CN115692301B - 工艺腔室和晶圆加工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种工艺腔室和晶圆加工方法,工艺腔室包括腔室本体、承载件、内衬体、第一顶针、第二顶针、第一压环、第二压环和旋转支撑件,工艺腔室具有第一工作模式和第二工作模式,在第一工作模式下,第一顶针在第一停止位支撑第一晶圆,承载件上升至工艺位时,使第一压环和第一晶圆依次叠置于承载件上;在第二工作模式下,第二顶针支撑第二晶圆,第一顶针位于第二停止位,旋转支撑件将第二压环置于第一顶针上,承载件上升至工艺位时,使第一压环、第二压环和第二晶圆依次叠置于承载件上。采用上述工艺腔室加工不同尺寸的晶圆时,无需开盖,亦可以工作模式之间相互切换时的工作量相对较小,且对晶圆的加工进度产生的影响相对较小。
Description
技术领域
本申请属于半导体加工技术领域,具体涉及一种工艺腔室和晶圆加工方法。
背景技术
随着技术的不断进步,晶圆的尺寸需求也在不断变化,大尺寸的晶圆需求越来越大,但是由于小尺寸晶圆的技术成熟,需求量亦相对较大,因而,目前的晶圆加工中,通常需要加工不同尺寸的晶圆。但是,所加工的晶圆的尺寸变化,则对应于该晶圆的加工器件也需要相应变化,如压环等,以保证能够正常形成对应尺寸且满足需求的晶圆。目前,在加工不同尺寸的晶圆时,需要停机开盖,再更换对应的加工器件,切换工作量大,且会对晶圆的加工进度产生极大的不利影响。
发明内容
本申请公开一种工艺腔室和晶圆加工方法,以解决目前在加工不同尺寸的晶圆时,需要停机开盖,再更换对应的加工器件,切换工作量大,且会对晶圆的加工进度产生极大的不利影响的问题。
为了解决上述问题,本申请实施例是这样实现地:
第一方面,本申请实施例提供了一种工艺腔室,其包括腔室本体、承载件、驱动件、内衬体、第一支撑组件顶针、第二支撑组件顶针、第一压环、第二压环和旋转支撑件,其中,
所述承载件通过所述驱动件沿所述腔室本体的腔口轴向活动安装于可升降地设置于所述腔室本体中,所述承载件用于支撑待加工件尺寸不同的第一晶圆和第二晶圆,所述第一晶圆的直径大于所述第二晶圆的直径,;
所述内衬体安装于所述腔室本体,所述第一压环可活动地支撑于所述内衬体上,所述第一压环的内径尺寸大于所述第二压环的内径尺寸且小于所述第二压环的外径尺寸;
所述承载件上设有多个第一穿孔和多个第二穿孔,所述第一顶针和所述第一穿孔一一对应设置,所述第一顶针穿设于所述第一穿孔内,且具有穿过所述承载件的第一停止位或者和第二停止位,所述第二停止位相对所述承载件的高度高于所述第一停止位相对所述承载件的高度;
所述第二穿孔和所述第二顶针一一对应设置,所述第二顶针穿设于所述第二穿孔内;
所述工艺腔室具有第一工作模式和第二工作模式,在所述第一工作模式下,所述第一顶针在所述第一停止位支撑所述第一晶圆,所述承载座件上升至工艺位时,使所述第一压环和所述第一晶圆依次叠置于所述承载座件上;
在所述第二工作模式下,所述第二顶针支撑所述第二晶圆,所述第一顶针位于第二停止位,所述旋转支撑件将所述第二压环置于所述第一顶针上,所述第二顶针支撑所述第二晶圆,所述承载座件上升至工艺位时,使所述第一压环、所述第二压环和所述第二晶圆依次叠置于所述承载座件上。
第二方面,本申请实施例公开一种晶圆加工方法,应用于上述工艺腔室,所述晶圆加工方法用于加工第一晶圆和第二晶圆,所述第一晶圆的直径大于所述第二晶圆的直径,所述晶圆加工方法包括:
在工作模式为第一工作模式的情况下:
抬升第一顶针至第一停止位;
控制第一晶圆支撑于所述第一顶针;
抬升所述承载件至工艺位,且使第一压环和所述第一晶圆依次叠置于所述承载件上;
在工作模式为第二工作模式的情况下:
控制晶圆支撑于第二顶针;
抬升第一顶针至第二停止位;
控制旋转支撑件转动至第二压环支撑于所述第一顶针;
抬升所述承载件,且使第一压环、第二压环和第二晶圆依次叠置于所述承载件上。
