CN105448794B - 一种托盘及承载装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种托盘及承载装置，托盘包括托盘本体和位于托盘本体上的绝缘体，在绝缘体上设置有多个用于承载基片的工艺位，并且，在绝缘体内设置有吸附电极，吸附电极的数量和位置与基片的数量和位置一一对应，借助每个吸附电极在其下方与直流电源电连接，以采用静电吸附方式固定与之对应的基片，并且，基片的面积大于与之对应的吸附电极的面积，用以遮挡该吸附电极。本发明提供的托盘，其可以提高绝缘体的未被基片遮挡的区域的耐压，因而在提高直流电源输出电压来保证静电吸附力的同时可以降低绝缘体被击穿的可能性，从而可以提高托盘的使用寿命，进而可以降低投入成本和提高经济效益。

Description

一种托盘及承载装置

技术领域

本发明属于微电子加工技术领域，具体涉及一种托盘及承载装置。

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，通常采用托盘承载多个基片并传送至反应腔室内的静电卡盘上，以能够同时对多个基片进行工艺加工。

图1为现有的托盘的结构示意图。请参阅图1，托盘10包括托盘本体11和位于托盘本体11上的陶瓷体12，在陶瓷体12上设置有多个用于承载基片S的多个承载位，在进行工艺之前，多个基片S一一对应放置在承载位上，并将承载有多个基片S的托盘10传入反应腔室内的静电卡盘上；在陶瓷体12内设置有平板电极层13，其厚度约0.01mm，其将陶瓷体12由上至下划分为上陶瓷体121和下陶瓷体122，在进行工艺时，将平板电极层13与直流电源DC电连接，通过等离子体起辉在基片上形成电压U(一般为对地电压)，该电压U与直流电源DC提供给平板电极层13的电压之间存在电压差，因而托盘10与基片S之间存在静电引力，从而实现采用静电吸附的方式将基片S固定在托盘10上。

上述托盘10在实际应用中不可避免的存在下述问题：由于基片S的材质为蓝宝石衬底，其静电吸附难度较大，需要很大的静电吸附力，因此往往需要直流电源DC的输出电压大于3000V，且为了进一步保证对基片S的吸附力，平板电极层13距离陶瓷体12上表面的厚度一般为0.1mm，这使得上陶瓷体121的耐压值一般在3000V左右，在这种情况下，上陶瓷层121的与基片S对应的区域在工艺过程中由于受到基片S的遮挡不容易被击穿，而上陶瓷层121的未被基片遮挡的区域(如图2中阴影区域)会承受上述大于3000V的电压，使其容易被击穿，因而造成托盘的使用寿命低，从而造成投入成本大和经济效益低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种托盘及承载装置，其可以提高绝缘体的未被基片遮挡的区域的耐压，因而在提高直流电源输出电压来保证静电吸附力的同时降低了绝缘体被击穿的可能性，从而可以提高托盘的使用寿命，进而可以降低投入成本和提高经济效益。

为解决上述问题之一，本发明提供了一种托盘，所述托盘包括托盘本体和位于托盘本体上的绝缘体，在所述绝缘体上设置有多个用于承载基片的工艺位，并且，在所述绝缘体内设置有吸附电极；所述吸附电极的数量和位置与所述基片的数量和位置一一对应，借助每个吸附电极在其下方与直流电源电连接，以采用静电吸附方式固定与之对应的基片，并且，所述基片的面积大于与之对应的所述吸附电极的面积，用以遮挡所述吸附电极。

其中，在各个所述吸附电极的下方还设置有平板电极层，每个所述吸附电极在其下方通过导线均与所述平板电极层电连接，借助所述平板电极层与所述直流电源电连接，以实现各个所述吸附电极与所述直流电源电连接。

