，PDL)、分子层沉积(Molecular layer deposition，MLD)、等离子体增强脉冲沉积层(Plasma enhancedpulsed deposition layer，PEPDL)处理、蚀刻和抗蚀剂去除等。

晶圆在加工时需要进行加热处理，且温度较高。为了避免高温损坏设备内的其他结构，往往需要在设备内进行降温处理。但是伴随着降温处理的进行，会导致腔体内部温度会有较大流失，影响加工工艺的正常运行，使得加工时需要耗费较多的热量，且存在热量流失大的问题。

因此，需要设计一种即能够防止高温损坏设备内结构、又能够降低热量使用量或降低热量流失的晶圆加工设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆加工设备，通过在反应腔室内设置保温层，降低降温处理过程能够带走的热量，减少腔体内温度流失，进而改善现有技术中热量使用量高或热量流失大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了晶圆加工设备，包括反应腔室；所述反应腔室设有支撑座、加工机构和加热机构，所述支撑座用于承载晶圆，所述加工机构用于对晶圆进行加工，所述加热机构用于对晶圆进行加热；所述反应腔室设有保温层。

本实用新型的晶圆加工设备的有益效果在于：通过设置所述支撑座对所述晶圆进行支撑，提供晶圆加工的平台，通过设置所述加工机构对晶圆进行加工，提供加工晶圆的必要条件，通过设置所述加热机构对反应腔室进行加热，保证晶圆加工的温度，同时设置所述保温层提升反应腔室的保温效果，降低在晶圆加工过程中进行降温处理能够带走的热量，降低热量散失。

在一种可行的方案中，所述保温层为陶瓷材料制成。其有益效果在于：通常晶圆加工设备的主要组成材料为金属，将所述保温层设置为陶瓷材料，能够借助所述陶瓷材料的导热率低于金属的特性，防止热量向外部散失，也能够减少降温处理的冷却液流经保温层能够带走的热量，提升保热效果。

在一种可行的方案中，所述保温层包括第一保温部，所述第一保温部设置于所述反应腔室的底面。其有益效果在于：这样设置能够提升所述反应腔室的底面的保温效果。

在一种可行的方案中，所述保温层还包括第二保温部，所述第二保温部设置于所述反应腔室的侧面。其有益效果在于：这样设置能够提升所述反应腔室的侧面的保温效果。

在一种可行的方案中，还包括第一驱动机构、第二驱动机构和支撑件；所述第一驱动机构与所述支撑座连接，所述第一驱动机构用于带动所述支撑座移动；所述支撑座设有避让部，所述支撑件设置于所述第二驱动机构，且所述支撑件对应所述避让部设置，所述第二驱动机构用于带动所述支撑件沿靠近或远离所述避让部的方向移动。其有益效果在于：通过设置所述第一驱动机构对所述支撑座的移动进行驱动，同时设置所述第二驱动机构和所述支撑件能够对所述支撑座上的晶圆进行驱动，即能够调整晶圆相比于所述支撑座的位置，便于晶圆的取放、便于流水化加工。

在一种可行的方案中，所述第一驱动机构和/或所述第二驱动机构设置于所述反应腔室外侧，所述反应腔室和所述第一保温部均设有供所述第一驱动机构和/或所述第二驱动机构通过的通过部。其有益效果在于：通过将所述第一驱动机构和/或所述第二驱动机构设置于所述反应腔室外侧，能够通过减小空间的方式提升加热机构的加热效率，便于保证反应腔室内的加工温度。

在一种可行的方案中，所述保温层还包括防护部，所述防护部设置于所述第一保温部的通过部，所述防护部用于隔开所述第一保温部与所述第一驱动机构；和/或，所述防护部用于隔开所述第一保温部与所述第二驱动机构。其有益效果在于：通过在所述通过部设置所述防护部，对所述第一保温部形成保护，降低所述第一驱动机构实在使用过程中顺坏所述第一保温部的可能性。

