晶圆承载装置的制作方法

本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种晶圆承载装置。

背景技术：

通常，当晶圆在反应腔室内进行外延生长或者曝光等工艺时，要求晶圆在晶圆载台的带动下能够在反应腔室内水平高速旋转。晶圆载台的高速运作会带来反应腔室的倾斜和晃动，需要对反应腔室进行调节，以使晶圆能够水平旋转。

目前，在某些设备上采用空气开关(air-switch)来对反应腔室进行调平。其缺点在于，如果晶圆载台运动幅度过大，反应腔室倾斜的幅度也就更大，这会对空气开关和气缸造成损伤，另外，反应腔室倾斜的幅度过大极有可能触发设备的红外传感器，而导致设备宕机。若触发红外传感器而导致设备宕机，则就必须调节红外传感器的位置，使设备能够重新工作，而红外传感器的位置不易调节，调节过程需要3小时或者更长，严重影响设备机台的产量。

因此，如何避免反应腔室倾斜的幅度过大成为目前亟需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种晶圆承载装置，其能够避免反应腔室倾斜的幅度过大，维持所述反应腔室的水平。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种晶圆承载装置，设置在反应腔室中，所述反应腔室内设置有主轨道及辅助轨道，所述辅助轨道设置在所述主轨道下方，所述晶圆承载装置包括：主载台，可滑动地设置在所述主轨道上，所述主载台能够沿一个或多个方向运动；辅助载台，设置在所述主载台下方，且所述辅助载台可滑动地设置在所述辅助轨道上，所述辅助载台能够沿一个或多个方向运动，所述辅助载台的运动方向与所述主载台的运动方向相反；控制器，用于检测所述主载台的运动方向，并根据所述主载台的运动方向控制所述辅助载台的运动方向；承载台，用于承载晶圆，所述承载台设置在所述主载台上，且与所述主载台可转动连接，当所述承载台旋转而带动所述主载台运动时，所述辅助载台与所述主载台做同步反向运动，以调平所述反应腔室。

进一步，所述主轨道与所述辅助轨道平行。

进一步，所述主轨道及所述辅助轨道均由两条并行设置的轨道组成。

进一步，所述主载台与所述承载台共同具有第一中心，所述辅助载台具有第二中心，所述第一中心与所述第二中心在同一直线上。

进一步，所述辅助载台的运动行程与所述主载台的运动行程相同。

进一步，所述辅助载台的运动速率与所述主载台的运动速率相同。

进一步，所述主载台重量与所述承载台重量之和与所述辅助载台的重量相等。

进一步，所述主载台包括：第一滑动块，设置在所述主轨道上，且能够沿所述主轨道向第一方向运动，所述第一滑动块的顶面具有第一滑动轨道，所述第一滑动轨道的延伸方向与所述主轨道的延伸方向不同；第二滑动块，设置在所述第一滑动轨道上，且能够沿所述第一滑动轨道向第二方向运动，所述第一方向与所述第二方向不同，所述承载台可转动地设置在所述第二滑动块上。

进一步，所述第一方向与所述第二方向垂直。

进一步，所述第一滑动块底面具有第一滑槽，所述第一滑槽与所述主轨道配合，以使所述第一滑动块能够沿所述主轨道向所述第一方向运动。

进一步，所述第二滑动块底面具有第二滑槽，所述第二滑槽与所述第一滑动轨道配合，以使所述第二滑动块能够沿所述第一滑动轨道向第二方向运动。

进一步，所述辅助载台包括：第三滑动块，设置在所述辅助轨道上，且能够沿所述辅助轨道向所述第一方向或第二方向运动，所述第三滑动块的顶面具有第二滑动轨道，所述第二滑动轨道的延伸方向与所述辅助轨道的延伸方向不同；第四滑动块，设置在所述第二滑动轨道上，且能够沿所述第二滑动轨道向所述第二方向或所述第一方向运动。

