一種承載裝置及等離子體加工設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種承載裝置及等離子體加工設(shè)備，包括托盤和蓋板，托盤用于承載多個被加工工件；蓋板采用絕緣材料制成，且疊置在托盤的上表面，并且在蓋板上設(shè)有多個通孔，通孔的數(shù)量和位置與置于托盤上的被加工工件的數(shù)量和位置一一對應(yīng)；被加工工件置于托盤的上表面，且位于相應(yīng)的通孔內(nèi)；在蓋板的下表面上設(shè)置有朝向托盤凸出，并環(huán)繞所述托盤的外周壁設(shè)置的閉合的環(huán)形凸部，該環(huán)形凸部采用絕緣材料制成，用以使托盤的外周壁與外界電絕緣。本發(fā)明提供的承載裝置，其即使在托盤與外界之間存在較大的電壓差時，也能夠保證托盤的整個外表面與外界電絕緣，從而不僅可以提高托盤的使用壽命，而且還可以提高等離子體加工設(shè)備的穩(wěn)定性。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于微電子加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種承載裝置及等離子體加工設(shè)備。 一種承載裝置及等離子體加工設(shè)備

【背景技術(shù)】
[0002] 等離子體加工設(shè)備是應(yīng)用比較廣泛的加工設(shè)備，主要用于對基片等的被加工工件 進(jìn)行鍍膜、刻蝕等工藝。
[0003] 圖1為現(xiàn)有的等離子體加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，等離子體加工設(shè)備 包括反應(yīng)腔室100、射頻電源101、靜電卡盤103和承載裝置。其中，在反應(yīng)腔室100的頂壁 上內(nèi)嵌有介質(zhì)窗口 102 ;射頻電源101設(shè)置在介質(zhì)窗口 102的上方，用以通過介質(zhì)窗口 102 將反應(yīng)腔室100中的工藝氣體電離成等離子體104 ;靜電卡盤103設(shè)置在反應(yīng)腔室100內(nèi)， 用以采用靜電引力的方式將用于承載被加工工件的承載裝置吸附在其上表面上。承載裝置 包括托盤106和蓋板107,其中，托盤106采用導(dǎo)電材料制作，其以靜電引力的方式將晶片 105吸附在托盤106的上表面上，并且，采用陽極氧化處理或噴涂高阻抗材料的方式在托盤 106的整個外表面上設(shè)置一層保護(hù)層，用以防止帶有電壓的托盤106與等離子體104導(dǎo)通。 蓋板107采用陶瓷、石英等抗等離子體腐蝕的絕緣材料制成，且疊置在托盤106的上表面， 并且在蓋板107上設(shè)有與置于托盤106上的晶片105的數(shù)量及位置相對應(yīng)的通孔，每個晶 片105置于托盤106的上表面上，且位于與之對應(yīng)的蓋板107的通孔內(nèi)。借助蓋板107,可 以防止等離子體104轟擊托盤106的未被晶片105覆蓋的上表面。
[0004] 然而，上述等離子體加工設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中不可避免地存在以下問題，即：由于上 述蓋板107僅覆蓋了托盤106的上表面，而沒有覆蓋托盤106的外周壁，并且，雖然設(shè)置在 托盤106的外周壁上的保護(hù)層可以在一定程度上起到阻隔等離子體104的作用，但是，在托 盤106與等離子體104之間存在較大的電壓差（1000V以上)時，該阻隔作用往往會失效，導(dǎo) 致托盤106和等離子體104導(dǎo)通，甚至產(chǎn)生放電現(xiàn)象，這不僅降低了托盤以及反應(yīng)腔室內(nèi)的 其他部件的使用壽命，而且還降低了等離子體加工設(shè)備的穩(wěn)定性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供了一種承載裝置及等離子體加 工設(shè)備，其即使在托盤與外界之間存在較大的電壓差時，也能夠保證托盤的整個外表面與 外界電絕緣，從而不僅可以提高托盤的使用壽命，而且還可以提高等離子體加工設(shè)備的穩(wěn) 定性。
