[实用新型]一种晶圆支撑结构及半导体设备

说明书

本实用新型涉及一种晶圆支撑结构及半导体设备，其中晶圆支撑结构包括冷却盘及至少两个支架，每个支架彼此不相连；支架包括底座、支撑杆以及承托部，底座与相对于冷却盘垂直设置的支撑杆的一端相连，底座安装于冷却盘上，承托部与支撑杆的另一端相连，每个支架上的承托部共同承托起晶圆的边缘，以令晶圆的底部不与冷却盘的表面接触。本实用新型所设计的晶圆支撑结构适用于半导体设备的冷却室内用于支撑晶圆进行冷却处理，采用分体式支架来支撑晶圆，取消了原一体式支架固定用的基盘，将分体式支架直接安装于冷却盘上，新支撑结构可用于支撑翘曲度更大的晶圆，且避免了机械臂取片时与晶圆发生碰撞的问题。

技术领域

本实用新型属于半导体设备技术领域，具体涉及一种晶圆支撑结构及半导体设备。

背景技术

在半导体制造过程中，许多工艺都是在高温环境下进行，经过高温环节的晶圆在继续下一工艺过程前通常需要进行冷却处理。对晶圆的冷却通常采用机械臂将晶圆放置于支撑结构上，该支撑结构设置于机台的冷却室内，冷却室内设有冷却盘，支撑结构靠近冷却盘设置以实现对晶圆的冷却。

现有半导体设备冷却室内的支撑结构通常采用一体式支架，且该支架通过螺丝固定于一个基盘上，基盘位于冷却盘的上方，待冷却的晶圆被机械臂放置于一体式支架上，避免晶圆直接与冷却盘接触引起热应力变化过大。本申请发明人发现现有的一体式支架的固定方式使得一体式支架的边缘至中间最低点的高度差最大为4mm，除去一体式支架自身的厚度，这种一体式支架支撑结构仅适用于翘曲度3mm以下的晶圆，由于基盘的存在，机械臂取片时也无法下降到足够的低位，对于翘曲度超过3mm的晶圆而言，机械臂抓取晶圆时很容易与晶圆发生碰撞从而造成破片问题。

实用新型内容

本实用新型首先公开一种晶圆支撑结构，该支撑结构主要设置在半导体设备的冷却室内，相比于现有一体式Y型支架的晶圆支撑结构，可将晶圆的翘曲度适用范围拓宽，避免了机械臂取片时与晶圆发生碰撞的问题。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种晶圆支撑结构，包括冷却盘及至少两个支架，每个所述支架彼此不相连；所述支架包括底座、支撑杆以及承托部，所述底座与相对于所述冷却盘垂直设置的所述支撑杆的一端相连，所述底座安装于所述冷却盘上，所述承托部与所述支撑杆的另一端相连，每个所述支架上的所述承托部共同承托起晶圆的边缘，以令所述晶圆的底部不与所述冷却盘的表面接触。

进一步，所述支架设置三个，三个所述支架的中心分别与所述冷却盘的圆心相连形成Y字型。

进一步，三个所述支架分为第一支架、第二支架及第三支架，所述第一支架的中心至所述冷却盘的圆心连线与所述第二支架的中心至所述冷却盘的圆心连线所形成的夹角为60°，所述第一支架的中心至所述冷却盘的圆心连线与所述第三支架的中心至所述冷却盘的圆心连线所形成的夹角为150°。

进一步，所述支架采用不锈钢材质。

进一步，所述不锈钢材质为316不锈钢。

进一步，所述承托部包括第一级台阶和第二级台阶，所述第一级台阶高于所述第二级台阶，所述第二级台阶的台面用于承托所述晶圆。

进一步，所述第一级台阶的台面至所述底座的底面高度为47mm～57mm。

进一步，所述第一级台阶的台面至所述底座的底面高度为52mm，所述底座的高度为9mm，所述底座的宽度为9mm，所述底座的长度为25mm；所述承托部的底面至所述底座的底面高度为44mm，所述承托部的宽度为17mm，所述承托部的长度为15mm，所述第二级台阶的台面至所述承托部的底面高度为5.5mm。

进一步，所述第二级台阶的台面宽度为5mm～8mm。

本实用新型还同时公开一种半导体设备，包括冷却室，所述冷却室内设有上述晶圆支撑结构。