專利名稱：薄膜加工設(shè)備的下極板及應(yīng)用該下極板的等離子體加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種薄膜加工設(shè)備的下極板及應(yīng)用該下極板的等離子體加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著等離子體(Plasma)技術(shù)的不斷發(fā)展，等離子體加工設(shè)備已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于集成電路(IC)或光伏(PV)產(chǎn)品的制造工藝中。平行板電容耦合等離子體(Capacitively Coupled Plasma，簡稱CCP)設(shè)備、電子回旋共振等離子體(ECR)設(shè)備和感應(yīng)耦合等離子體(ICP)設(shè)備是目前較為常見的等離子體加工設(shè)備。由于CCP的放電的原理非常簡單，相對于ECR、ICP產(chǎn)生的等離子體又相對比較均勻，所以在PV行業(yè)中等到了廣泛的應(yīng)用。隨著PV行業(yè)的不斷發(fā)展，對設(shè)備產(chǎn)出率的要求不斷提高，這就要求設(shè)備商在保證工藝質(zhì)量的情況下，不斷的加大等離子體加工設(shè)備極板的尺寸，同時(shí)盡量縮短生產(chǎn)時(shí)間，以提高產(chǎn)能。而工藝時(shí)間的縮短難度較大，因而非工藝時(shí)間的縮短就顯得相當(dāng)重要。裝卸晶片的時(shí)間就占據(jù)了非工藝時(shí)間中相當(dāng)大的部分，當(dāng)設(shè)備增大到一定程度以后，人工裝卸片已經(jīng)無法滿足大生產(chǎn)線生產(chǎn)的需要，自動裝卸片設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，從而大大縮短了裝卸片的時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。圖1為目前PV行業(yè)中一種CCP設(shè)備示意圖，加工過程中，反應(yīng)腔11內(nèi)部處于真空狀態(tài)，工藝氣體通過上極板14中設(shè)置的進(jìn)氣孔12進(jìn)入反應(yīng)腔11內(nèi)部，并通過真空計(jì)18與排氣口 19把反應(yīng)腔11內(nèi)部控制在一定壓力下，射頻電源13通過上極板14向反應(yīng)腔11內(nèi)部提供能量，下極板17作為晶片16的載體可以直接接地110，也可另接射頻電源(圖中未示出)，在兩個(gè)極板之間產(chǎn)生射頻電場，將工藝氣體激發(fā)成等離子體15，從而對放置于下極板17上的晶片16進(jìn)行處理，反應(yīng)后的工藝氣體通過排氣口 19排出反應(yīng)腔11。在整個(gè)工藝過程完畢后，下極板17連同其上晶片16將被傳出反應(yīng)腔11，并在指定位置進(jìn)行晶片的裝卸，采用自動卸片裝置將進(jìn)行加工過的晶片從下極板17取走，并將另一批次未處理的晶片放置于下極板17之上，然后，在將下極板和晶片全部傳入反應(yīng)腔11內(nèi)進(jìn)行工藝處理，整個(gè)生產(chǎn)過程如此循環(huán)往復(fù)。圖2和圖3為目前一種自動裝卸片裝置示意圖。其中，下極板17上放置有經(jīng)過工藝處理的晶片16，通過真空吸盤21將晶片16吸附起來(如圖3所示)，然后將吸附后的晶片16放置于指定位置(圖中未示出)，并將指定位置(圖中未示出)的晶片吸附起來，放置于下極板上。如圖2所示，真空吸盤21工作原理是在晶片16正面(上方)形成一負(fù)壓區(qū)域22， 由于晶片16背面(下方)處于外部環(huán)境狀態(tài)，而且晶片16的重量很小，其上、下表面形成的壓力差將晶片16托起來，從而被真空吸盤21吸附住(狀態(tài)如圖3所示)。然而由于下極板的表面比較光滑，其與晶片緊密接觸，造成晶片與下極板之間幾乎沒有縫隙，晶片比較牢固附著與下極板表面，導(dǎo)致真空吸盤不容易將晶片吸附起來。為此，通常需要在下極板的表面設(shè)置凹槽。圖4為一種下極板局部結(jié)構(gòu)俯視圖，圖中陰影部分為在下極板上加工出來的凹槽23，圖中虛線框M為晶片放置的位置，為保證晶片放于下極板后與外部環(huán)境相通，凹槽23要延伸到晶片(虛線框24)之外，這樣，凹槽23 使晶片背面處于外部環(huán)境壓狀態(tài)，可以減小下極板與晶片之間的附著，便于真空吸盤將晶片吸附走。然而問題在于，由于凹槽23延伸到晶片之外，導(dǎo)致在加工過程中工藝氣體能夠由該凹槽23進(jìn)入到晶片的背面，在晶片的背面沉積薄膜，從而對產(chǎn)品的品質(zhì)產(chǎn)生不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種薄膜加工設(shè)備的下極板及應(yīng)用該下極板的等離子體加工設(shè)備，能夠避免等離子體由凹槽進(jìn)入晶片背面而在晶片背面的沉積薄膜，進(jìn)而提高產(chǎn)品的品質(zhì)。