[發明專利]一種晶片承載裝置及刻蝕設備

有效

• 申請號: 202010031142.X
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN113113342B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 王子榮;陸前軍;陳術文
• 申請（專利權）人: 廣東中圖半導體科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/687
• 分類號: H01L21/687;H01L21/673;H01L21/67
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發明屬于半導體制造相關領域，公開了一種晶片承載裝置及刻蝕設備，其中晶片承載裝置包括放置有晶片的托盤，以及置于所述托盤上且壓緊所述晶片的蓋板，所述托盤和所述蓋板之間絕緣設置并形成電容。本發明通過托盤和蓋板之間絕緣設置并形成電容，能夠弱化射頻系統在蓋板上形成的鞘層的強度和厚度，進而減小在晶片邊緣產生的向蓋板方向偏轉的附加電場力，減弱帶電粒子在刻蝕過程中的偏轉，控制刻蝕過程中圖形的畸變，有效改善晶片邊緣的刻蝕均一性，降低甚至完全消除邊緣圖形畸變。

技術領域

本發明涉及半導體制造相關領域，尤其涉及一種晶片承載裝置及刻蝕設備。

背景技術

圖形化藍寶石襯底(Patterned?Sapphire?Substrate)技術是LED照明領域主流的襯底技術，能夠有效的降低外延晶體缺陷，改善外延質量，同時通過圖形參數設定提升外量子提取率并在一定程度上調控光輸出方向。

目前圖形化藍寶石襯底的主流制備方式，是采用ICP刻蝕進行圖形化的最終加工，而ICP刻蝕設備對藍寶石晶片的加工過程中又涉及一種承載裝置，用于承載、夾持藍寶石晶片，使其在刻蝕工藝腔體中保持所需的工藝狀態。

圖1是目前主流的承載裝置示意圖，包括托盤101、環形的蓋板102、螺絲103、密封圈104等幾個部件，且托盤101、蓋板102由鋁材料制作而成，托盤101上設置凸臺105，凸臺105上設有放置密封圈104的凹槽以及貫穿凸臺105的通孔106，螺絲103一般采用鋼或其他硬質材料，密封圈104一般采用含F量高的橡膠制備。其特點是，托盤101和蓋板102之間密切接觸，蓋板102通過若干壓爪壓緊晶片107，晶片107通過密封圈104與凸臺105保持密封，最后托盤101、蓋板102、晶片107、密封圈104通過螺絲103緊固。

采用現有的承載裝置進行刻蝕時，晶片邊緣可分為兩大區域，一是晶片107與蓋板102不接觸的區域即邊緣區域，一是晶片107與蓋板102接觸的區域即壓爪區域；晶片邊緣在刻蝕過程中及完成后都會存在圖形畸變即圖形對稱性差的現象，如圖2所示，圖2示出了藍寶石晶片完成圖形化后中心區域與邊緣區域以及壓爪區域的圖形對比，其邊緣區域及壓爪區域明顯存在圖形畸變，這是由于蓋板102與托盤101接觸而導通，蓋板102表面和晶片107表面均會在射頻作用下產生鞘層(即用來給帶電粒子進行加速的電場)，從而形成電荷富集區域，由于蓋板102表面和晶片107表面形成的電荷富集區強度不同，導致兩者之間會形成電勢差，進而會在晶片107邊緣產生向蓋板102方向偏轉的附加電場力(即圖3所示的電場分量Ex)，其會改變帶電粒子轟擊的運動方向，使帶電粒子發生偏轉，且電場分量Ex越大，帶電粒子偏轉越嚴重，在刻蝕過程中的垂直性就越差，從而導致邊緣區域及壓爪區域的圖形產生嚴重畸變，此類畸變會嚴重影響外延過程中外延晶體的生長，影響外延質量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種晶片承載裝置及刻蝕設備，能夠有效改善晶片邊緣的刻蝕均一性，降低甚至完全消除邊緣圖形畸變。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種晶片承載裝置，包括放置有晶片的托盤，以及置于所述托盤上且壓緊所述晶片的蓋板，所述托盤和所述蓋板之間絕緣設置并形成電容。

作為優選，所述托盤與所述蓋板之間形成間隙，并通過所述間隙絕緣。

作為優選，所述托盤與所述蓋板之間通過緊固件連接，所述緊固件與所述托盤和所述蓋板中的至少一個絕緣。

作為優選，所述間隙內填充有絕緣氣體或絕緣材料。

作為優選，所述托盤和所述蓋板形成所述間隙的表面均附有絕緣膜層。

作為優選，所述托盤形成所述間隙的表面上的所述絕緣膜層的厚度為第一厚度，所述蓋板形成所述間隙的表面上的所述絕緣膜層的厚度為第二厚度，所述間隙的距離為所述第一厚度和所述第二厚度之和。