TW202314947A - 托架、半導體腔室及半導體製程設備 - Google Patents

托架、半導體腔室及半導體製程設備 Download PDF

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Abstract

一種托架、半導體腔室及半導體製程設備,托架用於在半導體腔室內承載晶片。托架包括支撐柱、托架本體和調平裝置,其中:支撐柱的一端設置有定位凸起;調平裝置包括第一調節環,第一調節環定位套設於定位凸起,第一調節環的環外側壁設置有第一斜面,第一斜面軸線之間的徑向間距朝遠離支撐柱的方向遞減;第一調節環具有第一變形缺口;托架本體用於承載晶片,托架本體開設有貫通的避讓孔,托架本體通過避讓孔套設於第一調節環,避讓孔的孔壁設置有與第一斜面相配合的第二斜面;調平裝置還包括調節組件,調節組件用於向第一調節環施加驅動力。

Description

托架、半導體腔室及半導體製程設備
本申請涉及半導體製造技術領域,尤其涉及一種托架、半導體腔室及半導體製程設備。
在半導體製造的加工過程中,晶片(即,wafer)需要在傳輸系統中的各個腔室之間進行傳輸,並在不同腔室中進行特定的處理工序(例如冷卻、去氣、預清洗、沉積等)。其中,冷卻腔室作為傳輸作業的過渡腔室,為了在冷卻腔室中可靠放置晶片,需要設置有專用於承載晶片的托架。
在相關技術中,托架通過緊固螺釘與升降軸的頂面固定連接,且二者在連接處還設置有多個均勻佈設的調平螺釘,以在托架的水平度不合規時通過調平螺釘實現調平,進而確保在放置於托架後晶片的水平度滿足要求。
但是,由於調平螺釘因其表面不平而與升降軸頂面之間為點接觸,在調平托架的過程中,調平螺釘會在轉動時劃損升降軸而產生顆粒物,顆粒物會污染冷卻腔室的製程環境,這樣就會對晶片造成污染;同時,升降軸的頂面被長期劃損後,也會導致調平螺釘的調平精度變差。
本申請公開一種托架、半導體腔室及半導體製程設備,以解決相關技術中托架在通過調平螺釘調平時存在的污染晶片、調平精度不足的問題。
為了解決上述問題,本申請採用下述技術方案:
第一方面,本申請提供一種托架,用於在半導體腔室內承載晶片,該托架包括支撐柱、托架本體和調平裝置,其中:該支撐柱的一端設置有定位凸起;該調平裝置包括第一調節環,該第一調節環定位套設於該定位凸起,該第一調節環的環外側壁設置有第一斜面,該第一斜面與該第一調節環的軸線之間的徑向間距朝遠離該支撐柱的方向遞減;該第一調節環具有第一變形缺口;該托架本體用於承載該晶片,該托架本體開設有貫通的避讓孔,該托架本體通過該避讓孔套設於該第一調節環,該避讓孔的孔壁設置有與該第一斜面相配合的第二斜面;該調平裝置還包括調節組件,該調節組件用於向該第一調節環施加驅動力,以使該第一調節環的部分邊緣背離該定位凸起產生變形,而頂升該托架本體。
第二方面,本申請提供一種半導體腔室,該半導體腔室包括腔體以及本申請第一方面所述的托架,該托架設置於該腔體內。
第三方面,本申請提供一種半導體製程設備,其包括機械手以及本申請第二方面所述的半導體腔室,該機械手用於向該半導體腔室內傳入該晶片,或者從該半導體腔室內傳出該晶片。
本申請採用的技術方案能夠達到以下有益效果:
在本申請公開的托架中,由於第一調節環具有第一變形缺口,其能夠具備一定的變形能力,結合在第一調節環的環外側壁設置有第一斜面,托架本體在避讓孔的孔壁設置有與第一斜面相配合的第二斜面,當檢測到托架本體朝向一側傾斜時,則可以通過調節組件向第一調節環施加驅動力,使得第一調節環位於托架本體較低側的邊緣背離定位凸起產生變形,基於第一斜面和第二斜面配合,托架本體的較低側就會被頂升起來而使得托架本體整體趨於水準。
