[發(fā)明專利]晶圓承載托盤及半導(dǎo)體加工設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010108045.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111180370A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 國(guó)唯唯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/673
• 分類號(hào): H01L21/673;H01L21/67;H01L21/687
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;王婷

本發(fā)明提供一種晶圓承載托盤及半導(dǎo)體加工設(shè)備，該晶圓承載托盤設(shè)置于半導(dǎo)體工藝腔室的卡盤上，所述托盤包括頂面和底面；所述頂面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)用于容置晶圓的容置槽，所述托盤的底面上開(kāi)設(shè)有多條冷卻溝槽；所述冷卻溝槽與所述卡盤的冷卻通道連通；所述冷卻溝槽與所述容置槽之間無(wú)氣流通道。應(yīng)用本發(fā)明，可以提高該托盤的冷卻效果，可以在保證晶圓表面質(zhì)量的前提下提高其刻蝕速度。且可以防止冷卻介質(zhì)直接與晶圓接觸，也不會(huì)有氦漏的問(wèn)題，從而可以有效避免由于氦漏對(duì)晶圓表面質(zhì)量造成的影響，或者使晶圓偏離容置槽等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種晶圓承載托盤及半導(dǎo)體加工設(shè)備。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)應(yīng)用到刻蝕工藝，比如在鋁鎵銦磷(AlGaInP)基紅黃光LED的工藝流程中，通常會(huì)采用刻蝕技術(shù)進(jìn)行切割道工藝，具體過(guò)程包括：首先將AlGaInP基多層結(jié)構(gòu)放置于工藝腔室的托盤上，托盤通過(guò)卡盤固定，然后采用含氯氣體對(duì)AlGaInP基多層結(jié)構(gòu)進(jìn)行切割道刻蝕。

現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用的托盤，大多是石英托盤，其正面用于承載晶圓，底面用于與卡盤作用。由于石英托盤導(dǎo)熱系數(shù)較差，通過(guò)增加功率提升刻蝕速率常常會(huì)導(dǎo)致晶圓表面溫度增加，出現(xiàn)糊膠或者形貌異常等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一，提出了一種晶圓承載托盤及半導(dǎo)體加工設(shè)備。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，第一方面提供一種晶圓承載托盤，設(shè)置于半導(dǎo)體工藝腔室的卡盤上，所述托盤包括相對(duì)頂面和底面；

所述頂面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)用于容置晶圓的容置槽，所述底面上開(kāi)設(shè)有多條冷卻溝槽；所述冷卻溝槽與所述卡盤的冷卻通道連通；所述冷卻溝槽與所述容置槽之間無(wú)氣流通道。

優(yōu)選地，所述多條冷卻溝槽包括相互連通的多條徑向溝槽和多條周向溝槽；

所述多條徑向溝槽呈放射狀從所述底面的中心向邊緣延伸，所述多條周向溝槽為以所述底面的中心為圓心、直呈多個(gè)同心圓分布。

優(yōu)選地，所述底面與所述卡盤的上表面密封貼合。

優(yōu)選地，所述頂面上還設(shè)置有附加層，所述附加層用于在所述晶圓刻蝕時(shí)與等離子體作用，以降低或提高所述晶圓邊緣的刻蝕速率。

優(yōu)選地，所述附加層覆蓋所述頂面除開(kāi)設(shè)所述容置槽的區(qū)域。

優(yōu)選地，所述附加層的材質(zhì)包括碳化硅、氧化鋁及硅中的任意一種。

優(yōu)選地，所述托盤為導(dǎo)電材質(zhì)制成，且所述托盤的導(dǎo)熱系數(shù)高于石英的導(dǎo)熱系數(shù)。

優(yōu)選地，所述托盤的材質(zhì)為碳化硅。

優(yōu)選地，所述托盤應(yīng)用于所述鋁鎵銦磷基的晶圓的刻蝕工藝。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，第二方面提供一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，包括第一方面提供的晶圓承載托盤。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的晶圓承載托盤，在與卡盤貼合的底面設(shè)有冷卻溝槽，冷卻溝槽與卡盤的冷卻通道連通，可以將冷卻介質(zhì)引入托盤的接合面，從而在托盤的底面對(duì)容置槽內(nèi)的晶圓進(jìn)行冷卻，提高了該托盤的冷卻效果，在對(duì)晶圓刻蝕時(shí)，可以通過(guò)施加較高的功率來(lái)獲得高密度、高能量的等離子體，且可以避免晶圓表面溫度增加、光膠糊膠，進(jìn)而出現(xiàn)去膠困難甚至形貌異常等問(wèn)題，從而可以在保證晶圓表面質(zhì)量的前提下提高其刻蝕速度。另外，本實(shí)施例的冷卻溝槽與容置槽之間無(wú)氣流通道，在托盤的底面對(duì)容置槽內(nèi)的晶圓進(jìn)行冷卻(而不是對(duì)晶圓的底面直接冷卻)，可以防止冷卻介質(zhì)(如氦氣)直接與晶圓接觸，也不會(huì)有氦漏的問(wèn)題，從而可以有效避免由于氦漏對(duì)晶圓表面質(zhì)量造成的影響(如形貌異常、顆粒污染等)，或者使晶圓偏離容置槽等。

附圖說(shuō)明