CN208861953U - 一种刻蚀承载盘 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于半导体制造设备领域，尤其涉及一种具有导热槽的刻蚀承载盘，包括盘体和盖板，所述盘体上具有复数个放置晶片的晶片凹槽以及固定盖板的固定孔，所述盖板与晶片凹槽对应位置设置暴露晶片的通孔，其特征在于，所述盘体为铝盘，所述盘体表面设置有至少一个与盘中心呈同心圆排列的第一导热槽。本实用新型采用成本低、可塑性强、导热性能高铝材质盘体替代传统的碳化硅盘体，并且在铝盘体表面设置交叉的第一导热槽和第二导热槽，从而省略传统的置于晶片凹槽底部的氦气孔，一方面可以实现刻蚀承载盘的高效导热和散热，另一方面，同时改善了刻蚀时氦气孔中氦气吹气晶片而产生的刻蚀不均匀现象，以及提高了刻蚀速率。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体制造设备领域，尤其涉及一种具有导热槽的刻蚀承载盘。
背景技术
参看附图1~3,现有技术中的刻蚀载盘包括盘体100和盖板200，盘体100上具有复数个放置晶片S的晶片凹槽110以及固定盖板200的固定孔120，盖板200与晶片凹槽110对应位置设置暴露晶片S的通孔210以及与盘体100固定的固定孔220。盖板200用于遮盖和保护盘体100，防止刻蚀气体刻蚀盘体100。螺丝、螺栓、螺钉等固定连接件23可以插入固定孔120和固定孔220内将盖板200固定于盘体100表面，以遮盖和保护盘体100。
盘体100通常为碳化硅盘，并且晶片凹槽110的底部设置至少一个以上的氦气通孔130，在刻蚀过程中，氦气流（图3中虚线箭头所示）通过氦气通孔130进入晶片凹槽110的底部对其中的晶片S进行冷却，防止温度过高损伤晶片。而氦气流在冷却的同时也可以将晶片S吹起，导致晶片S不能水平放置或者不稳定放置于晶片凹槽110内，进而影响刻蚀均匀性。
发明内容
为解决以上问题，本实用新型采用导热槽替代氦气通孔，并将盘体设计为铝盘，从而制作成高导热载盘。具体如下：
一种刻蚀承载盘，包括盘体和盖板，所述盘体上具有复数个放置晶片的晶片凹槽以及固定盖板的固定孔，所述盖板与晶片凹槽对应位置设置暴露晶片的通孔，其特征在于，所述盘体为铝盘，所述盘体表面设置有至少一个与盘中心呈同心圆排列的第一导热槽。
进一步地，所述盘体表面还设置有与第一导热槽交叉的放射状第二导热槽。
进一步地，所述第二导热槽沿盘体表面横穿晶片凹槽底部。
进一步地，所述第一导热槽的个数大于或等于晶片凹槽的圈数。
进一步地，所述第一导热槽的宽度为3~5毫米，所述第二导热槽的宽度为3~5毫米。
进一步地，所述第一导热槽的深度为0.5~1毫米，所述第二导热槽的深度为0.5~1毫米。
进一步地，所述通孔边缘为倾斜的倒角结构。
进一步地，所述倒角的弧度为30~45度。
进一步地，所述晶片凹槽的一侧还设置有便于取放晶片的孔状结构。
本实用新型采用成本低、可塑性强、导热性能高铝材质盘体替代传统的碳化硅盘体，并且在铝盘体表面设置交叉的第一导热槽和第二导热槽，从而省略传统的置于晶片凹槽底部的氦气孔，一方面可以实现刻蚀承载盘的高效导热和散热，另一方面，同时改善了刻蚀时氦气孔中氦气吹气晶片而产生的刻蚀不均匀现象，以及提高了刻蚀速率；另外，可以避免MESA光阻碳化的现象，提高刻蚀速率。
附图说明
图1为传统的刻蚀承载盘的盘体之俯视结构示意图。
图2为传统的刻蚀承载盘的盖板之俯视结构示意图.