本申请实施例公开一种工艺腔室,采用该工艺腔室可以分别加工两种不同尺寸的晶圆,分别为第一晶圆和第二晶圆,其中,第一晶圆的直径大于第二晶圆的直径。上述工艺腔室具有第一工作模式和第二工作模式,在第一工作模式下,可以使第一晶圆支撑在处于第一停止位的第一顶针上,之后随着承载件持续抬升至工艺位,可以保证第一压环和第一晶圆依次叠置在承载件上,以实现加工第一晶圆的目的。在第二工作模式下,第二晶圆可以支撑在第二顶针上,旋转支撑件可以将第二压环放置在处于第二停止位的第一顶针上,之后,随着承载件持续抬升至工艺位,可以保证第一压环、第二压环和第二晶圆依次叠置在承载件上,实现加工第二晶圆的目的。
综上,在采用上述工艺腔室加工不同尺寸的晶圆时,无需开盖,工作模式之间相互切换时的工作量相对较小,且对晶圆的加工进度产生的影响相对较小。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是本申请实施例公开的工艺腔室的结构简图;
图2是本申请实施例公开的工艺腔室中第二压环的位置变化情况示意图;
图3是本申请实施例公开的工艺腔室中承载件的结构示意图;
图4是本申请实施例公开的工艺腔室中承载件的剖面示意图;
图5是本申请实施例公开的工艺腔室中旋转支撑件的结构示意图;
图6是本申请实施例公开的工艺腔室中支撑件的结构示意图;
图7是本申请实施例公开的工艺腔室进行第二工作模式时部分结构的配合示意图;
图8是本申请实施例公开的晶圆加工方法的流程图。
附图标记说明:
110-反应腔、120-容纳空间、
200-承载件、210-第一穿孔、220-第二穿孔、230-限位槽、
310-升降驱动机构、320-内衬体、
410-第一顶针、420-第二顶针、
510-第一压环、520-第二压环、530-限位块、
600-旋转支撑件、610-支撑部、611-环状本体、612-支座、620-旋转部、
720-第二晶圆。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
以下结合附图,详细说明本申请各个实施例公开的技术方案。
如图1-图7所示,本申请实施例公开一种工艺腔室,该工艺腔室可以应用在半导体工艺设备中,且利用该工艺腔室加工晶圆。工艺腔室包括腔室本体、承载件200、内衬体320、第一顶针410、第二顶针420、第一压环510、第二压环520和旋转支撑件600。
其中,腔室本体为工艺腔室的基础构件,工艺腔室中的其他部件均可以安装在腔室本体上,腔室本体的形状具体可以为圆柱状结构,其设置有反应腔110,腔室本体的具体尺寸可以根据实际情况灵活选定,此处不作限定。另外,腔室本体的顶部设置有与反应腔110连通的开口,该开口与半导体工艺设备中的盖板配合。
承载件200为工艺腔室中用以承载晶圆的部件,承载件200具体可以为静电卡盘,借助升降驱动机构310等其他部件,可以使承载件200能够可升降地设置在腔室本体中;并且,通过设定承载件200的直径等尺寸,可以保证承载件200能够支撑尺寸不同的第一晶圆和第二晶圆,且第一晶圆的直径大于第二晶圆的直径,当然,在工艺过程中,承载件200仅能够单独承载第一晶圆,或单独承载第二晶圆。具体地,第一晶圆和第二晶圆各自的尺寸可以分别为8寸和6寸,当然,被支撑在承载件200上的第一晶圆和第二晶圆的尺寸亦可以为其他尺寸,此处不作限定。
内衬体320安装在腔室本体中,内衬体320能够在腔室本体中形成限制等离子体分布的工艺空间,保证刻蚀工作的顺利进行。内衬体320的具体形状和尺寸可以根据腔室本体的具体形状和尺寸对应确定,此处不作限定。
第一压环510可活动地支撑在内衬体320上,第一压环510和第二压环520均为压持晶圆的部件,其中,第一压环510用于压持尺寸较大的第一晶圆,第二压环520用于压持尺寸较小的第二晶圆。第一压环510的内径尺寸大于第二压环520的内径尺寸,且第一压环510的内径尺寸小于第二压环520的外径尺寸,从而在第二压环520随承载件200抬升至第一压环510的下方时,当承载件200继续抬升,第二压环520可以带动第一压环510一并作抬升运动。具体地,第一压环510和第二压环520各自的实际尺寸均可以根据所要加工的第一晶圆和第二晶圆的具体尺寸选定,此处不作限定。
