前电极组件、前电极组件和半导体工艺设备的制作方法

本发明涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种前电极组件、一种前电极组件和一种半导体工艺设备。

背景技术：

1、等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapordeposition，pecvd)设备是半导体生产线中对硅片进行等离子体增强化学气相沉积工艺的重要设备，在高温腔室中利用辉光放电电离，工艺气体经过一系列复杂的化学反应，在硅片表面形成氮化硅薄膜，以实现降低电池前表面的反射率和钝化表面的目的。

2、等离子体增强化学气相沉积设备主要包括工艺腔室、石墨舟以及真空压力控制、程序控制系统等。其中，石墨舟是保证晶圆反应环境的重要载体结构，工艺腔室中设置有供电组件，用于向石墨舟馈入工艺射频电流，石墨舟与供电组件之间的电接触性能以及射频电流的优劣直接关系到离子沉积工艺效果及晶圆产能。

3、目前等离子体增强化学气相沉积主流技术多数采用单个石墨舟镀膜工艺，随着技术发展以及设备大产能的需求，该技术逐渐向大管径与双舟结构方向发展。无论单舟还是双舟结构，在实际应用中，用于向石墨舟馈入射频信号的电极长期处于高温及镀膜工艺环境中，一旦其与石墨舟的接触存在间隙，就会使电极表面镀膜附着氮化硅膜，电极镀膜后会产生与石墨舟接触不良的问题，导致打火等问题出现，需要对电极定期进行维护清理后恢复正常使用。

4、电极镀膜常造成工艺产能与客户满意度下降，因此，如何避免电极镀膜情况的发生，以保证设备运行的稳定性及晶圆产能，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种前电极组件、一种前电极组件和一种半导体工艺设备，该前电极组件能够避免支撑杆或晶舟上的电极结构被镀膜，保证支撑杆与晶舟之间电接触的稳定性。

2、为实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种前电极组件，用于半导体工艺设备，所述半导体工艺设备包括工艺腔室和固定设置在所述工艺腔室中且相互平行的两个支撑杆，承载晶圆的第一晶舟支撑于两个所述支撑杆上，所述前电极组件包括用于设置在每个所述支撑杆上的第一复位接触机构，所述第一复位接触机构具有可移动的晶舟接触面，且所述晶舟接触面能够在所述第一晶舟落在所述支撑杆上时与所述第一晶舟的底部接触，以使所述半导体工艺设备的第一供电组件能够通过两个所述支撑杆上的所述第一复位接触机构向所述第一晶舟提供射频信号。

3、可选地，所述第一复位接触机构包括固定结构、第一接触件和多个第一弹性连接件，所述固定结构用于固定设置在对应的所述支撑杆上，所述第一接触件的顶部具有所述晶舟接触面，所述第一接触件的底部通过多个所述第一弹性连接件与所述固定结构连接，所述第一弹性连接件用于过弹力支撑所述第一接触件并将所述第一接触件与所述固定结构电连接。

4、可选地，所述前电极组件还包括多个绝缘隔套，所述绝缘隔套用于套设在所述支撑杆上，所述固定结构固定设置在对应的所述绝缘隔套上，所述绝缘隔套用于将所述固定结构与所述支撑杆绝缘隔开。

5、可选地，所述第一接触件为板状，所述固定结构包括固定座和导电筒，所述导电筒套设在所述绝缘隔套上，所述固定座的顶部具有与所述第一接触件的底面相对的配合平面，所述固定座的底部具有与所述导电筒的外壁形状对应的配合柱面，所述固定座与所述导电筒固定连接，且所述配合柱面与所述导电筒的外表面接触，多个第一弹性连接件设置在所述第一接触件的底面与所述配合平面之间，所述第一供电组件用于通过所述导电筒、所述固定座、所述第一弹性连接件以及所述第一接触件向所述第一晶舟提供射频信号。

6、可选地，所述固定结构还包括定位竖板、定位横板和定位销，所述定位竖板与所述定位横板均固定设置在所述导电筒上，所述定位竖板沿垂直于所述支撑杆的延伸方向延伸，所述定位横板沿平行于所述支撑杆的延伸方向延伸，所述定位横板用于与所述固定座的底部接触并支撑所述固定座；