相較於相關技術,本申請公開的托架是通過第一斜面和第二斜面的面接觸方式來實現調平操作,第一調節環和托架本體之間不會存在劃損,這樣不僅能夠避免產生顆粒物污染晶片,而且能夠確保托架在長期使用後依然能夠維持較高的調平精度。
以下揭露提供用於實施本揭露之不同構件之許多不同實施例或實例。下文描述組件及配置之特定實例以簡化本揭露。當然,此等僅為實例且非意欲限制。舉例而言,在以下描述中之一第一構件形成於一第二構件上方或上可包含其中該第一構件及該第二構件經形成為直接接觸之實施例,且亦可包含其中額外構件可形成在該第一構件與該第二構件之間,使得該第一構件及該第二構件可不直接接觸之實施例。另外,本揭露可在各個實例中重複參考數字及/或字母。此重複出於簡化及清楚之目的且本身不指示所論述之各個實施例及/或組態之間的關係。
此外,為便於描述,諸如「下面」、「下方」、「下」、「上方」、「上」及類似者之空間相對術語可在本文中用於描述一個元件或構件與另一(些)元件或構件之關係,如圖中圖解說明。空間相對術語意欲涵蓋除在圖中描繪之定向以外之使用或操作中之裝置之不同定向。設備可以其他方式定向(旋轉90度或按其他定向)且因此可同樣解釋本文中使用之空間相對描述詞。
儘管陳述本揭露之寬泛範疇之數值範圍及參數係近似值,然儘可能精確地報告特定實例中陳述之數值。然而,任何數值固有地含有必然由於見於各自測試量測中之標準偏差所致之某些誤差。再者,如本文中使用,術語「大約」通常意謂在一給定值或範圍之10%、5%、1%或0.5%內。替代地,術語「大約」意謂在由此項技術之一般技術者考量時處於平均值之一可接受標準誤差內。除在操作/工作實例中以外,或除非以其他方式明確指定,否則諸如針對本文中揭露之材料之數量、時間之持續時間、溫度、操作條件、數量之比率及其類似者之全部數值範圍、數量、值及百分比應被理解為在全部例項中由術語「大約」修飾。相應地,除非相反地指示,否則本揭露及隨附發明申請專利範圍中陳述之數值參數係可根據需要變化之近似值。至少,應至少鑑於所報告有效數位之數目且藉由應用普通捨入技術解釋各數值參數。範圍可在本文中表達為從一個端點至另一端點或在兩個端點之間。本文中揭露之全部範圍包含端點,除非另有指定。
以下結合附圖,詳細說明本申請各個實施例公開的技術方案。
為了解決相關技術中托架在通過調平螺釘調平時存在的污染晶片、調平精度不足的問題,本申請實施例提供一種托架、半導體腔室及半導體製程設備。
半導體製程設備用於在半導體製造製程中對晶片(即,wafer)進行製程處理,本申請實施例未限制半導體製程設備的具體類型,而其類型可通過應用的具體製程環節來體現。無論是進行半導體製造的何種製程,均需要對待處理的晶片進行傳輸。
如圖1所示,半導體製程設備可以包括有前端傳輸腔室C1、冷卻腔室C2、真空傳輸腔室C3、至少一個製程腔室和機械手M。其中,冷卻腔室C2和製程腔室均與真空傳輸腔室C3連通,且沿真空傳輸腔室C3的周向佈置,同時,冷卻腔室C2還與前端傳輸腔室C1連通;機械手M分為大氣機械手和真空機械手,由圖1示出的機械手M即為真空機械手。
同時,製程腔室的具體類型不受限制,而其具體類型可以體現半導體製程設備的類型。在圖1示出的實施方式中,半導體製程設備包括多個製程腔室,分別為去氣腔室C4、預清洗腔室C5和多個沉積腔室C6,進而使得半導體製程設備具備多種製程能力。
在具體的操作過程中,待處理的晶片由前端傳輸腔室C1的大氣機械手傳輸至冷卻腔室C2中,此時,冷卻腔室C2處於大氣狀態,且未對晶片進行冷卻處理。在冷卻腔室C2由大氣狀態抽至真空後,由真空傳輸腔室C3中的真空機械手將晶片傳入製程腔室內。應理解的是,冷卻腔室C2和真空傳輸腔室C3均為過渡傳輸腔室,在其中時,並未對晶片進行製程處理,晶片需要在構造有製程環境的製程腔室內進行製程處理。
