CN104347459B - 一种盖板、承载装置及等离子体加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种盖板、承载装置及等离子体加工设备，盖板用于固定置于托盘的各个装片位上的被加工工件，盖板包括盖板本体和固定件，在盖板本体的上表面上设置有第一通孔，第一通孔的数量和位置与装片位的数量和位置一一对应，且每个第一通孔的直径不小于被加工工件的直径，固定件对应每个第一通孔包括采用金属制成的多个压爪，多个压爪与盖板本体连接，且沿第一通孔的周向间隔设置，并且每个压爪的下表面叠置在相应的被加工工件上表面的边缘区域。本发明提供的盖板，其可以在一定程度上增加盖板的强度，从而可以提高盖板的使用寿命，进而可以降低生产成本。

Description

一种盖板、承载装置及等离子体加工设备

技术领域

本发明属于微电子加工技术领域，具体涉及一种盖板、承载装置及等离子体加工设备。

背景技术

图形化蓝宝石衬底（Patterned Sapphire Substrate，以下简称PSS）是目前较为主流的提高LED器件出光效率的衬底，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，以得到图像化的蓝宝石衬底。在进行PSS刻蚀工艺的过程中，为了提高单次工艺的产能，通常采用承载装置将多个基片传送至反应腔室内的卡盘上，以能够同时对多个基片进行工艺加工。

图1为现有的承载装置的立体图。图2为置于卡盘上的承载装置的剖视图。请一并参阅图1和图2，承载装置包括由金属制成的托盘101和由石英制成的盖板102，以及多个螺钉103。其中，在托盘101的上表面上设置有多个用于承载被加工工件S的装片位，在盖板102的上表面上，且与装片位相对应的位置处设置有贯穿其厚度的多个通孔，通孔的内径小于被加工工件S的外径，盖板102的下表面的靠近通孔周边的环形区域与被加工工件S上表面的边缘区域相互叠置，用以将被加工工件S固定在托盘101上表面上的装片位上，并且借助螺钉103将托盘101和盖板102固定，以使被加工工件S固定在托盘101和盖板102之间。此外，承载装置放置在卡盘105的上表面上，且借助盖板压环104将承载装置固定。

在实际应用中，由于盖板102的下表面靠近通孔周边的环形区域叠置在被加工工件S上表面的边缘区域，这使得被加工工件S的可加工面积减少，从而降低了被加工工件S的利用率。为此，图3示出了另一种盖板的俯视图，如图3所示，盖板102由石英材料制成，盖板102上的通孔的内径大于被加工工件S的外径，并且借助通孔的内周壁上形成的固定爪107的下表面叠置在被加工工件S上表面的边缘区域上，以将被加工工件S固定在托盘101的上表面上，由于固定爪107仅叠置在被加工工件S上表面的部分边缘区域，使得被加工工件S的可加工的面积增大，从而可以提高被加工工件S的利用率。

然而，应用上述盖板102在实际应用中又会存在以下问题，即：由于固定爪107为盖板102的通孔内周壁上凸出的悬臂结构，并且盖板102采用石英材料制成，这使得具有固定爪107的盖板102容易损坏，从而盖板102的使用寿命短，进而提高了生产成本。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，提供了一种盖板、承载装置及等离子体加工设备，其可以在一定程度上增加盖板的强度，从而可以提高盖板的使用寿命，进而可以降低生产成本。

本发明提供一种盖板，用于固定置于托盘的各个装片位上的被加工工件，所述盖板包括盖板本体和固定件，在所述盖板本体的上表面上设置有第一通孔，所述第一通孔的数量和位置与所述装片位的数量和位置一一对应，并且每个所述第一通孔的直径不小于所述被加工工件的直径；所述固定件对应每个所述第一通孔包括采用金属制成的多个压爪，所述多个压爪与所述盖板本体连接，且沿所述第一通孔的周向间隔设置，并且每个所述压爪的下表面叠置在相应的所述被加工工件上表面的边缘区域。

其中，所述固定件包括固定部，用以将所述压爪与盖板本体固定在一起；所述固定部采用平板结构，且所述固定部的上表面与所述盖板本体的下表面固定连接；并且在所述固定部上设置有第二通孔，所述第二通孔的数量和位置与所述第一通孔的数量和位置一一对应，所述第二通孔的直径不小于所述被加工工件的直径，所述固定部的材料与所述压爪的材料相同或不同，对应于每个所述第一通孔，所述第二通孔的孔壁与所述压爪固定连接。

