分气转接环、托盘旋转机构及半导体处理设备的制作方法

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种分气转接环、托盘旋转机构及半导体处理设备。

背景技术：

1、目前的薄膜沉积设备中，反应腔内设置可承载一片或多片晶圆的晶圆托盘，晶圆托盘的底部与托盘旋转机构连接，托盘旋转机构在驱动器的驱动下带动晶圆托盘旋转，反应腔内通入反应气体，对晶圆进行沉积操作。在晶圆托盘的下方设置有加热装置，用于在半导体制程中加热晶圆托盘，以控制晶圆的制程温度。在制程中会产生反应副产物，这些杂质颗粒附着在加热装置的表面，无法被及时清理，会影响加热效率并导致加热不均匀，降低了晶圆加工良率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半导体处理设备及其托盘旋转装置和分气转接环，防止颗粒物沉积在加热装置上，有效保护加热装置，确保对晶圆的均匀加热，延长器件使用寿命。

2、为了达到上述目的，本发明提供一种用于托盘旋转机构的分气转接环，所述托盘旋转机构设置在半导体处理设备的反应腔内，所述托盘旋转机构的顶部设置晶圆托盘组件，所述托盘旋转机构用于驱动所述晶圆托盘组件旋转，所述晶圆托盘组件用于承载晶圆，所述晶圆托盘组件的下方设置加热装置，所述分气转接环包含：

3、环主体，所述晶圆托盘组件设置在所述环主体上；

4、第一吹扫气体通道，其设于所述环主体内，其包含吹扫出气端，所述吹扫出气端用于向所述晶圆托盘组件的底部与所述加热装置的顶部之间的区域吹扫气体。

5、所述吹扫出气端设置在所述分气转接环的外侧壁。

6、所述第一吹扫气体通道还包含吹扫进气端，所述吹扫进气端设置在所述分气转接环的顶部或者所述分气转接环的内侧壁。

7、可选地，所述第一吹扫气体通道的数量至少为3个。

8、可选地，多个所述第一吹扫气体通道沿环主体的圆周方向均匀分布。

9、所述环主体内还包含：多条第一驱动气体通道，所述第一驱动气体通道用于驱动所述晶圆转动。

10、所述第一吹扫气体通道和所述第一驱动气体通道相互分立设置。

11、所述环主体上具有多个定位凹槽，所述晶圆托盘组件上具有多个定位凸起；或者，所述环主体上具有多个定位凸起，所述晶圆托盘组件上具有多个定位凹槽；通过定位凸起和定位凹槽的相互配合实现所述分气转接环与晶圆托盘组件的连接。

12、所述托盘旋转机构还包含：支撑套筒和设置在所述支撑套筒内的拉杆组件，所述分气转接环设置于所述支撑套筒的顶部，所述拉杆组件用于拉紧分气转接环和晶圆托盘组件；所述环主体上具有多个卡槽，所述卡槽设置在所述环主体与所述拉杆组件接触的位置。

13、相应地，本发明还提供一种托盘旋转机构，其设置在半导体处理设备的反应腔内，与设置在所述反应腔底部的驱动器连接，用于承托晶圆的晶圆托盘组件设置在所述托盘旋转机构的顶部，所述托盘旋转机构包含：

14、分气座，其连接所述驱动器，所述分气座在所述驱动器输出的驱动力的驱动下，带动整个托盘旋转机构旋转，所述分气座中具有多条第二吹扫气体通道，所述第二吹扫气体通道与吹扫气体源连通；

15、支撑套筒，其设置在所述分气座上，所述支撑套筒具有内腔区域，所述旋转机构内腔区域与所述第二吹扫气体通道连通；

16、所述的分气转接环，所述分气转接环中具有第一吹扫气体通道，所述第一吹扫气体通道与内腔区域连通，使来自第二吹扫气体通道的吹扫气体能够到达所述晶圆托盘组件的底部与所述加热装置的顶部之间的区域；

17、拉杆组件，其一端与所述分气座固定连接，另一端分别连接所述分气转接环和所述晶圆托盘组件，用于拉紧所述分气转接环以及所述晶圆托盘组件。

18、所述拉杆组件的顶端具有多根连接杆，所述连接杆的端部嵌设在所述分气转接环上，用于提供向下的拉力压紧所述分气转接环。

19、所述支撑套筒的筒壁内设置多条第二驱动气体通道，所述第二驱动气体通道的出气端与所述第一驱动气体通道的进气端连通；所述分气座内设置多条第三驱动气体通道，所述第三驱动气体通道的进气端与驱动气体源连通，所述第三驱动气体通道的出气端与所述第二驱动气体通道的进气端连通。

20、相应地，本发明还提供一种半导体处理设备，包含：

21、反应腔；

22、所述的托盘旋转机构，其设置在所述反应腔内；

23、驱动器，其设置在所述反应腔底部，与所述托盘旋转机构的底部连接，用于驱动所述托盘旋转机构旋转；

24、晶圆托盘组件，其设置在所述托盘旋转机构顶部，可随所述托盘旋转机构旋转，所述晶圆托盘组件用于承载一片或多片晶圆；

25、加热装置，其设置在所述晶圆托盘组件的下方，用于加热所述晶圆托盘组件。

26、所述晶圆托盘组件包含：

27、托盘，其设置在所述分气转接环的顶部，所述托盘具有第一中心孔；

28、多个晶圆基座，所述晶圆基座均匀分布在所述托盘上；

29、托盘盖板，其设置在所述托盘上方，所述托盘盖板具有第二中心孔，用于容纳压紧盖板，所述托盘盖板上均匀分布多个晶圆通孔，用于容纳晶圆基座；

30、压紧盖板，其设置在所述托盘上，位于所述托盘的第一中心孔上方，所述压紧盖板与所述拉杆组件固定连接，用于将所述晶圆托盘组件固定在所述托盘旋转机构上。

31、所述托盘底部具有一环状斜面，所述环状斜面向远离所述分气转接环的外侧壁的方向倾斜，所述环状斜面与水平面之间的角度为135°～170°。

32、所述压紧盖板与所述分气转接环的顶部之间预留一间隙，使所述支撑套筒内的吹扫气体能够进入所述分气转接环顶部的吹扫进气端。

33、所述托盘包含：多个定位凸起，所述定位凸起与所述分气转接环上的定位凹槽相匹配，所述定位凸起嵌设在所述定位凹槽内，实现所述晶圆托盘组件和所述托盘旋转机构之间的定位连接。

34、所述托盘包含：多条第四驱动气体通道，所述第四驱动气体通道与所述分气转接环中的第一驱动气体通道连通。

35、所述半导体处理设备还包含气体源，所述气体泵包含吹扫气体源和驱动气体源；

36、所述吹扫气体源通过管路连接至所述分气座上的第二吹扫气体通道，用于提供吹扫气体；

37、所述驱动气体源通过管路连接至所述分气座中的第三驱动气体通道，用于提供驱动气体。

38、所述半导体处理设备还包含：

39、进气装置，其设置在所述反应腔的顶部；

40、抽气装置，其设置在所述反应腔的底部。

41、与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有如下有益效果：

42、本发明提供的托盘旋转机构中，通过在托盘旋转机构中的分气转接环上增设第一吹扫气体通道，将吹扫气体吹向晶圆托盘组件的底部与加热装置的顶部之间的区域，使得该区域得到有效的吹扫清洁，防止颗粒物沉积在加热装置上，有效地保护了加热装置，并保证了对晶圆基座的均匀加热，确保了产品良率。同时也通过吹扫气流的流动有效降低了托盘旋转机构内部的温度，延长了加热装置的使用寿命。