第一顶针410和第二顶针420均为顶升晶圆的部件,为了保证第一顶针410和第二顶针420能够正常顶升晶圆,承载件200上设有多个第一穿孔210和多个第二穿孔220,第一顶针410和第一穿孔210一一对应设置,也即,第一顶针410为多个,具体地,第一顶针410为至少三个,在第一顶针410的数量为三个的情况下,三个第一穿孔210呈三角形的顶点所在位置分布;对应地,第二穿孔220与第二顶针420一一对应设置,第二顶针420的数量亦为多个,具体可以为至少三个,在第二顶针420的数量为三个的情况下,三个第二穿孔220呈三角形的顶点所在位置分布。第二顶针420穿设在第二穿孔220内,保证第二顶针420亦能够为晶圆提供支撑作用。
另外,第一顶针410用于支撑第一晶圆,第二顶针420用于支撑第二晶圆,在布设多个第一顶针410(或第一穿孔210)和多个第二顶针420(或第二穿孔220)的过程中,需要保证对应尺寸的第一晶圆能够支撑在多个第一顶针410上,且不会掉落,相似地,保证对应尺寸的第二晶圆能够支撑在多个第二顶针420上,且不会掉落。并且,如上所述,第一晶圆的直径大于第二晶圆的直径,进而,为了保证第一晶圆和第二晶圆均能够正常地进行加工工作,沿垂直于支撑方向的方向,多个第一顶针410环绕设置在多个第二顶针420的外周。
第一顶针410穿设在第一穿孔210内,从而保证第一顶针410能够穿过承载件200伸入至承载件200的上方,实现顶升晶圆的目的。并且,第一顶针410具有第一停止位和第二停止位,第二停止位相对于承载件200的高度高于第一停止位相对承载件200的高度,也即,在第一顶针410处于第二停止位时,第一顶针410的端部与承载件200的上表面之间的间距,大于在第一顶针410处于第一停止位时,第一顶针410的端部与承载件200的上表面之间的间距。具体地,第一停止位和第二停止位的具体高度均可以根据第一压环510支撑在内衬体320上的初始位置的高度等参数确定,此处不作限定。
旋转支撑件600为工艺腔室中具备运动能力的部件,旋转支撑件600安装在腔室本体的内壁上,且旋转支撑件600可以通过借助旋转电机等部件,实现产生旋转动作的目的,从而使旋转支撑件600能够在腔室本体中在至少两个位置之间往复转动。旋转支撑件600的主要作用为传输第二压环520,从而在加工第二晶圆的过程中,保证第二压环520能够位于第二晶圆的上方,进而使第二压环520可以被正常地压持在第二晶圆上。旋转支撑件600具体可以为框架状结构,且其至少一侧设有开口,以使旋转支撑件600能够借助该开口旋转,且使第一顶针410通过该开口伸入至旋转支撑件600内,保证第二压环520能够被稳定地放置在第一顶针410上。当然,如上所述,第二顶针420位于多个第一顶针410围成的环状结构的内侧,在第一顶针410通过开口伸入至旋转支撑件600内侧的情况下,第二顶针420亦可以伸入旋转支撑件600的内侧。
基于具有上述结构的工艺腔室,工艺腔室具有第一工作模式和第二工作模式,第一工作模式和第二工作模式分别对应第一晶圆和第二晶圆的加工过程。在第一工作模式下,第一顶针410在第一停止位支撑第一晶圆,此时,第二顶针420保持在承载件200内或者使第二顶针420的顶端位置低于第一停止位,承载件200上升至工艺位时,使第一压环510和第一晶圆依次叠置在承载件200上。具体来说,半导体工艺设备通常配设有机械手等传片机构,在工艺开始前,可以利用传片机构将第一晶圆传入工艺腔室中,且使第一晶圆支撑在第一顶针410上,在传片之前,第一顶针410处于第一停止位上。之后,随着工艺的进行,承载件200作抬升运动,当承载件200抬升至第一顶针410的末端时,承载件200可以一并带动支撑在第一顶针410上的第一晶圆作抬升运动,之后,随着承载件200继续抬升,可活动地支撑在内衬体320上的第一压环510亦能够被承载件200一并抬升,从而使第一压环510压持于第一晶圆上,且二者均支撑在承载件200上。之后,当工艺完成之后,承载件200下降,随着承载件200下降过程的进行,第一压环510可以被承载在内衬体320上,继而,第一晶圆可以被承载在第一顶针410上,传片机构进入工艺腔室内,将承载在第一顶针410上的第一晶圆取走,完成对第一晶圆的加工过程。
