[发明专利]晶圆承载盘和半导体工艺设备

说明书

本发明提供一种晶圆承载盘，包括晶圆托盘、升降组件、承载环和多个手指，晶圆托盘用于承载晶圆，承载环环绕晶圆托盘设置，多个手指设置在承载环上，手指具有支撑部和固定设置在支撑部上的限位部，升降组件用于驱动承载环带动多个手指抬升或者驱动承载环带动多个手指下降，限位部上具有朝向内侧的导向斜面，多个限位部的内侧所限定的分度圆直径大于多个支撑部的内侧所限定的分度圆直径，多个限位部用于对晶圆进行导向和限位。在本发明中，晶圆承载盘的多个手指的支撑部上固定设置有限位部，限位部能够从晶圆的四周对晶圆进行导向和限位，进而保证晶圆加热的均匀性，并提高半导体工艺的安全性。本发明还提供一种半导体工艺设备。

技术领域

本发明涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种晶圆承载盘和一种包括该晶圆承载盘的半导体工艺设备。

背景技术

物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)工艺是指在真空条件下采用物理方法将材料源表面气化成气态原子或分子，或部分电离成离子，并通过低压气体或等离子体过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的工艺。如图1所示为一种现有的金属磁控溅射设备的结构示意图，其工艺传输路径为：由晶圆装卸机(Load Port)1上的储片盒(foup)中取出晶圆(Wafer)，经过设备前端模块(Equipment front end module，EFEM)2、负载锁定模块(Load lock)3，传至去气(Degas)腔4中进行去气，然后传至6处理工艺腔室(Process Module，PM)进行金属薄膜的沉积，最后将晶圆传回至储片盒。

其中，去气腔4的作用是将晶圆加热至一定温度，去除晶圆表面上吸附的水蒸气以及其它挥发性杂质。晶圆进入Degas腔被置于加热基座上。由于加热器难以达到绝对平衡，且不同类型的晶圆摩擦系数不同，在工艺过程中，晶圆容易发生滑动，导致加热不均匀，进而导致部分区域水蒸气和挥发性杂质去除不完全。严重的滑动甚至会导致传片失败，存在碎片风险。

因此，如何避免晶圆滑片成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种晶圆承载盘和一种包括该晶圆承载盘的半导体工艺设备，该晶圆承载盘能够防止晶圆在运输或工艺过程中发生滑动，保证晶圆加热的均匀性，提高半导体工艺的安全性。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种晶圆承载盘，所述晶圆承载盘包括晶圆托盘、升降组件、承载环和多个手指，所述晶圆托盘用于承载晶圆，所述承载环环绕所述晶圆托盘设置，多个所述手指设置在所述承载环上，沿所述承载环的周向间隔设置，所述手指具有支撑部和固定设置在所述支撑部上的限位部，所述升降组件用于驱动所述承载环带动多个所述手指抬升，使多个所述手指的支撑部将所述晶圆托盘上的所述晶圆托起，或者驱动所述承载环带动多个所述手指下降，以将所述晶圆放置在所述晶圆托盘上，所述限位部上具有朝向内侧的导向斜面，多个所述限位部的内侧所限定的分度圆直径大于多个所述支撑部的内侧所限定的分度圆直径，多个所述限位部用于对所述晶圆进行导向和限位。

可选地，所述导向斜面包括由上至下依次分布的第一导向段、第二导向段和第三导向段，所述第二导向段为平面且与水平面之间的夹角为110°-120°，所述第一导向段和所述第三导向段为曲面，且所述第一导向段过渡连接在所述限位部的顶面与所述第二导向段之间，所述第三导向段过渡连接在所述限位部的内侧面与所述第二导向段之间。

可选地，所述限位部上形成有测温固定孔，所述测温固定孔中设置有第一测温传感器，所述第一测温传感器用于通过非接触的方式检测所述晶圆表面的实际温度。

可选地，所述第一测温传感器包括外壳、旋转机构和红外传感器，所述外壳固定设置在所述测温固定孔中，所述旋转机构固定设置在所述外壳中，所述红外传感器通过所述旋转机构可转动的设置所述外壳中，所述旋转机构用于驱动所述红外传感器在所述外壳中自由转动，以改变所述红外传感器在所述晶圆表面上的测温位置。