7、所述定位竖板上形成有沿所述支撑杆的延伸方向贯穿所述定位竖板的第一销孔，所述固定座朝向所述定位竖板的一侧形成有沿所述支撑杆的延伸方向延伸的第二销孔，所述定位销依次穿过所述第一销孔和所述第二销孔，以将所述固定座与所述导电筒固定连接。

8、可选地，所述第一复位接触机构包括绝缘筒和自重复位结构，所述绝缘筒用于套设在所述支撑杆上且能够绕所述支撑杆的轴线相对于所述支撑杆转动，所述自重复位结构固定设置在所述绝缘筒上，所述自重复位结构具有电接触部和抵触部，所述电接触部上具有所述晶舟接触面，所述抵触部上具有舟脚接触面，且所述电接触部的质量大于所述抵触部的质量，以使所述第一复位接触机构能够在自然状态下旋转至所述抵触部朝向对侧的所述支撑杆且所述舟脚接触面朝上；

9、所述第一晶舟的底部具有与多个所述第一复位接触机构一一对应的至少一对舟脚，至少一对所述舟脚能够在所述第一晶舟落在所述支撑杆上时与对应的两个所述抵触部的所述舟脚接触面接触，并下压两个所述抵触部，使对应的两个所述自重复位结构的所述电接触部旋转至所述晶舟接触面与所述第一晶舟的底部表面接触。

10、作为本发明的第二个方面，提供一种前电极组件，用于半导体工艺设备，所述半导体工艺设备包括工艺腔室和固定设置在所述工艺腔室中且相互平行的两个支撑杆，承载晶圆的第一晶舟支撑于两个所述支撑杆上，所述前电极组件包括第二复位接触机构和接触电极，所述接触电极用于设置在所述支撑杆上，所述第二复位接触机构用于设置在所述第一晶舟的底部，所述第二复位接触机构具有可移动的电极接触面，所述电极接触面能够在所述第一晶舟落在所述支撑杆上时与所述接触电极接触，以使所述半导体工艺设备的第一供电组件能够通过所述接触电极以及所述第二复位接触机构向所述第一晶舟提供射频信号，且所述电极接触面能够在所述第一晶舟抬离所述支撑杆时沿远离所述第一晶舟方向恢复至初始位置。

11、可选地，所述第二复位接触机构包括第二接触件和多个第二弹性连接件，所述第二接触件的底部具有所述电极接触面，所述第二接触件的顶部通过所述第二弹性连接件与所述第一晶舟的底部连接，所述第二弹性连接件用于将所述第二接触件与所述第一晶舟电连接并且通过弹力将所述第二接触件保持在与所述第一晶舟的底部间隔预设距离的初始位置。

12、作为本发明的第三个方面，提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室、第一供电组件、第一晶舟以及设置在所述工艺腔室中相互平行的两个支撑杆，承载晶圆的第一晶舟支撑于两个所述支撑杆上，所述半导体工艺设备还包括前面所述的前电极组件。

13、可选地，所述支撑杆沿由炉口侧指向炉尾侧方向延伸，所述半导体工艺设备还包括后电极组件，所述后电极组件包括电极驱动机构、第二供电组件和一对后电极，所述后电极和所述电极驱动机构设置在所述工艺腔室中且位于所述炉尾侧；

14、第二晶舟包括一对电极夹持机构，所述电极驱动机构用于在所述第二晶舟落在所述支撑杆上后，驱动两个所述后电极一一对应地至少部分插入两个所述电极夹持机构中，以使所述电极夹持机构夹持所述后电极；所述第二供电组件用于通过两个所述后电极向所述第二晶舟提供射频信号。

15、可选地，所述第二晶舟还包括多根连接杆、多个安装片和两组连接块，多个所述安装片沿平行于所述支撑杆的竖直方向延伸且沿垂直于所述支撑杆的水平方向间隔设置，所述安装片上具有至少一个用于固定晶圆的槽位，所述安装片上还形成有与多根所述连接杆一一对应的多个连接孔，所述连接杆依次穿过多个所述安装片对应位置的所述连接孔，以将多个所述安装片固定连接；

16、两组所述连接块彼此之间沿高度方向间隔设置，所述电极夹持机构的位置与两组所述连接块的位置一一对应，所述电极夹持机构设置在相邻两个所述安装片之间，并将两个所述安装片电连接，其余每相邻两个所述安装片在对应位置通过对应组的一块所述连接块电连接。

