CN105185735A - 一种用于干法刻蚀led图形化蓝宝石衬底的托盘 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED衬底制造领域，具体是一种用于干法刻蚀LED图形化蓝宝石衬底的托盘，包括上托盘，下托盘，其特征在于：下托盘，具有衬底支撑单元，每个单元相对凸起于表面，且单元中心及周边位置带有通气孔；上托盘，将衬底固定于下托盘支撑单元之上；下托盘支撑单元与衬底间、支撑单元底部与上托盘间由密封环支撑密封，形成独立的密封空间，支撑单元中心及周边位置的通气孔通入惰性导热气体，对所述两个密封空间、衬底表面以及上盘进行散热。本发明在不增加托盘整体面积的情况下大大增加了衬底摆放工位数，提高生产效率，改善了衬底散热效果，减小边缘效应影响，以提高产品一致性及生产良率。
Description
技术领域
本发明涉及LED衬底制造领域，具体是一种用于干法刻蚀LED图形化蓝宝石衬底的托盘。
背景技术
随着我国节能减排的大力推进，发光二极管(LED)由于光效高、低能耗的特点在照明、通信等领域有着无可比拟的优势。目前国内外市场制作高亮度蓝光LED衬底主要为2-4寸蓝宝石平片或图形化蓝宝石衬底(PSS)，而经过图形化之后的蓝宝石衬底在外延后的LED芯片的出光角度、出光效率和晶格匹配度比传统蓝宝石平片衬底有了较大幅度的提高。
PSS的制造方法主要分为干法刻蚀和湿法刻蚀两种，其中干法刻蚀具有良好的各向异性和高刻蚀选择比、较快的刻蚀速率、易于控制等优势被PSS制造企业广泛使用，其主要由晶片清洗、匀胶、曝光、显影、干法刻蚀等主要工艺步骤组成。ICP(电感耦合等离子体)刻蚀机由于具有各向异性高、刻蚀速率快、均匀性好和工艺稳定性高的特点，已然成为干法刻蚀的主要设备。而它在工作中需要使用特殊的托盘，以承载蓝宝石晶片。通常托盘分上托盘和下托盘，通过螺母将上下托盘和衬底耦连，使衬底的上表面显露，通过密封组件形成相对独立的冷却、导热空间。
托盘材料的选择目前主要以石英、陶瓷等为主。而长期以来，由于托盘材料选择、设计原理不完善等问题，出现制程中盘面散热性能差，晶片边缘效应等问题，一直制约着图形化衬底产业的发展。目前市面上用于2英寸图形化蓝宝石衬底制造的托盘多为23～26工位，单盘工位数量较少，并且靠近托盘边缘位置的图形化衬底，形貌尺寸异常较多。通过之前的工位制造方法难以增加工位数，即便增加数量，良率也无法得到保证。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于干法刻蚀LED图形化蓝宝石衬底的托盘，解决目前干法刻蚀LED图形化蓝宝石衬底生产效率低，边缘位置一致性差的不足。
为了实现上述目的，本发明提供技术方案如下：
一种用于干法刻蚀LED图形化蓝宝石衬底的托盘，包括上托盘、下托盘，其特征在于：下托盘，具有衬底支撑单元，每个支撑单元相对凸起于表面，且支撑单元中心及周边位置带有通气孔；上托盘，将衬底固定于下托盘支撑单元之上；下托盘支撑单元顶部与衬底间、支撑单元底部与上托盘间由密封环支撑密封，形成独立的密封空间。
本发明下托盘支撑单元顶部及底部边缘位置均有密封环放置凹槽，所述密封环截面为圆形，顶部密封环放置凹槽形状与衬底一致，密封环直径略小于衬底尺寸；底部边缘位置密封环凹槽形状为圆形，尺寸略大于支撑单元直径。
本发明上托盘可通过爪脚将衬底固定于下托盘支撑单元之上。
本发明托盘采用铝镁合金材质，通过螺母将所述上托盘与衬底以及装有密封环的下托盘进行耦连，支撑单元中心及周边位置的通气孔通入惰性导热气体，对所述两个冷却空间、衬底表面以及上盘进行散热。
本发明采用成本低、导热好、易加工的铝镁合金材质托盘，通过下托盘的支撑单元支撑衬底，在不增加托盘整体面积的情况下大大增加了衬底摆放工位数，提高生产效率，通过支撑单元的通气孔及密封环支撑形成的密封空间改善了衬底散热效果，减小边缘效应影响，以提高产品一致性及生产良率。
附图说明
图1为本发明托盘支撑衬底示意图。