在第二工作模式下,在机械手等传片机构的作用下,可以将第二晶圆放置在第二顶针420上,之后,第一顶针410抬升,使第一顶针410位于第二停止位,旋转支撑件600通过产生旋转动作,将第二压环520置于第一顶针410上,之后,旋转支撑件600复位,防止旋转支撑件600对承载件200的抬升工作产生影响。之后,承载件200作抬升运动,当承载件200抬升至第二顶针420的末端时,承载件200可以一并带动支撑在第二顶针420上的第二晶圆作抬升运动,之后,随着承载件200继续抬升,当承载件200抬升至第一顶针410的末端时,承载件200可以继续带动支撑在第一顶针410上的第二压环520一并作抬升运动,且使第二压环520压持在第二晶圆上,之后,承载件200继续抬升,可活动地支撑在内衬体320上的第一压环510亦能够被承载件200一并抬升,从而如图7所示,使第一压环510压持于第二压环520上,使第一压环510、第二压环520和第二晶圆720依次叠置于承载件200上。之后,当工艺完成之后,承载件200下降,随着承载件200下降过程的进行,第一压环510可以被承载在内衬体320上,继而,第二压环520可以被承载在第一顶针410上,继而,第二晶圆720可以被承载在第二顶针420上,旋转支撑件600动作,将承载在第一顶针410上的第二压环520取走,且使第一顶针410作下降运动,防止第一顶针410对取片工作产生不利影响,之后,传片机构进入工艺腔室内,将承载在第二顶针420上的第二晶圆720取走,完成对第二晶圆720的加工过程。
本申请实施例公开一种工艺腔室,采用该工艺腔室可以分别加工两种不同尺寸的晶圆,分别为第一晶圆和第二晶圆,其中,第一晶圆的直径大于第二晶圆的直径。上述工艺腔室具有第一工作模式和第二工作模式,在第一工作模式下,可以使第一晶圆支撑在处于第一停止位的第一顶针410上,之后随着承载件200持续抬升至工艺位,可以保证第一压环510和第一晶圆依次叠置在承载件200上,以实现加工第一晶圆的目的。在第二工作模式下,第二晶圆可以支撑在第二顶针420上,旋转支撑件600可以将第二压环520放置在处于第二停止位的第一顶针410上,之后,随着承载件200持续抬升至工艺位,可以保证第一压环510、第二压环520和第二晶圆依次叠置在承载件200上,实现加工第二晶圆的目的。
综上,在采用上述工艺腔室加工不同尺寸的晶圆时,无需开盖,工作模式之间相互切换时的工作量相对较小,且对晶圆的加工进度产生的影响相对较小。
如上所述,旋转支撑件600可以安装在腔室本体的内壁上,以通过旋转的方式,转移第二压环520。在本申请的另一实施例中,可选地,旋转支撑件600包括支撑部610和旋转部620,支撑部610和旋转部620相互连接,第二压环520可支撑于支撑部610,当然,在旋转支撑部610旋转至处于第一停止位的第一顶针410处时,第二压环520则可以被转移至第一顶针410上,此时,支撑部610上则不再支撑有第二压环520。其中,支撑部610设有避让口,避让口用以避让第一顶针410,从而保证支撑部610能够通过避让口伸入至第一顶针410的周围,此时,第一顶针410通过避让口伸入至支撑部610的内侧,保证第二压环520能够位于第一顶针410的正上方。旋转部620具体可以与旋转电机连接,以使旋转部620转动地安装在腔室本体,在旋转部620的作用下,能够驱动支撑部610通过相对腔室本体转动的方式移动第二压环520,使第二压环520能够被移动至第一顶针410的上方,进而被第一顶针410所拾取。当然,在旋转部620的作用下,亦可以驱动支撑部610自第一顶针410上将第二压环520取回。
在随旋转支撑部610旋转的过程中,为了使第二压环520不会相对旋转支撑部610移动,保证第二压环520能够稳定地支撑在旋转支撑部610上,可选地,第二压环520设有限位块530,限位块530固定在第二压环520朝向支撑部610的第一侧面,对应地,承载件200和支撑部610上均设有限位槽230,限位块530和限位槽230在垂直于支撑方向的方向上限位配合,进而无论第二压环520与支撑部610处于静止状态,还是第二压环520随支撑部610相对腔室本体运动,以及第二压环520与承载部处于静止状态,均可以通过与对应位置的限位槽230配合的方式,保证第二压环520的位置具有较高的稳定性。