在一种可行的方案中，所述防护部由铝材料制成。其有益效果在于：将所述防护部的制成材料设置为铝，能够避免所述第一驱动机构与所述防护部误碰时刮伤所述第一驱动机构，同时也能借助铝材料柔软的特性避免防护部变形挤压所述第一保温部或顺坏所述第一保温部。

在一种可行的方案中，所述第一保温部包括N个第一保温件，且各个所述第一保温件均可拆卸的设置于所述反应腔室的底面，N为正整数。其有益效果在于：通过将所述第一保温部设置为至少一个第一保温件，便于根据需要调整所述第一保温件的数量，便于调整所述反应腔室内的温度均衡度。

在一种可行的方案中，各个所述第一保温件均设置于所述反应腔室的底面的不同位置。其有益效果在于：这样可以根据需要决定所述第一保温件覆盖在所述反应腔室的底面的区域，便于调整所述反应腔室内的温度均衡度。

附图说明

图1为本实用新型第一种实施例中晶圆加工设备的剖面结构示意图；

图2为图1中第一保温部的结构示意图；

图3为图1中第二保温部的结构示意图；

图4为本实用新型第二种实施例中晶圆加工设备的部分结构示意图；

图5为图4中晶圆加工设备的剖面结构示意图；

图6为本实用新型第三种实施例中第一保温部的结构示意图；

图7为本实用新型第四种实施例中第二保温部的结构示意图；

图8为本实用新型第五种实施例中第二保温部的结构示意图。

图中标号：

1、反应腔室；

2、支撑座；201、避让部；

3、加工机构；

4、保温层；401、第一保温部；402、第二保温部；403、防护部；404、第一保温件；

5、第一驱动机构；

6、第二驱动机构；

7、支撑件；

8、通过部。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的附图，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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

针对现有技术存在的问题，本实用新型的实施例提供了一种晶圆加工设备。

图1为本实用新型第一种实施例中晶圆加工设备的剖面结构示意图。

本实用新型的一些实施例中，参考图1，该晶圆加工设备包括：反应腔室1；所述反应腔室1设有支撑座2、加工机构3和加热机构(图中未示)，所述支撑座2用于承载晶圆，所述加工机构3用于对晶圆进行加工，所述加热机构用于对晶圆进行加热；所述反应腔室1设有保温层4，所述保温层4为陶瓷材料制成。

本实用新型的一些具体实施例中，所述反应腔室1中空且水平设置，所述支撑座2水平设置于所述反应腔室1。所述加工机构3设置于所述支撑座2上侧，所述加工机构3为喷淋面板，所述喷淋面板与供料装置连通，所述供料装置用于提供工艺加工的原料，所述喷淋面板用于向所述支撑座2上的晶圆进行加工，所述加工包括刻蚀、镀膜、沉积或其他工艺。所述加热机构(图中未示)包括加热板或加热丝，所述加热板或所述加热丝设置于所述支撑座2内。所述保温层4设置为片状或板状，所述保温层4设置于所述反应腔室1的内侧面和/或内底面，且所述保温层4为陶瓷材料制成。