进一步，所述第三滑动块底面具有第三滑槽，所述第三滑槽与所述辅助轨道配合，以使所述第三滑动块能够沿所述辅助轨道向所述第一方向或第二方向运动。

进一步，所述第四滑动块底面具有第四滑槽，所述第三滑槽与所述第二滑动轨道配合，以使所述第四滑动块能够沿所述第二滑动轨道向所述第二方向或所述第一方向运动。

进一步，所述第一滑动块与所述第三滑动块的重量相同，所述第二滑动块的重量与所述承载台的重量之和与所述第三滑动块的重量相同。

本实用新型的优点在于，在反应腔室中设置主载台及辅助载台，所述辅助载台与所述主载台做同步反向运动，所述辅助载台并不承载晶圆，其仅是抵消所述主载台带给所述反应腔室的惯性力，避免反应腔室倾斜的幅度过大，从而维持所述反应腔室的水平。

附图说明

图1是本实用新型晶圆承载装置的一具体实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型晶圆承载装置设置在反应腔室中的结构示意图；

图3及图4是本实用新型晶圆承载装置的一个工作状态示意图，其中图3为俯视图，图4为侧面视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的晶圆承载装置的具体实施方式做详细说明。

图1是本实用新型晶圆承载装置的一具体实施方式的结构示意图，图2是本实用新型晶圆承载装置设置在反应腔室中的结构示意图。

请参阅图1及图2，本实用新型晶圆承载装置1设置在反应腔室2中。其中，在所述反应腔室2内设置有主轨道10及辅助轨道11。

所述主轨道10通过支撑机构等构件相对于所述反应腔室2固定设置。具体地说，所述主轨道10沿一第一方向(如图1中x方向)延伸。

所述辅助轨道11设置在所述主轨道10下方。所述辅助轨道11与所述主轨道10彼此独立。所述辅助轨道11通过支撑机构等构件相对于所述反应腔室2固定设置。在本具体实施方式中，所述辅助轨道11沿所述第一方向(如图1中的x方向)延伸。

在本具体实施方式中，所述辅助轨道11位于所述主轨道10的正下方，且所述辅助轨道11与所述主轨道10平行，以便于所述辅助载台13对所述反应腔室进行调平。进一步，所述主轨道10与所述辅助轨道11均由两条并行设置的轨道组成。所述主轨道10的两个轨道与所述辅助轨道11的两个轨道平行且对称设置。在本实用新型其他具体实施方式中，所述辅助轨道11的延伸方向也可与所述主轨道10的延伸方向垂直设置。

所述晶圆承载装置1包括主载台12、辅助载台13、控制器(未绘示在附图中)及承载台14。

所述主载台12可滑动地设置在所述主轨道10上，所述主载台12能够沿一个或多个方向运动。

在本具体实施方式中，所述主载台12包括第一滑动块121及第二滑动块122。所述第一滑动块121设置在所述第二滑动块122的下方，且两者具有不同的运动方向。

所述第一滑动块121设置在所述主轨道10上，且能够沿所述主轨道10向第一方向(如图1中的x方向)运动。所述第一滑动块121的顶面具有第一滑动轨道123，所述第一滑动轨道123的延伸方向与所述主轨道10的延伸方向不同，包括但不限于垂直或呈一锐角。在本具体实施方式中，所述主轨道10的延伸方向为x方向，所述第一滑动轨道123的延伸方向与所述主轨道10的延伸方向垂直，则所述第一滑动轨道123的延伸方向为y方向。

进一步，在所述第一滑动块121底面具有第一滑槽124，所述第一滑槽124与所述主轨道10配合，以使所述第一滑动块121能够沿所述主轨道10向所述第一方向(如图1中的x方向)运动。具体地说，所述主轨道10卡入所述第一滑槽124中，以使所述第一滑动块121能够沿所述主轨道10运动，且不会与所述主轨道10脱离。在本实用新型其他具体实施方式中，也可采用其他方式实现所述第一滑动块121与所述主轨道10之间的相对滑动，例如，在所述主轨道10上设置滑槽，在所述第一滑动块121底面设置凸块，所述凸块与所述滑槽配合，以实现所述第一滑动块121沿所述主轨道10向所述第一方向运动的目的。

