专利名称：一种装载装置及应用该装载装置的等离子体加工设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微电子技术领域，具体涉及一种装载装置及应用该装载装置的等离子体加工设备。
背景技术：
等离子体加工设备是加工半导体器件的常用设备，其在进行诸如刻蚀、溅射和化学气相沉积等工艺过程中，一般采用装载装置来支撑和固定晶片等被加工工件，并将其运送至反应腔室中进行加工。为了提高等离子体加工设备的生产效率，降低生产成本，一般将多个晶片等被加工工件同时固定在大尺寸的装载装置上，从而实现对多个晶片等被加工工件同时进行工艺。图1为现有的装载装置的剖面图。请参阅图1，装载装置包括托盘1、盖板2以及紧固螺钉4。其中，托盘1上设置有多个安放槽6，晶片3放置在安放槽6内。在安放槽6的底部靠近边缘的位置设置有密封圈7，密封圈7、托盘1以及晶片3形成一个密封空间5。在每个安放槽6的底部设置有向密封空间5内传输冷却气体的气孔8，通过冷却气体可以对晶片3的温度进行调节。在盖板2上设有与托盘1上的安放槽6的数量及位置相对应的通孔 9。使用时，将晶片3放置在安放槽6内，然后用紧固螺钉4将盖板2和托盘1固定在一起， 并借助通孔9周边的盖板2部分将晶片3固定在托盘1和盖板2之间。通常，盖板2采用金属材料制作，但是，由于金属材料的盖板具有良好的导电性，其暴露在等离子体气氛中不仅会影响射频系统和等离子体气氛的稳定性，而且容易被等离子体刻蚀，这不仅降低盖板2 的使用寿命，而且会使反应腔室被金属离子的污染，从而增加清洗反应腔室的难度，而且金属离子污染物会影响等离子体加工设备的加工质量。为此，人们采用石英或陶瓷材料制作盖板2，由于石英或陶瓷为绝缘材料，盖板2 不会对射频系统和等离子体气氛产生影响，而且还具有较好的抗蚀刻性能，这可以避免反应腔室被金属离子污染。但是，这种盖板2在使用过程中存在以下问题S卩，在用紧固螺钉 4固定盖板2和托盘1时，如果作用力较大，盖板2容易发生碎裂；如果作用力较小，则无法将晶片3牢固地固定在托盘1和盖板2之间。因此，由石英或陶瓷材料制作的盖板2不仅增加了晶片3的安装难度，而且降低了装载装置的装载效率。
实用新型内容为解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种装载装置以及等离子体加工设备，其不仅不会对射频系统和等离子体气氛产生影响，而且可以避免产生金属离子污染，并且还不易损坏，安装效率高。为实现本实用新型的目的而提供一种装载装置，包括托盘和盖板，所述盖板包括由金属材料制成的第一盖板以及由抗刻蚀的绝缘材料制成的第二盖板，所述第一盖板固定在所述托盘上，所述第二盖板覆盖所述第一盖板，在所述第一盖板和第二盖板上分别设有贯穿其厚度的第一通孔和第二通孔，且所述第一通孔和第二通孔的中心线重合。[0007]优选地，在所述第二盖板和所述第一盖板相对的面上设有用于定位所述第二盖板的定位单元。优选地，所述定位单元包括设置在所述第二盖板上且与所述第一盖板相对的面上的凹部，以及设置在所述第一盖板上且与所述第二盖板相对的面上的凸部，所述凹部与所述凸部相配合。优选地，所述凸部为固定所述托盘和所述第一盖板的紧固件，所述紧固件的顶端高于所述第一盖板的上表面。优选地，所述定位单元包括设置在所述第二盖板上且与所述第一盖板相对的面上的凸部，以及设置在所述第一盖板上且与所述第二盖板相对的面上的凹部，且所述凹部与所述凸部相配合。优选地，所述第二通孔与所述第一通孔同轴。优选地，所述第一通孔的孔径由下至上逐渐增大。优选地，在所述第一通孔的孔壁上设有抗蚀刻层。优选地，所述第二通孔的孔径由下至上逐渐增大。本实用新型还提供一种等离子体加工设备，包括反应腔室以及用于向反应腔室内传输被加工工件的装载装置，所述装载装置采用本实用新型提供的所述装载装置。本实用新型具有以下有益效果本实用新型提供的装载装置，其盖板包括第一盖板和第二盖板，借助金属材料制作的第一盖板可以方便地将被加工工件固定在托盘与第一盖板之间，而且在固定被加工工件的过程中第一盖板不易损坏，从而可以装载装置的提高安装效率。并且，借助覆盖在第一盖板上表面的由抗刻蚀的绝缘材料制成的第二盖板，可以避免第一盖板直接暴露在等离子体氛围中，这不仅保证了射频系统和等离子体气氛的稳定性，而且可以避免金属离子污染反应腔室，从而降低了反应腔室的清洗难度，提高了清洗的效率。本实用新型提供的等离子体加工设备，其采用的上述装载装置借助金属材料制作的第一盖板，可以方便地将被加工工件固定在托盘与第一盖板之间，而且在固定被加工工件的过程中第一盖板不易损坏，从而提高了安装效率。并且，借助覆盖在第一盖板上表面的由抗刻蚀的绝缘材料制成的第二盖板，可以避免第一盖板直接暴露在等离子体氛围中，这不仅保证了射频系统和等离子体气氛的稳定性，而且可以避免金属离子污染反应腔室，从而降低了反应腔室的清洗难度，提高了清洗的效率。