在一些实施例中，所述加热机构设置于所述反应腔室1内，直接对所述反应腔室1内的空间进行加热。

图2为图1中第一保温部的结构示意图，图3为图1中第二保温部的结构示意图。

本实用新型的一些实施例中，参考图1至图3，所述保温层4包括第一保温部401，所述第一保温部401设置于所述反应腔室1的底面。

本实用新型的一些具体实施例中，所述第一保温部401覆盖在所述反应腔室1内的底面上，能够降低降温处理过程中从反应腔室1内部的底面上带走的热量。

本实用新型的一些实施例中，参考图1至图3，所述保温层4还包括第二保温部402，所述第二保温部402设置于所述反应腔室1的侧面。

本实用新型的一些具体实施例中，所述第二保温部402覆盖在所述反应腔室1内的侧面上，能够降低降温处理过程中从反应腔室1内部的侧面上带走的热量。

在另外一些实施例中，所述反应腔室1可以仅设置所述第一保温部401，也可以仅设置所述第二保温部402，还可以同时设置所述第一保温部401和所述第二保温部402。

本实用新型的一些实施例中，参考图1至图3，还包括第一驱动机构5、第二驱动机构6和支撑件7；所述第一驱动机构5与所述支撑座2连接，所述第一驱动机构5用于带动所述支撑座2移动；所述支撑座2设有避让部201，所述支撑件7设置于所述第二驱动机构6，且所述支撑件7对应所述避让部201设置，所述第二驱动机构6用于带动所述支撑件7沿靠近或远离所述避让部201的方向移动。

本实用新型的一些具体实施例中，所述第一驱动机构5和所述第二驱动机构6均气缸或直线电机，所述第一驱动机构5和所述第二驱动机构6均设置于所述支撑座2正下方，且所述第一驱动机构5设置于所述支撑座2正下方的中心区域。所述第二驱动机构6设置于所述中心区域的一侧，所述支撑件7设置于所述第二驱动机构6的活动部上，所述支撑件7为板状，且所述支撑件7上设置有三个支撑杆部，所述支撑座2对应三个所述支撑杆部的位置设置有三个第一通孔，所述三个第一通孔即所述避让部201。

当外部机构向所述晶圆加工设备输送晶圆时，外部设备将晶圆移送至支撑座2上侧，通过所述第二驱动机构6顶升所述支撑件7，所述支撑件7通过所述支撑杆部顶升晶圆，此时退出外部设备，晶圆滞留在支撑杆部上，再通过下降所述支撑件7，使得所述晶圆移动至所述支撑座2上。工艺加工时，通过第一驱动机构5带动所述支撑座2向所述加工机构3靠近，加工完成之后再通过所述第一驱动机构5带动所述支撑座2下移。当需要从晶圆加工设备取出晶圆时，再通过第二驱动机构6顶升所述晶圆，外部设备移动至一定位置后再下调所述支撑件7的位置即可。

本实用新型的一些实施例中，参考图1至图3，所述第一驱动机构5和/或所述第二驱动机构6设置于所述反应腔室1外侧，所述反应腔室1和所述第一保温部401均设有供所述第一驱动机构5和/或所述第二驱动机构6通过的通过部8。

本实用新型的一些具体实施例中，所述第一驱动机构5和所述第二驱动机构6均设置于所述反应腔室1的外侧，所述反应腔室1和所述第一保温部401 上均设置有第二通孔，所述第二通孔对应所述第一驱动机构5和所述第二驱动机构6的活动部设置，所述反应腔室1和所述第一保温部401上的所述第二通孔即所述通过部8。

本实用新型的一些实施例中，参考图1至图3，所述保温层4还包括防护部 403，所述防护部403设置于所述第一保温部401的通过部8，所述防护部403 用于隔开所述第一保温部401与所述第一驱动机构5；和/或，所述防护部403 用于隔开所述第一保温部401与所述第二驱动机构6。所述防护部403由铝材料制成。

本实用新型的一些具体实施例中，所述防护部403为两个铝环，所述第二通孔设置为两个，两个所述第二通孔分别对应所述第一驱动机构5和所述第二驱动机构6设置，所述两个铝环分别设置于所述第一保温部401的两个所述第二通孔处。当所述第一驱动机构5或所述第二驱动机构6开启时，所述第一驱动机构5或所述第二驱动机构6的互动部从所述铝环内通过。

在一些实施例中，所述第一驱动机构5和所述第二驱动机构6也可以共用一个第二通孔。

本实用新型的一些实施例中，参考图1至图3，所述第一保温部401包括N 个第一保温件404，且各个所述第一保温件404均可拆卸的设置于所述反应腔室 1的底面，N为正整数。各个所述第一保温件404均设置于所述反应腔室1的底面的不同位置。

