CN217202950U - 底座以及成膜设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种底座以及成膜设备，其中底座包括：承载件、加热件以及供气件，承载件具有用于承载晶圆的承载面，承载件还具有进气口以及出气口；加热件与承载件层叠设置，且设置于承载件背离承载面的一侧，且承载件可相对于加热件拆卸；供气件与承载件可拆卸连接且与进气口连通；在承载件发生形变后，将承载件从加热件上拆卸，并将承载件从供气件上拆卸；然后更换新的承载件，从而防止形变后的承载件影响晶圆的定位，进而提高晶圆表面形成的膜层结构的生产质量，而且只需要更换形变后的承载件，无需更换加热件以及供气件，也即无需更换整个底座，所以降低了底座的更换以及维修成本。

Description

底座以及成膜设备

技术领域

本申请涉及半导体生产技术的领域，具体而言，涉及一种底座以及成膜设备。

背景技术

在相关的技术领域中，晶圆等半导体元器件在生产制造过程中，往往会将晶圆等半导体元器件放置于成膜设备内，在晶圆等半导体元器件的表面形成膜层结构。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种底座，旨在降低底座产生形变之后的维修及更换成本。

本申请实施例提供了一种底座，包括：承载件、加热件以及供气件，承载件具有用于承载晶圆的承载面，承载件还具有进气口以及开设于承载面的与进气口连通的出气口；加热件与承载件层叠设置，且设置于承载件背离承载面的一侧，且承载件可相对于加热件拆卸；供气件与承载件可拆卸连接且与进气口连通。

基于上述实施例，供气件与进气口连通，通过承载件的出气口向晶圆表面输出气体，再通过加热件对于气体进行加热，以便于气体在晶圆表面产生化学反应形成膜层结构；在承载件发生形变后，将承载件从加热件上拆卸，然后更换新的承载件，从而防止形变后的承载件影响晶圆的定位，进而提高晶圆表面形成的膜层结构的生产质量，而且只需更换形变后的承载件，无需更换加热件以及供气件，也即无需更换整个底座，所以降低了底座整体更换以及维修的成本。

在其中一些实施例中，底座还包括连接结构，连接结构与加热件以及承载件中的至少一个可拆卸连接。

基于上述实施例，利用连接结构实现加热件与承载件之间的连接，从而便于拆卸并更换形变后的承载件。

在其中一些实施例中，加热件具有连接孔，承载件具有螺纹孔，连接结构包括紧固螺栓，紧固螺栓穿过连接孔与螺纹孔螺纹配合。

基于上述实施例，在需要更换承载件时，旋转紧固螺栓，使得紧固螺栓脱离螺纹孔，即拆卸承载件；安装新的承载件时，移动承载件，使得承载件的螺纹孔与加热件的连接孔同心，移动紧固螺栓，紧固螺栓的螺纹端穿过连接孔与螺纹孔螺纹配合，以使得承载件与加热件连接。

在其中一些实施例中，连接结构还包括垫片，垫片套设于紧固螺栓周侧，且与加热件背离承载件的一侧抵接。

基于上述实施例，利用垫片增加紧固螺栓与加热件之间的连接紧密性，从而提高加热件与承载件之间的连接结构强度。

在其中一些实施例中，连接结构包括多个卡座，多个卡座均与加热件连接，且围设于承载件的周侧，每一卡座均具有卡接槽，承载件部分卡入卡接槽内。

基于上述实施例，利用卡座的卡接槽卡接承载件，且卡座与加热件连接，以使得加热件与承载件连接，在承载件形变后，拆卸卡座，进而拆卸承载件，以便于对承载件进行更换；更换新的承载件，使得承载件的部分卡入卡接槽内，并将卡座与加热件连接，从而使得承载件与加热件连接。