图1为现有的装载装置的剖面图；图2为本实用新型提供的装载装置的局部剖面图；以及图3为本实用新型提供的变型实施例的装载装置的局部剖面图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图来对本实用新型提供的装载装置以及等离子体加工设备进行详细阐明。为了便于描述，本实施例是将装载装置的托盘水平放置作为基准面，第一盖板的上表面是指第一盖板向上的面。第一通孔的孔径由下至上逐渐增大是指将装载装置放置于水平面上时，第一通孔的孔径由第一盖板的下表面到其上表面逐渐增大。类似地，第二通孔的孔径由下至上逐渐增大是指将装载装置放置于水平面上时，第二通孔的孔径由第二盖板的下表面到其上表面逐渐增大。图2为本实用新型提供的装载装置的局部剖面图。请参阅图2，装载装置包括托盘 10和盖板，盖板包括第一盖板20和第二盖板30，其中，第一盖板20与托盘10连接，第二盖板30覆盖第一盖板20的上表面。在托盘10上设置有多个安放槽12，被加工工件40放置在安放槽12内。在安放槽 12的底部靠近边缘的位置设置有密封圈13，密封圈13、托盘10以及被加工工件40形成一个密封空间。在安放槽12的底部设置有向密封空间内传输冷却气体的气孔11，通过气孔 11向密封空间内传输冷却气体，以对被加工工件40的温度进行调节。第一盖板20采用诸如铝或铜等金属材料制成，其借助螺钉51与托盘10固定在一起。由金属材料制成的第一盖板20由于具有较强的韧性，在与托盘10的连接过程中不易因作用力较大而损坏，从而可以提高装载装置的安装效率。在第一盖板20上设有贯穿其厚度的第一通孔21，并且第一通孔的数量及设置位置与托盘10上的安放槽12相对应。优选地，第一通孔21的孔径由下至上逐渐增大，这样可以减小第一通孔21周缘部分对等离子体的影响，从而可以提高被加工工件边缘部分的加工均勻性。第二盖板30采用诸如陶瓷或石英等抗刻蚀的绝缘材料制成，其覆盖在第一盖板 20的上表面25可以避免第一盖板20被等离子体刻蚀，从而避免了金属离子污染反应腔室， 进而降低了反应腔室的清洗难度，缩短了清洗反应腔室的时间。另外，由抗刻蚀的绝缘材料制成的第二盖板30可以避免由金属材料制成的第一盖板20对等离子体的影响，从而可以保证射频系统和等离子体气氛的稳定性。在第二盖板30上设置有贯穿其厚度的第二通孔31，第二通孔31的设置位置与第一盖板20上的第一通孔21的设置位置相对，且第二通孔31与第一通孔21同轴。在第一通孔21的孔壁211上设置有抗刻蚀层，以避免第一通孔21的孔壁211被等离子体刻蚀。抗刻蚀层可以通过氧化处理使在第一通孔21的孔壁211上形成具有抗刻蚀能力的氧化层。在本实施例中，在第二盖板30和第一盖板20相对的面上设有用于定位第二盖板 30的定位单元。具体地，在第二盖板30上且与第一盖板20相对的表面上设置有凹部32， 即，在第二盖板30的下表面设置有凹部32，对应的，在第一盖板20上且与第二盖板30相对的表面上设置有与凹部32配合的凸部22，即，在第一盖板20的上表面设置凸部22，通过凹部32和凸部22不仅可以使第二盖板30准确地定位在第一盖板20的上表面，而且可以防止第二盖板30在装载装置的移动过程中发生偏移或滑落。当然，定位单元也可以将凹部和凸部的设置位置调换，S卩，在第二盖板30上且与第一盖板20相对的面上设置凹部，对应地，在第一盖板20上且与第二盖板30相对的面上设置凸部，凹部与凸部的设置位置并不影响第二盖板20的定位，同样能够达到本实用新型的目的。本实施例中，第二通孔31的孔径由下至上逐渐增大，即第二通孔31为锥形孔，这样可以减小第二通孔31周缘部分对等离子体的影响，从而可以提高被加工工件边缘部分的加工均勻性。[0033]需要说明的是，在本实施例中，第二通孔31采用孔径由下至上逐渐增大的锥形孔，但本实用新型并不局限于此，第二通孔31的孔径也可以是固定不变的圆柱孔。当第二通孔31采用锥形孔时，其最小孔径与第一通孔21的最大孔径相等，以确保第二盖板30覆盖第一盖板20的上表面。当第二通孔31采用圆柱孔时，其孔径与第一通孔21的最大孔径相等。