盖板、承载装置及半导体加工设备的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种盖板、承载装置及半导体加工设备。该盖板用于与承载基片的托盘配合使用，盖板上设置有与托盘上用于承载基片的承载位一一对应的通孔，每个通孔的内周壁上沿其周向间隔设置有多个压爪，每个压爪用于叠压基片的边缘区域，用以将基片固定在托盘和盖板之间；在每个压爪下表面的中间区域设置有朝向其上表面凹进的凹槽。本发明提供的承载装置，可以解决在通过减小压爪与基片的相接触面积来改善色差问题时反而造成色差问题更加严重的问题，从而可以实现通过减小压爪与基片的相接触面积有效地改善色差问题。
【专利说明】
盖板、承载装置及半导体加工设备
技术领域
[0001]本发明属于微电子加工技术领域，具体涉及一种盖板、承载装置及半导体加工设备。
【背景技术】
[0002]图形化蓝宝石衬底(Patterned Sapphire Substrate，以下简称PSS)是较为主流的提高LED器件出光效率的衬底，目前，通常采用干法刻蚀技术对存在掩膜图形的蓝宝石衬底进行刻蚀来获得图形化蓝宝石衬底。在PSS的刻蚀工艺过程中，为了提高单次工艺的产能，通常采用承载装置承载多个基片，来实现同时对多个基片进行工艺加工。
[0003]请一并参阅图la、图1b和图lc，承载装置包括托盘和盖板。其中，托盘上设置有多个用于承载基片的承载位；盖板10上设置有与托盘上的承载位一一对应的通孔101，且每个通孔101的内周壁上沿其周向间隔设置有多个压爪102，每个压爪102用于叠压承载位上的基片的边缘区域，以实现将基片固定在托盘和盖板10之间；每个压爪102为长方体结构，压爪102的整个下表面叠压在基片S的边缘区域，如图1c所示。另外，托盘和盖板10均采用金属材料制成，在压爪102暴露在腔室环境中的上表面和侧面上的尖端或棱角位置处会富集等离子体中的带电粒子，这会使得带电粒子的垂直向下的运动轨迹产生水平分量，造成基片上方的电场发生畸变，因而导致基片的对应压爪102附近的区域图形异常，SP通常所说的色差，如图2所示，从而造成生产良率低。
[0004]通过大量的实验发现:盖板10的温度以及压爪102的结构是形成色差的主要原因。其中，压爪102的结构对电场畸变有决定性的影响，若压爪102暴露在腔室环境中的上表面和侧面上的棱角或尖端越多和/或曲率越大，则产生电场畸变的可能性越大，导致带电粒子的运动越不规则，从而造成色差问题越严重。再者，若盖板10的温度越高，则基片的对应压爪102附近的区域的温度越高，在不规则带电粒子的轰击下会加剧图形异常，从而也会造成色差问题更加严重。因此，在对压爪102的结构优化的情况下，可主要通过降低盖板10的温度和减少盖板10的热量向基片传递的方式来改善上述色差问题。
[0005]现有技术一采用降低盖板10的温度的方式，具体地，向盖板10的底部通入一定压力的氦气(He)对其进行冷却，这可以有效地降低盖板10的温度，从而改善色差问题。但是，采用这种方式需要较好的密封系统来避免氦气的泄漏，造成结构设计和机械加工要求较高，成本大。
[0006]现有技术二采用减少盖板10的热量向基片S传递方式，具体地，如图3a和图3b所示，在压爪102的下表面的边缘位置处设置有朝向上表面凹进的凹部103，这可以减小压爪102与基片S的相接触面积，从而可以减少盖板10的热量向基片S传递。但是，采用这种方式实际上对压爪102的暴露在腔室环境中的上表面和侧面进行了改变，如图3b所示，压爪102的侧面增加了棱角104，这会加剧电场畸变造成色差问题严重；并且，压爪102与基片S之间存在暴露在腔室环境中的间隙(即，凹部形成的间隙)，该间隙在竖直方向上的尺寸小于5_，使得在间隙位置处容易发生打火现象，从而导致基片的更大区域的图形异常，即造成色差问题严重。因此，现有技术二中采用的方式不仅不能改善色差问题，反而还会造成色差问题更加严重。
[0007]为此，目前亟需一种能够有效改善色差问题的盖板。
【发明内容】
[0008]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种盖板、承载装置及半导体加工设备，其可以解决在通过减小压爪与基片的相接触面积来改善色差问题时反而造成色差问题更加严重的问题，从而可以实现通过减小压爪与基片的相接触面积有效地改善色差问题。
[0009]为解决上述问题之一，本发明提供了一种盖板，用于与承载基片的托盘配合使用，所述盖板上设置有与所述托盘上用于承载基片的承载位一一对应的通孔，每个通孔的内周壁上沿其周向间隔设置有多个压爪，每个所述压爪用于叠压所述基片的边缘区域，用以将所述基片固定在所述托盘和所述盖板之间；在每个所述压爪下表面的中间区域设置有朝向其上表面凹进的凹槽。
[0010]其中，每个所述压爪上设置的所述凹槽的数量为一个或者多个。