图3为沿1和图2线A-A’和线B-B’之盘体和盖板组合横截面图。
图4为本实用新型之刻蚀载盘俯视结构示意图。
图5为图4虚线框的截面放大示意图。
图6为沿图4线C-C’之盘体和盖板组合横截面图。
具体实施方式
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
参看附图4，本实用新型公开的一种刻蚀承载盘，包括盘体10和盖板，盘体10上具有复数个放置晶片的晶片凹槽11以及固定盖板20的固定孔15。
在目前LED芯片制作过程中，由于ICP蚀刻的材料主要是硬度很高的外延层和蓝宝石衬底，所以蚀刻时需要高强度的等离子密度进行蚀刻，而目前常用的碳化硅材料硬度高，性能稳定，因此，LED行业中广泛应用碳化硅材料制作ICP蚀刻的载盘。但是碳化硅材料成本高、价格贵、可塑性较低，导热性较差，在进行ICP蚀刻时，当GaN的蚀刻速率达到2000A/min时，晶片表面的MESA光阻开始出现碳化，影响产品性能，所以使用碳化硅载盘，无法达到更高的蚀刻速率。
本实用新型则使用成本低、可塑性强、导热性能更高的铝材质的承载盘作为盘体10，用以解决传统碳化硅载盘导热性能差、蚀刻速率低的问题。
如图4所示，盘体10表面设置有至少一个与盘中心呈同心圆排列的第一导热槽12。与传统的刻蚀承载盘相比，本实用新型的盘体10省略了传统的氦气通孔21，采用第一导热槽12代替，一方面起到了对晶片的导热散热和冷却功能，另一方便避免了氦气吹气晶片而产生刻蚀不均匀的现象。
晶片凹槽11的一侧还设置有便于取放晶片的孔状结构13，在实际使用时，为了便于操作人员的取放晶片操作，可以将孔状结构13设置于与盘体10横向中心线呈45度倾斜角的位置。
第一导热槽12的个数大于或等于晶片凹槽11的圈数，对此不作特别限制。本实施例中以2圈晶片凹槽11示例，设置3个第一导热槽12。
进一步地，如图5所示，第一导热槽12可以沿盘体10表面横穿晶片凹槽11的底部，利用对晶片凹槽11中晶片进行导热和散热；也可以环绕盘体10中心在盘体表面的任意位置设置，对此不作特殊限制。
为了进一步加强刻蚀承载盘的导热效果，还可以在盘体10表面还设置与第一导热槽12交叉的放射状第二导热槽14。同样地，第二导热槽14沿盘体10表面横穿晶片凹槽11的底部；第二导热槽14的个数与外圈晶片凹槽11数目一致。
参看附图6，为实现优良的导热效果，原则上第一导热槽12和第二导热槽14的宽度越大越好，深度越深越好。例如，优选第一导热槽12和第二导热槽14的深度大于晶片凹槽11的深度。但为了保证盘体10的承载力度以及实现晶片的放置承载功能，本实施例中设计第一导热槽12和第二导热槽14的宽度均为3~5毫米，深度均为0.5~1毫米。
盖板20与晶片凹槽11对应位置设置暴露晶片的通孔21以及与盘体10固定的固定孔22。螺丝、螺栓、螺钉等固定连接件23可以插入固定孔22和盘体10上的固定孔15内，用于将盖板20和盘体10固定连接。
盖板20与晶片凹槽11对应位置设置暴露晶片的通孔21，通孔21边缘Y为倾斜的倒角结构，倒角的弧度为30~45度。盖板20可以阻挡刻蚀等离子体对盘体10的直接损伤，为防止盖板20与等离子体的反应，盖板20常采用绝缘性材料制成，例如石英。石英盖板20通孔21的边缘为倒角设计，可避免边缘等离子溅射，导致晶片边缘蚀刻速率偏慢。
本实用新型可以使等离子体的蚀刻速率达到2000~4000A/min，避免出现MESA光阻碳化的现象，大大提高了蚀刻速率，降低生产成本。
应当理解的是，上述具体实施方案为本实用新型的优选实施例，本实用新型的范围不限于该实施例，凡依本实用新型所做的任何变更，皆属本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种刻蚀承载盘，包括盘体和盖板，所述盘体上具有复数个放置晶片的晶片凹槽以及固定盖板的固定孔，所述盖板与晶片凹槽对应位置设置暴露晶片的通孔，其特征在于，所述盘体为铝盘，所述盘体表面设置有至少一个与盘中心呈同心圆排列的第一导热槽。
2.根据权利要求1所述的一种刻蚀承载盘，其特征在于，所述盘体表面还设置有与第一导热槽交叉的放射状第二导热槽。
3.根据权利要求2所述的一种刻蚀承载盘，其特征在于，所述第二导热槽沿盘体表面横穿晶片凹槽底部。
4.根据权利要求1所述的一种刻蚀承载盘，其特征在于，所述第一导热槽的个数大于或等于晶片凹槽的圈数。
5.根据权利要求2所述的一种刻蚀承载盘，其特征在于，所述第二导热槽的个数等于外圈晶片凹槽数目。
6.根据权利要求2所述的一种刻蚀承载盘，其特征在于，所述第一导热槽的宽度为3~5毫米，所述第二导热槽的宽度为3~5毫米。
7.根据权利要求2所述的一种刻蚀承载盘，其特征在于，所述第一导热槽的深度为0.5~1毫米，所述第二导热槽的深度为0.5~1毫米。
8.根据权利要求1所述的一种刻蚀承载盘，其特征在于，所述通孔边缘为倾斜的倒角结构。
9.根据权利要求8所述的一种刻蚀承载盘，其特征在于，所述倒角的弧度为30~45度。
10.根据权利要求1所述的一种刻蚀承载盘，其特征在于，所述晶片凹槽的一侧还设置有便于取放晶片的孔状结构。
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