[發明專利]一種半導體處理設備及其使用方法

有效

• 申請號: 201210066329.9
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102903659A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 朱慧瓏;尹海洲;駱志炯
• 申請（專利權）人: 聚日（蘇州）科技有限公司
• 主分類號: H01L21/687
• 分類號: H01L21/687;H01L21/67
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11370
• 代理人: 朱海波

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種半導體處理設備及其使用方法。

背景技術

在半導體制造中，經常需要對晶圓進行單面的處理，例如對晶圓進行單面的擴散、離子注入、蒸鍍、濺射、沉積或退火等操作。用以執行上述操作的半導體處理設備通常包括處理容器500以及晶圓蓋600，請參考圖9，圖9為現有技術中半導體處理設備在使用過程中的剖面示意圖。其中，在所述處理容器腔內501的底部通常存在矩形的溝槽503，該溝槽503用于固定晶圓700、并使所述晶圓700保持豎直狀態。所述晶圓蓋600通常為一片晶圓，將所述晶圓蓋600和待處理的晶圓700貼合在一起后，豎直地插入到處理容器腔內501底部的溝槽503內，晶圓蓋600對與晶圓700貼合的一面起到遮擋的作用，以避免面受到污染，并且更進一步起到了對晶圓700進行支撐、確保其在處理過程中保持豎直狀態的作用。

但是，上述常用的半導體處理設備在使用中存在如下一些不足之處：

1)由于只是將晶圓和晶圓蓋的一端插入到處理容器的溝槽中進行固定，而另外一端沒有采取任何固定的措施，所以，在處理過程中，處理容器腔內的氣體會經由所述晶圓和晶圓蓋之間的縫隙，將所述晶圓和晶圓蓋分離開，從而造成晶圓無需處理的表面受到污染；

2)由于晶圓的表面與晶圓蓋的整個表面是完全接觸的，所以二者之間的摩擦，會對晶圓的表面造成較大面積的劃傷；此外，當對晶圓進行高溫處理的時候(例如退火)，晶圓和晶圓蓋相接觸的表面容易發生粘連；

3)處理容器的溝槽的寬度通常與晶圓蓋和晶圓的厚度之和相同或者相近，進而才能有效地保持晶圓在處理過程中的豎直狀態，所以，在將晶圓蓋和晶圓插入到處理容器的溝槽中的過程中，晶圓和溝槽的內壁同樣也會發生摩擦，從而劃傷晶圓的表面；

4)由于處理容器的溝槽的尺寸通常是固定，無法靈活地滿足對不同厚度的晶圓進行處理的需求；

5)由于處理容器的溝槽會與晶圓需要處理的一面部分貼合，導致該晶圓需要暴露出來的一面被部分地遮擋，降低了處理的效果和減少了晶圓的有效利用面積。

因此，希望可以提出一種可以解決上述不足之處的半導體處理設備及其使用方法。

發明內容

本發明的目的是提供了一種半導體處理設備、用于該半導體處理設備的晶圓蓋、處理容器和配重及該半導體處理設備的使用方法，可以有效地防止在處理過程中晶圓和晶圓蓋的分離，且可以大大減小晶圓與晶圓蓋以及與處理容器之間的接觸面積，以及適用于不同厚度的晶圓，具有一定的靈活性。

根據本發明的一個方面，提供了一種晶圓蓋，該晶圓蓋包括底面、以及與該底面相連接且環繞該底面的側壁，該側壁和底面之間的空間形成凹槽。

根據本發明的另一個方面，還提供了一種處理容器，在所述處理容器腔內的底部具有一個或者多個第一溝槽，該一個或者多個第一溝槽均具兩個側壁，在所述兩個側壁中，至少有一個側壁呈傾斜狀態。

根據本發明的又一個方面，還提供了一種配重，該配重具有至少一個第二溝槽，該第二溝槽具兩個側壁，在所述兩個側壁中，至少有一個側壁呈傾斜狀態。

根據本發明的又一個方面，還提供了一種半導體處理設備，該半導體處理設備包括了上述晶圓蓋、處理容器以及配重。

根據本發明的又一個方面，還提供了一種半導體處理設備的使用方法，該方法包括以下步驟：

a)將晶圓和晶圓蓋貼合，在所述晶圓和晶圓蓋之間形成第一空腔；

b)將所述晶圓和晶圓蓋豎直嵌入至處理容器腔內底部的第一溝槽內；

c)利用配重從上方對所述晶圓和晶圓蓋進行夾持；

d)對所述晶圓進行處理。

在與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1)配重從上端對晶圓和晶圓蓋進行固定，使得晶圓和晶圓蓋可以緊密地貼合在一起，從而有效地防止在對該晶圓進行處理(例如擴散、離子注入、蒸鍍、濺射、沉積、退火)的過程中出現晶圓和晶圓蓋分離的情形；

2)由于晶圓蓋中心部分為凹槽，所以晶圓蓋與晶圓相接觸的區域僅限于晶圓蓋的邊緣部分，從而有效地減小了晶圓與晶圓蓋之間的接觸面積，如此一來，不但減小了晶圓上由于摩擦所產生劃傷的區域，還可以防止晶圓與晶圓蓋在高溫狀態下(例如退火)發生粘連；