半导体工艺设备及其承载装置的制作方法
本申请属于半导体工艺，尤其涉及一种半导体工艺设备及其承载装置。
背景技术：
1、金属有机化学气相沉积(metal-organic chemical vapor deposition，mocvd)是在气相外延生长(vpe)的基础上发展起来的一种新型气相外延生长技术。以ⅲ族、ⅱ族元素的有机化合物和ⅴ、ⅵ族元素的氢化物等作为晶体生长源材料，以热分解反应方式在衬底上进行气相外延，生长各种ⅲ-ⅴ主族、ⅱ-ⅵ副族化合物半导体以及他们的多元固溶体的薄层单晶材料。
2、在目前的mocvd设备中，由于其承载装置仅具体简单的晶圆承载功能，因而，为了避免晶圆传输过程中发生晶圆装载错位(out of pocket)的问题，腔室中通常使用两个彼此平行延伸的抓指的夹具，从下方抓取承载环，以由承载环托起晶圆完成传输动作。然而，由于该方案使用承载环搬运晶圆，导致取片手指不能直接作用于晶圆，即使得工艺开始前需要先将晶圆从片盒取出装入承载环后，再由取片手指托起承载环送入反应腔，以及使得工艺结束时，也需要将承载环与晶圆进行分离后才能将晶圆装入片盒。如此一来，导致整个晶圆传输过程的操作变得繁琐及降低了晶圆传输效率。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种半导体工艺设备及其承载装置，旨在改善现有mocvd设备中的承载装置需要承载环以辅助完成晶圆的传输操作，导致整个晶圆传输过程的操作变得繁琐及降低了晶圆传输效率的技术问题。
2、第一方面，本申请实施例提供一种承载装置，用于半导体工艺设备中承载晶圆，所述承载装置包括承载组件、旋转动力组件以及升降组件，其中，
3、所述承载组件，包括承载大盘、多个承载小盘以及多个晶圆支撑模组，所述多个承载小盘沿所述承载大盘的圆周方向均匀活动装配在所述承载大盘上，所述多个晶圆支撑模组与所述多个承载小盘一一对应设置，且每个所述晶圆支撑模组均包括环绕对应的所述承载小盘设置的多个晶圆支撑块，每个所述晶圆支撑块升降连接在所述承载大盘上，且每个所述晶圆支撑块的底侧凸出所述承载大盘的底侧，所述承载大盘在所述旋转动力组件的驱动下带动所述多个承载小盘围绕所述承载大盘的中心转动，使得每个所述承载小盘依次经过目标位置；
4、所述升降组件，包括位于所述目标位置正下方的基准平面以及驱动所述基准平面升降的升降动力模组，所述基准平面在所述升降动力模组的驱动下，活动抵接目标晶圆支撑模组的多个晶圆支撑块的底侧，所述目标晶圆支撑模组为位于所述目标位置的所述承载小盘对应的所述晶圆支撑模组。
5、可选地，在本申请的一些实施例中，所述承载大盘包括承载盘主体以及盖设固设在所述承载盘主体的上表面上的限位盖板，所述限位盖板沿其圆周方向均匀开设有多个限位通孔，所述多个限位通孔与所述多个承载小盘一一对应设置，且每个所述限位通孔与对应的所述承载小盘相适配，使得所述多个承载小盘一一对应容置于所述多个限位通孔中，并承载于所述承载盘主体上。
6、可选地，在本申请的一些实施例中，每个所述限位通孔的沿边凹设有多个弧形缺口，且所述多个弧形缺口沿所述限位通孔的圆周方向均匀分布；
7、所述承载盘主体上设置有多个支撑块通孔，且每个所述支撑块通孔对应一个所述弧形缺口设置；
8、每个所述晶圆支撑模组的多个晶圆支撑块一一对应容置于对应的所述限位通孔的所述多个弧形缺口中，且每个所述晶圆支撑块的底侧通过对应的所述支撑块通孔凸出所述承载大盘的底侧。
9、可选地，在本申请的一些实施例中，所述晶圆支撑块包括弧形支撑体和支柱，所述弧形支撑体与所述弧形缺口相适配，且所述弧形支撑体的内弧侧形成有晶圆支撑台阶面，所述弧形支撑体固设在所述支柱的顶端，所述支柱的底端穿过对应的所述支撑块通孔凸出所述承载大盘的底侧。
10、可选地，在本申请的一些实施例中，所述支柱为棱柱体，所述支撑块通孔为与所述棱柱体相适配的棱柱形通孔。
11、可选地，在本申请的一些实施例中，所述旋转动力组件包括旋转轴和驱动所述旋转轴转动的旋转电机，所述承载盘主体通过第一压紧块和第二压紧块的上下压紧配合固设在所述旋转轴上。
12、可选地，在本申请的一些实施例中，所述升降组件还包括隔热模组，所述隔热模组包括隔热大盘和隔热小盘，所述隔热大盘位于所述承载组件的下方，所述隔热小盘活动装配在所述隔热大盘上，且所述隔热小盘位于所述目标位置的正下方，以通过所述隔热小盘的上表面作为所述基准平面；所述隔热小盘在所述升降动力模组的驱动下，活动抵接目标晶圆支撑模组的多个晶圆支撑块的底侧。
13、可选地，在本申请的一些实施例中，所述隔热小盘的面积大于所述晶圆支撑块的多个晶圆支撑模组的外接圆面积。
14、可选地，在本申请的一些实施例中，所述承载盘主体以及所述多个承载小盘均为石墨盘体，所述承载装置还包括加热线圈，所述加热线圈安设在所述隔热大盘的底侧。
