晶圆托盘及晶圆支架的制作方法

本实用新型属于半导体工艺设备技术领域，特别是涉及一种晶圆托盘及晶圆支架。

背景技术：

半导体行业中，对晶圆表面的杂质元素管控尤为严格，所以时常需要分析晶圆表面杂质元素，化学实验室在使用ICP-MS(Inductively coupled plasma mass spectrometry，电感耦合等离子体质谱)进行分析之前，需要先在晶圆表面用混合溶液进行制样，制样时，晶圆必须搭载在一个支撑平台之上。

目前化学实验室用于晶圆测试时，没有专用的晶圆支撑平台，晶圆一般放置于晶圆盒的盒盖上，在进行晶圆表面的制样时，操作过程如下：1)用洁净的塑料镊子将晶圆放置于晶圆盒的盒盖上；2)用UPW(超纯水)对晶圆进行冲洗，并用N₂吹干；3)以一定配比的HF/HNO₃/H₂O₂/H₂O的混合溶液腐蚀晶圆表面，收集腐蚀液进行ICP-MS分析。

然而，在进行晶圆表面的制样时，将晶圆放置于晶圆盒的盒盖上，不仅使得晶圆易滑落，甚至造成晶圆碎裂，而且晶圆的另外一面直接与晶圆盒的盒盖直接接触，由于痕量分析等的特殊性，与不洁净的表面接触会造成较为严重的污染，导致分析结果异常，所以目前只能对其中一面进行分析。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种晶圆托盘及晶圆支架，用于解决现有技术中在进行晶圆表面实验时将晶圆置于晶圆盒的表面而导致的晶圆易滑落、甚至破碎的问题以及晶圆的背面容易造成污染的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种晶圆托盘，其适于放置晶圆，包括托盘底部和托盘壁，至少所述托盘壁与所述晶圆边缘接触的部分为坡面。

作为本实用新型的一种优选方案，所述托盘壁包括垂直部和坡面部，其中，所述垂直部垂直固定于所述托盘底部，所述坡面部固定于所述垂直部远离所述托盘底部的一端。

作为本实用新型的一种优选方案，所述托盘壁上设置有通孔。

作为本实用新型的一种优选方案，所述坡面为一弧形坡面或斜形坡面。

作为本实用新型的一种优选方案，所述托盘壁材料为PFA或CPVC。

作为本实用新型的一种优选方案，所述托盘底部外围边缘部分固定有把手。

作为本实用新型的一种优选方案，所述托盘壁上设置有沿其高度方向贯穿的开口。

作为本实用新型的一种优选方案，所述托盘底部包括中心部分和辅助托，其中，所述辅助托包括环形结构以及若干个连接柱，所述环形结构位于所述中心部分的外围，所述连接柱一端固定于所述中心部分，另一端固定于所述环形结构，且所述连接柱于所述中心部分及所述环形结构之间呈辐射状分布。

本实用新型还提供一种晶圆支架，包括晶圆托盘和底座，所述晶圆托盘为上述任意方案中的一种晶圆托盘。

作为本实用新型的一种优选方案，还包括可转动连接结构，其中，所述可转动连接结构包括转盘和轴承，所述转盘与所述晶圆托盘连接，所述轴承分别与所述转盘底部和所述底座的顶部连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述转盘与所述晶圆托盘的连接结构为可拆卸连接结构，其中，所述转盘的顶部设置有第一连接柱，所述托盘底部中心部分设置有连接孔，所述第一连接柱包括第一部分和第二部分，所述第一连接柱第一部分的直径大于所述第一连接柱第二部分的直径，所述连接孔包括第一部分和第二部分，所述连接孔与所述第一连接柱配合，

其中，所述连接孔第一部分的直径大于所述第一连接柱第一部分的直径，所述连接孔第二部分的直径小于所述第一连接柱第一部分的直径且大于所述第一连接柱第二部分的直径。

作为本实用新型的一种优选方案，所述底座的顶部设置有第二连接柱，所述托盘底部中心部分设置有连接孔，所述第二连接柱包括第一部分和第二部分，所述第二连接柱第一部分的直径大于所述第二连接柱第二部分的直径，所述连接孔包括第一部分和第二部分，所述连接孔与所述第二连接柱配合，

其中，所述连接孔第一部分的直径大于所述第二连接柱第一部分的直径，所述连接孔第二部分的直径小于所述第二连接柱第一部分的直径且大于所述第二连接柱第二部分的直径。

作为本实用新型的一种优选方案，所述底座包括底座本体、升降装置，其中，所述升降装置的顶部与所述托盘底部相连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述升降装置为升降管。

如上所述，本实用新型的晶圆托盘及晶圆支架，在具体操作过程中，具有如下有益效果：

1、晶圆放置于晶圆托盘或晶圆支架使用时，晶圆不易滑落，操作方便；

2、在晶圆测试时，晶圆背面不受污染，可以进行双面分析。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例一中提供的晶圆托盘的结构示意图。