[0006] 本發(fā)明提供一種承載裝置，包括托盤和蓋板，所述托盤用于承載多個被加工工件； 所述蓋板采用絕緣材料制成，且疊置在所述托盤的上表面，并且在所述蓋板上設(shè)有多個通 孔，所述通孔的數(shù)量和位置與置于所述托盤上的被加工工件的數(shù)量和位置一一對應(yīng)；所述 被加工工件置于所述托盤的上表面，且位于相應(yīng)的所述通孔內(nèi)；在所述蓋板的邊緣設(shè)置有 朝向所述托盤凸出，并環(huán)繞所述托盤的外周壁設(shè)置的環(huán)形凸部，所述環(huán)形凸部采用絕緣材 料制成，用以使所述托盤的外周壁與外界電絕緣。
[0007] 其中，所述環(huán)形凸部的下端面與所述托盤的下表面在垂直方向上具有預(yù)定間距。
[0008] 優(yōu)選地，所述預(yù)定間距小于0. 5mm。
[0009] 其中，所述環(huán)形凸部的內(nèi)周壁與所述托盤的外周壁在水平方向上具有間隙。
[0010] 其中，所述蓋板采用螺紋連接或者粘接的方式固定在所述托盤的上表面上。
[0011] 其中,所述絕緣材料包括陶瓷或者石英。
[0012] 其中，采用陽極氧化處理或者噴涂阻抗材料的方式在所述托盤的上表面和/或外 周壁上設(shè)置保護(hù)層，用以使所述托盤的上表面和/或外周壁與外界電絕緣。
[0013] 優(yōu)選地，所述環(huán)形凸部與蓋板采用一體成型的方式加工，且所述環(huán)形凸部的內(nèi)周 壁與所述蓋板的下表面之間的拐角角度為90度，且在所述拐角處加工有圓角結(jié)構(gòu)。
[0014] 作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種等離子體加工設(shè)備，包括反應(yīng)腔室和承 載裝置，所述承載裝置設(shè)置在所述反應(yīng)腔室內(nèi)，用以承載被加工工件，并且所述承載裝置采 用了本發(fā)明提供的上述承載裝置。
[0015] 其中，在所述反應(yīng)腔室內(nèi)還設(shè)置有靜電卡盤，用以采用靜電引力的方式將所述托 盤吸附在其上表面上。
[0016] 本發(fā)明具有下述有益效果：
[0017] 本發(fā)明提供的承載裝置，其不僅借助蓋板來使托盤的上表面與外界電絕緣，而且 通過在蓋板的下表面上設(shè)置朝向托盤凸出，并環(huán)繞托盤的外周壁設(shè)置的閉合的環(huán)形凸部， 并且該環(huán)形凸部采用絕緣材料制作，可以使托盤的外周壁與外界電絕緣，這與現(xiàn)有技術(shù)中 僅借助設(shè)置在托盤的外周壁上的保護(hù)層來使托盤的外周壁與外界電絕緣相比，可以提高對 外界的隔絕效果，從而即使在托盤與外界之間存在較大的電壓差時也能夠保證托盤的整個 外表面與外界電絕緣，進(jìn)而不僅可以提高托盤的使用壽命，而且還可以提高等離子體加工 設(shè)備的穩(wěn)定性。
[0018] 本發(fā)明提供的等離子體加工設(shè)備，其通過采用本發(fā)明提供的承載裝置，不僅可以 提1?設(shè)備的使用壽命，而且還可以提1?設(shè)備的穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為現(xiàn)有的等離子體加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明提供的承載裝置的剖視圖；以及
[0021] 圖3為圖2中承載裝置的蓋板的仰視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提 供的承載裝置及等離子體加工設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)地描述。
[0023] 圖2為本發(fā)明提供的承載裝置的剖視圖。圖3為圖2中承載裝置的蓋板的仰視圖。 請一并參閱圖2和圖3,承載裝置包括托盤10和蓋板11。其中，托盤10用于承載多個被加 工工件13,并且，托盤10采用導(dǎo)電金屬或石墨等的導(dǎo)電材料制作，用以采用靜電引力的方 式將被加工工件13吸附在其上表面14上，這與采用機(jī)械夾具的固定方式相比，不僅安裝簡 便、穩(wěn)定性好，而且還可以避免出現(xiàn)因機(jī)械夾具占據(jù)被加工工件13的上表面而造成被加工 工件13的有效加工面積減小，以及因機(jī)械夾具損壞被加工工件13而造成等離子體加工設(shè) 備的使用成本增加等的問題。