所述第二滑动块122设置在所述第一滑动轨道123上，且能够沿所述第一滑动轨道123向第二方向(如图1所示y方向)运动。具体地说，在本具体实施方式中，所述第二滑动块122底面具有第二滑槽125，所述第二滑槽125与所述第一滑动轨道123配合，以使所述第二滑动块122能够沿所述第一滑动轨道123向第二方向运动。在本实用新型其他具体实施方式中，也可采用其他方式实现所述第二滑动块122与所述第一滑动轨道123之间的相对滑动，例如，在所述第一滑动轨道123上设置滑槽，在所述第二滑动块122底面设置凸块，所述凸块与所述滑槽配合，以实现所述第二滑动块122沿所述第一滑动轨道123向所述第二方向运动的目的。

所述辅助载台13设置在所述主载台12下方，且所述辅助载台13可滑动地设置在所述辅助轨道11上，所述辅助载台13能够沿一个或多个方向运动。所述辅助载台13的运动方向与所述主载台的运动方向相反，例如，所述主载台12向x方向的正方向运动，则所述辅助载台13向x方向的负方向运动。

在本具体实施方式中，所述辅助载台13包括第三滑动块131及第四滑动块132。

所述第三滑动块131设置在所述辅助轨道11上，且能够沿所述辅助轨道11向所述第一方向或第二方向运动。在本具体实施方式中，所述辅助轨道11与所述主轨道10平行，则所述第三滑动块131的运动方向与所述第一滑动块121的运动方向同步且反向，即所述第三滑动块131向所述第一方向(如图1所示的x方向)运动，但与所述第一滑动块121的运动方向相反，例如，若所述第一滑动块121沿x方向的负方向运动，则所述第三滑动块131沿x方向的正方向运动；若所述第一滑动块121沿x方向的正方向运动，则所述第三滑动块131沿x方向的负方向运动。

在本实用新型其他具体实施方式中，当所述辅助轨道11与所述主轨道10垂直时，所述第三滑动块131的运动方向与所述第一滑动块121的运动方向垂直，即所述第三滑动块131向所述第二方向(如图1所示的y方向)运动。

所述第三滑动块131的顶面具有第二滑动轨道133，所述第二滑动轨道133的延伸方向与所述辅助轨道11的延伸方向不同，包括但不限于垂直或呈一锐角。在本具体实施方式中，所述辅助轨道11的延伸方向为x方向，所述第二滑动轨道133的延伸方向与所述辅助轨道11的延伸方向垂直，则所述第二滑动轨道133的延伸方向为y方向。

进一步，在所述第三滑动块131底面具有第三滑槽134，所述第三滑槽134与所述辅助轨道11配合，以使所述第三滑动块131能够沿所述辅助轨道11向所述第一方向(如图1中的x方向)运动。具体地说，所述辅助轨道11卡入所述第三滑槽134中，以使所述第三滑动块131能够沿所述辅助轨道11运动，且不会与所述辅助轨道11脱离。在本实用新型其他具体实施方式中，也可采用其他方式实现所述第三滑动块131与所述辅助轨道11之间的相对滑动，例如，在所述辅助轨道11上设置滑槽，在所述第三滑动块131底面设置凸块，所述凸块与所述滑槽配合，以实现所述第三滑动块131沿所述辅助轨道11向所述第一方向运动的目的。

所述第四滑动块132设置在所述第二滑动轨道133上，且能够沿所述第二滑动轨道133向所述第二方向或所述第一方向运动。其中，所述第四滑动块132的运动方向与所述第三滑动块131的运动方向不同。具体地说，当所述第三滑动块131沿第一方向运动时，所述第四滑动块132沿第二方向运动；当所述第三滑动块131沿第二方向运动时，所述第四滑动块132沿第一方向运动。

在本具体实施方式中，所述第四滑动块132的运动方向与所述第二滑动块122的运动方向同步且反向，例如，若所述第二滑动块122沿y方向的正方向运动，则所述第四滑动块132沿y负方向运动；若所述第二滑动块122沿y负方向运动，则所述第四滑动块132沿y方向的正方向运动。