進行製程處理時,首先將晶片傳輸至去氣腔室C4,進行去氣製程;然後,將去氣後的晶片通過真空機械手傳輸至預清洗腔室C5,進行預清洗製程;接下來,再將預清洗後的晶片通過真空機械手傳輸至沉積腔室C6,進行沉積製程;最後,再通過真空機械手將沉積處理後的晶片傳輸至冷卻腔室C2中,進行冷卻,冷卻完畢後由大氣機械手將冷卻後的晶片傳輸至前端傳輸腔室C1中。至此,就完成了整個製程處理流程。
由於冷卻腔室C2作為過渡傳輸腔室,需要在其中可靠安全地放置晶片,因此,冷卻腔室C2中設置有專用於承載晶片的托架。在相關技術中,托架通過緊固螺釘與升降軸的頂面固定連接,且二者在連接處還設置有多個均勻佈設的調平螺釘,以在托架的水平度不合規時通過調平螺釘實現調平,進而確保在放置於托架後晶片的水平度滿足要求。在具體調平時,檢測到托架朝向一側傾斜後,則可以通過旋緊位於托架較低側的調平螺釘而使得托架較低側逐漸上翹,進而讓托架逐漸趨於水準。
由於調平螺釘與升降軸頂面之間為點接觸,在調平托架的過程中,調平螺釘會劃損升降軸而產生顆粒物,顆粒物會污染冷卻腔室C2的製程環境,這樣就會對晶片40造成污染;同時,升降軸的頂面被長期劃損後,也會導致調平螺釘的調平精度變差。
基於此,針對托架在通過調平螺釘調平時存在的污染晶片、調平精度不足的問題,本申請實施例具體是通過其提供的改進托架來解決的,該托架用於在半導體腔室內承載晶片。
如圖2~圖10所示,本申請實施例的托架包括支撐柱100、托架本體200和調平裝置300。
其中,支撐柱100是該托架的基礎構件,其設置在製程腔室的腔體10內,並用於支撐托架本體200和調平裝置300。支撐柱100的一端設置有定位凸起110,支撐柱100通過定位凸起110與托架本體200和調平裝置300定位配合。
托架本體200是該托架的主體部分,托架本體200用於承載晶片40,也即托架通過托架本體200來承載晶片40。
調平裝置300是該托架的功能構件,其用於調平托架本體200,以使得托架本體200的水平度合規而確保放置於托架本體200上的晶片40的水平度滿足要求。在對托架本體200的水平度進行檢測時,可以通過電子測試片實現,當電子測試片放置於托架本體200上後,其顯示幕上會顯示出各個方向相對於中心的高度數值,通過比對各方向上的資料即可判斷托架本體200的水平度是否合規。
具體地,調平裝置300包括第一調節環310,第一調節環310定位套設於定位凸起110,第一調節環310的環外側壁設置有第一斜面311,第一斜面311與第一調節環310的軸線之間的徑向間距朝遠離支撐柱100的方向遞減,即,第一斜面311朝向第一調節環310的環內傾斜,第一調節環310具有第一變形缺口312,如圖9所示。托架本體200開設有貫通的避讓孔211,托架本體200通過避讓孔211套設於第一調節環310,避讓孔211的孔壁設置有與第一斜面311相配合的第二斜面212,如圖7所示;第一斜面311與第二斜面212相配合,是指二者相貼合,實現了面-面接觸,具體地,二者的形狀相適配,且在原始狀態時的傾斜角度一致。
調平裝置300還包括調節組件320,調節組件320用於向第一調節環310施加驅動力,以使第一調節環310的部分邊緣背離定位凸起110產生變形,而頂升托架本體200。
應理解的是,由於第一斜面311朝向第一調節環310的環內傾斜,而第二斜面212與第一斜面311相配合,如此情況下,在托架的高度方向上,第一斜面311就位於第二斜面212的下側。由於第一調節環310具有第一變形缺口312,當第一調節環310在受力的情況下,其能夠具備一定的變形能力。同時,由於調節組件320在向第一調節環310施加驅動力後能夠使得第一調節環310的部分邊緣背離定位凸起110產生變形,也就是說,第一調節環310的這部分邊緣在調節組件320施加的驅動力作用下沿徑向由內向外被撐開(上述第一變形缺口312擴張),這樣就使得第一斜面311推抵在第二斜面212上,在調節組件320的驅動力持續增大的過程中,由於第一斜面311和第二斜面212的面型特點,二者之間會產生相對移動,第一調節環310的這部分邊緣就會將其對應的托架本體200的一側頂升起來,具體表現為托架本體200的該側上翹。基於上述的結構特徵即可對托架本體200進行調平操作。
