[实用新型]自归正组件及溅射台

说明书

本申请实施例提供了一种自归正组件及溅射台，涉及金属溅射技术领域。自归正组件包括：支撑环，其内径大于晶圆直径；多个支撑杆，垂直设置于支撑环的一侧环面上；多个悬臂，以沿支撑环的径向且向内侧水平延伸的方式分别设置于多个支撑杆的末端；悬臂包括连接的倾斜归正部和水平部，多个悬臂的水平部的表面共同构建出承托环面；多个悬臂的倾斜归正部共同构建出倒圆台状归正结构。本申请实施例解决了现有工艺腔室内的升降组件无法实现自动归正，导致晶圆在工艺腔室内容易发生碎片的技术问题。自归正组件的多个悬臂构建出承接环面的同时还构建出倒圆台状归正结构，晶圆在重力作用下会沿倾斜面滑动从而滑落进入承接环面内，实现自归正调整。

技术领域

本申请涉及半导体加工设备技术领域，具体地，涉及一种自归正组件及溅射台。

背景技术

物理气相淀积是半导体元器件和集成电路加工制造中常用的金属成膜工艺，而磁控溅射是目前最常用的物理气相沉积金属的方式之一。

磁控溅射台主要包括传送腔、缓冲腔以及工艺腔等多个具有不同功能的腔室。结合图1，其金属成膜加工过程如下：通过缓冲腔010的缓冲腔机械手011将晶圆从装载腔A012或装载腔B 013取出，送到除汽定位腔014进行高温烘烤并进行旋转定位，使晶圆V槽(notch)或平槽(flat)朝同一方向，除汽的作用是去除前道工序或环境中残留在晶圆上的水汽，以提高成膜质量。除汽定位完成后，缓冲腔机械手011将晶圆从除汽定位腔014搬送到过渡腔015；随后，传送腔020内的传送腔机械手021将晶圆从过渡腔015搬送到第一溅射腔022，于此，在晶圆表面形成第一金属膜，比如形成钛膜，该层钛膜在半导体工艺中主要起粘附作用。第一金属膜成膜后，传送腔机械手021将晶圆从第一溅射腔022搬送进入到第二溅射腔023，于此，在第一金属膜上形成第二金属膜，比如形成氮化钛(TiN)膜。第二金属膜主要在与其相邻的两层金属膜(即第一金属膜和后续形成的第三金属膜)之间起阻挡作用，避免二者发生理化反应。第二金属膜成膜完成后，传送腔机械手021将晶圆从第二溅射腔023搬送进入到第三溅射腔024中，于此，在晶圆上形成第三金属膜，比如形成铝膜。对于采用热铝工艺获得的铝膜，因为晶圆温度较高，所以传送腔机械手021需要将晶圆从第三溅射腔024搬送进入冷却腔025，进行冷却。

可见，在金属成膜加工过程中，机械手的作用是在各工艺腔室之间搬送晶圆，为了保证在搬送过程中，晶圆在机械手上的位置处于正常状态，需要对晶圆在机械手上存在与否以及位置状况进行感知和判断。现有技术对晶圆在机械手上状况的感知和判断过程如下：机械手从工艺腔室(例如，除汽定位腔、过渡腔、溅射腔等)回到缓冲腔或传送腔后，在零点位置停留等待感知和判断，在晶圆正上方(也即零点位置正上方)的腔盖上设有一个圆形透明窗口(直径约为60mm)，该窗口的中心位置设有一个反射式的光电传感器，用于感知机械手上有无晶圆或晶圆的偏移情况。光电传感器如果感知到有晶圆存在且晶圆没有偏离出中心点，即判定晶圆位置正常，同时，机械手继续下一步动作；否则，设备报警，停止动作，等待人工处理。

对于上述判断方式，只要晶圆的偏移量没有超出晶圆的半径，该传感器就感知不到晶圆位置的异常，因此机械手会继续将晶圆搬送至下一工艺腔内进行工艺处理。但实际上，只要晶圆发生位置偏移而偏移量并非超出晶圆半径，就会直接导致晶圆在下一工艺腔内的工艺台上的放置位置发生偏移，轻则影响成膜质量，重则造成碎片。

现有工艺腔室内多采用压环将晶圆固定于工艺台上，而溅射到晶圆表面的金属经常会导致晶圆与压环发生粘连。比如对于功率半导体器件，采用热铝工艺获得的铝膜厚度一般在4μm以上，极易导致晶圆粘在压环上，而当机械手拾取晶圆时，这种粘连可能使晶圆在机械手上的位置发生偏移，但如果这种情况不能被及时感知和准确判断，在机械手带着位置发生偏移的晶圆进入冷却腔内后，冷却腔内的升降装置接收机械手上的晶圆并将晶圆置于冷却台上，这一过程极易压到晶圆边缘而造成碎片。

为了避免造成上述不利影响，需要提供一种能够使晶圆自动归正的组件。

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