其中，各个所述吸附电极借助在其下方设置的导线实现各个吸附电极串联，所述导线与所述直流电源电连接，以实现各个所述吸附电极与所述直流电源电连接。

其中，每个所述吸附电极与所述绝缘体上表面之间的间距的范围在0.1～0.3mm。

其中，每个所述吸附电极与所述平板电极层之间的间距≥0.4mm。

其中，所述导线与所述绝缘体上表面之间的间距＞0.1mm且≤0.5mm。

其中，所述吸附电极和所述基片均为圆形。

其中，每个所述基片的直径和与之对应的所述吸附电极的直径的差值范围在0.3～2mm。

其中，所述基片包括蓝宝石衬底。

作为另外一个技术方案，本发明还提供一种承载装置，包括用于承载基片的托盘，所述托盘采用本发明上述提供的托盘。。

本发明提供的托盘，其对应每个基片设置一个吸附电极，使其与直流电源电连接，以实现采用静电吸附方式固定该基片，并且该基片的面积大于与之对应的吸附电极的面积，以使得基片可以遮挡与之对应的吸附电极，因此绝缘体的与基片对应的区域不会被击穿，另外，由于绝缘体的未与基片对应的区域的抗击穿能力(即，耐压)与该吸附电极距离该区域上表面的距离成正比，与现有技术中吸附电极距离该区域上表面的距离为二者之间的垂直距离相比，本发明中吸附电极距离绝缘体的未被基片遮挡的区域上表面之间的距离为二者之间的倾斜距离，其大于上述垂直距离，因此，本发明可以提高绝缘体的未被基片遮挡的区域的耐压，因而在提高直流电源输出电压来保证静电吸附力的同时可以降低绝缘体被击穿的可能性，从而可以提高托盘的使用寿命，进而可以降低投入成本和提高经济效益。

本发明提供的承载装置，其通过采用本发明提供的上述托盘，同样可以提高托盘的使用寿命，因而可以降低投入成本，从而可以提高经济效益。

附图说明

图1为现有的托盘的结构示意图；

图2为图1所示托盘的俯视图；

图3为本发明提供的托盘的结构示意图；

图4为图3中区域I的局部放大图；以及

图5为本发明提供的托盘的另一种结构示意图。

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，下面结合附图来对本发明提供的托盘及承载装置进行详细描述。

图3为本发明提供的托盘的结构示意图。图4为图3中区域I的局部放大图。请一并参阅图3和图4，本实施例提供的托盘20包括托盘本体21和位于托盘本体21上的绝缘体22。其中，绝缘体22采用陶瓷材料制成，在绝缘体22上设置有多个用于承载基片S的工艺位，并且，在绝缘体22内设置有吸附电极221，吸附电极221的数量和位置与基片S的数量和位置一一对应，如图3所示，借助每个吸附电极221在其下方与直流电源DC电连接，以采用静电吸附方式固定与之对应的基片S，并且，基片S的面积大于与之对应的吸附电极221的面积，用以遮挡吸附电极221，具体地，如图3所示，基片S和吸附电极221均为圆形，并且，基片S的直径D1大于与之对应的吸附电极221的直径D2，每个吸附电极221和与之对应的基片S同心设置，这可以实现静电吸附力均匀，从而实现将基片S稳定固定。

在本实施例中，在各个吸附电极221的下方还设置有平板电极层222，平板电极层222为圆盘结构，每个吸附电极221在其下方通过导线223均与平板电极层222电连接，即，实现多个吸附电极221串联，借助该平板电极层222与直流电源DC电连接，以实现各个吸附电极221与直流电源DC电连接，从而实现采用静电吸附的方式固定各个吸附电极221对应的基片S。

由上可知，由于基片S的面积大于与之对应的吸附电极221的面积，以使得每个基片S可以遮挡与之对应的吸附电极221，因此绝缘体22的与基片S对应的区域不会被击穿；另外，由于绝缘体22的未与基片S对应的区域的抗击穿能力(即，耐压)与电极距离该区域上表面的距离成正比，在本实施例中，电极包括吸附电极221和平板电极层222，吸附电极221与绝缘体22的未与基片对应的区域上表面之间的距离为H1，由于吸附电极221与绝缘体上表面之间的垂直距离与现有技术相同，以实现将基片稳定固定，H1为吸附电极221与绝缘体上表面之间的倾斜距离，并且平板电极层222设置在吸附电极221的下方，平板电极层222与绝缘体22的未与基片对应的区域上表面之间的距离为H2，这与现有技术中电极与绝缘体的未与基片对应的区域上表面之间的距离为垂直距离相比，距离H1和H2均大于该垂直距离，即，本实施例提供的托盘增大了电极与绝缘体22的未与基片S对应的区域上表面之间的距离，因此可以提高绝缘体22的未被基片遮挡的区域的耐压，因而在提高直流电源DC输出电压来保证静电吸附力的同时可以降低绝缘体被击穿的可能性，从而可以提高托盘的使用寿命，进而可以降低投入成本和提高经济效益。