如圖2和圖3所示,當檢測到托架本體200朝向一側傾斜時,也即托架本體200存在一側高一側低的情況時,可通過調節組件320向第一調節環310位於托架本體200較低側的區域施加驅動力,使得第一調節環310的該區域邊緣背離定位凸起110產生變形,這樣對應該區域邊緣的第一斜面311就會推抵第二斜面212而使得托架本體200的較低側被頂升起來,具體可參見圖4和圖5。在持續增大調節組件320的驅動力的過程中,第一調節環310會不斷頂升托架本體200的較低側上翹,直至托架本體200趨於水準後即可停止調平操作。
需要說明的是,圖2~圖5中的托架本體200的水平度僅作為示意性參考,圖2和圖3與圖4和圖5中托架兩種狀態的區別,主要在於體現本申請實施例的托架具備對托架本體200進行調平的功能,進而確保晶片40的水平度滿足要求。
由上述說明可知,在本申請實施例公開的托架中,由於第一調節環310具有第一變形缺口312,其能夠具備一定的變形能力,結合在第一調節環310的環外側壁設置有第一斜面311,托架本體200在避讓孔211的孔壁設置有與第一斜面311相配合的第二斜面212,當檢測到托架本體200朝向一側傾斜時,則可以通過調節組件320向第一調節環310施加驅動力,使得第一調節環310位於托架本體200較低側的邊緣背離定位凸起110產生變形,基於第一斜面311和第二斜面212配合,托架本體200的較低側就會被頂升起來而使得托架本體200整體趨於水準。
相較於相關技術,本申請實施例公開的托架是通過第一斜面311和第二斜面212的面接觸方式來實現調平操作,第一調節環310和托架本體200之間不會存在劃損,這樣不僅能夠避免產生顆粒物污染晶片,而且能夠確保托架在長期使用後依然能夠維持較高的調平精度。
在可選的方案中,如圖3、圖5和圖6所示,本申請實施例的調節組件320可以包括抵壓件321和多個緊固元件322,抵壓件321通過多個緊固元件322連接於托架本體200,多個緊固元件322沿抵壓件321的周向佈置;抵壓件321包括套設於定位凸起110的環狀銜接結構,環狀銜接結構的至少一部分位於第一調節環310的內環側壁與定位凸起110的外周壁之間;環狀銜接結構設置有第三斜面321b1,第三斜面321b1與定位凸起110的軸線之間的徑向間距朝遠離支撐柱100的方向遞增,即,朝向第一調節環310的環外傾斜;抵壓件321被配置為在緊固元件322緊固抵壓件321時,通過第三斜面321b1推抵第一調節環310。
在本申請實施例中,緊固元件322可以為螺栓、螺釘等螺紋緊固件,也可以為銷釘等其他類型的緊固件。本申請實施例也未限制緊固元件322的數量,如圖6所示,緊固元件322為沿抵壓件321的周向均勻分佈的4個,當然,緊固元件322也可以為諸如5個、6個等其他的數量。
基於第三斜面321b1的面型特點,其能夠引導環狀銜接結構的至少一部分伸入至第一調節環310與定位凸起110之間;當通過緊固元件322緊固抵壓件321時,隨著緊固力的增加,抵壓件321與托架本體200的間距逐漸減小,環狀銜接結構伸入至第一調節環310和定位凸起110之間的部分會逐漸增多,第一調節環310在環狀銜接結構的推抵作用下,第一調節環310上與緊固元件322所對應的區域邊緣會產生變形並頂升托架本體200。因此,托架本體200傾斜時,托架本體200的哪一側相對較低就可以通過緊固相應側的緊固元件322來實現調平操作。