其中，所述固定件包括多个环形结构，用以将所述压爪与盖板本体固定在一起；所述环形结构的位置和数量与所述第一通孔的位置和数量一一对应，所述环形结构的上表面与所述盖板本体的下表面固定连接，并且每个所述环形结构的内环直径不小于所述被加工工件的直径；所述环形结构的材料与所述压爪的材料相同或不同，对应于每个所述第一通孔，所述环形结构的内环壁与所述压爪固定连接。

其中，所述固定件包括多个环形结构，用以将所述多个压爪与盖板本体固定在一起；所述环形结构的位置和数量与所述第一通孔的位置和数量一一对应，所述环形结构的内环直径不小于所述被加工工件的直径；并且，在所述盖板本体的下表面上，且与每个所述环形结构相对应的位置处设置有凹道，所述环形结构的与所述盖板本体相互叠置的部分，或者所述环形结构和压爪的与所述盖板本体相互叠置的部分内嵌在所述凹道内；所述环形结构的材料与所述压爪的材料相同或不同，对应于每个所述第一通孔，所述环形结构的内环壁与所述压爪固定连接。

其中，对应于每个所述第一通孔，所述环形结构与所述盖板本体相互叠置的部分，或者所述环形结构和压爪的与所述盖板本体相互叠置的部分与所述凹道采用粘接的方式固定在一起。

其中，所述固定部的上表面与所述盖板本体的下表面采用粘接的方式固定连接。

其中，所述金属包括铝合金或不锈钢。

其中，所述盖板本体所采用的材料包括石英或玻璃。

其中，所述固定部的材料与所述固定爪的材料不同，且所述固定部所采用的材料包括石英或玻璃。

其中，叠置在每个所述被加工工件上表面的边缘区域的每个所述压爪，其在所述被加工工件的径向上的长度范围在0.5～0.7mm。

本发明还提供一种承载装置，其包括盖板和托盘，所述托盘用于承载被加工工件；所述盖板叠置在所述托盘上，以将被加工工件固定在所述盖板与所述托盘之间，所述盖板采用本发明提供的上述盖板。

本发明还提供一种等离子体加工设备，包括反应腔室和承载装置，所述承载装置用于承载所述被加工工件；在所述反应腔室内的底部设置有卡盘，用以承载所述承载装置，所述承载装置本发明提供的上述承载装置。

本发明具有下述有益效果：

本发明提供的盖板，其在盖板本体的每个第一通孔的位置处设置有多个由金属制成的压爪，且每个压爪的下表面叠置在被加工工件上表面的边缘区域。由于压爪采用金属制成，这与现有技术中采用石英材料制成的压爪相比，可以在一定程度上增加盖板的强度，从而可以提高盖板的使用寿命，进而可以降低生产成本。

本发明提供的承载装置，其通过采用本发明提供的盖板，其可以在一定程度上增加盖板的强度，从而可以提高承载装置的使用寿命，进而可以降低生产成本。

本发明提供的等离子体加工设备，其通过采用本发明提供的承载装置，其可以提高承载装置的使用寿命，从而可以降低生产成本。

附图说明

图1为现有的承载装置的立体图；

图2为置于卡盘上的承载装置的剖视图；

图3为另一种盖板的俯视图；

图4A为本发明第一实施例提供的盖板的剖视图；

图4B为图4A中盖板的仰视图；

图4C为图4A中固定件的另一种结构示意图；

图5A为本发明第二实施例提供的盖板的剖视图；

图5B为图5A中盖板本体的仰视图；以及

图6为本发明第一实施例提供的等离子体加工设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的盖板、承载装置及等离子体加工设备进行详细描述。

图4A为本发明第一实施例提供的盖板的剖视图。图4B为图4A中盖板的仰视图。请一并参阅图4A和图4B，盖板用于固定置于托盘23的各个装片位上的被加工工件S，所谓装片位是指预设的托盘23上表面的用于放置被加工工件S的区域，盖板包括盖板本体21和固定件22。其中，盖板本体21采用石英或者玻璃材料制成，在盖板本体21的上表面上设置有第一通孔210，第一通孔210的数量和位置与装片位的数量和位置一一对应，并且每个第一通孔210的直径D1不小于被加工工件S的直径；固定件22对应每个第一通孔210包括采用金属制成的多个压爪220，多个压爪220与盖板本体21连接，且沿第一通孔210的周向间隔设置，并且每个压爪220的下表面叠置在相应的被加工工件S上表面的边缘区域，优选地，多个压爪220沿第一通孔210的周向间隔且均匀设置，如图4C所示，四个压爪220沿着第一通孔210的周向间隔且均匀设置，这使得被加工工件S表面的边缘区域受力均匀，从而可以将被加工工件稳固固定在托盘23的装片位上。