[0024] 蓋板11的下表面110與托盤10的上表面14相互疊置，且二者采用螺紋連接或者 粘接的方式固定在一起；并且，在蓋板11上設(shè)有多個通孔12,通孔12的數(shù)量和位置與置于 托盤10上的被加工工件13的數(shù)量和位置一一對應(yīng)；被加工工件13置于托盤10的上表面 14,且位于相應(yīng)的通孔12內(nèi)。而且，蓋板11采用諸如陶瓷或者石英等的絕緣材料制成，以 使托盤10的上表面14與外界電絕緣。
[0025] 此外，在蓋板11的下表面110上設(shè)置有朝向托盤10凸出，并環(huán)繞托盤10的外周 壁16設(shè)置的環(huán)形凸部111，環(huán)形凸部111采用諸如陶瓷或者石英等的絕緣材料制作，用以使 托盤10的外周壁16與外界電絕緣，這與現(xiàn)有技術(shù)中僅借助設(shè)置在托盤的外周壁上的保護(hù) 層來使托盤的外周壁與外界電絕緣相比，可以提高對外界的隔絕效果，從而即使在托盤與 外界之間存在較大的電壓差時也能夠保證托盤的整個外表面與外界電絕緣，進(jìn)而不僅可以 提1?托盤的使用壽命，而且還可以提1?等尚子體加工設(shè)備的穩(wěn)定性。
[0026] 在本實(shí)施例中，環(huán)形凸部111的下端面112與托盤10的下表面15在垂直方向上 具有預(yù)定間距H，這可以在將托盤10放置在靜電卡盤等的用于承載托盤10的載體上時，僅 使托盤10的下表面與載體的承載面相接觸，而環(huán)形凸部111的下端面112不與載體的承載 面相接觸，從而可以使托盤10平穩(wěn)地設(shè)置在載體上。優(yōu)選地，預(yù)定間距Η小于0. 5mm。
[0027] 而且，環(huán)形凸部111的內(nèi)周壁113與托盤10的外周壁16之間在水平方向上具有 間隙D，S卩，環(huán)形凸部111的內(nèi)徑大于托盤10的外徑。在對被加工工件13進(jìn)行工藝的過程 中，托盤10往往因處于高溫環(huán)境而發(fā)生熱膨脹，在這種情況下，借助間隙D，可以允許托盤 10在水平方向上發(fā)生一定程度的形變，從而可以避免托盤10因發(fā)生形變而損壞環(huán)形凸部 111。在實(shí)際應(yīng)用中，間隙D可以根據(jù)托盤10的熱膨脹系數(shù)等參數(shù)設(shè)定。
[0028] 此外，為了避免因增設(shè)環(huán)形凸部111而導(dǎo)致裝載裝置的整體尺寸增大，可以適當(dāng) 減小托盤10和環(huán)形凸部111的外徑，以保證增設(shè)環(huán)形凸部111后的托盤10的整體尺寸與 未增設(shè)環(huán)形凸部111的托盤10的整體尺寸大致相同，這不僅可以使增設(shè)環(huán)形凸部111后的 托盤10仍可以與現(xiàn)有的機(jī)械手等的裝置配合使用，而且還不會對設(shè)置在托盤10周邊的零 部件產(chǎn)生影響。
[0029] 另外，優(yōu)選地，采用陽極氧化處理或者噴涂阻抗材料的方式在托盤10的上表面14 和/或外周壁16上設(shè)置保護(hù)層（圖中未示出），該保護(hù)層可以使托盤10的上表面14和/或 外周壁16與外界電絕緣，以進(jìn)一步提高對外界的隔絕效果。
[0030] 需要說明的是，在實(shí)際應(yīng)用中，環(huán)形凸部111和蓋板11的材料可以相同或不同，當(dāng) 二者的材料相同時，可以采用一體成型的方式加工蓋板11和環(huán)形凸部111，這不僅有利于 滿足對蓋板11和環(huán)形凸部111的公差要求，而且還可以提高環(huán)形凸部111和蓋板11的整 體剛性。當(dāng)二者的材料不同時，可以采用焊接、粘接等方式將蓋板11和環(huán)形凸部111密封 連接。
[0031] 還需要說明的是，在本實(shí)施例中，托盤10采用靜電引力的方式將被加工工件13吸 附在其上表面上，但是，本發(fā)明并不局限于此，在實(shí)際應(yīng)用中，也可以采用機(jī)械夾具將被加 工工件13固定在其上表面上。例如，可以借助蓋板11將被加工工件13壓在托盤10的上 表面上，具體地，可以使蓋板11的通孔12孔徑略小于被加工工件13的直徑，以使蓋板11 的下表面且靠近通孔12的區(qū)域與被加工工件13的邊緣區(qū)域相互疊置，即可實(shí)現(xiàn)將被加工 工件13壓在托盤10的上表面上。
[0032] 作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種等離子體加工設(shè)備，其包括反應(yīng)腔室和 承載裝置，其中，承載裝置設(shè)置在反應(yīng)腔室內(nèi)，用以承載被加工工件，且該承載裝置采用本 實(shí)施例提供的上述承載裝置。