在其中一些实施例中，卡座与加热件之间的连接方式包括螺接与卡接中的至少一种。

基于上述实施例，利用螺接与卡接实现加热件与卡座之间的连接，以便于加热件通过卡座与承载件连接。

在其中一些实施例中，加热件具有避让孔，避让孔贯穿加热件设置，供气件穿设于避让孔中，且供气件一端与进气口连通。

基于上述实施例，利用避让孔便于供气件穿过，从而使得供气件与进气口连通。

在其中一些实施例中，供气件与进气口连通的一端与进气口的口壁螺纹配合。

基于上述实施例，进气口与供气件螺纹配合，以便于将承载件从进气口的端部拆卸，而且便于承载件在安装时与供气件连接。

在其中一些实施例中，承载件与加热件间隔设置或相互抵接。

本申请实施例还提供了一种成膜设备，包括：机台、底座以及正面成膜装置，加热件与机台连接；正面成膜装置与机台连接，且正面成膜装置与承载件的承载面相对设置。

基于上述实施例，正面成膜装置在晶圆靠近正面成膜装置的表面成膜，底座在晶圆靠近底座的表面成膜。

基于本申请的一种底座，包括：承载件、加热件以及供气件，承载件具有用于承载晶圆的承载面，承载件还具有进气口以及开设于承载面的与进气口连通的出气口；加热件与承载件层叠设置，且设置于承载件背离承载面的一侧，且承载件可相对于加热件拆卸；供气件与承载件可拆卸连接且与进气口连通；供气件与进气口连通，通过承载件的出气口向晶圆表面输出气体，再通过加热件对于气体进行加热，以便于气体在晶圆表面产生化学反应形成膜层结构；在承载件发生形变后，将承载件从加热件上拆卸，并将承载件从供气件上拆卸，然后更换新的承载件，并将承载件与加热件以及供气件连接，以实现承载件的更换，从而防止形变后的承载件影响晶圆的定位，进而提高晶圆表面形成的膜层结构的生产质量，而且由于承载件形变后，只需更换形变后的承载件，无需更换加热件以及供气件，也即无需更换整个底座，所以降低了底座整体更换以及维修的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一种实施例中的底座的结构示意图；

图2为本申请另一种实施例中的底座的结构示意图；

图3为图1中底座沿A-A的剖面结构示意图；

图4为本申请又一种实施例中的底座的结构示意图；

图5为图4中底座沿B-B的剖面结构示意图；

图6为本申请另一种实施例中承载件与加热件抵接设置时，底座的剖面结构示意图；

图7为本申请一种实施例中成膜设备的结构示意图。

附图标记：1、底座；11、承载件；111、承载面；112、进气口；113、出气口；114、螺纹孔；12、加热件；121、连接孔；122、避让孔；13、供气件；14、连接结构；141、紧固螺栓；142、垫片；143、卡座；144、卡接槽；2、机台；3、正面成膜装置。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在相关技术领域中，晶圆等半导体元器件在生产制造过程中，往往会将晶圆等半导体元器件放置于成膜设备内，在晶圆等半导体元器件的表面形成膜层结构，成膜设备包括正面成膜装置以及底座，正面成膜装置用于在晶圆正面形成正面膜层结构，底座用于支撑晶圆并在晶圆背面形成背面膜层结构，由于在成膜过程中，底座受热容易产生形变，从而使得晶圆在底座上产生位置偏移，进而影响晶圆表面成膜的良率，为了消除底座形变后使得晶圆位置偏移的影响，通常通过更换整个形变后的底座，以防止后续晶圆在底座上产生位置偏移，但是因为底座造价昂贵，内部结构复杂，整体更换成本较高。

为了解决上述技术问题，本申请的第一方面提出了一种底座，能够降低底座产生形变后维修及更换的成本。

请参照图1-3，本申请实施例提供了一种底座1，包括：承载件11、加热件12以及供气件13，承载件11具有用于承载晶圆的承载面111，承载件11还具有进气口112以及开设于承载面111的与进气口112连通的出气口113；加热件12与承载件11层叠设置，且设置于承载件11背离承载面111的一侧，且承载件11可相对于加热件12拆卸；供气件13与承载件11可拆卸连接且与进气口112连通。

承载件11的形状可以为圆形、方形，在其他实施例中承载件11的形状还可以为其他几何形状，例如三角形，故在本申请实施例对承载件11的形状不做具体限制，只需晶圆可以被承载于承载件11内即可；承载件11的材质可以为金属或塑料，在本申请实施例中，承载件11的材质优选为氮化铝，由于氮化铝强度高，导热性能好，以便于更好地支撑晶圆并且将加热件12的热量传递至在承载件11内流通的气体，从而便于气体在晶圆表面产生化学反应，形成膜层结构，承载件11可相对加热件12拆卸，以便于在承载件11发生形变后，对承载件11进行单独更换，从而降低底座1的维修成本，同时为后续晶圆的加工提供可靠的保障，提高晶圆表面膜层结构的生产质量。