具体地,可以使限位块530和限位槽230的形状相同,且使二者的尺寸相当,从而保证二者能够在垂直于支撑方向的方向上形成稳定地限位配合关系。另外,限位块530和限位槽230的数量均可以为一个,在这种情况下,可以使限位块530的外周面为非圆形结构,如限位块530的外周面可以为截面呈倒梯形、三角形或矩形等四边形结构,通过采用上述技术方案,可以保证限位块530不会相对限位槽230转动,进一步保证第二压环520的位置稳定性相对较高。在限位块530和限位槽230的数量为多个的情况下,则限位块530的外周面可以为圆形结构件,在多个限位块530和多个限位槽230一一对应配合的情况下,能够保证第二压环520不会相对具有限位槽230的支撑部610(或承载部)旋转。另外,在限位块530的数量为多个的情况下,可以使多个限位块530呈一字型排列,或者,亦可以使多个限位块530围绕支撑方向分布。
进一步地,限位块530为规则结构件,也即,限位块530的外周面为规则形状的结构,如圆柱状结构件,或者,还可以为棱柱状结构等。并且,在支撑方向,且沿远离第一侧面的方向上,可以使限位块530的截面积逐渐减小。也即,限位块530中越远离第一侧面的部分,其截面积则越小。例如,以限位块530的截面为圆形为例,则越远离第一侧面的截面的直径越小,在限位块530的截面为正方向结构的情况下,则越远离第一侧面的截面的边长越小。通过采用上述技术方案,可以降低限位块530与限位槽相互配合的难度,便于限位块530伸入至限位槽内,且可以在一定程度上提升限位块530和限位槽之间的配合可靠性。
相对应地,与限位块530配合的限位槽的内壁亦可以为规则结构件,并且,限位槽在支撑方向,且沿远离限位槽的底部的方向上,限位槽的截面积逐渐变大,这可以进一步增强限位槽与限位块530之间的配合可靠性,进一步提升限位块530与限位槽之间的限位配合效果。具体地,限位块530和限位槽的数量均可以为多个,多个限位块530和多个限位槽一一对应配合,各限位块530的形状和尺寸对应相同,且各限位块530的外周面和各限位槽的内壁面均与圆台侧面状结构。
在布设第一穿孔210和第二穿孔220的过程中,均可以根据第一晶圆和第二晶圆各自的尺寸,对应确定多个第一穿孔210和多个第二穿孔220的位置,以保证第一晶圆能够稳定地支撑在第一顶针410上,且保证多个第二晶圆能够稳定地支撑在第二顶针420上。在本申请的一个具体实施例中,第一穿孔210和第二穿孔220均设置于承载件200上相邻的两个限位槽230之间,在这种情况下,自第一穿孔210穿出的第一顶针410在与第一晶圆相互配合时,第一晶圆与第一顶针410之间的配合面积相对较大,可以防止限位块530和限位槽230妨碍第一顶针410与第一晶圆相互配合,进而保证第一顶针410能够稳定可靠地支撑第一晶圆。相似地,通过采用上述技术方案,可以保证第二顶针420亦能够不受限位块530和限位槽230的妨碍,稳定地为第二晶圆提供支撑作用。
另外,承载件200具体可以为圆形结构件,在布设第一穿孔210和第二穿孔220时,还可以使第一穿孔210和第二穿孔220沿承载件200的径向间隔设置,从而保证第二穿孔220均位于第一穿孔210围成的环状结构之内,进而可以保证多个第一穿孔210的中心基本与多个第二穿孔220的中心位于同一点,从而在进行工艺时,保证第一晶圆和第二晶圆均能够支撑在承载件200的中心区域,且可以保证第一压环510可以较为精准地压持在第一晶圆的外周,第一压环510和第二压环520均可以较为精准地压持在第二晶圆的外周。
如上所述,支撑部610设有避让口,保证第二压环520可以被旋转支撑件600精准地放置在第一顶针410上。可选地,支撑部610包括环状本体611和至少三个支座612,环状本体611设有上述避让口,各支座612均连接在环状本体611的内侧,且各支座612上均设有上述限位槽。具体地,支座612和环状本体611可采用焊接等方式连为一体,或者,环状本体611和至少三个支座612可以采用一体成型的方式形成,以提升支撑部610的结构可靠性。在采用上述技术方案的情况下,第二压环520可以被容纳在环状本体611的内侧,从而在支撑部610随旋转部620转动的过程中,可以进一步降低腔室本体内的其他结构与第二压环520相互接触的概率,保证第二压环520在被转运过程中的位置稳定性相对较高。另外,为了保证第二压环520能够较为稳定地支撑在多个支座612上,可以使至少三个支座612跨过的角度大于180°。
