[實(shí)用新型]分體式PSS刻蝕托盤治具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520515294.1
• 申請(qǐng)日: 2015-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN204905227U
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏臻;孫智江;賈辰宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海迪科（南通）光電科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/673
• 分類號(hào): H01L21/673
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

PSS刻蝕的對(duì)象是藍(lán)寶石襯底，屬于微米級(jí)加工工藝，工藝要求之一是片內(nèi)均勻性高(<3%)，特別是要求邊緣區(qū)域的圖形要對(duì)稱且不能有粘連。隨著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提升,邊緣區(qū)域的質(zhì)量越來越受重視，隨之而來的是對(duì)邊緣問題的處理能力構(gòu)成了各PSS廠家，乃至于ICP設(shè)備廠商的核心競爭力，而在該工藝中托盤治具是影響邊緣問題的關(guān)鍵因素。

目前,市場上用于PSS刻蝕的托盤治具有大約以下2種結(jié)構(gòu)。

結(jié)構(gòu)一:金屬托盤配合石英蓋板。這種治具的優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡單，制造成本低廉。缺點(diǎn)是，由于刻蝕的晶圓需要靠石英的邊緣進(jìn)行壓片，而石英材質(zhì)不具備延展性，較脆弱。所以，經(jīng)常會(huì)發(fā)生石英盤壓邊處崩損的事故。特別地，為了刻蝕副產(chǎn)物揮發(fā)的方便，石英蓋板的上表面距晶圓被刻蝕的上表面的高度要低。換句話講，為了保證刻蝕的均勻性，石英蓋板必須做薄，這就進(jìn)一步降低了石英蓋板的強(qiáng)度，使得蓋板更易損壞。此外，由于與晶圓直接接觸的材料為石英，而石英是絕緣體，這將導(dǎo)致等離子場在靠近晶圓邊緣的地方由于絕緣體的影響，而發(fā)生電場的偏轉(zhuǎn)，從而使得邊緣區(qū)域的刻蝕速率與整體有較大差距，并且由于電場的偏轉(zhuǎn)，刻蝕出來的圖形的形貌也不會(huì)對(duì)稱。而不對(duì)稱的PSS結(jié)構(gòu)在外延生長過程中會(huì)產(chǎn)生不期望的異常結(jié)構(gòu)。

結(jié)構(gòu)二:金屬托盤配合金屬蓋板。這種治具的優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡單，制造成本較低廉，邊緣效應(yīng)不明顯。缺點(diǎn)是，金屬蓋板在刻蝕過程中直接接觸高能等離子體，蓋板的材質(zhì)本身也會(huì)參與到物理化學(xué)反應(yīng)中去。生成物的成分更加復(fù)雜，對(duì)設(shè)備的保養(yǎng)周期造成影響。同樣地，為了保證副產(chǎn)物可以順利被抽走，金屬蓋板必須要薄，但金屬自身的延展性會(huì)使得金屬蓋板在使用過程中發(fā)生形變，從而導(dǎo)致冷卻問題的發(fā)生。

由于治具的結(jié)構(gòu)與材料的成分比例都會(huì)對(duì)ICP刻蝕設(shè)備的反射功率構(gòu)成影響，或者說，一定的治具結(jié)構(gòu)和材料成分是與設(shè)備的其他硬件結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)、相匹配的。這就意味著一旦治具結(jié)構(gòu)和成分確定后，設(shè)備的其他硬件機(jī)構(gòu)也就基本定型了。如果要進(jìn)行治具類型的更換,就必然會(huì)涉及到設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)的變更，改造的成本與工作量都會(huì)顯著上升。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于解決一種ICP刻蝕中使用的治具設(shè)計(jì)方案，既可以減弱ICP刻蝕中普遍存在的邊緣效應(yīng)(保證邊緣圖形對(duì)稱且不粘連)，又可以延長治具的使用壽命,同時(shí)還能夠簡化治具的使用與操作。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的一種分體式PSS刻蝕托盤治具，包括由石英、金屬或者陶瓷材料制成的托盤、由石英材料制成的蓋板以及復(fù)數(shù)個(gè)由金屬材料制成的壓環(huán)，所述的托盤上排列放置多個(gè)晶圓片，所述的蓋板上設(shè)置有多個(gè)開孔，每個(gè)所述的開孔的位置與托盤上的晶圓片的位置相對(duì)應(yīng)以使晶圓片從開孔處露出，每個(gè)所述的開孔的邊緣嵌套有壓環(huán)，所述的壓環(huán)呈環(huán)形并壓在晶圓片的周向邊緣。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的蓋板的厚度為3~6mm。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，每個(gè)所述的開孔內(nèi)壁設(shè)置有用于與壓環(huán)嵌套安裝的搭階。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的壓環(huán)具有用于壓緊晶圓片的小爪或內(nèi)環(huán)。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的晶圓片具有定位邊，所述的壓環(huán)、開孔也配合設(shè)置有定位邊。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的壓環(huán)的厚度與開孔的深度相適應(yīng)。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，還包括定位盤，用于將晶圓片放入到托盤預(yù)定位置。

由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型將石英件的優(yōu)點(diǎn)與金屬件的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合了起來，對(duì)邊緣效應(yīng)有較好的改善效果，特別地，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中提到的治具可以起到良好的替代與改造作用，可以既保證邊緣圖形得到有效優(yōu)化，而成分比例又相對(duì)穩(wěn)定，從而節(jié)省了設(shè)備整體改造帶來的成本與人工損耗。

附圖說明

圖1描述了根據(jù)本實(shí)用新型的分體式PSS刻蝕托盤治具的托盤的主視圖；

圖2描述了根據(jù)本實(shí)用新型的分體式PSS刻蝕托盤治具的蓋板的主視圖；

圖3描述了根據(jù)本實(shí)用新型的分體式PSS刻蝕托盤治具的蓋板的局部剖視圖；

圖4描述了根據(jù)本實(shí)用新型的分體式PSS刻蝕托盤治具的壓環(huán)的主視圖；

圖5描述了根據(jù)本實(shí)用新型的分體式PSS刻蝕托盤治具的壓環(huán)的局部剖視圖；

圖6描述了另一個(gè)實(shí)施例中分體式PSS刻蝕托盤治具的壓環(huán)的主視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。