出气口113可以在承载件11的承载面111设置有多个，以便于向晶圆表面均匀吹气，从而在晶圆表面形成均匀的膜层结构，提高晶圆表面膜层结构的成膜质量。

进气口112可以位于承载件11的背离承载面111的表面(如图1所示)或承载件11的外周面如图2所示)，且与出气口113连通，以便于将进气口112进入的气体从出气口113吹出，其中，承载件11具有空腔(图中未示出)，多个出气口113均与空腔连通，进气口112也与空腔连通，进而实现进气口112与出气口113的连通；在其他实施例中，承载件11内还可具有流道(图中未示出)，多个出气口113均与流道连通，进气口112也与流道连通，进而实现进气口112与出气口113的连通，在本申请实施例中，对进气口112与出气口113之间的连通方式不做具体限制，满足气体从进气口112流动至出气口113的要求即可。

加热件12的形状可以与承载件11相同，在其他实施例中，加热件12的形状也可以与承载件11不同，故在本申请实施例中，对加热件12的形状不做具体限制，只需满足加热件12可以对承载件11进行支撑且可对供气件13输送的气体以及晶圆进行加热的要求即可，从而便于加热后的气体在晶圆表面反应形成膜层结构，其中，加热件12可以为金属加热板，通电后加热件12自身发出的热量对承载件11进行加热，从而利用承载件11对供气件13输送的气体以及晶圆进行加热；在其他实施例中，加热件12还可以包括加热片(图中未示出)，加热件12设有容纳腔(图中未示出)，加热片位于容纳腔内，加热片通电后发出的热量对承载件11进行加热，从而利用承载件11对供气件13输送的气体以及晶圆进行加热，本申请实施例中，对加热件12的热量产生方式不做具体限制，满足对供气件13输送的气体以及晶圆进行加热的需求即可。

供气件13可以包括气管以及其他可以向承载件11提供气体的气体供应装置，供气件13的材质可以为金属，在其他实施例中供气件13的材质还可以为耐高温的塑料，例如尼龙和铁氟龙，故在本申请实施例中对供气件13的材质不做具体限制，只需能够通过进气口112向承载件11提供气体即可，供气件13与承载件11之间可拆卸连接，便于在需要拆卸形变后的承载件11时，将形变后的承载件11从供气件13上拆卸，也便于在安装新的承载件11时，将承载件11与供气件13连接，进而实现对承载件11的更换。供气件13与承载件11之间可拆卸连接方式不做具体限制，例如可以为卡接或者螺接。

基于本申请实施例的底座1，在承载件11发生形变后，将承载件11从加热件12上拆卸，并将承载件11从供气件13上拆卸，然后更换新的承载件11，从而防止形变后的承载件11影响晶圆的定位，进而提高晶圆表面形成的膜层结构的生产质量，而且由于承载件11形变后，只需更换形变后的承载件11，无需更换加热件12以及供气件13，也即无需更换整个底座1，所以降低了底座1的更换以及维修成本。

请参照图1-3，在一种具体的实施例中，供气件13先通过进气口112通入SiH₄(硅烷)以及NH₃(氨气)，在晶圆表面进行如下反应：SiH₄+NH₃→SiN，进而在晶圆表面形成SiN(氮化硅)膜层结构，SiN膜层结构通常作为后续形成的半导体元器件的侧墙、应力层和介质层等，再通入SiH₄(硅烷)和N₂O(一氧化二氮)，在晶圆表面进行如下反应：SiH₄+N₂O→SiO₂，进而在晶圆表面形成SiO₂(二氧化硅)膜层结构，SiO₂膜层结构可以作为后续形成的半导体元器件的栅养层和介质层等；在本申请实施例中，晶圆位于承载件11上，且位于真空反应腔(图中未示出)内，通过供气件13向真空反应腔中通入反应气体，例如SiH₄、NH₃以及N₂O，辉光放电将反应气体电离，形成带电等离子体，例如Si⁴⁺、H⁺、O^2-以及N^-，带电等离子体在晶圆表面反应，进而形成相应的膜层结构，例如SiN膜层结构以及SiO₂膜层结构，该过程是本领域技术人员可以知晓的，这里不再赘述。