需要說明的是,環狀銜接結構內部中空,其能夠套設於定位凸起110而避讓開定位凸起110,這樣能夠避免二者存在干涉,抵壓件321也可以通過環狀銜接結構與定位凸起110定位配合,以提升托架內部的連接可靠性。
進一步地,如圖3、圖5和圖8~圖10所示,本申請實施例的第一調節環310的環內側壁可以設置有第四斜面313,第四斜面313與第三斜面321b1相配合,即二者相貼合,具體地,第四斜面313與第三斜面321b1的形狀相適配,且在原始狀態時的傾斜角度一致,即第四斜面313與第三斜面321b1均朝向第一調節環310的環外傾斜。在此種結構佈局下,第三斜面321b1和第四斜面313相互貼合,環狀銜接結構通過第三斜面321b1推抵第一調節環310時,第三斜面321b1與第四斜面313也實現了面-面接觸,這樣能夠避免第一調節環310被劃損,對第一調節環310和環狀銜接結構均起到了一定的保護作用;同時,基於第三斜面321b1和第四斜面313的面型特點,二者之間更容易產生相對移動,這樣能夠提升第一調節環310產生變形的靈敏度,進而有利於調平操作順利實施。
在本申請實施例中,未限制抵壓件321的具體結構,例如,如圖3、圖5、圖8和圖10所示,本申請實施例的抵壓件321還包括固定主體321a,該固定主體321a通過多個緊固元件322連接於托架本體200,多個緊固元件322沿固定主體321a的周向佈置;上述環狀銜接結構為與固定主體321a分體設置的第二調節環321b,也就是說,抵壓件321可以為分體式結構,上述環狀銜接結構可以作為該分體式結構的其中一部分,而固定主體321a為另一部分。當然,本申請實施例並不局限於此,在實際應用中,抵壓件321還可以為一體式結構,即,上述環狀銜接結構與固定主體321a一體成型。
上述第二調節環321b與固定主體321a在定位凸起110的軸向上相抵接;第二調節環321b的至少一部分位於第一調節環310的內環側壁與定位凸起110的外周壁之間;第二調節環321b的環外側壁設置有上述第三斜面321b1,第二調節環321b具有第二變形缺口321b2;固定主體321a的底部與第二調節環321b的頂部相抵接。
具體而言,固定主體321a是抵壓件321的主要部分,其底部與第二調節環321b的頂部相抵接,以將第二調節環321b壓緊固定在第一調節環310與定位凸起110之間。由於第二調節環321b具有第二變形缺口321b2,當第二調節環321b在受力的情況下,其能夠具備一定的變形能力。需要說明的是,結合前述內容,本申請實施例的第二調節環321b即屬於環狀銜接結構。
當通過緊固元件322緊固固定主體321a時,隨著緊固力的增加,固定主體321a與托架本體200的間距逐漸減小,固定主體321a就會推抵第二調節環321b進一步伸入第一調節環310和定位凸起110之間,第一調節環310在第二調節環321b的推抵作用下,第一調節環310上與被調節的緊固元件322所對應的區域邊緣會產生變形並頂升托架本體200;同時,由於第二變形缺口321b2的存在,當固定主體321a推抵第二調節環321b進一步伸入第一調節環310和定位凸起110之間的過程中,第二調節環321b會通過第三斜面321b1推抵第一調節環310,基於牛頓第三定律,第一調節環310也會推抵第二調節環321b產生變形(第二變形缺口321b2收縮),並使得第二調節環321b將定位凸起110夾緊,進而提升了托架內部的連接可靠性。
在本申請實施例中,未限制第一變形缺口312和第二變形缺口321b2的具體形狀,其可以為矩形缺口、梯形缺口等規則形狀,也可以為波紋狀缺口等不規則形狀。