下面详细地描述压爪220与盖板本体21之间的连接方式：具体地，在本实施例中，固定件22包括多个环形结构221，用以将压爪220与盖板本体21固定在一起，环形结构221的位置和数量与第一通孔210的位置和数量一一对应，环形结构221上表面与盖板本体21的下表面固定连接，并且其内环直径D2不小于被加工工件S的直径，且不小于第一通孔的直径D1，这使得环形结构221不会受反应腔室内的等离子体的影响，从而可以提高盖板的稳定性。此外，环形结构221的材料与压爪220的材料相同或不同，对应于每个第一通孔210，环形结构221的内环壁与压爪220固定连接。优选地，金属包括铝合金或者不锈钢，而且，在实际应用中，压爪220也可以采用不易碎的树脂等非金属材料制成。

在本实施例中，环形结构221的上表面和盖板本体21的下表面固定连接，但是，在实际应用中，环形结构221的外周壁可以与盖板本体21上的第一通孔210的内周壁相固定，且为保证压爪220的下表面可以叠置在被加工工件S上表面的边缘区域，压爪220的下表面应该与盖板本体21的下表面相平齐或者低于盖板本体21的下表面。

容易理解，当环形结构221的材料与压爪220的材料相同时，对应于每个第一通孔210，环形结构221与多个压爪220可以一体成型，这样可以进一步提高盖板的强度，从而可以进一步提高盖板的使用寿命；当环形结构221的材料与压爪220的材料不同时，也就是说，环形结构221的材料也可以与盖板本体21的材料相同，即，环形结构221可以采用石英或者玻璃等材料制成，此时，环形结构221与压爪220可以采用粘接等的其他方式固定。

具体地，在本实施例中，叠置在每个被加工工件S上表面的边缘区域的每个压爪220，其在被加工工件S的径向上的长度范围在0.5～0.7mm，而且，每个压爪220的下表面与其靠近被加工工件S中心的端面之间的角度为锐角，即，每个压爪220靠近被加工工件S中心的端面为斜面。在实际应用中，若每个压爪220的下表面与其靠近被加工工件S中心的端面之间的角度过大，则会导致反应腔室内的等离子体因受到压爪220的阻挡而很难运动至被加工工件S上表面的靠近压爪220周边的区域，若每个压爪220的下表面与其靠近被加工工件S中心的端面之间的角度过小，则会导致压爪220的强度变差，从而使压爪220容易损坏，因此，应根据具体情况适当地选择每个压爪220的下表面与其靠近被加工工件S中心的端面之间的角度，优选地，该角度为30度。

综上所述，由于采用金属制成的压爪220沿着第一通孔210的周向间隔设置，且每个压爪220的下表面叠置在被加工工件S上表面的部分边缘区域，这与现有技术中采用石英材料制成的压爪相比，不仅可以在一定程度上增加盖板的强度，从而可以提高盖板的使用寿命，进而可以降低生产成本，而且可以增大被加工工件S的可加工的面积，从而可以提高被加工工件的利用率。

需要说明的是，在本实施例中，在每个第一通孔210位置处设置有环形结构221，用以将与该第一通孔210对应的多个压爪220固定在盖板本体21上，但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，具体地，如图4C所示，为图4A中固定件的另一种结构示意图，固定件22包括固定部223，固定部223采用平板状的整体结构，且固定部223的上表面与盖板本体21的下表面固定连接，并且在固定部223上设置有第二通孔222，第二通孔222的数量和位置与第一通孔210的数量和位置一一对应，第二通孔222的直径D3不小于被加工工件S的直径，并且，优选地，第二通孔222的直径D3不小于第一通孔210的直径D1，这使得固定部223不会受到反应腔室等离子体的影响，从而可以提高盖板的稳定性。此外，固定部223的材料和压爪220的材料相同或不同，对应于每个第一通孔210，第二通孔222的孔壁与压爪220固定连接。