请参照图1-3，在一种具体的实施例中，底座1还包括连接结构14，连接结构14与加热件12可拆卸连接，且与承载件11固定连接，进而便于对形变后的承载件11进行更换，以降低底座1的维修成本，在本申请实施例中，对连接结构14与加热件12之间的可拆卸连接方式不做具体限制，例如可以包括螺接以及卡接；在另一种具体的实施例中，连接结构14与加热件12固定连接，且与承载件11可拆卸连接，也可以对形变后的承载件11进行更换，在本申请实施例中，对连接结构14与承载件11之间的可拆卸连接方式不做具体限制，例如可以包括螺接以及卡接；在又一种具体的实施例中，连接结构14与加热件12可拆卸连接，且与承载件11可拆卸连接，同样也可便于对形变后的承载件11进行更换，在本申请实施例中，对连接结构14与加热件12之间的可拆卸连接，以及连接结构14与承载件11之间的可拆卸连接的连接方式均不做具体限制，例如可以包括螺接以及卡接。

请参照图3，在一种具体的实施例中，加热件12具有连接孔121，承载件11具有螺纹孔114，连接结构14包括紧固螺栓141，紧固螺栓141穿过连接孔121与螺纹孔114螺纹配合，在需要更换承载件11时，旋转紧固螺栓141，使得紧固螺栓141脱离螺纹孔114，即可拆卸形变后的承载件11；安装新的承载件11时，移动承载件11，使得承载件11的螺纹孔114与加热件12的连接孔121对应，移动紧固螺栓141，紧固螺栓141的螺纹端穿过连接孔121与螺纹孔114螺纹配合，以使得承载件11与加热件12连接固定。

请参照图3，在另一种具体的实施例中，连接结构14还包括垫片142，垫片142套设于紧固螺栓141周侧，且与加热件12背离承载件11的一侧抵接，利用垫片142增加紧固螺栓141与加热件12之间的连接紧密性，从而提高加热件12与承载件11之间的连接结构强度，其中，垫片142的材质可以为塑料，在其他实施例中，垫片142的材质还可以为金属，本申请实施例中对垫片142的材质不做具体限制，满足提高加热件12与承载件11之间的连接结构强度要求即可。

请参照图4和图5，在一种具体的实施例中，连接结构14包括多个卡座143，多个卡座143均与加热件12连接，具体地，加热件12的尺寸大于承载件11，多个卡座143设置于加热件12边缘且围设于承载件11的周侧，每一卡座143均具有卡接槽144，承载件11部分卡入卡接槽144内，从而利用卡座143的卡接槽144卡接承载件11，且卡座143与加热件12连接，以使得加热件12与承载件11连接；在承载件11形变后，从加热件12上拆卸卡座143，进而拆卸承载件11，以便于对形变后的承载件11进行更换；其中，卡座143的材质可以为金属，在其他实施例中卡座143的材质还可以为耐高温的塑料，例如尼龙和铁氟龙，本申请实施例中对卡座143的材质不做具体限制，只需满足连接承载件11与加热件12之间的可拆卸连接要求即可；卡座143与加热件12的连接方式可以为螺接或卡接，在本申请中对卡座143与加热件12之间的连接方式不做具体限制，使得卡座143与加热件12之间连接即可。

请参照图4和图5，在一种具体的实施例中，卡接槽144可以位于卡座143高度方向上的中部，承载件11卡入卡接槽144后，与加热件12间隔设置，也即承载件11相对于加热件12处于悬空状态，使得加热件12与承载件11之间通过气体进行实现热传递，以防止承载件11上的温度过高，进而防止吹向晶圆的气体以及晶圆温度过高，降低晶圆损坏的可能性。

请参照图4和图5，在又一种具体的实施例中，卡座143为倒置的L形卡座，L形卡座与加热件12之间共同限定出卡接槽144，承载件11卡入卡接槽144后，承载件11与加热件12抵接，从而便于加热件12对承载件11进行加热，以对气体进行加热，进而便于在晶圆表面形成膜层结构，而且加热件12与承载件11直接抵接，传热效率高，此外可以通过对加热件12的温度进行调节，以使得吹向晶圆的气体以及晶圆温度适合反应，从而提高晶圆表面膜层结构的生产质量。