容易理解，吸附电极221与绝缘体22上表面之间的距离L1的大小与对基片S的静电吸附力的大小成反比；并且，吸附电极221与绝缘体22上表面之间的距离L1与距离H1成正比。具体地，距离L1越小，静电吸附力越大，距离H1越小；距离L1越大，静电吸附力越小，距离H1越大。

另外，吸附电极221的直径D2大小与对基片S的静电吸附力的大小成正比，换言之，吸附电极221的面积与对基片S的静电吸附力的大小成正比；并且，吸附电极221的直径D2与距离H1成反比。具体地，吸附电极221的直径越D2越大，静电吸附力越大，距离H1越小；吸附电极221的直径D2越小，静电吸附力越小，距离H1越大。

因此，在实际应用中，需要综合考虑上述情况来根据基片S的静电吸附难度程度具体设置上述距离L1和直径D2，在保证基片S被稳定地静电吸附固定的前提下，确定距离H1的大小来提高绝缘体的未与基片对应的区域的耐压，以保证绝缘体不被击穿。另外，由于距离H2越大，绝缘体22的未与基片S对应的区域的耐压越大；距离H2越小，绝缘体22的未与基片S对应的区域的耐压越小，因此，在实际应用中，还应该考虑设置距离H2，以使其满足提高绝缘体22的未与基片S对应的区域的耐压，以保证绝缘体22不被击穿。优选地，每个吸附电极与绝缘体上表面之间的间距L1的范围在0.1～0.3mm。

具体地，在本实施例中，基片S为蓝宝石衬底，由于蓝宝石衬底的吸附难度较大，因此，使得每个吸附电极221距离与绝缘层22上表面之间的距离L1为0.1mm，即，保持吸附电极221与绝缘体上表面之间的间距与现有技术相同，并且，基片S的直径D1与吸附电极221的直径D2的差值为2mm，在这种情况下，距离H1约为1mm左右，这与现有技术中为0.1mm相比，很大程度上增大了距离H1大小，因而既可以通过提高直流电源输出电压来保证静电吸附力，以稳定地吸附固定蓝宝石衬底，又可以很大程度上提高绝缘体22的未被基片S遮挡的区域的耐压，以保证在提高直流电源输出电压的前提下绝缘体22不被击穿。在本实施例中，优选地，每个基片S的直径D1和与之对应的吸附电极221直径D2的差值范围在0.3～2mm。

在本实施例中，每个吸附电极221与平板电极层222之间的距离L2为0.4mm，在这种情况下，间距H2＝L1+L2＝0.1mm+0.4mm＝0.5mm，这与现有技术中为0.1mm相比，同样地在很大程度上增大了间距H1大小，因而可以在很大程度上提高绝缘体22的未被基片S遮挡的区域的耐压。在本实施例中，优选地，每个吸附电极221与平板电极层222之间的间距≥0.4mm。

需要说明的是，在本实施例中，在吸附电极221的下方设置有圆盘式平板电极层222，以实现将各个吸附电极221在其下方串联。但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，也可以采用其他方式实现将多个吸附电极在221其下方串联，例如，在吸附电极221下方设置两个半圆盘电极层，分别与位于绝缘体22两个半圆区域内的多个吸附电极221对应，用以分别实现在吸附电极221的下方借助导线串接与之对应的各个吸附电极221，两个半圆盘电极层可以分别与直流电源DC电连接，也可以二者串接后与直流电源DC电连接，在这种情况下，基于上述相同的理由，设置每个半圆盘电极层与绝缘体22的未与基片S对应的区域的上表面之间距离(类似距离H2)的大小，应满足提高绝缘体22的未被基片S遮挡的区域的耐压，以保证绝缘体22不被击穿。