图2为图1的A部放大图。
图3为本发明下托盘俯视图。
图4(a)、4(b)分别为下托盘衬底支撑单元的俯视图及截面图。
图5为本发明上托盘俯视图。
图6(a)、6(b)分别为本发明密封环俯视图及截面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作一详细描述。
如图1-5所示，一种用于干法刻蚀LED图形化蓝宝石衬底的托盘，包括上托盘1、下托盘3，其特征在于：下托盘3具有衬底支撑单元，支撑单元相对凸起用于支撑衬底2，每个支撑单元带有中心通气孔6及其周边位置通气孔7；上托盘1可通过爪脚12将衬底2固定于下托盘3支撑单元之上；支撑单元顶部与衬底2间由第一密封环4支撑密封、支撑单元底部与上托盘1间由第二密封环5支撑密封，并在衬底2与下托盘支撑单元之间、上托盘1与下托盘3之间分别形成第一密封空间8和第二密封空间9。
本发明下托盘3支撑单元顶部有顶部密封环放置凹槽15，底部有底部密封环放置凹槽14，所述第一密封环4、第二密封环5(如图6(a)，6(b)所示)分别与顶部密封环放置凹槽15及底部密封环放置凹槽14相匹配。其中支撑单元顶部密封环放置凹槽15形状与衬底2一致，第一密封环4直径略小于衬底2尺寸；支撑单元底部密封环放置凹槽14为圆形，尺寸略大于支撑单元直径。
本发明上托盘1与下托盘3上有对应的螺母孔13，孔内有旋转螺纹,将装有第一密封环4、第二密封环5的下托盘3与衬底2以及上托盘1用螺母19进行耦连。惰性导热气体分别通过下托盘支撑单元中心通气孔6和周边位置通气孔7分别进入第一密封空间8和第二密封空间9，故热量快速的从衬底2和上托盘1自上而下传递至下托盘3，直至冷却基座10，使衬底2和上托盘1表面迅速降温，该冷却基座10内部通常通以冷却液，使其表面处于较低温状态。冷却基座10与托盘间同样充满导热气体，并用密封装置11密封。
本发明上托盘上有上托盘凹槽17，采用定位凸梢16将上下托盘进行耦连定位，易于耦连操作；上托盘上有密封环放置凹槽18，与密封环相匹配。
本发明上托盘1和下托盘3采用铝镁合金材质。
Claims (8)
1.一种用于干法刻蚀LED图形化蓝宝石衬底的托盘，包括上托盘，下托盘，其特征在于：下托盘，具有衬底支撑单元，每个单元相对凸起于表面，且单元中心及周边位置带有通气孔；上托盘，将衬底固定于下托盘支撑单元之上；下托盘支撑单元与衬底间、支撑单元底部与上托盘间由密封环支撑密封，形成独立的密封空间。
2.根据权利要求1所述的用于干法刻蚀LED图形化蓝宝石衬底的托盘，其特征在于：下托盘支撑单元顶部及底部边缘位置均有密封环放置凹槽，所述密封环截面为圆形，顶部密封环放置凹槽形状与衬底一致，密封环直径略小于衬底尺寸；底部边缘位置密封环凹槽形状为圆形，尺寸略大于支撑单元直径。
3.根据权利要求1或2所述的用于干法刻蚀LED图形化蓝宝石衬底的托盘，其特征在于：上托盘与下托盘上有对应的螺母孔，孔内有旋转螺纹，将装有密封环的下托盘与衬底以及上托盘用螺母进行耦连。
4.根据权利要求1或2所述的用于干法刻蚀LED图形化蓝宝石衬底的托盘，其特征在于：支撑单元中心及其周边位置的通气孔通入惰性导热气体，对所述两个密封空间、衬底表面以及上托盘进行散热。
5.根据权利要求1或2所述的用于干法刻蚀LED图形化蓝宝石衬底的托盘，其特征在于：下托盘下有冷却基座，该冷却基座内部通以冷却液。
6.根据权利要求1或2所述的用于干法刻蚀LED图形化蓝宝石衬底的托盘，其特征在于：上托盘通过爪脚将衬底固定于下托盘支撑单元之上。
7.根据权利要求1或2所述的用于干法刻蚀LED图形化蓝宝石衬底的托盘，其特征在于：上托盘上有上托盘凹槽，采用定位凸梢将上下托盘进行耦连定位；上托盘上有密封环放置凹槽，与所述密封环相匹配。
8.根据权利要求1所述的一种用于干法刻蚀LED图形化蓝宝石衬底的托盘，其特征在于：托盘采用铝镁合金制成。
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