请参照图3，在一种具体的实施例中，加热件12具有避让孔122，避让孔122贯穿加热件12设置，供气件13穿设于避让孔122中，且供气件13一端与进气口112连通，如此，可以减小底座1横向上所占用的空间，继而减小底座1的体积。在本申请一种实施例中，供气件13与进气口112连通的一端与进气口112的口壁螺纹配合，以在需要更换承载件11时，将承载件11从供气件13上拆卸，并便于将新的承载件11与供气件13连接，进而实现承载件11的更换。

在其他实施例中，供气件13与进气口112连通的一端与进气口112的卡接。例如，承载件11于进气口112处设置有第一气管接头(图中未示出)，供气件11靠近承载件11的一端设置有第二气管接头(图中未示出)，第一气管接头与第二气管接头卡接连接，以实现供气件13与承载件11的连接，以及供气件13与进气口112的连通。

第二方面，请参照图1和图7，本申请实施例还提供了一种成膜设备，包括：机台2、底座1以及正面成膜装置3，加热件12与机台2连接；正面成膜装置3与机台2连接，且正面成膜装置3与承载件11的承载面111相对设置；正面成膜装置3在晶圆靠近正面成膜装置3的表面形成膜层结构，底座1在晶圆靠近底座1的表面形成膜层结构，其中，加热件12与机台2连接方式可以为螺接卡接或胶接，在本申请实施例中对加热件12与机台2连接方式不做具体限制，满足加热件12与机台2之间连接稳定的要求即可；同理，正面成膜装置3与机台2之间的连接方式的在本申请中也不做具体限制，满足正面成膜装置3与机台2之间连接稳定的要求即可。

请参照图1和图7，可以理解的是，机台2内具有真空反应腔(图中未示出)，至少底座1中的承载件11以及正面成膜装置3位于真空反应腔内，以为晶圆表面形成膜层结构的工艺过程提供真空环境，进而提高晶圆表面膜层结构的生产质量。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种底座，其特征在于，包括：

承载件，具有用于承载晶圆的承载面，所述承载件还具有进气口以及开设于所述承载面的与所述进气口连通的出气口；

加热件，与所述承载件层叠设置，且设置于承载件背离所述承载面的一侧，且所述承载件可相对于所述加热件拆卸；

供气件，与所述承载件可拆卸连接且与所述进气口连通。

2.如权利要求1所述的底座，其特征在于，所述底座还包括：

连接结构，与所述加热件以及所述承载件中的至少一个可拆卸连接。

3.如权利要求2所述的底座，其特征在于，所述加热件具有连接孔，所述承载件具有螺纹孔，所述连接结构包括：

紧固螺栓，穿过所述连接孔与所述螺纹孔螺纹配合。

4.如权利要求3所述的底座，其特征在于，所述连接结构还包括：

垫片，套设于所述紧固螺栓周侧，且与所述加热件背离所述承载件的一侧抵接。

5.如权利要求2所述的底座，其特征在于，所述连接结构包括：

多个卡座，与所述加热件连接，且围设于所述承载件的周侧，每一所述卡座均具有卡接槽，所述承载件部分卡入所述卡接槽内。

6.如权利要求5所述的底座，其特征在于，所述卡座与所述加热件之间的连接方式包括螺接与卡接中的至少一种。

7.如权利要求1所述的底座，其特征在于，所述加热件具有避让孔，所述避让孔贯穿所述加热件设置，所述供气件穿设于所述避让孔中，且所述供气件一端与所述进气口连通。

8.如权利要求7所述的底座，其特征在于，所述供气件与所述进气口连通的一端与所述进气口的口壁螺纹配合。

9.如权利要求1-8任一项所述的底座，其特征在于，所述承载件与所述加热件间隔设置或相互抵接。

10.一种成膜设备，其特征在于，包括：

机台；

如权利要求1-9任一项所述的底座，所述加热件与所述机台连接；

正面成膜装置，与所述机台连接，且与所述承载件的所述承载面相对设置。

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