承载装置及等离子体加工设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微电子加工技术领域，具体涉及一种承载装置及等离子体加工设备。
【背景技术】
[0002]在集成电路的制造过程中，通常采用物理气相沉积(Physical VaporDeposit1n,以下简称PVD)技术进行在晶片上沉积金属层等材料的沉积工艺。在进行工艺的过程中，通常需要在反应腔室内设置承载装置，承载装置主要具有承载晶片、向晶片提供偏压和冷却以及配合机械手实现对晶片的装卸等的功能。
[0003]图1为现有的承载装置的剖视图。如图1所示，承载装置包括基座10、衬环11、基座驱动机构12、压环13、挡环15、顶针16和顶针驱动机构17。其中，基座10用于承载晶片14 ;基座驱动机构12用于驱动基座10上升或下降；压环13具有沿其环孔孔壁间隔设置的多个压爪131 (如图2A所示)；衬环11用于在进行工艺时保护反应腔室的底部不被等离子体溅射，并且压环13在装卸晶片14时由衬环11支撑。顶针16的数量为三个(如图2B所示)，且沿基座10的周向分布，用以在装卸晶片14时承载晶片14 ;顶针驱动机构17用于驱动三个顶针16上升或下降，以使顶针16配合机械手完成晶片14的装卸；挡环15环绕在基座10的外周壁上，且位于压环13的下方，用以阻挡等离子体自压环13与晶片14在相邻的两个压爪131之间形成的间隙穿过；并且，挡环15由沿基座10的周向间隔设置的三瓣弧形部组成，且相邻两个弧形部之间的间隙与顶针16相对应，以使顶针16在上升时其顶端能够穿过该间隙,如图2C所示。
[0004]下面对装载晶片14的工作流程进行详细描述。具体地，基座10处于用于装卸晶片14的装卸位置，且顶针16位于最低位置，在该最低位置，顶针16的用于承载晶片14的承载面161闻于基座10的上表面；机械手将晶片14置于顶针16的承载面161上；顶针驱动机构17驱动承载有晶片14的三个顶针16上升，在此过程中，通过顶针16的斜面162与压环13的斜面131相接触并在竖直方向上交错移动，而间接实现压环13与基座10的定位；之后，顶针16停止上升；基座驱动机构12驱动基座10上升至工艺位置，在此过程中，基座10的上表面自顶针16的承载面161托起晶片14，并继续上升，直至到达工艺位置，在该工艺位置，压环13通过自身重力使其压爪131压紧基座10上的晶片14的边缘区域；顶针驱动机构17驱动空载的三个顶针16下降，以返回最低位置，从而完成晶片14的装载。
[0005]上述承载装置在实际应用中不可避免地存在以下问题:
[0006]其一，由于除了需要借助顶针16配合机械手完成基片14的装卸之外，为了保证压环13与基座10的同轴度满足工艺要求，还需要借助顶针16实现压环13与基座10的定位，导致工作流程繁琐，从而降低了工艺效率。而且，由于压环13是通过以三个顶针16环绕形成的中心为基准，而间接实现与基座10的定位，这使得压环13与基座10的同轴度因调整顶针16与基座10之间的定位的难度较大而很难保证，从而降低了定位的准确度。
[0007]其二，由于需要同时设置两套驱动机构，即:基座驱动机构12和顶针驱动机构17，来分别驱动基座10和顶针16作升降运动，导致承载装置的结构复杂、制造成本高。
【发明内容】
[0008]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供了一种承载装置及等离子体加工设备，其可以直接实现压环与基座的定位，从而不仅可以提高定位的准确度、简化工作流程，而且还可以简化设备结构、降低制造成本。
