[发明专利]基板处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种基板处理设备，用于在位于其中的晶片上进行沉积。

背景技术

通常，半导体器件的制造例如包括：在硅晶片上形成电路图案的工艺；和将晶片切割成预定尺寸并用环氧树脂包封来封装基板的封装工艺等。

在晶片上形成电路图案需要一系列工艺，包括具有预定厚度的薄膜的沉积、用于将光致抗蚀剂涂覆到所沉积的薄膜上并经由曝光和显影形成光致抗蚀剂图案的光刻、用于使用光致抗蚀剂图案来图案化薄膜的蚀刻、用于将特定离子注入到晶片的预定区域中的离子注入、和用于去除杂质的清洗。在工艺腔室内执行这些工艺，其中在工艺腔室中产生用于相应工艺的最佳环境。

此外，通过在晶片上沉积多个薄膜层并蚀刻所沉积的薄膜层来制造半导体晶片、有机晶片和太阳能电池晶片，以使其具有期望的特性。

在前述工艺当中，薄膜沉积可广泛分为使用物理碰撞（physical collision）的物理气相沉积（PVD）（比如溅射）和使用化学反应的化学气相沉积（CVD）。通常，由于和PVD相比，CVD具有卓越的厚度均匀性和台阶覆盖能力，因此较常使用CVD。CVD可包括大气压CVD（APCVD）、低压CVD（LPCVD）、等离子体增强CVD（PECVD）和金属有机CVD（MOCVD）。

在几种CVD当中，MOCVD是使用金属有机化合物的CVD，其中以高压将金属有机化合物流提供至具有反应空间的腔室内的被加热晶片的表面上，从而在晶片表面上形成薄膜。MOCVD的优势在于不会引起对晶片或者结晶表面的损伤以及由于相对较快的沉积速率可实现工艺时间的缩短。

所执行的薄膜沉积在经由一个循环获得的薄膜厚度方面存在限制，因此应当重复执行几十次至几百次以获得所需的膜厚度，从而导致工艺速率非常慢。

由此，为了提高沉积产率，通常使多个晶片直接位于单个主盘上或者在多个晶片与主盘之间插入多个辅助基座。

特别是，关于MOCVD，通常通过在完成沉积之后一个接一个地升降和释放位于单个主盘上的多个晶片、或者通过释放其上设置有每个晶片的每个辅助基座，执行每个晶片的释放。

由于晶片数量巨大，因此一个接一个地释放晶片或者辅助基座需要很长的释放时间，导致晶片释放效率严重降低。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于解决基板处理设备中存在的问题，其中在完成沉积之后，能够将整个主盘释放到腔室外部，该整个主盘容纳在沉积工艺腔室内以支撑位于其上用于沉积的多个晶片。

解决问题的方案

可通过提供这样一种基板处理设备实现本发明的目的，该基板处理设备包括：具有反应空间的腔室；设置在所述腔室上的盖，所述盖用于选择性地打开或关闭所述反应空间；容纳在所述腔室内的主盘，在所述主盘上放置有至少一个晶片；和驱动装置，所述驱动装置包括用于选择性地旋转所述主盘的驱动轴和用于驱动所述驱动轴的驱动单元，其中所述驱动轴可分离地耦合到所述主盘以传送驱动力，以及当所述盖打开以暴露出所述反应空间时，所述主盘与所述驱动轴分离且在所述晶片放置在所述主盘上的状态下被释放到所述腔室的外部。

在释放所述主盘时，所述驱动单元可升高所述驱动轴以升高所述主盘。

当所述盖升降以打开所述腔室时，所述盖可夹持所述主盘以与所述主盘一起升降。

所述盖可包括至少一个夹持单元，所述至少一个夹持单元具有用于选择性地夹持所述主盘的夹持臂。

所述夹持臂可水平移动以仅在释放所述主盘期间支撑所述主盘的下表面。

所述夹持臂可耦合到所述盖的下部位置，或者与所述盖一体地形成。

所述腔室的上端高度可低于所述主盘的下表面高度。

所述盖可包括用于支撑所述主盘的上表面的支撑单元，在所述主盘的旋转期间该支撑单元与所述主盘一起旋转。

所述支撑单元可包括：自所述盖向所述主盘的上表面延伸的支撑轴；向所述支撑轴提供弹性力的弹性部件；和放置在所述盖上以支撑所述支撑轴和所述弹性部件的支撑罩。

所述支撑单元还可包括用于冷却所述支撑轴或所述弹性部件的冷却部件。

在所述驱动轴的上端可设置有驱动齿轮，在所述主盘的下表面中可形成有安置凹陷，所述驱动齿轮安置在所述安置凹陷中，所述安置凹陷在其横向表面形成有齿轮凹槽以与所述驱动齿轮啮合。

所述盖可在其下端设置有开口，用于在释放所述主盘时引入机械臂；所述腔室可在其上端设置有与该开口啮合的延伸部分，以在所述盖遮盖所述腔室时关闭该开口。