進一步地,如圖3和圖5所示,本申請實施例的固定主體321a可以包括環狀定位部321a1,環狀定位部321a1設置于避讓孔211中,固定主體321a通過環狀定位部321a1與避讓孔211定位配合,且固定主體321a通過環狀定位部321a1與第二調節環321b相抵接。在此種結構佈局下,環狀定位部321a1和第二調節環321b共同構成前述的環狀銜接結構;環狀定位部321a1伸入至避讓孔211中實現與避讓孔211的定位配合,可提升托架內部的連接可靠性;固定主體321a通過環狀定位部321a1將第二調節環321b壓緊固定在第一調節環310與定位凸起110之間。在另外的實施方式中,第二調節環321b可以延伸至避讓孔211之外,而固定主體321a可以直接通過其端面與第二調節環321b相抵接。
在可選的方案中,如圖8所示,本申請實施例的第二變形缺口321b2可以設置於第二調節環321b背離第一變形缺口312的一側。需要說明的是,在本申請實施例的托架中,當第二調節環321b變形時,其在第二變形缺口321b2兩側的兩個自由端會收緊,當第一調節環310變形時,其在第一變形缺口312兩側的兩個自由端會撐開,若第一變形缺口312與第二變形缺口321b2重合,第二變形缺口321b2由於收縮會減弱對第一調節環310的推抵作用,第一變形缺口312由於擴張也會減弱對第二調節環321b的推抵作用,這樣相當於就降低了第一調節環310和第二調節環321b產生變形的靈敏度,甚至會導致托架難以實現調平操作。在此種結構佈局下,當第一調節環310和第二調節環321b受壓時,能夠避免二者的變形區域重合在一起,以使得第一調節環310和第二調節環321b順利變形,進而確保實現托架的調平功能。
在可選的方案中,如圖2和圖4所示,本申請實施例的托架本體200可以包括相連接的連接梁210和架體220,連接梁210的一端開設有避讓孔211,架體220包括沿其高度方向間隔佈設的至少一個第一槽位221和至少一個第二槽位222,其中,第一槽位221用於承載待處理的晶片40,第二槽位222用於承載處理後的晶片40。
應理解的是,由於本申請實施例的架體220包括兩個槽位,這樣就使得在晶片40的傳輸過程中,能夠在第一槽位221上放置待處理的晶片40,在第二槽位222放置處理後的晶片40。如此情況下,待處理的晶片40和處理後的晶片40處於兩條獨立的傳輸線上,二者不會相互干擾,進而可提升傳輸效率,並提高產能。
本申請實施例未限制第一槽位221和第二槽位222的具體數量,在第一槽位221和第二槽位222的數量為多個的情況下,能夠增加在托架上放置的晶片40的數量,這樣能夠提升製程效率。
如圖2所示,基於前述的托架,本申請實施例還提供一種半導體腔室,該半導體腔室包括腔體10以及前述任一方案提及的托架,這樣就使得該半導體腔室具備前述任一方案中托架的有益效果,在此不再贅述。托架設置於腔體10內。
在本申請實施例中,製程腔室的類型可以有多種,例如冷卻腔室、裝載腔室(即Load Lock,簡稱LL)等。
如圖2所示,在製程腔室為冷卻腔室的實施方式中,半導體腔室還可以包括冷卻座20和升降機構30,冷卻座20設置於腔體10內,升降機構30與支撐柱100連接,升降機構30用於驅動托架升降運動;托架本體200包括沿其高度方向間隔佈設的至少一個第一槽位221和至少一個第二槽位222,第一槽位221用於承載待處理的晶片40,第二槽位222用於承載處理後的晶片40;托架本體200上還開設有對應於第二槽位222的避讓區223,避讓區223用於供至少部分冷卻座20通過。
應理解的是,在此種結構佈局下,半導體腔室用於對處理後的晶片40進行降溫處理,以避免晶片40在與大氣接觸後被快速氧化而影響到製程品質。當將處理後的晶片40放置在第二槽位222後,即可通過升降機構30帶動托架下降,而使得托架本體200與冷卻座20相對運動,直至冷卻座20通過避讓區223並將晶片40托起,這樣晶片40即放置於冷卻座20上,進而可對晶片40進行降溫處理。
在本申請實施例中,升降機構30的類型有多種,例如線性電機、液壓伸縮機構、氣壓伸縮機構等。