在本具体实施方式中，所述第四滑动块132底面具有第四滑槽135，所述第四滑槽135与所述第二滑动轨道133配合，以使所述第四滑动块132能够沿所述第二滑动轨道133向第二方向运动。在本实用新型其他具体实施方式中，也可采用其他方式实现所述第四滑动块132与所述第二滑动轨道133之间的相对滑动，例如，在所述第二滑动轨道133上设置滑槽，在所述第四滑动块132底面设置凸块，所述凸块与所述滑槽配合，以实现所述第四滑动块132沿所述第二滑动轨道133向所述第二方向运动的目的。

所述控制器用于检测所述主载台12的运动方向，并根据所述主载台12的运动方向控制所述辅助载台13的运动方向。其中，所述控制器可通过传感器等装置检测所述主载台12的运动方向。

所述承载台14用于承载晶圆(附图中未绘示)。所述承载台14设置在所述主载台12上，且与所述主载台12可转动连接。具体地说，在本具体实施方式中，所述承载台14设置在所述第二滑动块122上，且与所述第二滑动块122可转动连接。

当所述承载台14高速旋转时，其会带动所述主载台12沿x方向及y方向运动，此时，若不设置辅助载台13，则反应腔室2会随着所述主载台12的运动而发生大幅度的摆动。若设置所述辅助载台13，所述辅助载台13与所述主载台12做同步反向运动，所述辅助载台13能够抵消所述主载台12在高速运动过程中的惯性力，减小反应腔室2的运动幅度，是反应腔室2维持一个稳定的水平，从而调平所述反应腔室2。

所述辅助载台13与所述主载台12做同步反向运动是指当所述主载台12存在x方向的正方向的运动时，所述辅助载台13会同时做x方向的负方向运动，当所述主载台12具有y正方向的运动时，所述辅助载台13会同时做y方向的负方向运动。可以理解的是，所述主载台12可能会同时存在x方向及y方向的运动，则所述辅助载台13也会对应存在相关运动。

进一步，所述主载台12与所述承载台14共同具有第一中心，所述辅助载台13具有第二中心，所述第一中心与所述第二中心在同一直线上，以进一步保证所述辅助载台13能够抵消所述主载台12产生的惯性力。所述第一中心为所述主载台12与所述承载台14共同形成的结构的几何中心，所述第二中心为所述辅助载台13的几何中心。具体的说，在本具体实施方式中，所述第一滑动块121、所述第二滑动块122及所述承载台14作为一个整体，其具有所述第一中心，所述第三滑动块131与所述第四滑动块132作为一个整体，其具有所述第二中心，所述第一中心与所述第二中心在同一竖直直线上。

进一步，所述辅助载台13的运动行程与所述主载台12的运动行程相同，以进一步保证所述辅助载台13能够抵消所述主载台12产生的惯性力。具体地说，在本具体实施方式中，所述主载台12向一个方向(例如x方向的正方向)移动一距离，则所述辅助载台向该方向相反方向(例如x方向的负方向)移动相同距离。

进一步，所述辅助载台13的运动速率与所述主载台12的运动速率相同，以进一步保证所述辅助载台13能够抵消所述主载台12产生的惯性力。两者运动速率相同是指两者同步反向运动的运动速率相同。例如，所述主载台12向x方向的正方向具有一运动速率，则所述辅助载台向x方向的负方向具有相同的运动速率。

进一步，所述主载台12重量与所述承载台14重量之和与所述辅助载台13的重量相等，以进一步保证所述辅助载台13能够抵消所述主载台12产生的惯性力。具体的说，在本具体实施方式中，所述第一滑动块121与所述第三滑动块131的重量相同，所述第二滑动块122与所述承载台14的重量之和与所述第四滑动块132的重量相等。

图3及图4是本实用新型晶圆承载装置的一个工作状态示意图，其中图3为俯视图，图4为侧面视图。请参阅图3及图4，当所述承载台14转动带动所述主载台12向所述反应腔室2的左侧移动时，所述主载台12带给所述反应腔室2向左的惯性力，所述反应腔室2必然会向左倾斜，此时，所述辅助载台13向所述反应腔室2的右侧移动，所述辅助载台13会带给所述反应腔室2向右的惯性力，则两个惯性力抵消，所述反应腔室2维持水平。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。