[发明专利]晶圆承载装置及半导体工艺设备

说明书

本发明提供一种晶圆承载装置及半导体工艺设备，晶圆承载装置的托盘上开设有多个边缘承载孔；升降驱动机构与基座组件传动连接；基座包括用于承载托盘的承载面，承载面上开设有多个边缘装配通孔；传动组件设置于基座的内部，多个边缘承载部件设置于承载面的上方，并与多个边缘装配通孔一一对应设置，且与多个边缘承载孔一一对应设置，边缘承载部件通过边缘装配通孔与传动组件传动连接，传动组件与旋转驱动源传动连接；边缘承载部件用于在基座组件上升，并进入边缘承载孔中时，对承载于边缘承载孔中的晶圆进行托举，并带动晶圆旋转。本发明提供的晶圆承载装置及半导体工艺设备能够提高沉积在晶圆上的薄膜的厚度均匀性，改善工艺结果。

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，具体地，涉及一种晶圆承载装置及半导体工艺设备。

背景技术

在物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，缩写PVD)设备中，用于承载晶圆进行物理气相沉积工艺的基座通常为处理尺寸较大(例如8寸或12寸)的晶圆而设计，若需处理尺寸较小(例如2寸、4寸或6寸)的晶圆，则需要使用托盘对晶圆进行承载，并将托盘与托盘上承载的晶圆共同传输至基座上进行工艺。

现有的托盘上通常间隔分布有多个承载槽，每个承载槽用于承载一个晶圆，这就导致当托盘承载于基座上时，部分或者所有晶圆偏离基座的中心，也即偏离工艺腔室的中心(一般来说，在对单个晶圆进行工艺的设备中，基座、托盘和工艺腔室为同心设置)，由于在现有的物理气相沉积工艺的工艺环境中，可能因工艺气体分布不均和/或电场分布不均等因素，造成等离子体分布不均的情况，从而可能会造成自工艺腔室的中心至边缘，物理气相沉积工艺所沉积的薄膜的厚度逐渐变小，继而可能会导致偏离工艺腔室中心的晶圆自靠近工艺腔室中心一侧至靠近工艺腔室边缘一侧沉积的薄膜的厚度逐渐变小，进而导致晶圆上沉积的薄膜的厚度均匀性不达标。

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，提出了一种晶圆承载装置及半导体工艺设备，其能够提高沉积在晶圆上的薄膜的厚度均匀性，改善工艺结果。

为实现本发明的目的而提供一种晶圆承载装置，包括基座组件、托盘和升降驱动机构，其中，所述托盘上开设有多个边缘承载孔，用于承载所述晶圆；

所述升降驱动机构与所述基座组件传动连接，用于带动所述基座组件升降；

所述基座组件包括基座、旋转机构和旋转驱动源，所述基座包括用于承载所述托盘的承载面，所述承载面上开设有多个边缘装配通孔；所述旋转机构包括传动组件和多个边缘承载部件，所述传动组件设置于所述基座的内部，所述边缘承载部件设置于所述承载面的上方，多个所述边缘承载部件与多个所述边缘装配通孔一一对应设置，所述边缘承载部件通过所述边缘装配通孔与所述传动组件传动连接，所述传动组件与所述旋转驱动源传动连接，用于带动所述边缘承载部件旋转；多个所述边缘承载部件与多个所述边缘承载孔一一对应设置，所述边缘承载部件用于在所述基座组件上升，并进入所述边缘承载孔中时，对承载于所述边缘承载孔中的所述晶圆进行托举，并带动所述晶圆旋转。

可选的，所述传动组件包括传动轴、中心转轴、中心齿轮、多个边缘转轴和多个边缘齿轮，其中，所述传动轴与所述旋转驱动源连接，所述中心转轴与所述传动轴连接，所述中心齿轮与所述中心转轴连接，并与所有的所述边缘齿轮啮合，用于带动所有的所述边缘齿轮旋转，多个所述边缘转轴与多个所述边缘齿轮一一对应连接，并一一对应的穿过所述边缘装配通孔与所述边缘承载部件连接。

可选的，所述托盘上还开设有中心承载孔，所述中心承载孔位于所述托盘的中心，用于承载所述晶圆，多个所述边缘承载孔环绕所述中心承载孔的外侧排布。

可选的，所述旋转机构还包括中心承载部件，所述中心承载部件与所述中心承载孔对应设置，所述中心承载部件固定在所述承载面上，所述中心承载部件用于进入所述中心承载孔中，以对承载于所述中心承载孔中的所述晶圆进行托举。