一种能够容纳多种尺寸的晶圆载具的制作方法

本实用新型涉及半导体制造设备技术领域，尤其涉及一种能够容纳多种尺寸的晶圆载具。

背景技术：

在部分湿法生成工艺中会用到单片旋转制程设备，待生产的晶圆被设备手臂传送放置在设备的晶圆载具上进入制程腔完成相应工艺。目前集成电路制造行业中，主流晶圆尺寸一般为4英寸、6英寸、8英寸、12英寸；如在6英寸砷化镓集成电路制造工艺中，需要将150mm的砷化镓晶圆键合(bonding)到156mm的蓝宝石衬底上，键合后的晶圆将由原来的150mm变为156mm。为满足156mm砷化镓晶圆的生产需要，部分设备生产厂商将设备定制为156mm晶圆生产设备或提供150mm、156mm尺寸晶圆载具，为满足150mm、156mm两种尺寸的晶圆进行同种制程加工，若采用购买能够分别容纳150mm、156mm尺寸晶圆的两种设备，将极大的增加生产制造成本及人力资源的使用；若采用购买150mm、156mm尺寸晶圆载具，将会长期且频繁的在设备制程腔体中更换夹具，对设备部分硬件造成较大磨损，降低设备使用寿命，增加人力资源使用，降低设备使用率，降低制程腔体洁净度。

因此，如果能有一种能够同时兼容150mm和156mm晶圆的载具，将极大地降低生产制造成本，降低因长期更换晶圆载具而对设备造成的磨损，降低人力资源的使用，能够有效的提升设备利用率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够容纳多种尺寸的晶圆载具，能够兼容多种尺寸的晶圆，解决了目前的载具不能兼容多种尺寸晶圆而导致的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种能够容纳多种尺寸的晶圆载具，它包括基座和多组高度不同的晶圆承载机构，且多组晶圆承载机构以基座的轴心为轴向外成扩散形设置。

进一步地，晶圆承载机构包括第一晶圆承载机构和第二晶圆承载机构；第二晶圆承载机构设置在第一晶圆承载机构的外侧。

进一步地，第一晶圆承载结构包括多个第一螺钉和多个第二螺钉，第一螺钉和第二螺钉均安装在基座上，且第二螺钉安装在距离基座轴心更远的第一螺钉的外侧。

进一步地，多个第一螺钉围成一个直径小于第一尺寸晶圆直径的圆形结构作为第一尺寸晶圆底部的支撑结构。

进一步地，多个第二螺钉围成一个直径大于第一尺寸晶圆直径的圆形结构作为第一尺寸晶圆边缘的固定结构。

进一步地，所述第二晶圆承载机构包括多个第二螺钉和多个第三螺钉，第二螺钉和第三螺钉均安装在基座上，且第三螺钉安装在距离基座轴心更远的第二螺钉的外侧。

进一步地，多个第二螺钉围成一个直径小于第二尺寸晶圆直径的圆形结构作为第二尺寸晶圆底部的支撑结构。

进一步地，多个第三螺钉围成一个直径大于第二尺寸晶圆直径的圆形结构作为第二尺寸晶圆边缘的固定结构。

进一步地，所述第一螺钉的高度小于所述第二螺钉的高度，所述第二螺钉的高度小于所述第三螺钉的高度。

进一步地，基座的中心设计为镂空框架结构。

本实用新型的有益效果是：一种能够容纳多种尺寸的晶圆载具，能够使湿法单片旋转制程设备运载多种不同尺寸晶圆(例如实施例中公开的150mm和156mm)，提升设备的利用率，降低了生产制造成本，降低了因长期更换晶圆载具而对设备造成的磨损；可根据特定晶圆大小比例放大缩小加工，以适应不同尺寸晶圆，材料也可以根据不同制程选取不同的材质。另外，且该晶圆载具主要采用耐高温、耐强酸、强碱的ptfe材料加工而成。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为本实用新型螺钉的位置分布图；