图2显示为本实用新型实施例一中提供的晶圆托盘的托盘壁的局部放大结构示意图。

图3显示为本实用新型实施例一中提供的晶圆托盘的托盘底部的结构示意图。

图4及图5显示为本实用新型实施例二中提供的晶圆支架的结构示意图。

图6显示为本实用新型实施例三中提供的晶圆支架的结构示意图。

图7显示为本实用新型实施例四中提供的晶圆支架的结构示意图。

元件标号说明

1 底座

11 底座本体

12 升降管

2 托盘

21 托盘壁

211 坡面部

212 垂直部

213 通孔

214 开口

22 托盘底部

221 中心部分

2211 连接孔

22111 连接孔第一部分

22112 连接孔第二部分

222 辅助托

2221 环形结构

2222 连接柱

223 把手

31 转盘

311 第一连接柱

3111 第一连接柱第一部分

3112 第一连接柱第二部分

312 第二连接柱

3121 第二连接柱第一部分

3122 第二连接柱第二部分

32 轴承

4 晶圆

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，虽图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

如图1及图2所示，本实施例提供一种晶圆托盘2，适于放置晶圆，包括托盘底部22和托盘壁21，至少所述托盘壁21与所述晶圆4边缘接触的部分为坡面。

作为示例，所述托盘壁21包括垂直部212和坡面部211，其中，所述垂直部212垂直固定于所述托盘底部22，所述坡面部211固定于所述垂直部212远离所述托盘底部22的一端，其中，所述垂直部212可使晶圆放置于所述晶圆托盘2使用时，使晶圆4距托盘底部22一定距离，保证在进行实验时晶圆4背面不受污染。当然，在实际示例中并不以此为限，在其他示例中，所述托盘壁21还可以整体均为坡面。

作为示例，所述垂直部212与所述坡面部211优选为一体化结构。

作为示例，所述坡面为一弧形坡面或斜形坡面，在所述托盘壁21包括所述垂直部212与所述坡面部211时，所述坡面部211可以为弧形坡面，也可以为斜形坡面。

作为示例，所述托盘壁21上设置有通孔213，在所述托盘壁21上设置所述通孔213，可以使清洁晶圆表面的UPW顺利流出，其中，所述通孔213可任意分布于所述托盘壁21上，优选地，本实施例中，所述通孔213沿所述托盘壁21的周向均匀分布。

作为示例，所述通孔213可以只分布于所述坡面部211上，也可以即同时位于所述垂直部212与所述坡面部211上。

作为示例，所述托盘壁21材料可以为但不仅限于PFA(Polyfluoroalkoxy，四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)或CPVC(chlorinated polyvinyl chloride，氯化聚氯乙烯树脂)；由于将晶圆放置于所述晶圆托盘2内时，所述托盘壁21会与晶圆边缘产生直接接触，使用PFA或CPVC等高洁净度材料作为所述托盘壁21的材料，可以尽量减小所述托盘壁21对晶圆造成的污染；另外，其他无需与晶圆直接接触的部分，可采用一般的耐腐蚀材料。

作为示例，所述托盘底部22外围边缘部分固定有把手223，所述把手223可固定于托盘底部22外围边缘任意位置，便于操作者拿持移动所述晶圆托盘2。

作为示例，所述托盘壁21上设置有沿其高度方向贯穿的开口214，其中，所述贯穿的开口214位置和数量不限，优选地，本实施例中，所述开口214沿托盘底部22中心对称分布，所述把手223固定于所述托盘底部22外围边缘部分与所述开口214对应的位置，从而更便于操作者拿持移动所述晶圆托盘2。

如图3所示，作为示例，所述托盘底部22包括中心部分221和辅助托222，其中，所述辅助托222包括环形结构2221以及若干个连接柱2222，所述环形结构2221位于所述中心部分221的外围，所述连接柱2222一端固定于所述中心部分221，另一端固定于所述环形结构2221，且所述连接柱2222于所述中心部分221及所述环形结构2221之间呈辐射状分布，其中，所述连接柱2222于所述中心部分221及所述环形结构2221之间可呈辐射状任意分布，优选地，本实施例中，所述连接柱2222于所述中心部分221及所述环形结构2221之间呈均匀辐射状分布。

实施例二

请参阅图4及图5，本实用新型提供一种晶圆支架，包括晶圆托盘2和底座1，所述晶圆托盘2为上述方案中任意一种晶圆托盘。

作为示例，所述底座1包括底座本体11、升降装置12，此时，所述升降装置12的顶部即为所述底座1的顶部，其中，所述底座1的顶部与所述托盘底部22相连接，所述升降装置12可以适应不同高度的水槽和水龙头，便于操作。优选地，本实施例中，所述升降装置12为升降管。当然，在实际示例中并不以此为限，在其他示例中，所述底座1还可以为包括底座本体和不具有升降装置支柱的底座。