[0011]其中，对应每个所述通孔，多个所述压爪沿所述通孔的周向间隔且均匀设置。
[0012]其中，每个所述凹槽的截面轮廓形状包括圆形、三角形、椭圆形、多边形或者直线和曲线串接形成的闭合图形。
[0013]其中，每个所述压爪上设置的所述凹槽相同或者不同。
[0014]作为另外一个技术方案，本发明还提供一种承载装置，包括盖板和托盘，所述托盘上设置有用于承载基片的承载位，所述盖板用于与所述托盘配合使用，用以将所述基片固定在所述托盘和所述盖板之间，所述盖板采用本发明另一技术方案提供的盖板。
[0015]作为另外一个技术方案，本发明还提供一种半导体加工设备，包括承载装置，所述承载装置用于承载基片，所述承载装置采用本发明另一技术方案提供的承载装置。
[0016]其中，所述半导体加工设备包括等离子体刻蚀设备。
[0017]其中，所述基片包括蓝宝石衬底。
[0018]本发明具有以下有益效果:
[0019]本发明提供的盖板，在压爪下表面的中间区域设置有朝向其上表面凹进的凹槽，所谓中间区域是指不包括边缘的区域，这不仅可以减少压爪与基片相接触的面积，而且还可以保证压爪的暴露在腔室环境中的上表面和侧面保持不变，这与现有技术相比，压爪的暴露在腔室环境中的上表面和侧面的曲率不会增大以及不会增加额外的棱角或尖端，并且，压爪与基片之间不会增加暴露在腔室环境中的间隙，也就不会增加打火现象发生的可能性，因此，采用本发明提供的盖板在通过减小压爪与基片的相接触面积来改善色差问题时不会发生反而造成色差问题更加严重的问题，从而可以实现通过减小压爪与基片的相接触面积有效地改善色差问题，进而可以提高生产良率。
[0020]本发明提供的承载装置，其采用本发明另一技术方案提供的盖板，可以实现有效地改善色差问题，从而可以提高生产良率。
[0021]本发明提供的半导体加工设备，其采用本发明另一技术方案提供的承载装置，可以实现有效地改善色差问题，从而可以提高生产良率。
【附图说明】
[0022]图1a为承载装置的盖板的结构示意图；
[0023]图1b为盖板的其中一个通孔的结构示意图；
[0024]图1c为压爪叠压在基片边缘区域时的结构示意图；
[0025]图2为基片在压爪附近产生色差的状态图；
[0026]图3a为现有技术二中盖板的其中一个通孔的结构示意图；
[0027]图3b为现有技术二中压爪叠压在基片的边缘区域时的结构示意图；
[0028]图4为本发明实施例提供的盖板的其中一个通孔的结构示意图；
[0029]图5为图4中压爪的局部放大图；以及
[0030]图6为图4中压爪叠压在基片边缘区域时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的盖板、承载装置及半导体加工设备进行详细描述。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的组件或具有相同或类似功能的组件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0032]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上表面”、“侧面”、“下表面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0033]图4为本发明实施例提供的盖板的其中一个通孔的结构示意图；图5为图4中压爪的局部放大图；图6为图4中压爪叠压在基片边缘区域时的结构示意图。请一并参阅图4?图6，本实施例提供的盖板20，用于与承载基片的托盘配合使用，具体地，盖板20上设置有与托盘上用于承载基片的承载位一一对应的通孔201，每个通孔201的内周壁上沿其周向间隔设置有多个压爪202，如图4所示，每个通孔201的内周壁上沿其周向间隔设置有四个压爪202，每个压爪202用于叠压基片S的边缘区域，用以将基片S固定托盘和盖板20之间。
[0034]并且，在每个压爪202下表面的中间区域设置有朝向其上表面凹进的凹槽203，所谓中间区域是指不包括边缘的区域，这不仅可以减少压爪202与基片S相接触的面积，而且还可以保证压爪202的暴露在腔室环境中的上表面和侧面保持不变，这与现有技术相比，压爪202的暴露在腔室环境中的上表面和侧面的曲率不会增大以及不会增加额外的棱角或尖端，并且，压爪202与基片S之间不会增加暴露在腔室环境中的间隙，也就不会增加打火现象发生的可能性，因此，采用本发明提供的盖板在通过减小压爪与基片的相接触面积来改善色差问题时不会发生反而造成色差问题更加严重的问题，从而可以实现通过减小压爪与基片的相接触面积有效地改善色差问题，进而可以提高生产良率。
[0035]另外，可以理解，凹槽203未贯穿压爪202的上表面，这使得压爪202的上表面可以遮挡等离子体轰击压环的与基片相接触的体积较小的部分，从而可以提高压爪202的使用寿命。