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種薄膜加工設(shè)備的下極板，包括至少兩層子極板，各層子極板疊加設(shè)置；其中，位于最上層的第一子極板中設(shè)有通氣孔，第二子極板位于所述第一子極板下方，至少一層子極板中具有第一通氣槽；所述通氣孔一端位于第一子極板的上表面，另一端與所述第一通氣槽連通，所述第一通氣槽與外部環(huán)境連通。所述第一通氣槽設(shè)置于第一子極板的下表面和/或第二子極板的上表面。所述第一通氣槽曲折盤旋在子極板的表面內(nèi)。所述第一子極板的上表面還具有凹槽，所述通氣孔的一端開口于凹槽內(nèi)，所述凹槽分布于晶片范圍內(nèi)。所述第一通氣槽或凹槽的形狀為對稱結(jié)構(gòu)。所述下極板還包括位于所述第二子極板下方的至少一層第三子極板。所述第二子極板中具有連接孔，第二子極板的下表面和/或第三子極板的上表面具有第二通氣槽，所述連接孔將所述第一通氣槽和第二通氣槽連通。所述第二通氣槽與外部環(huán)境連通。所述連接孔的位置與所述通氣孔的位置對應(yīng)。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種等離子體加工設(shè)備，包括以上所述的任一下極板。所述等離子體加工設(shè)備為等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備。上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)所述薄膜加工設(shè)備的子極板分為多層結(jié)構(gòu)，將第一通氣槽設(shè)置于子極板內(nèi)部，由通氣孔連通第一通氣槽與子極板的上表面，而通氣孔位于晶片范圍內(nèi)，可以被晶片完全覆蓋，這樣一來，不僅保證晶片與下極板的接觸面連通外部環(huán)境，而且由于第一通氣槽的存在可以增加工藝氣體進(jìn)入晶片背面的氣體通路的路徑，因此，既能夠防止工藝氣體尤其是等離子體向晶片背面的擴(kuò)散，又能夠改善真空吸盤進(jìn)行自動裝卸片時(shí)的吸取效果。此外，子極板上表面的凹槽位于晶片范圍之內(nèi)，通過通氣孔和第一通氣槽與外部環(huán)境連通，可以進(jìn)一步增強(qiáng)自動裝卸片時(shí)的吸取效果，并且不會由凹槽進(jìn)入工藝氣體。


通過附圖所示，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按實(shí)際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。圖1為目前PV行業(yè)中一種CCP設(shè)備示意圖；圖2和圖3為目前一種自動裝卸片裝置示意圖；圖4為一種下極板局部結(jié)構(gòu)俯視圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例一中下極板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5中下極板的局部結(jié)構(gòu)俯視圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例二中下極板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說明，表示裝置結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。為突出本發(fā)明的特點(diǎn)，附圖中沒有給出與本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)必然直接相關(guān)的部分。正如本發(fā)明背景技術(shù)部分所述，為保證晶片能夠被順利吸取，凹槽需要與外界相通，但是由于下極板的凹槽延伸到晶片范圍之外，導(dǎo)致在加工過程中工藝氣體能夠由該凹槽進(jìn)入到晶片的背面，在晶片的背面沉積薄膜，從而對產(chǎn)品的品質(zhì)產(chǎn)生不利影響。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，解決上述問題關(guān)鍵是要解決晶片與下極板的接觸面連通外部環(huán)境與避免工藝氣體進(jìn)入之間的矛盾。基于此，本發(fā)明提供了一種薄膜加工設(shè)備的下極板，不僅能夠改善真空吸盤進(jìn)行自動裝卸片時(shí)的吸取效果，而且通過復(fù)雜的通氣結(jié)構(gòu)防止工藝氣體尤其是等離子體向晶片背面的擴(kuò)散，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明所述薄膜加工設(shè)備的下極板的一個(gè)具體實(shí)施例。