一种边缘环及快速热处理装置的制作方法

本申请涉及半导体，特别涉及一种边缘环及快速热处理装置。

背景技术：

1、在一些晶圆的制造工序中，晶圆支撑在边缘环正面侧，边缘环背面侧叠置在支撑件上。工序进程中，支撑件旋转，带动边缘环和晶圆旋转。

2、若前面工序导致晶圆与边缘环粘连的话，会使晶圆在传送过程中将边缘环带脱位，致使下一晶圆无法得到边缘环的有效支撑且边缘环易损坏。

3、另外，支撑件加速旋转时，由于边缘环与支撑件转动惯量不同，会使边缘环与支撑件出现转速差，导致边缘环和支撑件接触位置产生滑动摩擦，从而引起较大磨损，这样会影响边缘环和支撑件寿命，增加晶圆制造成本，还会产生较多微粒，影响产品质量，在快速热处理工序(rapid thermal processing，rtp)中，还会缩短晶圆背面与反射板之间的距离，影响快速热处理装置的控温效果。

4、有鉴于此，如何规避上述弊端，是需要本领域技术人员解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种边缘环，所述边缘环的正面侧设有支撑面，所述支撑面用于承载晶圆，所述边缘环的背面侧设有第一限位凸起和第二限位凸起，所述第一限位凸起和第二限位凸起之间形成卡槽。

2、边缘环的一种实施方式，所述第一限位凸起和所述第二限位凸起均沿所述边缘环的周向设置，所述第一限位凸起比所述第二限位凸起更靠近所述边缘环的中心。

3、边缘环的一种实施方式，所述边缘环包括主体部分；所述主体部分与所述第一限位凸起之间可拆卸连接，或者，所述主体部分与所述第一限位凸起一体成型。

4、边缘环的一种实施方式，所述主体部分与所述第一限位凸起材质相同。

5、边缘环的一种实施方式，所述主体部分的材质和所述第一限位凸起的材质均为具有sic镀层的石英材质。

6、边缘环的一种实施方式，所述第一限位凸起为沿所述边缘环的周向连续设置的环状凸起；或者，所述第一限位凸起包括多个限位凸块，并且各所述限位凸块沿所述边缘环的周向依次间隔设置。

7、边缘环的一种实施方式，所述限位凸块靠近所述第二限位凸起一侧的侧面为弧形面，所述弧形面的弧度大于或等于所述第二限位凸起的内周面弧度。

8、边缘环的一种实施方式，所述第一限位凸起和所述支撑面在垂直于所述边缘环轴向的平面上的投影至少部分重叠。

9、本申请还提供一种快速热处理装置，所述快速热处理装置包括支撑件，以及如上述任一项所述的边缘环，所述边缘环背侧的卡槽与所述支撑件的上端卡接。

10、快速热处理装置的一种实施方式，所述快速热处理装置还包括：热处理腔室、定子、反射板、转子和高温计，所述边缘环和所述反射板均位于所述热处理腔室内，所述反射板位于所述边缘环下方，所述支撑件下端与所述转子连接，所述高温计的探头伸插在所述反射板内部。

11、本申请提供的边缘环的正面侧设有支撑面，背面侧设有卡槽。应用状态下，支撑面支撑晶圆，卡槽与支撑件卡接，支撑件卡入卡槽后与卡槽的侧壁紧抵，使得边缘环与支撑件的相对位置固定。这样，若前面工序导致晶圆与边缘环粘连的话，晶圆在传送过程中也不会将边缘环带脱位，而且，支撑件加速旋转时，边缘环和支撑件基本不会出现转速差，边缘环和支撑件之间以静摩擦为主，所以边缘环和支撑件的磨损量减小，故而可以延长边缘环和支撑件寿命，降低晶圆制造成本，而且，磨损量减小使得微粒量较少，故而可以提升产品质量。

12、本申请提供的快速热处理装置，除了具有边缘环的上述效果外，还因为边缘环和支撑件的磨损量减小，使得晶圆背面与反射板之间的距离能长期保持在合理范围内，故而可以保障控温效果。

技术特征：

1.一种边缘环，其特征在于，所述边缘环(100)的正面侧设有支撑面(101)，所述支撑面(101)用于承载晶圆，所述边缘环(100)的背面侧设有第一限位凸起(103)和第二限位凸起(104)，所述第一限位凸起(103)和第二限位凸起(104)之间形成卡槽(102)。

2.根据权利要求1所述的边缘环，其特征在于，所述第一限位凸起(103)和所述第二限位凸起(104)均沿所述边缘环(100)的周向设置，所述第一限位凸起(103)比所述第二限位凸起(104)更靠近所述边缘环(100)的中心。

3.根据权利要求2所述的边缘环，其特征在于，所述边缘环(100)包括主体部分；所述主体部分与所述第一限位凸起(103)之间可拆卸连接，或者，所述主体部分与所述第一限位凸起(103)一体成型。

4.根据权利要求3所述的边缘环，其特征在于，所述主体部分与所述第一限位凸起(103)材质相同。

5.根据权利要求4所述的边缘环，其特征在于，所述主体部分的材质和所述第一限位凸起(103)的材质均为具有sic镀层的石英材质。

6.根据权利要求2所述的边缘环，其特征在于，所述第一限位凸起(103)为沿所述边缘环(100)的周向连续设置的环状凸起；或者，所述第一限位凸起(103)包括多个限位凸块(103a)，并且各所述限位凸块(103a)沿所述边缘环(100)的周向依次间隔设置。

7.根据权利要求6所述的边缘环，其特征在于，所述限位凸块(103a)靠近所述第二限位凸起(104)一侧的侧面为弧形面，所述弧形面的弧度大于或等于所述第二限位凸起(104)的内周面弧度。

8.根据权利要求2-7任一项所述的边缘环，其特征在于，所述第一限位凸起(103)和所述支撑面(101)在垂直于所述边缘环(100)轴向的平面上的投影至少部分重叠。

9.一种快速热处理装置，其特征在于，所述快速热处理装置包括支撑件(400)，以及如权利要求1-8任一项所述的边缘环(100)，所述边缘环(100)背侧的卡槽(102)与所述支撑件(400)的上端卡接。

10.根据权利要求9所述的快速热处理装置，其特征在于，所述快速热处理装置还包括：热处理腔室(200)、定子(700)、反射板(300)、转子(500)和高温计(600)，所述边缘环(100)和所述反射板(300)均位于所述热处理腔室(200)内，所述反射板(300)位于所述边缘环(100)下方，所述支撑件(400)下端与所述转子(500)连接，所述高温计(600)的探头伸插在所述反射板(300)内部。

技术总结本申请提供一种边缘环及快速热处理装置，边缘环的正面侧设有支撑面，背面侧设有卡槽，支撑面支撑晶圆，卡槽与支撑件卡接，支撑件卡入卡槽后与卡槽的侧壁紧抵，使得边缘环与支撑件的相对位置固定。这样，若前面工序导致晶圆与边缘环粘连的话，晶圆在传送过程中也不会将边缘环带脱位，而且，支撑件加速旋转时，边缘环和支撑件基本不会出现转速差，边缘环和支撑件之间以静摩擦为主，所以边缘环和支撑件的磨损量减小，故而可以延长边缘环和支撑件寿命，降低晶圆制造成本，而且，磨损量减小使微粒量较少，故而可以提升产品质量，磨损量减小还使晶圆背面与反射板之间的距离能长期保持在合理范围内，故而可以保障快速热处理装置的控温效果。技术研发人员：郭友受保护的技术使用者：武汉楚兴技术有限公司技术研发日：20231127技术公布日：2024/7/18