工件加工装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工件加工装置，尤其涉及一种能同时处理多片工件的工件加工装置。
【背景技术】
[0002]随着半导体行业竞争日趋激烈，在半导体工艺加工过程中，除了对工艺加工质量有严格要求外，各厂家也在不断寻求提高工艺加工效率及降低工艺加工成本的新途径，这种新途径包括改进加工装置和/或改进工艺流程。
[0003]例如中国专利申请CN200810126565.9公开了一种可以批量加工多个基片的装置，该装置包括室体、三个或多个支撑柱和从该三个或多个支撑柱延伸的多个支撑齿，相邻支撑齿间形成槽缝以支撑基片。加工基片时，将多个基片放置在室体内，并以基本平行的方式排列该多个基片。该装置相较于一次只能加工一片工件的装置，虽然提高了工件加工效率，但是采用这种层叠式加工装置加工多个基片时，气体从装置的侧面供应并流过基片，导致基片表面处理均匀性难以控制，此外，上层基片表面附着的副产物或污染物容易影响下层基片的处理或掉落至下层基片上。
[0004]为了解决上述装置存在的技术问题，中国专利申请CN201010180970.6揭露了一种机台，该机台包括反应腔体、旋转座、晶片承载盘、加热器及喷气头。反应腔体具有开口。旋转座设于反应腔体中。晶片承载盘设于旋转座上，且旋转座可带动晶片承载盘旋转。晶片承载盘包含至少二不同直径的多个承载区，设于晶片承载盘的表面上，这些承载区适用以对应装载多个晶片。加热器设于晶片承载盘的下方，且位于旋转座内。喷气头覆盖在反应腔体的开口上，以朝晶片承载盘的表面上施放反应气体。该机台虽有效利用了晶片承载盘的使用空间，以达到提高产能、降低成本的目的，然而当需要加工不同尺寸晶片时，需对应更换整个晶片承载盘，因此，该机台在实际使用过程中，不够便捷、灵活。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种使用便捷、灵活，且结构简单，能够同时处理多片工件的工件加工装置。
[0006]为实现上述目的，本发明提出的工件加工装置，包括:工艺腔体及工件承载机构，所述工件承载机构包括:
[0007]大卡盘，所述大卡盘收容于工艺腔体，大卡盘具有底部及沿底部向上凸起形成的侧墙，大卡盘的底部及侧墙围成容纳空间，大卡盘的底部开设有若干组贯穿大卡盘底部的通孔；
[0008]小卡盘，所述小卡盘收容于大卡盘的容纳空间，小卡盘具有卡盘主体，卡盘主体的顶部向下开设有若干收容腔以收容若干工件，小卡盘的卡盘主体开设有若干组穿孔，每组穿孔分别与小卡盘的一收容腔及大卡盘相对应的一组通孔连通；及
[0009]至少一组支柱，该组支柱能收容于大卡盘的一组通孔及与该组通孔相对应的小卡盘的穿孔中，以取放工件。
[0010]在一个实施例中，所述小卡盘的收容腔的尺寸与形状与工件的尺寸与形状一致。[0011 ] 在一个实施例中，所述工件承载机构包括若干组支柱，每一组支柱能收容于大卡盘的一组通孔及与该组通孔相对应的小卡盘的穿孔中，每一组支柱的底端通过连接件相互连接，每一组支柱的顶端形成有凸沿，每一组支柱的顶端能卡设在大卡盘的通孔中。
[0012]在一个实施例中，所述工件承载机构还包括托板，所述托板设置在工艺腔体的底壁下方并与工艺腔体的底壁平行，托板与工艺腔体的底壁密封连接，一托柱的底端与托板固定连接，该托柱的顶端穿过工艺腔体的底壁并能抵顶连接件，进而能顶起一组支柱，以取放工件。
[0013]综上所述，本发明通过配置具有收容腔的若干小卡盘，当需要处理具有相同或不同尺寸及形状的工件时，只需选择具有相应尺寸及形状的收容腔的小卡盘，并将小卡盘安放在大卡盘的容纳空间，而不需要更换整个大卡盘，因此，与现有装置相比，本发明工件加工装置在使用上更便捷、更灵活，且本发明工件加工装置结构简单，能够同时处理多片工件，提高了工件加工效率，降低了工件加工成本。
【附图说明】
[0014]图1揭示了本发明工件加工装置的第一实施例的剖面结构示意图。
[0015]图2揭示了本发明工件加工装置处理工件时的示意图。
[0016]图3揭示了本发明工件加工装置的小卡盘的一实施例的结构示意图。
[0017]图4揭示了本发明工件加工装置的小卡盘的又一实施例的结构示意图。
[0018]图5揭示了本发明工件加工装置的大卡盘的一实施例的示意图。
[0019]图6揭示了本发明工件加工装置的大卡盘的又一实施例的示意图。