[0009]为实现本发明的目的而提供一种承载装置，其包括基座、基座驱动机构、压环和挡环，所述基座用于承载被加工工件；所述基座驱动机构用于驱动所述基座上升至工艺位置或下降至卸载位置；所述压环用于在所述基座位于所述工艺位置时压紧置于基座上的被加工工件的边缘区域；所述挡环环绕在所述基座的外周壁上，且位于所述压环的下方，所述压环与挡环彼此相对的表面包括一对导向环面，该对导向环面相对于所述基座竖直方向上的中心线向外倾斜相同角度；并且，在所述基座驱动机构驱动所述基座上升的过程中，该对导向环面彼此接触且交错移动，以实现所述压环与基座的定位。
[0010]其中，所述压环与挡环彼此相对的表面还包括环绕在所述导向环面的外侧的至少一对遮挡环面，且在所述基座处于工艺位置时，每对遮挡环面彼此接触，或者具有使等离子体无法通过的预定间隙。
[0011]其中，在一对遮挡环面的其中一个遮挡环面上设置有具有弹性的导电部件，且在所述基座处于工艺位置时，所述导电部件通过该对遮挡环面的挤压而与二者相互接触，以使所述压环与挡环导通。
[0012]其中，在一对遮挡环面的其中一个遮挡环面上设置有安装凹槽，所述导电部件的其中一部分位于所述安装凹槽内，其中另一部分位于所述安装凹槽外。
[0013]其中，所述安装凹槽包括燕尾槽、矩形槽或者楔形槽。
[0014]其中，所述导电部件包括螺旋状的诱电线圈或者金属簧片。
[0015]其中，所述导电部件采用闭合的环形结构，且环绕在所述导向环面的外侧。
[0016]其中，所述压环的环孔直径不小于所述被加工工件的直径，并且所述压环具有沿其环孔孔壁间隔设置的多个压爪，所述多个压爪在所述基座处于工艺位置时，叠置在置于所述基座上的被加工工件的边缘区域。
[0017]其中，在所述基座上表面上，所述挡环的投影覆盖所述压环的环孔与被加工工件的边缘在各个相邻两个压爪之间形成的间隙，用以阻挡等离子体自该间隙穿过。
[0018]优选的，所述挡环采用闭合的环形结构。
[0019]其中，所述承载装置还包括衬环，所述衬环环绕在所述压环的外围设置，且所述衬环的底端向内弯曲并延伸至所述压环的下方，用以在所述基座处于所述装卸位置时支撑所述压环；并且在所述基座处于所述工艺位置时，所述衬环内壁与压环上表面形成封闭的表面，以阻挡等离子体到达所述基座的下方。
[0020]其中，所述挡环与基座之间借助金属紧固件固定在一起，且所述金属紧固件将所述挡环与基座导通。
[0021]优选的，所述挡环采用金属材料制作。
[0022]优选的，所述金属材料包括不锈钢、铝、钛或铜。
[0023]作为另一个技术方案，本发明还提供一种等离子体加工设备，包括反应腔室，所述承载装置设置在所述反应腔室内，用以承载被加工工件，所述承载装置采用了本发明提供的上述承载装置。
[0024]本发明具有下述有益效果:
[0025]本发明提供的承载装置，其通过在基座上升至工艺位置的过程中，借助压环与挡环的相对于基座竖直方向上的中心线向外倾斜相同角度的导向环面彼此接触且交错移动，可以使压环利用自身重力而直接实现与基座的定位，这与现有技术中利用顶针与压环定位而间接使压环与基座定位相比，可以提高压环与基座的同轴度，从而可以提高定位的准确度；而且，由于无需再使用顶针定位，这可以省去顶针上升进行定位的过程以及驱动顶针升降的顶针驱动机构，从而不仅可以简化工作流程、提高工作效率，而且还可以简化承载装置的结构，降低制造成本。
[0026]本发明提供的等离子体加工设备，其通过采用本发明提供的承载装置，不仅可以简化工作流程、提高工作效率，而且还可以简化承载装置的结构，降低制造成本。
【附图说明】
[0027]图1为现有的承载装置的剖视图；