15、第二方面，本申请实施例提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室以及上述的承载装置，所述承载装置安设在所述工艺腔室中，以进行晶圆的承载。
16、在本申请中，在进行晶圆传输时，如需将晶圆传入放置在某个承载小盘上，只需通过承载大盘在旋转动力组件的驱动下带动多个承载小盘围绕承载大盘的中心转动，使得目标承载小盘到达目标位置(该目标位置具体可以是对准腔室上的传取片口的位置)后停止转动，再使得基准平面在升降动力模组的驱动下升起，以同步带动目标晶圆支撑模组的多个晶圆支撑块升起，最后，再将取片手指直接夹持过来的晶圆放置于目标晶圆支撑模组的多个晶圆支撑块上后，使得目标晶圆支撑模组的多个晶圆支撑块复位，便可完成晶圆传入放置在目标承载小盘的整个流程。反之，如需将晶圆从某个承载小盘取下传出时，只需进行反向操作即可。可见，整个晶圆传输过程中，目标晶圆支撑模组的多个晶圆支撑块始终保持在承载大盘中上下往复移动，相对承载大盘的位置不会产生偏移，避免了高精度的定位要求，即无需承载环辅助，便可避免晶圆传输过程中发生晶圆装载错位(out of pocket)的问题。这样一来，通过本承载装置的设置，可使得晶圆传输过程的步骤由原来的“片盒—承载环—腔室—承载环—片盒”，简化成“片盒—腔室—片盒”，即其可有效减少整个晶圆传输过程的操作步骤，提升晶圆传输效率。
技术特征：
1.一种承载装置，用于半导体工艺设备中承载晶圆，其特征在于，所述承载装置包括承载组件、旋转动力组件以及升降组件，其中，
2.根据权利要求1所述的承载装置，其特征在于，所述承载大盘包括承载盘主体以及盖设固设在所述承载盘主体的上表面上的限位盖板，所述限位盖板沿其圆周方向均匀开设有多个限位通孔，所述多个限位通孔与所述多个承载小盘一一对应设置，且每个所述限位通孔与对应的所述承载小盘相适配，使得所述多个承载小盘一一对应容置于所述多个限位通孔中，并承载于所述承载盘主体上。
3.根据权利要求2所述的承载装置，其特征在于，每个所述限位通孔的沿边凹设有多个弧形缺口，且所述多个弧形缺口沿所述限位通孔的圆周方向均匀分布；
4.根据权利要求3所述的承载装置，其特征在于，所述晶圆支撑块包括弧形支撑体和支柱，所述弧形支撑体与所述弧形缺口相适配，且所述弧形支撑体的内弧侧形成有晶圆支撑台阶面，所述弧形支撑体固设在所述支柱的顶端，所述支柱的底端穿过对应的所述支撑块通孔凸出所述承载大盘的底侧。
5.根据权利要求4所述的承载装置，其特征在于，所述支柱为棱柱体，所述支撑块通孔为与所述棱柱体相适配的棱柱形通孔。
6.根据权利要求2所述的承载装置，其特征在于，所述旋转动力组件包括旋转轴和驱动所述旋转轴转动的旋转电机，所述承载盘主体通过第一压紧块和第二压紧块的上下压紧配合固设在所述旋转轴上。
7.根据权利要求2-6任一项所述的承载装置，其特征在于，所述升降组件还包括隔热模组，所述隔热模组包括隔热大盘和隔热小盘，所述隔热大盘位于所述承载组件的下方，所述隔热小盘活动装配在所述隔热大盘上，且所述隔热小盘位于所述目标位置的正下方，以通过所述隔热小盘的上表面作为所述基准平面；所述隔热小盘在所述升降动力模组的驱动下，活动抵接目标晶圆支撑模组的多个晶圆支撑块的底侧。
8.根据权利要求7所述的承载装置，其特征在于，所述隔热小盘的面积大于所述晶圆支撑模组的多个晶圆支撑块的外接圆面积。
9.根据权利要求7所述的承载装置，其特征在于，所述承载盘主体以及所述多个承载小盘均为石墨盘体，所述承载装置还包括加热线圈，所述加热线圈安设在所述隔热大盘的底侧。
10.一种半导体工艺设备，其特征在于，包括工艺腔室以及如权利要求1-9任一项所述的承载装置，所述承载装置安设在所述工艺腔室中，以进行晶圆的承载。
技术总结
本申请公开一种半导体工艺设备及其承载装置，属于半导体工艺技术。该承载装置中，其承载组件的多个承载小盘沿承载大盘的圆周方向均匀活动装配在承载大盘上，多个晶圆支撑模组与多个承载小盘一一对应设置，且每个晶圆支撑模组均包括多个晶圆支撑块，每个晶圆支撑块升降连接在承载大盘上，承载大盘在旋转动力组件的驱动下带动多个承载小盘围绕承载大盘的中心转动，使得每个承载小盘依次经过目标位置；其升降组件的基准平面在升降动力模组的驱动下，活动抵接目标晶圆支撑模组的多个晶圆支撑块的底侧，目标晶圆支撑模组为位于目标位置的承载小盘对应的晶圆支撑模组。本技术方案，其可有效减少整个晶圆传输过程的操作步骤，提升晶圆传输效率。
技术研发人员：赵东华,曲洋,孙中岳,李福华,戴国兴
受保护的技术使用者：北京北方华创微电子装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23