[發明專利]晶片承載裝置及半導體加工設備

有效

• 申請號: 202010182020.0
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111312653B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 王家祥;陳景春
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/687
• 分類號: H01L21/687
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;王婷

本申請實施例提供了一種晶片承載裝置及半導體加工設備。該晶片承載裝置設置于半導體加工設備的工藝腔室內，其包括：基座、多個晶片支撐結構及驅動機構，其中，基座用于承載晶片，多個晶片支撐結構均穿設于基座中，驅動機構用于驅動多個支撐結構升降，晶片支撐結構為彈性支撐結構，能在外力的作用下進行彈性伸縮。本申請實施例實現了晶片支撐結構在支撐晶片脫離基座時，通過彈性作用力克服基座與晶片之間發生粘片時所產生的靜電力，因此避免了碎片或傾斜的情況發生，從而可以提高晶片的成品率，進而大幅提高了工藝效率。

技術領域

本申請涉及半導體加工技術領域，具體而言，本申請涉及一種晶片承載裝置及半導體加工設備。

背景技術

目前，在半導體工藝制程中，需要半導體加工設備完成在晶片(wafer)上的刻蝕工藝時，一般通過靜電吸附以及晶片支撐結構來進行晶片的升降和固定。現有技術中晶片承載裝置設置于在工藝腔室內，基座在真空環境下由直流電源控制對晶片進行靜電吸附，通過靜電引力固定晶片位置；等工藝完成后需要去靜電引力，并通過干燥空氣(CompressedDry?Air,CDA)推動驅動機構中氣缸來升降晶片支撐結構的頂針從而升降晶片。

在當前應用中，晶片承載裝置是利用晶片和電極之間產生的庫侖力或是利用晶片和電極之間產生的約翰遜-拉別克效應(Johnsen-Rahbek)力來達到固定晶片的目的。工藝結束后一種可能由于電荷作用造成粘片現象，此時頂針需要克服晶片上的殘余電荷作用力頂起晶片，很容易造成碎片；另外一種是由于晶片處于真空環境中，存在與基座之間形成局部真空的可能性，此時頂起瞬間需要的力較大，因此頂針與晶片接觸瞬間容易造成碎片。

發明內容

本申請提出一種晶片承載裝置及半導體加工設備，用以解決現有技術存在的容易造成碎片的技術問題。

第一個方面，本申請實施例提供了一種晶片承載裝置，設置于半導體加工設備的工藝腔室內，包括：基座、多個晶片支撐結構及驅動機構，其中，所述基座用于承載晶片，多個所述晶片支撐結構均穿設于所述基座中，所述驅動機構用于驅動多個所述支撐結構升降，所述晶片支撐結構為彈性支撐結構，能在外力的作用下進行彈性伸縮。

于本申請的一實施例，所述晶片支撐結構包括頂針、彈性組件及固定套，所述頂針、彈性組件及固定套自上至下依次設置，所述頂針與所述彈性組件連接，所述彈性組件設置在所述固定套中，所述固定套與所述驅動機構連接；所述頂針用于支撐晶片，所述彈性組件能夠在外力的作用下進行彈性伸縮，所述固定套用于固定所述彈性組件。

于本申請的一實施例，所述固定套內開設有沿軸向的限位槽，所述彈性組件部分伸入所述的限位槽內。

于本申請的一實施例，所述彈性組件包括柱塞及彈性件，所述柱塞的第一端與所述頂針連接，第二端伸入所述限位槽內，所述柱塞的第二端開設有容置槽，所述彈性件設置于所述容置槽內并且位于所述柱塞與所述限位槽之間。

于本申請的一實施例，所述彈性組件還包括有凸銷，所述凸銷的一端位于所述容置槽內與所述彈性件頂抵，所述凸銷的另一端位于所述限位槽內與所述限位槽的底面頂抵。

于本申請的一實施例，所述彈性件的一端與所述容置槽底面連接，另一端與所述凸銷的端部連接。

于本申請的一實施例，所述彈性件的彈性系數及最大被壓縮量與所述晶片的規格對應設置。

于本申請的一實施例，所述限位槽的頂部向內凸設有限位環，所述限位環的直徑小于所述限位槽的直徑且大于所述彈性組件外徑，并且所述限位環的軸向尺寸小于限位槽的軸向尺寸。

于本申請的一實施例，所述驅動機構包括固定盤，多個所述晶片支撐結構均與所述固定盤連接，所述驅動機構通過驅動所述固定盤升降帶動多個所述晶片支撐結構升降；所述固定盤包括本體及多個固定臂，多個所述固定臂沿所述本體周向均布,多個所述支撐結構分別設置于多個所述固定臂的端部。