再如，在吸附电极221下方设置沿托盘径向设置的多个环形导电层，其分别对应绝缘体22沿其径向的多个环形区域内多个吸附电极，每个环形电极层用于实现在吸附电极221的下方借助导线串接与之对应的各个吸附电极221，并且，多个环形导电层可以分别与直流电源DC电连接，也可以串接后与直流电源DC电连接，在这种情况下，基于上述相同的理由，设置每个环形电极层与绝缘体22的未与基片S对应的区域的上表面之间距离(类似距离H2)的大小，应满足提高绝缘体22的未被基片S遮挡的区域的耐压，以保证绝缘体22不被击穿。

又如，各个吸附电极221仅借助在其下方设置的导线实现各个吸附电极221串联，导线与直流电源电连接，以实现各个吸附电极与直流电源电连接。在这种情况下，基于上述相同的理由，设置导线与绝缘体22的未与基片S对应的区域的上表面之间距离(类似距离H2)的大小，应同样满足提高绝缘体22的未被基片遮挡的区域的耐压，以保证绝缘体22不被击穿。优选地，导线与绝缘体上表面之间的间距＞0.1mm且≤0.5mm。

还需要说明的是，在实际应用中，还可以省略平板电极层，直接将每个吸附电极221与直流电源DC电连接，如图5所示，在这种情况下，只要设置每个吸附电极221与绝缘体22的未与基片S对应的区域的上表面之间距离H1的大小，满足提高绝缘体22的未被基片S遮挡的区域的耐压，以保证绝缘体22不被击穿即可。

作为另外一个技术方案，本发明还提供一种承载装置，该承载装置包括托盘，其中，该托盘采用上述实施例提供的托盘，具体地，承载装置还包括静电卡盘，在工艺过程中，承载多个基片的托盘传输至反应腔室内的静电卡盘上，用以实现同时对多个基片进行工艺。

本实施例提供的承载装置，其通过采用本发明提供的上述托盘，可以提高托盘的使用寿命，因而可以降低投入成本，从而可以提高经济效益。

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。

Claims (10)

1.一种托盘，所述托盘包括托盘本体和位于托盘本体上的绝缘体，在所述绝缘体上设置有多个用于承载基片的工艺位，并且，在所述绝缘体内设置有吸附电极；其特征在于，所述吸附电极的数量和位置与所述基片的数量和位置一一对应，借助每个吸附电极在其下方与直流电源电连接，以采用静电吸附方式固定与之对应的基片，并且，所述基片的面积大于与之对应的所述吸附电极的面积，用以遮挡所述吸附电极，以使所述吸附电极距离所述绝缘体的未被基片遮挡的区域上表面之间的距离为二者之间的倾斜距离。

2.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，在各个所述吸附电极的下方还设置有平板电极层，每个所述吸附电极在其下方通过导线均与所述平板电极层电连接，借助所述平板电极层与所述直流电源电连接，以实现各个所述吸附电极与所述直流电源电连接。

3.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，各个所述吸附电极借助在其下方设置的导线实现各个吸附电极串联，所述导线与所述直流电源电连接，以实现各个所述吸附电极与所述直流电源电连接。

4.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，每个所述吸附电极与所述绝缘体上表面之间的间距的范围在0.1～0.3mm。

5.根据权利要求2所述的托盘，其特征在于，每个所述吸附电极与所述平板电极层之间的间距≥0.4mm。

6.根据权利要求3所述的托盘，其特征在于，所述导线与所述绝缘体上表面之间的间距＞0.1mm且≤0.5mm。

7.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，所述吸附电极和所述基片均为圆形。

8.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，每个所述基片的直径和与之对应的所述吸附电极的直径的差值范围在0.3～2mm。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的托盘，其特征在于，所述基片包括蓝宝石衬底。

10.一种承载装置，包括用于承载基片的托盘，其特征在于，所述托盘采用权利要求1-9任意一项所述的托盘。