一种用于干法刻蚀图形化蓝宝石衬底的托盘结构的制作方法

[0001]
本实用新型涉及蓝宝石衬底加工技术领域，尤其是涉及一种用于干法刻蚀图形化蓝宝石衬底的托盘结构。


背景技术：

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随着近两年芯片的价格竞争愈演愈烈，降成本已经势在必行，特别是重要原物料pss将起到关键作用，国内企业开始思考通过技术层面的提升，在产品关键参数逐步改善，以及调整外延设备等措施，保障产品品质的同时提升效率和降低成本。
[0003]
基于铝托盘延展性和与晶片所含元素相近，目前pss所使用的托盘为铝材质，将蓝宝石晶片安装到托盘上一般借助摆片工装的方式，先把摆片工装放置在托盘上，再把蓝宝石晶片装到摆片工装的定位槽内，取下摆片工装，盖上托盘上盖。整个装片过程繁琐不易操作，要求操作人员具有较高的熟练程度及耐心，并且在装盖板的过程中一旦蓝宝石晶片发生移位，需要把晶片取下重新装片，造成晶片划伤的可能性非常大，完成一块托盘的装片正常要费时20分钟左右。另一方面由于铝的导热性不是特别好，每片晶片下方放置密封圈，通过下托盘平台上的氦气孔通入氦气给晶片降温，此过程中容易造成氦气泄露，导致刻蚀制程停止，需重新装片再生产，因此，严重影响生产效率。


技术实现要素：

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本实用新型的目的是提供一种用于干法刻蚀图形化蓝宝石衬底的托盘结构，解决现有托盘装片时，存在用时太长和造成划伤的风险，且刻蚀过程中容易造成氦气泄露，导致刻蚀制程停止的问题。
[0005]
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于干法刻蚀图形化蓝宝石衬底的托盘结构，包括托盘和盖在托盘上的上盖；所述托盘上设置有一组与待加工晶片相适配的晶片定位凹槽，还设置有圆环，所述圆环的内圈上设置有与托盘相适配的台阶，所述托盘置于台阶上，且在圆环的内壁与托盘的外壁间设置有密封圈。
[0006]
为提高托盘的散热性，所述托盘为碳化硅材料制得，所述上盖和圆环为铝材制得。
[0007]
为保证托盘的位置准确性，所述托盘相对于设置晶片定位凹槽的另一面上设置有与台阶相适配的沉台，所述圆环的内壁上还设置有定位凸起，所述沉台的外壁上设置有与定位凸起相适配的定位缺口。
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为方便上盖与圆环快速定位，所述圆环上设置有一组定位柱，所述上盖上设置有与定位柱相适配的定位孔。
[0009]
为保证上盖与圆环固定的可靠性，同时，方便拆装，所述圆环上还设置有一组螺丝孔，所述上盖上设置有一组与螺丝孔对应的螺丝固定孔，螺丝孔和螺丝固定孔上设置有连接固定的螺栓。
[0010]
为保证上盖和晶片配合的可靠性，所述上盖上设置有一组与晶片定位凹槽相适配的晶片让位孔，所述晶片让位孔上还设置有一组压在晶片边缘的压脚。
[0011]
本实用新型的有益效果：本实用新型通过托盘上设置一组晶片定位凹槽，可无需借助摆片工装，即可实现晶片的快速安装定位，简化了生产操作流程，提升了生产效率，也降低晶片划伤的风险。另一方面，托盘采用碳化硅材质，具有良好的导热性，可直接接触晶片并以热传导的方式降低晶片表面温度，托盘再经过其下方的氦气和底座降温，避免晶片下方采用密封圈和氦气孔的结构，易造成氦气泄漏，导致刻蚀制程停止的问题发生，从而提升制程的稳定性。所述托盘固定安装在圆环上，再通过圆环设置在刻蚀机的安装底座上，结构简单，安装方便。所述托盘与圆环采用台阶结构以及定位凸台和定位缺口的配合结构，实现快速定位安装，然后通过密封圈保证相互间的密封性。然后通过圆环上的定位柱与上盖上的定位孔配合，将上盖快速安装在圆环上，再通过螺栓实现上盖与圆环的固定，上盖上的压脚压紧晶片，从而实现晶片的固定，保证刻蚀时不会发生偏移。
[0012]
以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
附图说明
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图1为本实用新型的刻蚀腔体底座及托盘的立体示意图。
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图2为本实用新型的爆炸示意图。
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图3为本实用新型中上盖的俯视图。
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图4为本实用新型中托盘正面的立体图。
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图5为本实用新型中托盘背面的立体图。
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图6为本实用新型中圆环的立体图。
具体实施方式
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实施例，如图1至6所示，一种用于干法刻蚀图形化蓝宝石衬底的托盘结构，包括托盘2、盖在托盘2上的上盖1以及用于固定托盘2的圆环3。所述刻蚀机上设置有刻蚀腔体底座5，刻蚀腔体底座5周围设置有密封圈安装槽 6，密封圈安装槽6上装有圆环密封圈7，所述圆环3置于刻蚀腔体底座5上且圆环3与圆环密封圈7之间完全密封，但托盘2、圆环3的底部与刻蚀腔体底座5之间留有通入冷却气体的间隙，该间隙内通入冷却气体，优选氦气用于给圆环3及安装在圆环3中的托盘2进行冷却。
[0020]
所述托盘2上设置有一组与待加工晶片相适配的晶片定位凹槽201，用于晶片的快速安装定位。为保证托盘装配位置的精确性，所述圆环3的内圈上设置有与托盘2相适配的台阶302，所述托盘2置于台阶302上，且在圆环3 的内壁与托盘2的外壁间设置有密封圈4，保证托盘2与圆环3间的密封性，保证装片完成的托盘放置在刻蚀腔体底座上不发生氦气泄露。为便于密封圈4 的安装，所述圆环3上设置有密封圈槽301，密封圈4置于密封圈槽301内。所述托盘2相对于设置晶片定位凹槽201的另一面上设置有与台阶302相适配的沉台203，所述圆环3的内壁上还设置有定位凸起305，所述沉台203的外壁上设置有与定位凸起305相适配的定位缺口202，从而实现托盘2与圆环 3的快速定位安装。
[0021]
为提高托盘2的散热性，所述托盘2为碳化硅材料制得，碳化硅的导热性高，可直接接触晶片并以热传导的方式降低晶片表面温度。所述上盖1和圆环3为铝材制得。
[0022]
为实现上盖与圆环的快速配合安装，所述圆环3上对称设置有两个定位柱303，所述上盖1上设置有与定位柱303相适配的定位孔103。所述圆环3 上还设置有一组螺丝孔
304，所述上盖1上设置有一组与螺丝孔304对应的螺丝固定孔104，通过一组设置在螺丝孔304和螺栓固定孔104内的螺栓实现上盖1与圆环3间的固定。
[0023]
为保证装置完成的晶片刻蚀可行性，所述上盖1上设置有一组与晶片定位凹槽201相适配的晶片让位孔101，把需刻蚀的晶片表面裸露出来。所述晶片让位孔101上还设置有一组压在晶片边缘的压脚102，用于压住晶片边缘，保证刻蚀过程中晶片位置不发生移动。
[0024]
装片时圆环3放置在最底层，托盘2放置在所述圆环3的台阶302上，把待刻蚀晶片放置在托盘2设有的数个放置晶片的凹槽201内，然后使用上盖1 放置在托盘2和圆环3上方，通过上盖1上的螺栓固定孔104与圆环3上的螺丝孔304配合，通过螺丝锁紧完成刻蚀装盘整个流程。
[0025]
以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。