為了便於冷卻座20順利伸入至避讓區223內,冷卻座20可以包括設置於其頂部的承載台21,承載台21的整體尺寸被預設為可通過避讓區223,承載台21用於承載晶片40。冷卻座20內可設置有冷卻流道,通過向冷卻流道內通入冷卻介質,來吸收晶片40的熱量,並通過冷卻流道中的冷卻介質將熱量帶走。
基於前述的製程腔室,本申請實施例還提供一種半導體製程設備,其包括機械手以及前述任一方案的半導體腔室,這樣就使得該半導體製程設備具備前述任一方案中半導體腔室的有益效果,在此不再贅述。機械手用於向半導體腔室內傳入晶片40,或者從半導體腔室內傳出晶片40。
示例性地,該半導體腔室為冷卻腔室。
結合前述,本申請實施例未限制半導體製程設備的具體類型,而其類型可通過應用的具體製程環節來體現。
前述內容概括數項實施例之特徵,使得熟習此項技術者可更佳地理解本揭露之態樣。熟習此項技術者應瞭解,其等可容易地使用本揭露作為用於設計或修改用於實行本文仲介紹之實施例之相同目的及/或達成相同優點之其他製程及結構之一基礎。熟習此項技術者亦應瞭解,此等等效構造不背離本揭露之精神及範疇,且其等可在不背離本揭露之精神及範疇之情況下在本文中作出各種改變、置換及更改。
10:腔體 20:冷卻座 21:承載台 30:升降機構 40:晶片 100:支撐柱 110:定位凸起 200:托架本體 210:連接梁 211:避讓孔 212:第二斜面 220:架體 221:第一槽位 222:第二槽位 223:避讓區 300:調平裝置 310:第一調節環 311:第一斜面 312:第一變形缺口 313:第四斜面 320:調節組件 321:抵壓件 321a:固定主體 321a1:環狀定位部 321b:第二調節環 321b1:第三斜面 321b2:第二變形缺口 322:緊固元件 C1:前端傳輸腔室 C2:冷卻腔室 C3:真空傳輸腔室 C4:去氣腔室 C5:預清洗腔室 C6:沉積腔室 M:機械手
當結合附圖閱讀時,從以下詳細描述最佳理解本揭露之態樣。應注意,根據產業中之標準實踐,各種構件未按比例繪製。事實上,為了論述的清楚起見可任意增大或減小各種構件之尺寸。 圖1為本申請實施例公開的半導體製程設備的結構示意圖; 圖2為本申請實施例公開的托架在托架本體處於傾斜狀態時的結構示意圖; 圖3為關於圖2中A處的局部放大圖; 圖4為本申請實施例公開的托架在托架本體調平後的結構示意圖; 圖5為關於圖4中B處的局部放大圖; 圖6為本申請實施例公開的托架的俯視圖; 圖7為本申請實施例公開的連接梁的軸測圖; 圖8為本申請實施例公開的第一調節環和第二調節環的配合關係示意圖; 圖9為本申請實施例公開的第一調節環的結構示意圖; 圖10為本申請實施例公開的第二調節環的結構示意圖。
100:支撐柱
110:定位凸起
210:連接梁
211:避讓孔
212:第二斜面
300:調平裝置
310:第一調節環
311:第一斜面
313:第四斜面
320:調節組件
321a1:環狀定位部
321a:固定主體
321b1:第三斜面
321b:第二調節環
321:抵壓件
322:緊固元件

Claims (10)

  1. 一種托架,用於在一半導體腔室內承載一晶片,該托架包括一支撐柱、一托架本體和一調平裝置,其中: 該支撐柱的一端設置有一定位凸起; 該調平裝置包括一第一調節環,該第一調節環定位套設於該定位凸起,該第一調節環的環外側壁設置有一第一斜面,該第一斜面與該第一調節環的軸線之間的徑向間距朝遠離該支撐柱的方向遞減;該第一調節環具有一第一變形缺口; 該托架本體用於承載該晶片,該托架本體開設有貫通的一避讓孔,該托架本體通過該避讓孔套設於該第一調節環,該避讓孔的孔壁設置有與該第一斜面相配合的一第二斜面; 該調平裝置還包括一調節組件,該調節組件用於向該第一調節環施加驅動力,以使該第一調節環的部分邊緣背離該定位凸起產生變形,而頂升該托架本體。