作为示例，所述晶圆支架还包括可转动连接结构，所述可转动连接结构包括转盘31、轴承32，其中，所述转盘31与所述托盘底部22连接，所述轴承32分别与所述转盘31的底部和所述底座1的顶部连接，所述转盘31与所述托盘底部22固定连接；即所述托盘底部22与所述底座1的顶部通过所述可转动连接结构相连接；所述晶圆托盘2与所述底座1通过所述可转动连接结构相连接，使得所述晶圆托盘2在对晶圆进行实验时可以自由转动，使用更为方便。

实施例三

请参阅图6，本实用新型还提供一种晶圆支架，本实施例中所述的晶圆支架与实施例二中所述的晶圆支架的结构大致相同，二者的区别在于：实施例二中，所述转盘31与所述托盘底部22固定连接；而本实施例中，所述转盘31与所述托盘底部22的连接结构为可拆卸连接结构；具体的，所述转盘31的顶部设置有第一连接柱311，所述托盘底部中心部分221设置有连接孔2211，所述第一连接柱311包括第一部分3111和第二部分3112，所述第一连接柱第一部分3111的直径大于所述第一连接柱第二部分3112的直径，所述连接孔2211包括第一部分21111和第二部分22112，其中，所述连接孔第一部分22111的直径大于所述第一连接柱第一部分3111的直径，所述连接孔第二部分22112的直径小于所述第一连接柱第一部分3111的直径且大于所述第一连接柱第二部分3112的直径。

需要说明的是，所述连接孔2211的第一部分22111旋至与所述第一连接柱311对应的位置时，所述可拆卸连接结构处于松开状态，此时，可将所述晶圆托盘2取下；当所述连接孔2211的第二部分22112旋至与所述第一连接柱311对应的位置时，所述可拆卸连接结构处于锁紧状态，此时，所述托盘底部22固定于所述转盘31上。本实施例中的所述晶圆支架为具有旋转拆卸结构，可以根据不同尺寸的晶圆选择相应的所述晶圆托盘2，使得本实施例中的所述晶圆支架具有更广泛的实用性。同时，本实施例中的所述晶圆支架还具有拆卸安装方便的优点。

本实施例中的所述晶圆支架的其他结构与实施例二中所述的晶圆支架的其他结构完全相同，具体请参阅实施例二，此处不再累述。

实施例四

请参阅图7，本实用新型还提供一种晶圆支架，本实施例中所述的晶圆支架与实施例二中所述的晶圆支架的结构大致相同，二者的区别在于：实施例二中，1)所述晶圆支架还包括可转动连接结构，其中，所述可转动连接结构包括转盘31和轴承32，所述转盘31与所述托盘底部22连接，所述轴承32分别与所述转盘31的底部和所述底座1的顶部连接；2)所述转盘31与所述托盘底部22的固定连接。而本实施例中，所述底座1的顶部与所述托盘底部22直接接触相连，具体地，所述底座1的顶部设置有第二连接柱312，所述托盘底部中心部分221设置有连接孔2211，所述第二连接柱312包括第一部分3121和第二部分3122，所述第二连接柱第一部分3121的直径大于所述第二连接柱第二部分3122的直径，所述连接孔2211包括第一部分22111和第二部分22112，其中，所述连接孔第一部分22111的直径大于所述第二连接柱第一部分3121的直径，所述连接孔第二部分22112的直径小于所述第二连接柱第一部分3121的直径且大于所述第二连接柱第二部分3122的直径。

需要说明的是，所述连接孔2211的第一部分22111旋至与所述第二连接柱312对应的位置时，所述可拆卸连接结构处于松开状态，此时，可将所述晶圆托盘2取下；当所述连接孔2211的第二部分22112旋至与所述第二连接柱312对应的位置时，所述可拆卸连接结构处于锁紧状态，此时，所述托盘底部22固定于所述底座1。同样，本实施例中的所述晶圆支架具有可拆卸结构，可以根据不同尺寸的晶圆选择相应的所述晶圆托盘2，使得本实施例中的所述晶圆支架具有更广泛的实用性。同时，本实施例中的所述晶圆支架还具有拆卸安装方便的优点。

本实施例中的所述晶圆支架的其他结构与实施例二中所述的晶圆支架的其他结构完全相同，具体请参阅实施例二，此处不再累述。

综上所述，本实用新型提供一种晶圆托盘，适于放置晶圆，包括托盘底部和托盘壁，至少所述托盘壁与所述晶圆边缘接触的部分为坡面。通过上述方案，在进行操作时，不仅克服了晶圆易滑落，甚至造成晶圆碎裂的问题，而且解决了对晶圆进行测试时，由于晶圆与不洁净的表面接触而造成的较为严重的污染，从而导致分析结果异常，只能对其中一面进行分析的问题。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。