一种夹持装置及应用该夹持装置的等离子体加工设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种夹持装置及等离子体加工设备，所述夹持装置包括托盘和盖板，在所述盖板上设有贯穿托盘厚度的第一通孔，被加工工件设置在所述托盘和盖板之间、且与所述第一通孔的位置相对，所述托盘的上表面与所述被加工工件的上表面之间的距离等于或大于所述被加工工件的厚度；而且，在所述托盘与所述盖板之间设有用以减小所述托盘的上表面与所述被加工工件的上表面之间的电位差的调节板，在所述调节板上设有与所述第一通孔位置相对应的第二通孔，所述被加工工件的外周缘与所述第二通孔的内周缘紧密接触。所述夹持装置可以提高被加工工件的刻蚀形貌的对称性，从而不仅可以提高被加工工件的刻蚀效果，而且可以提高被加工工件的利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微电子
，具体涉及一种夹持装置及应用该夹持装置的等离子体加工设备。
技术介绍
随着微电子技术的不断发展，相关生产企业的竞争越来越激烈，降低成本、提高生产效率则是提高企业竞争力的常用手段。如LED光源生产企业为提高生产效率、降低生产成本，在图形化蓝宝石衬底(Patterned Sapphire Substrates,以下简称PSS)刻蚀工艺过程中，采用托盘搬运的方式实现同时搬运和刻蚀多个蓝宝石基片，以应对日益增加的市场需求。图1为现有的进行PSS刻蚀的等离子体加工设备的结构简图。如图1所示，该等离子体加工设备包括反应腔室1、电感耦合线圈4、线圈匹配器21、线圈射频电源22、机械卡盘6、下电极匹配器31、下电极射频电源32以及夹持装置5。其中，电感耦合线圈4设置于反应腔室I的顶部，并与线圈匹配器21和线圈射频电源22依次连接；机械卡盘6包括下电极(图中未示出)，其设置于反应腔室I内部的下方，并且下电极与下电极匹配器31和下电极射频电源32依次连接；夹持装置5用于同时承载和运送多个晶片，其进入反应腔室I之后被放置于机械卡盘6上。众所周知，夹持装置的结构对晶片的刻蚀效果以及可利用率具有很大的影响。图2为常见的夹持装置的剖面图。请参阅图2，夹持装置包括托盘51和盖板52。在盖板52上设有内径略小于晶片7外径的通孔57，以使盖板52能够借助通孔57的边缘部分来固定晶片7。使用时，首先将晶片7放置在托盘51上，然后将盖板52叠置在托盘51上，最后用螺钉53将盖板52与托盘51连接，从而将晶片7固定在托盘51与盖板52之间，而且位于通孔57位置。在利用上述夹持装置进行刻蚀工艺的过程中，下电极射频系统在提供射频能量时在晶片7的上表面和托盘51的上表面会形成不同的射频偏压，使晶片7的上表面与托盘51的上表面之间存在电位差，这种电位差在晶片7的边缘区域尤为明显，会使在晶片7的边缘区域与托盘上靠近晶片边缘的上表面之间形成偏离晶片的径向方向的非垂直电场。这种非垂直电场不仅会影响晶片的刻蚀效果，而且会使晶片的边缘区域的刻蚀速率与晶片中心区域的刻蚀速率产生较大的差别，从而使晶片边缘区域的表面质量下降，导致晶片边缘区域无法被用于制作电子器件，进而使晶片的利用率降低。
技术实现思路
为至少解决上述技术问题之一，本专利技术提供一种夹持装置，其能够减弱被加工工件边缘区域的非垂直电场，从而可以提高被加工工件的刻蚀效果以及利用率。本专利技术还提供一种等离子体加工设备，其能够减弱被加工工件边缘区域的非垂直电场，从而可以提高被加工工件的刻蚀效果以及利用率。为此，本专利技术提供了一种夹持装置，包括托盘和盖板，在所述盖板上设有贯穿盖板厚度的第一通孔，被加工工件位于所述托盘和盖板之间、且与所述第一通孔的位置相对，其中，所述托盘的上表面与所述被加工工件的上表面之间的距离等于或大于所述被加工工件的厚度，而且，在所述托盘与所述盖板之间设有用以减小所述托盘的上表面与所述被加工工件的上表面之间的电位差的调节板，在所述调节板上设有与所述第一通孔位置相对应的第二通孔，所述被加工工件的外周缘与所述第二通孔的内周缘紧密接触。其中，所述调节板的上表面不高于所述被加工工件的上表面。其中，在所述托盘的上表面且与所述第一通孔相对的位置设有凸台，所述凸台的外周缘尺寸不大于所述第二通孔的内周缘尺寸。其中，所述凸台在所述托盘所在平面上的投影的外轮廓与所述被加工工件在所述托盘所在平面上的投影的外轮廓相同。其中，所述调节板的厚度小于或等于所述被加工工件厚度与所述凸台厚度的和。其中，所述调节板与所述托盘采用可拆装的连接方式固定在一起。其中，所述调节板的阻抗与所述被加工工件的阻抗相匹配。优选的，所述调节板采用绝缘材料或半导体材料制作。优选的,所述绝缘材料包括陶瓷或石英。其中，在所述被加工工件与所述托盘之间设置有密封件，且在所述托盘上且与放置所述被加工工件相对应的位置处设有贯穿所述托盘厚度的气孔，所述密封件、所述被加工工件以及所述托盘共同构成仅与所述气孔相连通的密闭空间，所述气孔与气体源连接，以调节所述被加工工件的工作温度。其中，在所述托盘上且与所述被加工工件的周缘相对应的位置处设置有用于放置所述密封件的凹槽。其中，所述盖板与所述托盘采用可拆装的连接方式固定在一起。另外，本专利技术还提供一种等离子体加工设备，包括反应腔室以及设置在所述反应腔室内的卡盘和夹持装置，所述夹持装置固定在所述卡盘上，其中，所述夹持装置采用本专利技术提供的上述夹持装置。