  2. 如請求項1所述的托架,其中,該調節組件包括一抵壓件和多個緊固元件,該抵壓件通過該多個緊固元件連接於該托架本體,該多個緊固元件沿該抵壓件的周向佈置;該抵壓件包括套設於該定位凸起的一環狀銜接結構,該環狀銜接結構的至少一部分位於該第一調節環的內環側壁與該定位凸起的外周壁之間; 該環狀銜接結構設置有一第三斜面,該第三斜面與該定位凸起的軸線之間的徑向間距朝遠離該支撐柱的方向遞增;該抵壓件被配置為在該緊固元件緊固該抵壓件時,通過該第三斜面推抵該第一調節環。
  3. 如請求項2所述的托架,其中,該第一調節環的一環內側壁設置有一第四斜面,該第三斜面與該第四斜面相配合。
  4. 如請求項2所述的托架,其中,該抵壓件還包括一固定主體,該固定主體通過該多個緊固元件連接於該托架本體,該多個緊固元件沿該固定主體的周向佈置; 該環狀銜接結構為與該固定主體分體設置的一第二調節環,且該第二調節環與該固定主體在該定位凸起的軸向上相抵接;該第二調節環的至少一部分位於該第一調節環的內環側壁與該定位凸起的外周壁之間;該第二調節環的環外側壁設置有該第三斜面;該第二調節環具有一第二變形缺口;該固定主體的底部與該第二調節環的頂部相抵接。
  5. 如請求項4所述的托架,其中,該固定主體包括一環狀定位部,該環狀定位部設置於該避讓孔中,該固定主體通過該環狀定位部與該避讓孔定位配合,且該固定主體通過該環狀定位部與該第二調節環相抵接。
  6. 如請求項4所述的托架,其中,該第二變形缺口設置於該第二調節環背離該第一變形缺口的一側。
  7. 如請求項1所述的托架,其中,該托架本體包括相連接的一連接梁和一架體,該連接梁的一端開設有該避讓孔,該架體包括沿其高度方向間隔佈設的至少一個第一槽位和至少一個第二槽位,其中,該第一槽位用於承載待處理的晶片,該第二槽位用於承載製程處理後的晶片。
  8. 一種半導體腔室,該半導體腔室包括一腔體以及請求項1至7中任一項所述的托架,該托架設置於該腔體內。
  9. 如請求項8所述的半導體腔室,其中,該半導體腔室為一冷卻腔室,該半導體腔室還包括一冷卻座和一升降機構,該冷卻座設置於該腔體內,該升降機構與該支撐柱連接,該升降機構用於驅動該托架升降運動; 該托架本體包括沿其高度方向間隔佈設的至少一個第一槽位和至少一個第二槽位,該第一槽位用於承載待處理的晶片,該第二槽位用於承載處理後的晶片;該托架本體上還開設有對應於該第二槽位的一避讓區,該避讓區用於供至少部分該冷卻座通過。
  10. 一種半導體製程設備,包括一機械手以及請求項8或9所述的半導體腔室,該機械手用於向該半導體腔室內傳入該晶片,或者從該半導體腔室內傳出該晶片。
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US5449148A (en) * 1994-03-02 1995-09-12 Mcpherson; B. J. Levelling device
JP4914934B1 (ja) * 2010-11-26 2012-04-11 株式会社ナベヤ レベリング装置
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CN109786293B (zh) * 2018-12-27 2021-06-08 北京北方华创微电子装备有限公司 顶针高度调节装置及反应腔室
CN112048715B (zh) * 2019-06-06 2022-09-16 北京北方华创微电子装备有限公司 调平机构、反应腔室及半导体加工设备
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