17、可选地，所述电极夹持机构包括弹性件和一对夹持块，所述夹持块背离所述后电极的一侧与对应的两个所述安装片铰接，所述弹性件位于所述夹持块背离所述后电极的一侧，且所述弹性件的高度位于对应的两个所述夹持块与所述安装片的铰接处的高度之间，两个所述夹持块在朝向对方一侧均具有配合缺口，所述弹性件用于通过弹力向推动两个所述夹持块转动，以使两个所述夹持块朝向所述后电极的一侧张开；所述电极驱动机构能够驱动所述后电极朝向对应的所述电极夹持机构运动，以使所述后电极的端部进入两个所述夹持块之间并推动所述夹持块的配合缺口的侧壁，使两个所述夹持块朝向所述后电极的一侧闭合，并使两个所述夹持块的配合缺口的内表面与所述后电极的表面配合接触。

18、可选地，所述后电极包括电极头、延伸杆和连接部，所述延伸杆连接在所述电极头与所述连接部之间，所述电极驱动机构用于驱动所述连接部带动所述延伸杆以及所述电极头靠近或远离对应的所述电极夹持机构。

19、可选地，所述电极头包括柱形部、第一矩形部和第二矩形部，所述第一矩形部连接在所述柱形部与所述第二矩形部之间，所述第二矩形部背离所述柱形部的一侧与所述延伸杆固定连接；所述柱形部的直径大于所述第一矩形部的高度，且所述第一矩形部的顶面和底面均与所述柱形部的柱面过渡连接；所述第二矩形部的顶面高于所述第一矩形部的顶面，且所述第二矩形部的底面低于所述第一矩形部的底面；所述夹持块的配合缺口与所述柱形部以及所述第一矩形部的形状对应，且所述第二矩形部朝向所述柱形部一侧的表面能够在两个所述夹持块朝向所述后电极的一侧闭合后，与两个所述夹持块的表面接触。

20、可选地，所述后电极还包括保护套，所述保护套包覆在所述电极头用于与所述电极夹持机构接触的表面上。

21、可选地，所述电极夹持机构还包括至少一个间隙垫块，所述间隙垫块设置在所述夹持块的至少一侧与对应侧的所述安装片之间。

22、可选地，所述工艺腔室还包括至少一个防转组件，至少一根所述支撑杆的至少一端通过所述防转组件与所述工艺腔室的腔体固定连接；

23、所述防转组件包括固定壳体、压片和内衬套，所述固定壳体具有固定槽，所述内衬套设置在所述固定槽中，用于容纳所述支撑杆的端部，所述压片固定设置在所述固定壳体上，且用于向所述固定槽的底部按压所述内衬套，以使所述内衬套夹紧所述支撑杆。

24、在本发明提供的半导体工艺设备中，前电极组件包括用于设置在每个支撑杆上的第一复位接触机构，第一复位接触机构具有可移动复位的晶舟接触面，从而在第一晶舟落在第一复位接触机构上并下压晶舟接触面时，晶舟接触面可在第一复位接触机构的复位功能的作用下紧贴第一晶舟的底部表面，保证第一供电组件通过支撑杆及其上的第一复位接触机构向第一晶舟提供射频信号的电路连接的稳定性，同时避免第一复位接触机构顶部的晶舟接触面与第一晶舟的底部表面之间存在间隙，进而避免晶舟接触面或第一晶舟的底部表面因暴露在工艺环境中而被镀膜，从而在提高半导体工艺设备的可靠性的同时，延长了半导体工艺设备的维护周期，保证了半导体工艺设备的产能；

25、或者，第一晶舟的底部可以设置有第二复位接触机构，第二复位接触机构具有可移动复位的电极接触面，在第一晶舟放置在两个支撑杆上时，支撑杆克服第二复位接触机构的复位作用，并将电极接触面向上挤压使其缩向第一晶舟，此时即便第一晶舟出现倾斜，在第二复位接触机构的复位作用下，电极接触面也能够向下压在支撑杆上的接触电极上，并与支撑杆上的接触电极充分贴合，保证第一供电组件通过支撑杆及其上的接触电极向第一晶舟提供射频信号的电路连接的稳定性，同时避免电极接触面与接触电极之间存在间隙，进而避免电极接触面或接触电极因暴露在工艺环境中而被镀膜，保证了支撑杆与第一晶舟之间电接触的稳定性，从而在提高半导体工艺设备的可靠性的同时，延长了半导体工艺设备的维护周期，保证了半导体工艺设备的产能。