一种用于快速热处理设备的载片台的制作方法

本发明涉及用于半导体制造工艺的快速热处理设备，尤其涉及一种用于快速热处理设备的载片台。

背景技术：

快速热处理（以下简称rtp）工艺是通过快速升温来缩短晶片停留在热场中的时间来减少工艺热预算，最初开发rtp技术是为了离子注入后的退火工艺，但由于其非常快的升温和降温速率、更短的工艺时间及较小的腔体体积等优势很快在先进的半导体制造工艺中得到了广泛的应用，成为目前深亚微米半导体晶片热处理工艺的主流技术，用于超浅结先进器件与大尺寸晶片制程上时优势更加明显，rtp技术的关键性应用包含了快速退火、氧化制程、极浅结面(ultrashallowjunction，usj)形成与硅化物反应。

为了提高晶片反应过程中温度、气氛等的均匀性和一致性，需要使晶片保持旋转，现有的载片台旋转过程中容易发生扰动和上下颤动，容易导致晶片定位不准，不利于晶片各处工艺的均匀性和一致性。此外，现有的载片台运动部件结构复杂，运动部件相互摩擦容易产生颗粒，影响工艺腔内的洁净。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、晶片定位准确、工艺均匀性和一致性好的用于快速热处理设备的载片台。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于快速热处理设备的载片台，包括晶片支撑组件及用来驱动晶片支撑组件旋转的驱动组件，所述晶片支撑组件包括支撑筒和晶片托环，所述支撑筒设于所述驱动组件上且上端筒壁为尖角状，所述晶片托环下表面设有倒置的v型限位环槽，所述支撑筒上端嵌入所述v型限位环槽内。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述晶片托环上表面设有晶片定位凹槽。

所述晶片托环为硅环且表面设有碳化硅膜层。

所述支撑筒为石英筒。

所述驱动组件包括腔室、磁浮电机定子及磁浮电机转子，所述磁浮电机定子设于所述腔室外周，所述磁浮电机转子设于所述腔室内周，所述支撑筒设于所述磁浮电机转子上。

所述腔室上设有用于防止晶片支撑组件上下晃动的t型衬套，所述t型衬套位于所述磁浮电机转子上方，所述晶片支撑组件位于所述t型衬套内周。

还包括晶片红外测温探头和晶片顶针组件，所述晶片顶针组件包括顶针，所述晶片红外测温探头和所述顶针设于所述晶片托环下方。

所述腔室中部设有凸台，所述凸台位于所述晶片托环下方，所述磁浮电机转子位于腔室的内壁与所述凸台之间，所述凸台上设有水冷反射板，所述晶片红外测温探头和所述顶针均依次穿过所述凸台和所述水冷反射板。

所述水冷反射板为铝合金板且上表面作磨砂镀金处理。

所述腔室为铝合金腔室且内部进行镀金处理。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的用于快速热处理设备的载片台利用晶片托环来承托晶片，利用支撑筒支撑晶片托环，支撑筒利用驱动组件驱动旋转，支撑筒上端筒壁为尖角状并嵌入晶片托环下表面的v型限位环槽内，两者之间构成斜面配合，在晶片和晶片托环的重力作用下，两者连接紧密可靠，拆装、维护方便，有利于消除扰动和上下颤动，进而保证了晶片定位准确和工艺均匀性、一致性。

附图说明

图1是本发明用于快速热处理设备的载片台的主视结构示意图。

图2是本发明用于快速热处理设备的载片台的俯视结构示意图。

图中各标号表示：1、腔室；11、凸台；2、晶片支撑组件；21、支撑筒；22、晶片托环；221、v型限位环槽；222、晶片定位凹槽；3、磁浮电机定子；4、磁浮电机转子；5、t型衬套；6、水冷反射板；7、晶片红外测温探头；8、晶片顶针组件；81、顶针；9、晶片。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实施例的用于快速热处理设备的载片台，包括晶片支撑组件2及用来驱动晶片支撑组件2旋转的驱动组件，晶片支撑组件2包括支撑筒21和晶片托环22，支撑筒21设于驱动组件上且上端筒壁为尖角状，晶片托环22下表面设有倒置的v型限位环槽221，支撑筒21上端嵌入v型限位环槽221内。该用于快速热处理设备的载片台利用晶片托环22来承托晶片9，利用支撑筒21支撑晶片托环22，支撑筒21利用驱动组件驱动旋转，支撑筒21上端筒壁为尖角状并嵌入晶片托环22下表面的v型限位环槽221内，两者之间构成斜面配合，在晶片9和晶片托环22的重力作用下，两者连接紧密可靠，拆装、维护方便，有利于消除扰动和上下颤动，进而保证了晶片9定位准确和工艺均匀性、一致性。

本实施例中，晶片托环22上表面设有晶片定位凹槽222，有利于防止晶片9相对晶片托环22移动；晶片托环22为硅环且表面设有碳化硅膜层，使得晶片9在热处理过程中，晶片9边缘与晶片托环22接触的区域和晶片9中部的非接触区域温度保持一致。

本实施例中，支撑筒21为石英筒，可减少支撑筒21与驱动组件（具体为磁浮电机转子4）之间摩擦时产生的颗粒，从而提高腔室1的洁净度。

本实施例中，驱动组件包括腔室1、磁浮电机定子3及磁浮电机转子4，磁浮电机定子3设于腔室1外周，磁浮电机转子4设于腔室1内周，支撑筒21设于磁浮电机转子4上，工艺过程中，磁浮电机转子4转动，通过摩擦力带动支撑筒21转动，进而带动晶片托环22转动。驱动组件采用磁浮运动机构简化了机械结构，结构简单可靠，保证了晶片9在工艺过程中受热均匀，减少了运动部件带来的颗粒污染，大大提高了腔室1的洁净度。

本实施例中，腔室1上设有用于防止晶片支撑组件2上下晃动的t型衬套5，t型衬套5位于磁浮电机转子4上方，晶片支撑组件2位于t型衬套5内周，t型衬套5通过限制磁浮电机转子4的上下晃动，进而防止磁浮电机转子4上的晶片支撑组件2上下晃动。

本实施例中，用于快速热处理设备的载片台还包括晶片红外测温探头7和晶片顶针组件8，晶片顶针组件8包括顶针81，晶片红外测温探头7和顶针81设于晶片托环22下方。晶片红外测温探头7用于检测晶片9的温度；顶针81用于将完成工艺过程的晶片9顶出，便于晶片9顺利取片。

腔室1中部设有凸台11，凸台11位于晶片托环22下方，磁浮电机转子4位于腔室1的内壁与凸台11之间，凸台11上设有水冷反射板6，水冷反射板6为铝合金板且上表面作磨砂镀金处理，增强水冷反射板6的反射率，水冷反射板6内部通冷却水进行冷却，支撑筒21的内径大于水冷反射板6的外径，即水冷反射板6与支撑筒21之间具有间隙。晶片红外测温探头7和顶针81均依次穿过凸台11和水冷反射板6。本实施例中，凸台11、磁浮电机定子3和磁浮电机转子4上端面平齐，t型衬套5下端面与磁浮电机转子4上端面留有间隙，既保证磁浮电机转子4能自由转动，又能将磁浮电机转子4的上下晃动限制在合理的范围内。

本实施例中，腔室1为铝合金腔室且内部进行镀金处理，以增强腔室1内壁的反射率，有利于提高能效。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。