本实用新型的一些具体实施例中，所述第一保温部401包括四个第一保温件404，所述第一保温件404呈扇形设置，且各个所述第一保温件404覆盖在所述反应腔室1底面的不同位置。

图4为本实用新型第二种实施例中晶圆加工设备的部分结构示意图，图5 为图4中晶圆加工设备的剖面结构示意图。

在一些实施例中，参考图1至图5，各个所述第一保温件404相互间隔设置。在另外一些实施例中，各个所述第一保温件404的侧面相互接触设置。

在其他一些实施例中，所述第二通孔设置于单个所述第一保温件404上。在之外一些实施例中，所述第二通孔设置于两个所述第一保温件404上。

图6为本实用新型第三种实施例中第一保温部的结构示意图，图7为本实用新型第四种实施例中第二保温部的结构示意图，图8为本实用新型第五种实施例中第二保温部的结构示意图。

在又一些实施例中，参考图4至图8，所述第二保温部402包括若干件第二保温件，各个所述第二保温件分别设置于所述反应腔室1侧壁的不同位置。

在还一些实施例中，各个所述第一保温件404部分重叠或完全重叠设置。当多个所述第一保温件404完全重叠设置时，所述第一保温层4即形成多层结构。

将所述第一保温部401和/或所述第二保温部402设置为多个保温件的形式，能够根据需求进行所述反应腔室1内温度的调整。

值得说明的是，在实际使用时也可以根据需要对所述第一保温部401和所述第二保温部402进行任意分割或打孔，使得可以任意调整整体或局部的保温效果，调整整体或局部的温度。

虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (10)

1.一种晶圆加工设备，其特征在于，包括反应腔室；

所述反应腔室设有支撑座、加工机构和加热机构，所述支撑座用于承载晶圆，所述加工机构用于对晶圆进行加工，所述加热机构用于对晶圆进行加热；

所述反应腔室设有保温层。

2.根据权利要求1所述的晶圆加工设备，其特征在于，所述保温层为陶瓷材料制成。

3.根据权利要求1所述的晶圆加工设备，其特征在于，所述保温层包括第一保温部，所述第一保温部设置于所述反应腔室的底面。

4.根据权利要求3所述的晶圆加工设备，其特征在于，所述保温层还包括第二保温部，所述第二保温部设置于所述反应腔室的侧面。

5.根据权利要求3或4所述的晶圆加工设备，其特征在于，还包括第一驱动机构、第二驱动机构和支撑件；

所述第一驱动机构与所述支撑座连接，所述第一驱动机构用于带动所述支撑座移动；

所述支撑座设有避让部，所述支撑件设置于所述第二驱动机构，且所述支撑件对应所述避让部设置，所述第二驱动机构用于带动所述支撑件沿靠近或远离所述避让部的方向移动。

6.根据权利要求5所述的晶圆加工设备，其特征在于，所述第一驱动机构和/或所述第二驱动机构设置于所述反应腔室外侧，所述反应腔室和所述第一保温部均设有供所述第一驱动机构和/或所述第二驱动机构通过的通过部。

7.根据权利要求6所述的晶圆加工设备，其特征在于，所述保温层还包括防护部，所述防护部设置于所述第一保温部的通过部，所述防护部用于隔开所述第一保温部与所述第一驱动机构；

和/或，所述防护部用于隔开所述第一保温部与所述第二驱动机构。

8.根据权利要求7所述的晶圆加工设备，其特征在于，所述防护部由铝材料制成。

9.根据权利要求3所述的晶圆加工设备，其特征在于，所述第一保温部包括N个第一保温件，且各个所述第一保温件均可拆卸的设置于所述反应腔室的底面，N为正整数。

10.根据权利要求9所述的晶圆加工设备，其特征在于，各个所述第一保温件均设置于所述反应腔室的底面的不同位置。

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