可选地,支座612的数量为三个,且使三个支座612围成一锐角三角形,即三个支座612的中心分别位于一锐角三角形的三个顶点上,从而在支座612的数量相对较少的情况下,保证支座612能够为第二压环520提供稳定地支撑作用。另外,还可以使三个支座612形成的三角形为等腰三角形,这可以进一步提升支撑座为第二压环520提供的定位效果的可靠性。另外,如上所述,承载件200上亦设置有多个限位槽230,在支座612的数量为三个的情况下,亦可以使承载件200上设置三个限位槽230,且使承载件200上的三个限位槽230的尺寸和分布情况与支撑部610中三个支座612的尺寸和分布情况对应相同。
如上所述,在进行第二工作模式下,旋转支撑件600能够将第二压环520放置在第一顶针410上,之后,旋转支撑件600复位。可选地,通过使圆柱状的腔室本体的尺寸相对较大,从而使腔室本体的一侧作为旋转支撑件600的安置空间,在不需要旋转支撑件600工作时,即可使旋转支撑件600停留于前述安置空间内。可选地,在本申请的另一实施例中,腔室本体中设有与反应腔110连通的容纳空间120,容纳空间120位于承载件200的外侧,用于在第一工作模式下,旋转支撑件600停放第二压环520。也就是说,腔室本体设有反应腔110和容纳空间120,容纳空间120位于承载件200的外侧,也即,容纳空间120位于反应腔110的一侧,在旋转支撑件600完成工作或不需要介入工艺时,旋转支撑件600均可以停放在容纳空间120内。具体地,容纳空间120的大小可以根据旋转支撑件600的尺寸等参数确定,对应地,容纳空间120在支撑方向上的尺寸亦可以根据旋转支撑件600的尺寸和安装位置等参数确定。
基于上述任一实施例公开的工艺腔室,本申请实施例还公开一种晶圆加工方法,该晶圆加工方法可以应用在上述任一工艺腔室中,且采用该晶圆加工方法可以加工第一晶圆和第二晶圆,第一晶圆的直径大于第二晶圆的直径。如图8所示,上述晶圆加工方法包括:
S11、在工作模式为第一工作模式的情况下:
抬升第一顶针至第一停止位;
控制第一晶圆支撑于第一顶针;
抬升承载件至工艺位,且使第一压环和第一晶圆依次叠置于承载件上。
具体来说,可以利用传片机构将第一晶圆传入工艺腔室中,且使第一晶圆支撑在第一顶针上,在传片之前,第一顶针处于第一停止位上,第二顶针保持在承载件内或者使第二晶圆的顶端位置低于第一停止位。之后,随着工艺的进行,承载件作抬升运动,当承载件抬升至第一顶针的末端时,承载件可以一并带动支撑在第一顶针上的第一晶圆作抬升运动,之后,随着承载件继续抬升,可活动地支撑在内衬体上的第一压环亦能够被承载件一并抬升,从而使第一压环压持于第一晶圆上,且二者均支撑在承载件上。
相应地,当工艺完成之后,承载件下降,随着承载件下降过程的进行,第一压环可以被承载在内衬体上,继而,第一晶圆可以被承载在第一顶针上,传片机构进入工艺腔室内,将承载在第一顶针上的第一晶圆取走,完成对第一晶圆的加工过程。
S12、在工作模式为第二工作模式的情况下:
控制晶圆支撑于第二顶针;
抬升第一顶针至第二停止位;
控制旋转支撑件转动至第二压环支撑于所述第一顶针;
抬升所述承载件,且使第一压环、第二压环和第二晶圆依次叠置于所述承载件上。
具体地,在第二工作模式下,在机械手等传片机构的作用下,可以将第二晶圆放置在第二顶针上,之后,第一顶针抬升,使第一顶针位于第二停止位,旋转支撑件通过产生旋转动作,将第二压环置于第一顶针上,之后,旋转支撑件复位,防止旋转支撑件对承载件的抬升工作产生影响。之后,承载件作抬升运动,当承载件抬升至第二顶针的末端时,承载件可以一并带动支撑在第二顶针上的第二晶圆作抬升运动,之后,随着承载件继续抬升,当承载件抬升至第一顶针的末端时,承载件可以继续带动支撑在第一顶针上的第二压环一并作抬升运动,且使第二压环压持在第二晶圆上,之后,承载件继续抬升,可活动地支撑在内衬体上的第一压环亦能够被承载件一并抬升,从而使第一压环压持于第二压环上,使第一压环、第二压环和第二晶圆依次叠置于承载件上。