[0033] 在本實(shí)施例中，在反應(yīng)腔室內(nèi)還設(shè)置有靜電卡盤，用于采用靜電引力的方式將托 盤吸附在其上表面。
[0034] 本實(shí)施例提供的等離子體加工設(shè)備，其通過采用本實(shí)施例提供的上述承載裝置， 不僅可以提高設(shè)備的使用壽命，而且還可以提高設(shè)備的穩(wěn)定性。
[0035] 可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施 方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的原 理和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種承載裝置，包括托盤和蓋板，所述托盤用于承載多個被加工工件；所述蓋板采 用絕緣材料制成，且疊置在所述托盤的上表面，并且在所述蓋板上設(shè)有多個通孔，所述通孔 的數(shù)量和位置與置于所述托盤上的被加工工件的數(shù)量和位置一一對應(yīng)；所述被加工工件置 于所述托盤的上表面，且位于相應(yīng)的所述通孔內(nèi)；其特征在于， 在所述蓋板的邊緣設(shè)置有朝向所述托盤凸出，并環(huán)繞所述托盤的外周壁設(shè)置的閉合的 環(huán)形凸部，所述環(huán)形凸部采用絕緣材料制成，用以使所述托盤的外周壁與外界電絕緣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載裝置，其特征在于，所述環(huán)形凸部的下端面與所述托盤 的下表面在垂直方向上具有預(yù)定間距。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的承載裝置，其特征在于，所述預(yù)定間距小于0. 5_。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載裝置，其特征在于，所述環(huán)形凸部的內(nèi)周壁與所述托盤 的外周壁在水平方向上具有間隙。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載裝置，其特征在于，所述蓋板采用螺紋連接或者粘接的 方式固定在所述托盤的上表面上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載裝置，其特征在于，所述絕緣材料包括陶瓷或者石英。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載裝置，其特征在于，采用陽極氧化處理或者噴涂阻抗材 料的方式在所述托盤的上表面和/或外周壁上設(shè)置保護(hù)層，用以使所述托盤的上表面和/ 或外周壁與外界電絕緣。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的承載裝置，其特征在于，所述環(huán)形凸部與蓋板采用一體成型 的方式加工，且所述環(huán)形凸部的內(nèi)周壁與所述蓋板的下表面之間的拐角角度為90度，且在 所述拐角處加工有圓角結(jié)構(gòu)。
9. 一種等離子體加工設(shè)備，包括反應(yīng)腔室和承載裝置，所述承載裝置設(shè)置在所述反應(yīng) 腔室內(nèi)，用以承載被加工工件，其特征在于，所述承載裝置采用權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)權(quán)利 要求所述的承載裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的等離子體加工設(shè)備，其特征在于，在所述反應(yīng)腔室內(nèi)還設(shè)置 有靜電卡盤，用以采用靜電引力的方式將所述托盤吸附在其上表面上。
【文檔編號】H01J37/20GK104124126SQ201310150109
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月26日
【發(fā)明者】欒大為 申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司