實(shí)施例一圖5為本發(fā)明實(shí)施例一中下極板的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為圖5中下極板的局部結(jié)構(gòu)俯視圖。通常，上極板和下極板相對設(shè)置在加工設(shè)備的工藝腔室中，激勵(lì)電源通過上極板向工藝腔室內(nèi)部提供能量，而下極板作為晶片的載體可以直接接地，也可另接激勵(lì)電源，在兩個(gè)極板之間產(chǎn)生電場。本發(fā)明實(shí)施例提供的下極板即為薄膜加工設(shè)備的工藝腔室中用于承載晶片的極板。如圖所示，所述下極板包括兩層子極板，即第一子極板51和第二子極板52，所述第一子極板51疊加設(shè)置于所述第二子極板52上方。其中，位于最上層的第一子極板51中設(shè)有通氣孔53，第二子極板52位于所述第一子極板51下方，第一子極板51中具有第一通氣槽M ；所述通氣孔53 —端位于第一子極板的51上表面，另一端與所述第一通氣槽M連通，所述第一通氣槽M與外部環(huán)境連通。本發(fā)明中所述的外部環(huán)境是指大氣或工藝腔室內(nèi)的真空環(huán)境，當(dāng)進(jìn)行等離子體加工工藝時(shí)，下極板被置于工藝腔室內(nèi)，外部環(huán)境即為工藝腔室的真空環(huán)境。下極板上放置有多個(gè)晶片16，有規(guī)則的分布在下極板上，即第一子極板的上表面。 每一晶片16的下面均設(shè)有一個(gè)通氣孔53晶片。通氣孔53將第一子極板51的上表面與第一通氣槽M連通。通氣孔的數(shù)量及尺寸不限，優(yōu)選的通氣孔尺寸為Φ 1-Φ 3mm。所述第一通氣槽M設(shè)置于第一子極板51的下表面內(nèi)，其形狀與深度不限。優(yōu)選的第一通氣槽的形狀為對稱結(jié)構(gòu)，例如可以與圖6中所示凹槽的形狀相同，深度例如為 0. 1-0. 5mm。所述第一通氣槽M也可以設(shè)于第二子極板52的上表面，或者同時(shí)設(shè)置于第一子極板51的下表面和第二子極板52的上表面。實(shí)際上，第一通氣槽位于第一子極板51和第二子極板52之間。而且，優(yōu)選的，所述第一通氣槽曲折盤旋在第一子極板的下表面或者第二子極板的上表面內(nèi)，形狀復(fù)雜，具有較長的氣體通路。第一通氣槽一直延伸至下極板的側(cè)壁，從而與外部環(huán)境實(shí)現(xiàn)連通。優(yōu)選的，如圖6所示，第一子極板的上表面還具有凹槽55，所述通氣孔53的一端開口于凹槽55內(nèi)，該凹槽55位于晶片范圍61內(nèi)，晶片16放置于子極板上時(shí)，將凹槽55完全覆蓋。每一通氣孔53對應(yīng)于一個(gè)凹槽55。多個(gè)凹槽55有規(guī)則的分布在第一子極板的上表面內(nèi)。凹槽陽的形狀和深度不限，優(yōu)選的，凹槽陽的形狀也為對稱結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中的薄膜加工設(shè)備的子極板分為多層結(jié)構(gòu)，將第一通氣槽M設(shè)置與子極板內(nèi)部，由通氣孔53連通第一通氣槽M與子極板的上表面，而通氣孔53位于晶片范圍 61內(nèi)，可以被晶片16完全覆蓋，這樣一來，不僅保證晶片與下極板的接觸面連通外部環(huán)境， 而且由于第一通氣槽M的存在可以增加工藝氣體進(jìn)入晶片背面的氣體通路的路徑，因此， 既能夠防止工藝氣體尤其是等離子體向晶片背面的擴(kuò)散，又能夠改善真空吸盤進(jìn)行自動裝卸片時(shí)的吸取效果。此外，子極板上表面的凹槽55位于晶片范圍之內(nèi)，通過通氣孔53和第一通氣槽M 與外部環(huán)境連通，可以進(jìn)一步增強(qiáng)自動裝卸片時(shí)的吸取效果，并且不會由凹槽55進(jìn)入工藝氣體。以上實(shí)施例提供的下極板分上下兩層結(jié)構(gòu)，但不限于兩層，也可以多層結(jié)構(gòu)，以下實(shí)施例詳細(xì)說明。實(shí)施例二圖7為本發(fā)明實(shí)施例二中下極板的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，所述下極板還包括位于所述第二子極板52’下方的第三子極板56。其中，所述第二子極板52’中具有連接孔53’，第二子極板52’的下表面和/或第三子極板56的上表面具有第二通氣槽57，也就是說，第二通氣槽57位于第二子極板52’和第三子極板56之間，所述連接孔53’將所述第一通氣槽M和第二通氣槽57連通。所述連接孔53’的數(shù)量和尺寸不限，位置也不限，優(yōu)選的可以與通氣孔53的位置對應(yīng)。所述第二通氣槽57可以延伸于子極板的側(cè)壁，實(shí)現(xiàn)與外部環(huán)境連通，也可以封閉于第二子極板52’和第三子極板56內(nèi)，而通過第一通氣槽M實(shí)現(xiàn)與外部環(huán)境的連通。本實(shí)施例的下極板相對于實(shí)施例一的區(qū)別在于，增加了一層第三子極板，通過第三子極板與第二子極板之間的第二通氣槽進(jìn)一步增長了工藝氣體進(jìn)入晶片背面的路徑，可以有效的避免等離子體進(jìn)入晶片背面而在晶片背面的沉積薄膜，進(jìn)而提高產(chǎn)品的品質(zhì)。而第一子極板51’及其凹槽55’和通氣孔53的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同。依此類推，所述下極板也可以為四層、五層......每層子極板之間均可以具有連