图中，1-基座，2-第一螺钉，3-第二螺钉，4-第三螺钉，5-螺孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种能够容纳多种尺寸的晶圆载具，它包括基座1和多组高度不同的晶圆承载机构，且多组晶圆承载机构以基座1的轴心为轴向外成扩散形设置。

进一步地，基座1的中心设计为镂空框架结构，能够保证制程腔内喷嘴对晶圆的正面及背面进行有效地喷淋清洗或蚀刻。

晶圆承载机构包括第一晶圆承载机构和第二晶圆承载机构；第二晶圆承载机构设置在第一晶圆承载机构的外侧。

第一晶圆承载结构包括多个第一螺钉2和多个第二螺钉3，第一螺钉2和第二螺钉3均安装在基座1上，且第二螺钉3安装在距离基座1轴心更远的第一螺钉2的外侧。

多个第一螺钉2围成一个直径小于第一尺寸晶圆直径的圆形结构作为第一尺寸晶圆底部的支撑结构。

多个第二螺钉3围成一个直径大于第一尺寸晶圆直径的圆形结构作为第一尺寸晶圆边缘的固定结构。

所述第二晶圆承载机构包括多个第二螺钉3和多个第三螺钉4，第二螺钉3和第三螺钉4均安装在基座1上，且第三螺钉4安装在距离基座1轴心更远的第二螺钉3的外侧。

多个第二螺钉3围成一个直径等于或者小于第二尺寸晶圆直径的圆形结构作为第二尺寸晶圆底部的支撑结构。

多个第三螺钉4围成一个直径大于第二尺寸晶圆直径的圆形结构作为第二尺寸晶圆边缘的固定结构。

所述第一螺钉2的高度小于所述第二螺钉3的高度，所述第二螺钉3的高度小于所述第三螺钉4的高度。

进一步地，晶圆载具基座1直径为225mm±0.5mm，高度：80mm±0.5mm。三组螺钉螺纹大小一致，且与晶圆载具基座上的螺纹孔匹配。

第一螺钉2长为14.5mm±0.2mm，最大处直径：7mm±0.2mm。第二螺钉3长为20mm±0.2mm，最大处直径：7mm±0.2mm。第三螺钉4长为26mm±0.2mm，最大处直径：7mm±0.2mm。

如图2所示，晶圆载具基座圆盘上的三种螺钉位置上下左右对称，8根第一螺钉2可以分布在直径为143mm的圆上，角度位置分别为35°、65°、115°、145°、215°、245°、295°、325°，公差±0.1°；12根第二螺钉3分布在直径为152.5mm的圆上，角度位置分别为30°、45°、60°、120°、135°、150°、210°225°、240°、300°、315°、330°，公差±0.1°，8根第三螺钉4分布在直径为158.5mm的圆上，角度位置分别为35°、65°、115°、145°、215°、245°、295°、325°，公差±0.1°；三种螺钉的位置分别可以以30°、60°或者90°，具体以螺钉的个数在360°内实现均匀分布，该处只是作为一个实施例进行说明，并不限定为一种位置分布情况。

本实用新型另一实施例中在基座1上还设置有多个螺孔5，螺孔5设置在所述第三螺钉4的外围，在螺孔5上安装第四螺钉；第四螺钉的高度大于所述第三螺钉4的高度，多个第四螺钉和多个第三螺钉4组成第三晶圆承载机构。通过设置第三晶圆承载机构，实现晶圆载具能够同时兼容承载更大尺寸的晶圆。

进一步地，第一尺寸晶圆直径为150mm，第二尺寸晶圆直径为156mm；该晶圆载具也可以根据具体晶圆尺寸大小比例放大缩小以兼容不同尺寸晶圆。

进一步地，基座1、第一螺钉2、第二螺钉3、第三螺钉4和第四螺钉均由ptfe材质制成，ptfe材质较光滑且硬度不高，能够有效的保护晶圆边缘不受损失；且ptfe材料具有耐高温、耐低温、耐气候、高润华、可塑性强，不沾附、无毒害和电绝缘性好。ptfe材料可在-190～250℃使用，允许骤冷骤热，或冷热交替操作，极具稳定性，且不易产生脏污颗粒。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。