对应地,当工艺完成之后,承载件下降,随着承载件下降过程的进行,第一压环可以被承载在内衬体上,继而,第二压环可以被承载在第一顶针上,继而,第二晶圆可以被承载在第二顶针上,旋转支撑件动作,将承载在第一顶针上的第二压环取走,且使第一顶针作下降运动,防止第一顶针对取片工作产生不利影响,之后,传片机构进入工艺腔室内,将承载在第二顶针上的第二晶圆取走,完成对第二晶圆的加工过程。
当然,在上述晶圆加工方法中,通常还包括下述步骤:
S10、判断所要进行的工作模式是否为第一工作模式。对应地,在所要进行的工作模式为第一工作模式的情况下,则进入步骤S11,反之,则进入步骤S12。
本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同,各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾,均可以组合形成更优的实施例,考虑到行文简洁,在此则不再赘述。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种工艺腔室,其特征在于,包括腔室本体、承载件、内衬体、第一顶针、第二顶针、第一压环、第二压环和旋转支撑件,其中,
所述承载件可升降地设置于所述腔室本体中,所述承载件用于支撑尺寸不同的第一晶圆和第二晶圆,所述第一晶圆的直径大于所述第二晶圆的直径;
所述内衬体安装于所述腔室本体,所述第一压环可活动地支撑于所述内衬体上,所述第一压环的内径尺寸大于所述第二压环的内径尺寸且小于所述第二压环的外径尺寸;
所述承载件上设有多个第一穿孔和多个第二穿孔,所述第一顶针和所述第一穿孔一一对应设置,所述第一顶针穿设于所述第一穿孔内,且具有穿过所述承载件的第一停止位和第二停止位,所述第二停止位相对所述承载件的高度高于所述第一停止位相对所述承载件的高度;
所述第二穿孔和所述第二顶针一一对应设置,所述第二顶针穿设于所述第二穿孔内;
所述工艺腔室具有第一工作模式和第二工作模式,在所述第一工作模式下,所述第一顶针在所述第一停止位支撑所述第一晶圆,所述承载件上升至工艺位时,使所述第一压环和所述第一晶圆依次叠置于所述承载件上;
在所述第二工作模式下,所述第二顶针支撑所述第二晶圆,所述第一顶针位于第二停止位,所述旋转支撑件将所述第二压环置于所述第一顶针上,所述承载件上升至工艺位时,使所述第一压环、所述第二压环和所述第二晶圆依次叠置于所述承载件上。
2.根据权利要求1所述的工艺腔室,其特征在于,所述旋转支撑件包括相互连接的支撑部和旋转部,所述第二压环可支撑于所述支撑部,所述支撑部设有避让口,所述避让口用以避让所述第一顶针,所述旋转部转动地安装于所述腔室本体,以驱动所述支撑部移动所述第二压环。
3.根据权利要求2所述的工艺腔室,其特征在于,所述第二压环设有限位块,所述限位块固定于所述第二压环朝向所述支撑部的第一侧面,所述承载件和所述支撑部上均设有限位槽,所述限位块与所述限位槽在垂直于支撑方向的方向上限位配合。
4.根据权利要求3所述的工艺腔室,其特征在于,所述限位块为规则结构件,在所述支撑方向,且沿远离所述第一侧面的方向上,所述限位块的截面积逐渐减小。
5.根据权利要求4所述的工艺腔室,其特征在于,所述限位槽在所述支撑方向,且沿远离所述限位槽的底部的方向上,所述限位槽的截面积逐渐变大。
6.根据权利要求3所述的工艺腔室,其特征在于,所述第一穿孔和所述第二穿孔均设置于所述承载件上相邻的两个所述限位槽之间,所述第一穿孔和所述第二穿孔沿径向间隔设置。
7.根据权利要求3所述的工艺腔室,其特征在于,所述支撑部包括环状本体和至少三个支座,所述环状本体设有所述避让口,各所述支座均连接于所述环状本体的内侧,且各所述支座上均设有所述限位槽。
8.根据权利要求7所述的工艺腔室,其特征在于,所述支座的数量为三个,且三个所述支座围成一锐角三角形。
9.根据权利要求1所述的工艺腔室,其特征在于,所述腔室本体中设有与反应腔连通的容纳空间,所述容纳空间位于所述承载件的外侧,用于在所述第一工作模式下,所述旋转支撑件停放所述第二压环。
10.一种晶圆加工方法,应用于权利要求1-9任意一项所述的工艺腔室,所述晶圆加工方法用于加工第一晶圆和第二晶圆,所述第一晶圆的直径大于所述第二晶圆的直径,所述晶圆加工方法包括:
在工作模式为第一工作模式的情况下:
抬升第一顶针至第一停止位;