作为本实施例的一个变型，图3为本实用新型提供的变型实施例的装载装置的局部剖面图。请参阅图3，将第一盖板20和托盘10固定在一起的螺钉51的顶端比第一盖板 20的上表面高，即，将螺钉51高出第一盖板20的上表面的部分作为定位单元中的凸部，使其与第二盖板30上的凹部33相配合，从而使第二盖板30准确地定位在第一盖板20的上表面，以防止第二盖板30在装载装置的移动过程中发生偏移或滑落，这种设置方式即简化了第一盖板20的结构，从而简化了装载装置的结构；又降低了第一盖板20的加工成本，从而降低了装载装置的加工成本。综上所述，本实用新型提供的装载装置，盖板包括第一盖板和第二盖板，借助金属材料制作的第一盖板可以方便地将被加工工件固定在托盘与第一盖板之间，而且在固定被加工工件的过程中第一盖板不易损坏，从而可以提高安装效率。并且，借助覆盖在第一盖板上表面的由抗刻蚀的绝缘材料制成的第二盖板，可以避免第一盖板直接暴露在等离子体氛围中，这不仅保证了射频系统和等离子体气氛的稳定性，而且可以避免金属离子污染反应腔室，从而降低了反应腔室的清洗难度，提高了清洗的效率。本实施例还提供了一种等离子体加工设备，包括反应腔室，以及用于向反应腔室内传输被加工工件的装载装置，其中，装载装置采用了上述实施例提供的装载装置。本实施例提供的等离子体加工设备，由于其采用了上述实施例提供的装载装置， 不仅可以方便地装载、卸载被加工工件，而且在装卸载过程中不易损坏，从而提高了装载装置的效率，并且，该装载装置不仅保证了射频系统和等离子体气氛的稳定性，而且可以避免金属离子污染反应腔室，从而降低了反应腔室的清洗难度，提高了清洗的效率。可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种装载装置，包括托盘和盖板，其特征在于，所述盖板包括由金属材料制成的第一盖板以及由抗刻蚀的绝缘材料制成的第二盖板，所述第一盖板固定在所述托盘上，所述第二盖板覆盖所述第一盖板，在所述第一盖板和第二盖板上分别设有贯穿其厚度的第一通孔和第二通孔，且所述第一通孔和第二通孔的中心线重合。
2.根据权利要求1所述的装载装置，其特征在于，在所述第二盖板和所述第一盖板相对的面上设有用于定位所述第二盖板的定位单元。
3.根据权利要求2所述的装载装置，其特征在于，所述定位单元包括设置在所述第二盖板上且与所述第一盖板相对的面上的凹部，以及设置在所述第一盖板上且与所述第二盖板相对的面上的凸部，所述凹部与所述凸部相配合。
4.根据权利要求3所述的装载装置，其特征在于，所述凸部为固定所述托盘和所述第一盖板的紧固件，所述紧固件的顶端高于所述第一盖板的上表面。
5.根据权利要2所述的装载装置，其特征在于，所述定位单元包括设置在所述第二盖板上且与所述第一盖板相对的面上的凸部，以及设置在所述第一盖板上且与所述第二盖板相对的面上的凹部，且所述凹部与所述凸部相配合。
6.根据权利要求1所述的装载装置，其特征在于，所述第二通孔与所述第一通孔同轴。
7.根据权利要求1所述的装载装置，其特征在于，所述第一通孔的孔径由下至上逐渐增大。
8.根据权利要求1所述的装载装置，其特征在于，在所述第一通孔的孔壁上设有抗蚀刻层。
9.根据权利要求1所述的装载装置，其特征在于，所述第二通孔的孔径由下至上逐渐增大。
10.一种等离子体加工设备，包括反应腔室以及用于向反应腔室内传输被加工工件的装载装置，其特征在于，所述装载装置采用权利要求1-9任意一项所述的装载装置。
专利摘要本实用新型提供了一种装载装置及应用该装载装置的等离子体加工设备，该装载装置包括托盘和盖板，所述盖板包括由金属材料制成的第一盖板以及由抗刻蚀的绝缘材料制成的第二盖板，所述第一盖板固定在所述托盘上，所述第二盖板覆盖所述第一盖板，在所述第一盖板和第二盖板上分别设有贯穿其厚度的第一通孔和第二通孔，且所述第一通孔和第二通孔的中心线重合。该装载装置在装载被加工工件时不易损坏，安装效率高，而且不会对射频系统和等离子体气氛产生影响，以及可以避免金属离子污染反应腔室，从而可以降低反应腔室的清洗难度，提高清洗效率。
文档编号H01J37/32GK202268337SQ20112035420
公开日2012年6月6日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者何桢 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司