还需要说明的是，在本实施例中，对应于每个第一通孔210，采用环形结构221将多个压爪220固定在盖板本体21上，但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，对应于每个第一通孔210，可分别独立地将各个压爪220固定在盖板本体上，例如，可以采用数量和位置与压爪220的数量和位置一一对应的块状或条状等的任意结构。

进一步需要说明的是，还可以省略环形结构221，即，将压爪220直接固定在盖板本体21上，其固定方式可以为：对应于每个第一通孔210，将每个压爪220的远离被加工工件S的一端与盖板本体21固定在一起，且使压爪220的下表面与盖板本体21的下表面相平齐或者低于盖板本体21的下表面，以保证压爪220的下表面能够叠置在被加工工件上表面的边缘区域。

图5A为本发明第二实施例提供的盖板的剖视图。图5B为图5A中盖板本体的仰视图。请一并参阅图5A和图5B，本实施例提供的盖板与上述第一实施例相比，同样包括盖板本体21和固定件22，由于盖板本体21和固定件22的结构关系和功能在上述第一实施例中已有了详细的描述，在此不再赘述。

下面详细地对本实施例与第一实施例之间的不同点进行详细地描述。本实施例与上述第一实施例的不同点仅在于：压爪220与盖板本体21的连接方式不同，具体地，在盖板本体21的下表面上，且与每个环形结构221相对应的位置处设置有凹道211，环形结构221和压爪220的与盖板本体21相互叠置的部分内嵌在凹道211内，且为保证压爪220的下表面可以叠置在被加工工件S上表面的边缘区域的位置处，使压爪220的下表面低于盖板本体21的下表面或者与盖板本体21的下表面相平齐，优选地，压爪220的下表面与盖板本体21的下表面相平齐，等效为：固定部221和压爪220的厚度等于凹道211的深度，该深度可以为1mm。在实际应用中，当环形结构221内环直径D2等于第一通孔的直径D1时，此时仅固定部221与盖板本体21相互叠置，或者，当第一通孔210的直径D1大于被加工工件S的直径，且环形结构221的内环直径D2小于第一通孔210的直径D1时，此时仅环形结构221的一部分与盖板本体21相互叠置，在上述两种情况下，可对应地调整凹道211的结构和位置，以使环形结构221或其一部分内嵌在凹道211内。

优选地，对应于每个第一通孔210，环形结构221和压爪220的与盖板本体21相互叠置的部分、环形结构221的与盖板本体21相互叠置的部分以及环形结构221的一部分的与盖板本体21相互叠置的部分与凹道211采用粘接等方式固定在一起。

需要说明的是，在实际应用中，当压爪220直接固定在盖板本体21上时，其固定方式可以为：对应于每个第一通孔210，将每个压爪220的远离被加工工件S的一端内嵌在盖板本体21上对应设置的凹道211内，且使压爪220的下表面低于盖板本体21的下表面或者与盖板本体21的下表面相平齐，以保证压爪220的下表面可以叠置在被加工工件S上表面的边缘区域的位置处。

作为另外一个技术方案，本实施例还提供一种承载装置，其包括盖板和托盘23，在托盘23上设置有多个用于承载被加工工件S的装片位，盖板叠置在托盘23上，以将被加工工件S固定在盖板与托盘23之间，其中，盖板采用上述第一实施例和第一实施例提供的盖板。

在本实施例中，盖板的盖板本体21与托盘23采用螺纹连接的方式固定连接。在实际应用中，也可以采用其他方式固定连接。

本实施例提供的承载装置，其通过采用本实施例提供的上述盖板，其可以在一定程度上增加盖板的强度，从而可以提高承载装置的使用寿命，进而可以降低生产成本。

作为另一个技术方案，本实施例还提供一种等离子体加工设备，图6为本发明第一实施例提供的等离子体加工设备的结构示意图，请参阅图6，其包括反应腔室100和承载装置，承载装置用于承载被加工工件S；在反应腔室100内的底部设置有卡盘30，承载装置放置在卡盘30的上表面上，承载装置采用本实施例提供的上述承载装置。

在本实施例中，等离子体加工设备还包括热交换管道40和热交换媒介源，其中，热交换管道40对应地设置在卡盘30和托盘23的内部，并且热交换管道40的进气端与热交换媒介源相连通；热交换管道40的出气端分别设置在托盘23的各个装片位处所在的表面上；热交换媒介源用于经由热交换管道40向每个装片位和与之对应的被加工工件S的下表面之间的间隙提供热交换媒介，在进行工艺的过程中，由热交换媒介源提供的热交换媒介经由热交换管道40流入被加工工件S的下表面和托盘23上每个装片位处表面之间，以实现热交换媒介与被加工工件S的热交换，从而使被加工工件S的温度达到工艺所需的温度。

