[发明专利]半导体加工设备的托盘及半导体加工设备

说明书

本发明提供一种半导体加工设备的托盘及半导体加工设备，其中，半导体加工设备的托盘包括托盘本体和支撑部件，托盘本体上设置有用于容纳晶片的容纳槽，容纳槽包括位于容纳槽底面上的一凸部，凸部的上表面为圆弧面，圆弧面上的点与容纳槽底面之间的距离，自圆弧面的中心向边缘逐渐减小，以降低托盘的中心与托盘的边缘的温度差；支撑部件设置在托盘本体上，并环绕在圆弧面的周围，支撑部件用于支撑晶片，并使晶片与圆弧面之间具有间隙，以降低托盘向晶片边缘的热传导效率。本发明提供的半导体加工设备的托盘及半导体加工设备，能够提高晶片在半导体工艺过程中的温度均匀性，从而提高外延层的电阻率均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，具体地，涉及一种半导体加工设备的托盘及半导体加工设备。

背景技术

在半导体外延工艺中，由于掺杂气体(如磷烷)的反应速率对温度非常敏感，因此，工艺过程中待加工衬底(Wafer)上的温度分布，对外延层的电阻率分布会产生重大影响。

在外延工艺中，通常采用托盘对衬底进行承载，并采用设置在托盘上下两侧的加热装置对衬底进行加热，其中，托盘采用热传导材料制作，并设置有用于容纳衬底的容纳槽(Pocket)，且容纳槽中设置有与容纳槽为一体的台阶结构，每个加热装置均包括反射屏和加热灯。在外延工艺过程中，容纳槽中的台阶结构对衬底的边缘部分进行支撑，并使衬底除边缘部分外的其它部分与容纳槽的槽底面之间具有间隙，位于托盘上方的反射屏将加热灯发出的红外线直接反射向衬底的上表面，对衬底进行加热，位于托盘下方的反射屏将加热灯发出的红外线反射向托盘，以通过托盘将热量传导辐射至衬底上，对衬底进行加热。因此，在外延工艺中，反射屏反射红外线至衬底上表面的区域，以及托盘传导辐射至衬底上的热量都会对工艺过程中衬底上的温度分布产生影响，进而影响外延层的电阻率分布。

而由于现有反射屏在加工工艺上的缺陷，导致衬底总是会在工艺过程中出现中心温度低，边缘温度高的情况，最终导致外延层的电阻率均匀性差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体加工设备的托盘及半导体加工设备，能够提高晶片在半导体工艺过程中的温度均匀性，从而提高外延层的电阻率均匀性。

为实现本发明的目的而提供一种半导体加工设备的托盘，包括托盘本体和支撑部件，

所述托盘本体上设置有用于容纳晶片的容纳槽，所述容纳槽包括位于容纳槽底面上的一凸部，所述凸部的上表面为圆弧面，所述圆弧面上的点与所述容纳槽底面之间的距离，自所述圆弧面的中心向边缘逐渐减小，以降低所述托盘的中心与所述托盘的边缘的温度差；

所述支撑部件设置在所述托盘本体上，并环绕在所述圆弧面的周围，所述支撑部件用于支撑所述晶片，并使所述晶片与所述圆弧面之间具有间隙，以降低所述托盘向所述晶片边缘的热传导效率。

优选的，所述支撑部件与所述托盘本体之间可拆卸连接。

优选的，所述托盘本体上设置有多个插接件，所述支撑部件的下表面开设有用于容纳所述插接件的插接槽，所述插接槽与所述插接件对应设置。

优选的，所述支撑部件设置在所述容纳槽的底面上，包括多个沿所述凸部的周向间隔分布的扇形支撑块；每个所述扇形支撑块的高度大于所述圆弧面中心点至所述容纳槽底面的距离，且每个所述扇形支撑块上表面位于所述容纳槽的槽口端面的下方。

优选的，所述容纳槽的底面上设置有多个供顶针穿过的顶针孔，且多个所述顶针孔沿所述圆弧面的周向间隔分布；

所述扇形支撑块与所述顶针孔之间对应设置，所述扇形支撑块设置在相邻的两个所述顶针孔之间。

优选的，所述支撑部件设置在所述容纳槽的底面上，包括一环状支撑块，所述环状支撑块环绕设置于所述凸部的周围；且所述环状支撑块的高度大于所述圆弧面中心点至所述容纳槽底面的距离，且所述环状支撑块上表面位于所述容纳槽的槽口端面的下方。