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术提供的夹持装置，借助调节板以及使托盘的上表面与被加工工件的上表面之间的距离等于或大于被加工工件的厚度，使被加工工件边缘区域的非垂直电场减弱，从而可以使被加工工件的边缘区域和中心区域的刻蚀形貌对称，这不仅可以提高被加工工件的刻蚀效果，而且可以将被加工工件边缘区域利用，从而提高被加工工件的利用率。本专利技术提供的等离子体加工设备，其采用本专利技术提供的上述夹持装置使被加工工件边缘区域的非垂直电场减弱，从而可以使被加工工件的边缘区域和中心区域的刻蚀形貌对称，这不仅可以提高被加工工件的刻蚀效果，而且可以将被加工工件边缘区域利用，从而提高被加工工件的利用率。附图说明图1为现有的进行PSS刻蚀的等离子体加工设备的结构简图；图2为现有的晶片装载系统的剖面图3为本专利技术第一实施例提供的夹持装置的剖面图；图4为本专利技术第一实施例提供的夹持装置的局部放大剖面图；以及图5为本专利技术第二实施例提供的夹持装置的局部放大剖面图。具体实施例方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图来对本专利技术提供的夹持装置和等离子体加工设备进行详细阐明。为了便于描述，以下实施例将夹持装置放置在水平面上，托盘的上表面是指托盘朝向上的表面，被加工工件的上表面是指被加工工件的朝向上的表面。实施例一图3为本专利技术第一实施例提供的夹持装置的剖面图。图4为本专利技术第一实施例提供的夹持装置的局部放大剖面图。请一并参阅图3和图4，本实施例提供的夹持装置包括托盘8、盖板9以及用以减小所述托盘的上表面与所述被加工工件的上表面之间电位差的调节板10。其中，调节板10设置在托盘8和盖板9之间。在盖板9上设有贯穿其厚度的第一通孔91，在调节板10上设有与第一通孔91位置相对应的第二通孔101。使用时，首先将调节板10放置在托盘8上，再将被加工工件11嵌套在调节板10的第二通孔101内，然后将盖板9放置在被加工工件11的上方，且使第一通孔91与被加工工件11的位置相对，最后用紧固螺钉13将盖板9固定在托盘8上，从而将被加工工件11固定在盖板9和托盘8之间。在托盘8的上表面上与第一通孔91相对的位置处设有凸台81，凸台81在托盘8所在平面上的投影的外轮廓与被加工工件11在托盘8所在平面上的投影的外轮廓相同。被加工工件11放置在凸台81上，借助凸台81可以增加被加工工件11的上表面与托盘8的上表面之间的距离(或高度差)，从而可以减弱被加工工件11边缘区域的非垂直电场，进而提高被加工工件11的刻蚀形貌的对称性。调节板10叠置在托盘8的上表面上，并利用紧固螺钉12与托盘8固定在一起。当然，也可以采用诸如胶粘等其它方式固定。本实施例中，设置在调节板10上的第二通孔101的内径尺寸大于或等于被加工工件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种夹持装置，包括托盘和盖板，在所述盖板上设有贯穿盖板厚度的第一通孔，被加工工件位于所述托盘和盖板之间、且与所述第一通孔的位置相对，其特征在于，所述托盘的上表面与所述被加工工件的上表面之间的距离等于或大于所述被加工工件的厚度，而且，在所述托盘与所述盖板之间设有用以减小所述托盘的上表面与所述被加工工件的上表面之间的电位差的调节板，在所述调节板上设有与所述第一通孔位置相对应的第二通孔，所述被加工工件的外周缘与所述第二通孔的内周缘紧密接触。

【技术特征摘要】
1.一种夹持装置，包括托盘和盖板，在所述盖板上设有贯穿盖板厚度的第一通孔，被加工工件位于所述托盘和盖板之间、且与所述第一通孔的位置相对，其特征在于，所述托盘的上表面与所述被加工工件的上表面之间的距离等于或大于所述被加工工件的厚度， 而且，在所述托盘与所述盖板之间设有用以减小所述托盘的上表面与所述被加工工件的上表面之间的电位差的调节板，在所述调节板上设有与所述第一通孔位置相对应的第二通孔，所述被加工工件的外周缘与所述第二通孔的内周缘紧密接触。2.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述调节板的上表面不高于所述被加工工件的上表面。3.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，在所述托盘的上表面且与所述第一通孔相对的位置设有凸台，所述凸台的外周缘尺寸不大于所述第二通孔的内周缘尺寸。4.根据权利要求3所述的夹持装置，其特征在于，所述凸台在所述托盘所在平面上的投影的外轮廓与所述被加工工件在所述托盘所在平面上的投影的外轮廓相同。5.根据权利要求3所述的夹持装置，其特征在于，所述调节板的厚度小于或等于所述被加工工件厚度与所述凸台厚度的和。6.根据权利要求1所述的夹持装置，其特征在于，所述调节板与所述托...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦刚，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：