接孔與通氣槽。相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種等離子體加工設(shè)備，該加工設(shè)備包括以上任一實(shí)施例所述的下極板。上述實(shí)施例中的等離子體加工設(shè)備優(yōu)選為CCP設(shè)備，也可以為其他等離子體加工設(shè)備，例如電子回旋共振等離子體加工設(shè)備，感應(yīng)耦合等離子體加工設(shè)備等。除了等離子體加工設(shè)備外，本發(fā)明的下極板也可以被用于其他類型的晶片加工設(shè)備中，例如CVD化學(xué)氣相沉積等薄膜沉積設(shè)備中。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此， 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜加工設(shè)備的下極板，其特征在于，包括 至少兩層子極板，各層子極板疊加設(shè)置；其中，位于最上層的第一子極板中設(shè)有通氣孔，第二子極板位于所述第一子極板下方， 至少一層子極板中具有第一通氣槽；所述通氣孔一端位于第一子極板的上表面，另一端與所述第一通氣槽連通，所述第一通氣槽與外部環(huán)境連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下極板，其特征在于，所述第一通氣槽設(shè)置于第一子極板的下表面和/或第二子極板的上表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下極板，其特征在于，所述第一通氣槽曲折盤旋在子極板的表面內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下極板，其特征在于，所述第一子極板的上表面還具有凹槽， 所述通氣孔的一端開口于凹槽內(nèi)，所述凹槽分布于晶片范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下極板，其特征在于，所述第一通氣槽或凹槽的形狀為對稱結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下極板，其特征在于，還包括位于所述第二子極板下方的至少一層第三子極板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的下極板，其特征在于，所述第二子極板中具有連接孔，第二子極板的下表面和/或第三子極板的上表面具有第二通氣槽，所述連接孔將所述第一通氣槽和第二通氣槽連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的下極板，其特征在于，所述第二通氣槽與外部環(huán)境連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的下極板，其特征在于，所述連接孔的位置與所述通氣孔的位置對應(yīng)。
10.一種等離子體加工設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的下極板。
11.如權(quán)利要求10所述的等離子體加工設(shè)備，其特征在于，所述等離子體加工設(shè)備為等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄膜加工設(shè)備的下極板及應(yīng)用該下極板的等離子體加工設(shè)備，其中，所述薄膜加工設(shè)備的下極板包括至少兩層子極板，各層子極板疊加設(shè)置；其中，位于最上層的第一子極板中設(shè)有通氣孔，第二子極板位于所述第一子極板下方，至少一層子極板中具有第一通氣槽；所述通氣孔一端位于第一子極板的上表面，另一端與所述第一通氣槽連通，所述第一通氣槽與外部環(huán)境連通。本發(fā)明提供的薄膜加工設(shè)備的下極板及應(yīng)用該下極板的等離子體加工設(shè)備，能夠避免等離子體由凹槽進(jìn)入晶片背面而在晶片背面的沉積薄膜，進(jìn)而提高產(chǎn)品的品質(zhì)。
文檔編號C23C16/50GK102330073SQ20101023073
公開日2012年1月25日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者張風(fēng)港 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