等离子体加工设备还包括盖板压环50，盖板压环50的靠近其环孔周边的环形区域叠置在置于卡盘30上的盖板本体21上表面的边缘区域，用以将承载装置固定在卡盘30上。

本实施例提供的等离子体加工设备，其通过采用本实施例提供上述承载装置，其可以提高承载装置的使用寿命，从而可以降低生产成本。

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，在不脱离本发明的原理和实质的情况下，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。

Claims (12)

1.一种盖板，用于固定置于托盘的各个装片位上的被加工工件，其特征在于，所述盖板包括盖板本体和固定件，在所述盖板本体的上表面上设置有第一通孔，所述第一通孔的数量和位置与所述装片位的数量和位置一一对应，并且每个所述第一通孔的直径不小于所述被加工工件的直径；

所述固定件对应每个所述第一通孔包括采用金属制成的多个压爪，所述多个压爪与所述盖板本体连接，且沿所述第一通孔的周向间隔设置，并且每个所述压爪的下表面叠置在相应的所述被加工工件上表面的边缘区域；

所述盖板的下表面仅与所述被加工工件相接触。

2.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述固定件包括固定部，用以将所述压爪与盖板本体固定在一起；

所述固定部采用平板结构，且所述固定部的上表面与所述盖板本体的下表面固定连接；并且

在所述固定部上设置有第二通孔，所述第二通孔的数量和位置与所述第一通孔的数量和位置一一对应，所述第二通孔的直径不小于所述被加工工件的直径，

所述固定部的材料与所述压爪的材料相同或不同，对应于每个所述第一通孔，所述第二通孔的孔壁与所述压爪固定连接。

3.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述固定件包括多个环形结构，用以将所述压爪与盖板本体固定在一起；

所述环形结构的位置和数量与所述第一通孔的位置和数量一一对应，所述环形结构的上表面与所述盖板本体的下表面固定连接，并且每个所述环形结构的内环直径不小于所述被加工工件的直径；

所述环形结构的材料与所述压爪的材料相同或不同，对应于每个所述第一通孔，所述环形结构的内环壁与所述压爪固定连接。

4.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述固定件包括多个环形结构，用以将所述多个压爪与盖板本体固定在一起；

所述环形结构的位置和数量与所述第一通孔的位置和数量一一对应，所述环形结构的内环直径不小于所述被加工工件的直径；并且，在所述盖板本体的下表面上，且与每个所述环形结构相对应的位置处设置有凹道，所述环形结构的与所述盖板本体相互叠置的部分，或者所述环形结构和压爪的与所述盖板本体相互叠置的部分内嵌在所述凹道内；

所述环形结构的材料与所述压爪的材料相同或不同，对应于每个所述第一通孔，所述环形结构的内环壁与所述压爪固定连接。

5.根据权利要求4所述的盖板，其特征在于，对应于每个所述第一通孔，所述环形结构与所述盖板本体相互叠置的部分，或者所述环形结构和压爪的与所述盖板本体相互叠置的部分与所述凹道采用粘接的方式固定在一起。

6.根据权利要求2所述的盖板，其特征在于，所述固定部的上表面与所述盖板本体的下表面采用粘接的方式固定连接。

7.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述金属包括铝合金或不锈钢。

8.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述盖板本体所采用的材料包括石英或玻璃。

9.根据权利要求2所述的盖板，其特征在于，所述固定部的材料与所述固定爪的材料不同，且所述固定部所采用的材料包括石英或玻璃。

10.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，叠置在每个所述被加工工件上表面的边缘区域的每个所述压爪，其在所述被加工工件的径向上的长度范围在0.5～0.7mm。

11.一种承载装置，其包括盖板和托盘，所述托盘用于承载被加工工件；所述盖板叠置在所述托盘上，以将被加工工件固定在所述盖板与所述托盘之间，其特征在于，所述盖板采用权利要求1-10任意一项所述的盖板。

12.一种等离子体加工设备，包括反应腔室和承载装置，所述承载装置用于承载所述被加工工件；在所述反应腔室内的底部设置有卡盘，用以承载所述承载装置，其特征在于，所述承载装置采用权利要求11所述的承载装置。