[0020]图7揭示了本发明工件加工装置的第二实施例的剖面结构示意图。
[0021]图8揭示了本发明工件加工装置的第三实施例的剖面结构示意图。
[0022]图9揭示了本发明工件加工装置的小卡盘的又一实施例的结构示意图。
[0023]图10揭示了本发明工件加工装置的第四实施例的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合图式予以详细说明。
[0025]参阅图1，揭示了本发明工件加工装置的第一实施例的剖面结构示意图。如图1所示，该工件加工装置包括工艺腔体110及工件承载机构210。这里所述“工件”可以是晶圆、基板、衬底或其类似件。
[0026]工艺腔体110具有顶壁111、两对侧壁112及与顶壁111相对的底壁113，工艺腔体I1的顶壁111、两对侧壁112及底壁113围成一空间，以容纳工件进行工艺加工。工艺腔体110的一侧壁112开设有用于取放工件的工件出入口 114，工件出入口 114处设置有阀门310，阀门310用于打开或关闭工件出入口 114。根据不同的工艺需求，工艺腔体110的顶壁111可以开设有进气口 115，工艺腔体110的底壁113可以开设有数个对称分布的排气口 116。其中，进气口 115的下方设有收容于工艺腔体110的喷淋头410，工艺气体经由进气口 115和喷淋头410进入工艺腔体110并均匀分布于工艺腔体110内。
[0027]工件承载机构210包括支撑轴211和设置在支撑轴211上的大卡盘212。支撑轴211贯穿工艺腔体110的底壁113，支撑轴211的一端位于工艺腔体110内，支撑轴211的另一端位于工艺腔体110的底壁113的下方。大卡盘212固定设置在支撑轴211的一端，大卡盘212由支撑轴211支撑并收容于工艺腔体110内。结合图5，大卡盘212具有底部及沿底部边缘向上凸起形成的侧墙，大卡盘212的底部及侧墙围成容纳空间，大卡盘212的底部开设有多组贯穿大卡盘212底部的通孔213，每组通孔213包含三个通孔213，三个通孔213大致呈三角形分布，通孔213的形状为圆形。
[0028]工件承载机构210还包括多个小卡盘214，小卡盘214的数量与大卡盘212的通孔213的组数相同，小卡盘214收容于大卡盘212的容纳空间并对应放置于大卡盘212的一组通孔213上方，小卡盘214通过固定装置(图中未示)安放在大卡盘212的容纳空间内，以防止小卡盘214滑动。结合图3，小卡盘214具有卡盘主体2141，小卡盘214的卡盘主体2141的顶部向下开设有收容腔2142以收容工件510。小卡盘214的卡盘主体2141开设有一组穿孔215，该组穿孔215与小卡盘214的收容腔2142连通，该组穿孔215包含穿孔215的数量与大卡盘212每组通孔213包含的通孔213的数量一致，因此，相应地，该组穿孔215包含三个穿孔215，该组穿孔215与大卡盘212相对应的一组通孔213相连通。较佳地，小卡盘214的卡盘主体2141的顶部沿一定倾斜度向下开设收容腔2142，以便工件510放入小卡盘214的收容腔2142。小卡盘214收容腔2142的尺寸和形状均与工件510的尺寸和形状基本一致，例如工件510的尺寸为4英寸、6英寸、8英寸、12英寸或18英寸时，可以将小卡盘214的收容腔2142设计成与工件510的尺寸相匹配的尺寸。各小卡盘214具有相同尺寸与形状的卡盘主体2141。如图4所示，小卡盘214’与小卡盘214具有相同尺寸与形状的卡盘主体，其区别仅在于小卡盘214’的收容腔比小卡盘214的收容腔小，以便收容小尺寸工件510。小卡盘214、214’可以由铝、不锈钢或铜中的一种或几种材料制成。
[0029]工件承载机构210还包括一组支柱216，该组支柱216收容于工艺腔体110并固定设置在工艺腔体I1的底壁113上。该组支柱216包含的支柱216的数量与大卡盘212每组通孔213包含的通孔213的数量一致，因此，相应地，该组支柱216包含三根支柱216，三根支柱216能收容于大卡盘212的一组通孔213及与该组通孔213相对应的小卡盘214的穿孔215中。支撑轴211位于工艺腔体110的底壁113下方的一端通过真空密封传动装置217与第一驱动装置218连接，第一驱动装置218驱动真空密封传动装置217及支撑轴211旋转，从而带动大卡盘212旋转。连接板219设置在工艺腔体110的底壁11