[实用新型]超高真空设备晶圆载盘

说明书

本实用新型是针对采用现技术载盘结构支撑超高真空设备晶圆，易使晶圆受热不均匀、造成热和材料泄漏，工艺条件观察不力、使得晶圆的有效使用面积减少的技术问题，提供一种超高真空设备晶圆载盘，它包括载盘本体，在载盘本体内表面设置有环状固定沿和直边固定沿，二者的上表面处于同一平面并相交，在载盘的直边固定沿上方的内圆周表面上设置有向圆周内表面外凸起的直边凸沿，直边凸沿直边固定沿相对，采用本实用新型结构的超高真空设备晶圆载盘，不仅能将晶圆支撑固定在载盘上，对晶圆的整个外表面进行限位，防止晶圆与载盘间发生相对位移，且可以防止晶圆角部与载盘直边固定沿与载盘内圆周表面形成的边角发生碰撞，使晶圆受热更均匀。

技术领域

本实用新型涉及一种晶圆载盘，特别是涉及超高真空设备晶圆载盘。

背景技术

在超高真空设备超高真空系统加工环境下，设备内被加工的晶圆有固定和加热的需求。半导体晶圆具有其行业标准的结构，如图2所示，在其圆周表面具有直边结构，使晶圆的外圆周并非一个完整的圆，而是在圆形的基础上少了一个弧形角形成了直边缺口。现有技术通常采用载盘对晶圆进行固定，如图1-5所示，载盘本体为盘状结构，具有孔径和晶圆直径相匹配的内孔，在内孔的内圆周表面设置有用于支撑晶圆的环状固定沿103，环状固定沿与载盘的内圆周表面同轴设置，凸出到载盘内表面形成边缘固定沿，晶圆固定在固定沿上，晶圆和固定载盘的一侧面对加热器，用于维持晶圆的温度，另一侧用于接收喷射的原料，用于在晶圆表面发生物理化学反应，为防止喷射的材料从晶圆直边201处泄漏，通常采用如下两种结构或方式来解决上述问题。1、在固定沿上也设置直边凸沿形成固定沿直边101，以便与晶圆直边201配合对晶圆直边进行支撑和遮挡，但仍存在如下问题：仅在固定沿上加工出固定沿直边，但晶圆在工位上可以自由转动，因此不能保证晶圆直边与固定沿直边正好相对，如图2-4所示，二者易发生错位，当固定沿比较窄时，会造成晶圆直边和固定沿之间存在空隙，设备运行时空隙无法阻止晶圆两侧的热量和原料泄露到另一侧，热量的泄露造成晶圆加热的均匀性不良，原料的泄露污染加热器；另外，晶圆朝向不能被固定，设备运行过程中晶圆相对载盘发生旋转，不利于观察工艺条件；载盘内直边和外圆的交汇处加工过程中会出现边角，如果晶圆的放置位置不准确，放置到放置区域外，直边和晶圆紧贴，如图3-4所示，晶圆直边和外圆上的边角部会形成干涉，晶圆边角和固定沿直边在运转过程中发生碰撞，晶圆本身易碎，晶圆角部受力极易破碎。

2、加大固定沿的宽度，但会存在如下技术问题：固定沿遮挡晶圆对外的热辐射，使晶圆边缘温度高于其它部位，造成晶圆整体温度不均匀，如图5所示，需要在晶圆和加热器之间再放置遮挡热辐射的遮挡圆环以抵消因固定沿遮挡引起的热量散发量减少的问题，采用此种结构，操作麻烦且放置的遮挡圆环尺寸和固定沿之间的相对关系需要根据理论和经验针对性调整，两者之间的配合关系增加了设计的难度，同时影响了加热的稳定性。而如果加大边缘固定沿的宽度，固定沿会挡住晶圆边缘的位置，致使晶圆边缘会有等同于固定沿宽度的无效区域，造成晶圆有效面积的损失，降低生产效率。

因此，设计一种新形结构的载盘解决上述技术问题是本领域急迫的任务。

实用新型内容

本实用新型的目的是，针对采用现技术载盘结构支撑超高真空设备晶圆，易使晶圆受热不均匀、造成热和材料泄漏，工艺条件观察不力、使得晶圆的有效使用面积减少的技术问题，提供一种超高真空设备晶圆载盘。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：

超高真空设备晶圆载盘，包括载盘本体，在载盘本体内表面设置有环状固定沿和直边固定沿，二者的上表面处于同一平面并相交，在载盘的直边固定沿上方的内圆周表面上设置有向圆周内表面外凸起的直边凸沿，直边凸沿直边固定沿相对，直边凸沿的两侧分别与载盘本体内圆周表面通过外凸圆弧曲面连接；

所述的直边凸沿的长度小于所固定的晶圆的晶圆直边的长度；

所述的外凸圆弧曲面与所述的直边凸沿通过内凸圆弧曲面平滑连接；