[0036]并且，本实施例中，借助盖板20和托盘相接触的热传导作用来降低盖板的温度，从而可以进一步改善色差问题。
[0037]在本实施例中，每个压爪202上设置的凹槽203的数量为一个，这使得压爪202与基片S相接触的表面为其下表面的边缘区域形成的环形结构，如图5所示。
[0038]每个凹槽203的截面轮廓形状可以为圆形、三角形、椭圆形、多边形或者直线和曲线串接形成的闭合图形。
[0039]在本实施例中，每个压爪202上设置的凹槽203相同，所谓相同是指凹槽203的数量、尺寸以及截面轮廓形状等参数相同，如图4所示。
[0040]优选地，对应每个通孔201，多个压爪202沿通孔201的周向间隔且均匀设置，这使得基片的边缘区域沿其周向受力均匀，从而可以提高固定基片的稳定性。
[0041]需要说明的是，尽管本实施例中每个压爪202上设置的凹槽203的数量为一个，且每个压爪202上设置的凹槽203相同；但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，根据每个压爪202的结构、尺寸以及机械加工水平等因素，每个压爪202上设置的凹槽203的数量还可以为多个，且每个压爪202上设置的凹槽203还可以不同，所谓不同是指凹槽203的数量、尺寸和截面轮廓形状等参数中任意一个或多个参数不同。
[0042]作为另外一个技术方案，本发明实施例还提供一种承载装置，包括盖板和托盘，托盘上设置有用于承载基片的承载位，盖板用于与托盘配合使用，将基片固定在托盘和盖板之间，其中盖板采用本发明上述实施例提供的盖板。
[0043]本发明实施例提供的承载装置，其采用本发明上述实施例提供的盖板，可以实现有效地改善色差问题，从而可以提高生产良率。
[0044]再作为另外一个技术方案，本发明实施例还提供一种半导体加工设备，包括承载装置，承载装置用于承载基片，承载装置采用本发明上述实施例提供的承载装置。
[0045]其中，半导体加工设备包括等离子体刻蚀设备，基片包括蓝宝石衬底，该半导体加工设备用于采用等离子体刻蚀方式实现图形化蓝宝石衬底。
[0046]本发明实施例提供的半导体加工设备，其采用本发明上述实施例体提供的承载装置，可以实现有效地改善色差问题，从而可以提高生产良率。
[0047]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明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发明的保护范围。
【主权项】
1.一种盖板，用于与承载基片的托盘配合使用，所述盖板上设置有与所述托盘上用于承载基片的承载位一一对应的通孔，每个通孔的内周壁上沿其周向间隔设置有多个压爪，每个所述压爪用于叠压所述基片的边缘区域，用以将所述基片固定在所述托盘和所述盖板之间；其特征在于，在每个所述压爪下表面的中间区域设置有朝向其上表面凹进的凹槽。2.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，每个所述压爪上设置的所述凹槽的数量为一个或者多个。3.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，对应每个所述通孔，多个所述压爪沿所述通孔的周向间隔且均匀设置。4.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，每个所述凹槽的截面轮廓形状包括圆形、三角形、椭圆形、多边形或者直线和曲线串接形成的闭合图形。5.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，每个所述压爪上设置的所述凹槽相同或者不同。6.一种承载装置，包括盖板和托盘，所述托盘上设置有用于承载基片的承载位，所述盖板用于与所述托盘配合使用，用以将所述基片固定在所述托盘和所述盖板之间，其特征在于，所述盖板采用上述权利要求1-5任意一项所述的盖板。7.一种半导体加工设备，包括承载装置，所述承载装置用于承载基片，其特征在于，所述承载装置采用权利要求6所述的承载装置。8.根据权利要求7所述的半导体加工设备，其特征在于，所述半导体加工设备包括等尚子体刻蚀设备。9.根据权利要求7所述的半导体加工设备，其特征在于，所述基片包括蓝宝石衬底。
【文档编号】H01L21/687GK105990211SQ201510093897
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年3月3日
【发明人】朱印伍, 吴鑫
【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