控制第一晶圆支撑于所述第一顶针;
抬升所述承载件至工艺位,且使第一压环和所述第一晶圆依次叠置于所述承载件上;
在工作模式为第二工作模式的情况下:
控制晶圆支撑于第二顶针;
抬升第一顶针至第二停止位;
控制旋转支撑件转动至第二压环支撑于所述第一顶针;
抬升所述承载件,且使第一压环、第二压环和第二晶圆依次叠置于所述承载件上。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010063342A (ko) * | 1999-12-22 | 2001-07-09 | 윤종용 | 반도체 어닐링 공정용 웨이퍼 지지장치 |
CN102201330A (zh) * | 2010-03-23 | 2011-09-28 | 日东电工株式会社 | 半导体晶圆固定方法以及半导体晶圆固定装置 |
CN104752275A (zh) * | 2013-12-29 | 2015-07-01 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 工艺腔室以及半导体加工设备 |
CN105779960A (zh) * | 2014-12-19 | 2016-07-20 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 沉积组件及半导体加工设备 |
CN205508801U (zh) * | 2016-03-30 | 2016-08-24 | 西安立芯光电科技有限公司 | 一种压环结构 |
CN106611737A (zh) * | 2015-10-26 | 2017-05-03 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 一种压环装置 |
CN110164813A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-23 | 湖北华威科智能股份有限公司 | 一种适用于多尺寸规格的晶圆夹持进给装置 |
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Family Cites Families (6)
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JP5772092B2 (ja) * | 2011-03-11 | 2015-09-02 | 富士電機株式会社 | 半導体製造方法および半導体製造装置 |
CN106298417B (zh) * | 2015-05-14 | 2018-08-24 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 反应腔室及半导体加工设备 |
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CN208368482U (zh) * | 2018-07-23 | 2019-01-11 | 深圳市新晶路电子科技有限公司 | 一种晶圆盘扩膜装置 |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010063342A (ko) * | 1999-12-22 | 2001-07-09 | 윤종용 | 반도체 어닐링 공정용 웨이퍼 지지장치 |
CN102201330A (zh) * | 2010-03-23 | 2011-09-28 | 日东电工株式会社 | 半导体晶圆固定方法以及半导体晶圆固定装置 |
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CN205508801U (zh) * | 2016-03-30 | 2016-08-24 | 西安立芯光电科技有限公司 | 一种压环结构 |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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