各區域冷卻溫度不同的襯底托盤的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種各區域冷卻溫度不同的襯底托盤，上托盤設有中心凹位、凹位中圈和凹位外圈；下托盤設有的中心凹槽、凹槽中圈和凹槽外圈的位置與上托盤上的中心凹位、凹位中圈和凹位外圈相對應；橫截面為階梯形的密封圈設置在中心凹槽、凹槽中圈和凹槽外圈中與密封圈相適應的階梯形密封槽內，所述的凹槽外圈由內向外為向下的斜坡面，并在斜坡面的下端設有儲氣槽；所述的凹槽中圈由內向外為向下的斜坡面；所述的凹槽中圈的斜坡面與水平面的夾角小于凹槽外圈的斜坡面與水平面的夾角。能使襯底的各個部分冷卻溫度不同，從而保證襯底蝕刻的均勻性；保證上托盤與襯底之間的密封性，有效防止離子對下托盤的蝕刻，延長下托盤的使用壽命。
【專利說明】各區域冷卻溫度不同的襯底托盤
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種襯底托盤，具體是一種各區域冷卻溫度不同的襯底托盤。
【背景技術】
[0002]在半導體領域為了在襯底表面形成薄膜，或加工想要的圖案(干刻)，廣泛使用到離子進行作業，襯底進行離子處理的主要工藝為等離子化學氣相沉積工藝，以及等離子蝕刻工藝。一般來說，制作LED使用的藍寶石規格為2英寸，4英寸，6英寸等小型襯底。在加工這些小型襯底時，為提高生產效率，加工時一次會進行多片加工，這就需要使用襯底托盤裝載多片襯底，并將其運送至設備腔體內。同時起到固定襯底，并有效冷卻襯底的作用。
[0003]但是作為LED上游工序，襯底中的蝕刻工藝是在熱傳導效率相對偏低的藍寶石襯底上進行，工藝過程為先使用光刻膠，而后使用圖案(干刻)整齊排列的光罩進行曝光工藝處理，部分光刻膠被光刻掉，保留下來的光刻膠形成圓柱形，供后續等離子蝕刻工藝使用。由于光刻膠對熱比較敏感，但是等離子的均勻性不佳，在蝕刻過程中中心部位的等離子強度最大，越往外中圈，外圈的等離子強度會降低。冷卻溫度是影響襯底蝕刻速度的決定性因素，溫度越低襯底蝕刻的速度越快，雖然襯底托盤和襯底的溫度可以調整到一定水平，但由于離子的強度有所差異，導致襯底托盤中心部位被蝕刻的速度最快，越往外圈蝕刻的速度越慢，那么整盤產品品質的均一性就會受影響。因此如何冷卻蝕刻工藝中產生的熱量，顯得尤為重要。襯底托盤的設計很大程度上影響著蝕刻工藝的結果。
[0004]如圖1和圖3所示，現有的襯底托盤上的作業是把光刻膠刻到襯底30上，為了達到對襯底30及上托盤10，下托盤20進行有效冷卻，讓氣體通過通氣孔24注入進來。另外襯底30裝到上托盤10上后，上托盤10和下托盤20結合時，上托盤10的凹位不能完全覆蓋下托盤20上的凹槽，會出現空隙，在進行蝕刻時，等離子會蝕刻掉下托盤20的凹槽部分，并直接接受曝光，使得下托盤20使用壽命縮短。
【發明內容】
[0005]針對上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種各區域冷卻溫度不同的襯底托盤，能使襯底托盤各個部分的冷卻溫度不同，從而保證襯底蝕刻的均勻性；保證上托盤與襯底之間的密封性，有效防止等離子對下托盤的蝕刻，延長下托盤的使用壽命。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種各區域冷卻溫度不同的襯底托盤，包括上托盤、下托盤和通氣孔，上托盤設有中心凹位、凹位中圈和凹位外圈，中心凹位置于上托盤的圓心處，凹位中圈置于中心凹位的外側，并圍繞著中心凹位，凹位外圈置于凹位中圈的外側，并圍繞著凹位中圈；下托盤設有的中心凹槽、凹槽中圈和凹槽外圈的位置與上托盤上的中心凹位、凹位中圈和凹位外圈相對應；所述的中心凹槽、凹槽中圈和凹槽外圈內各設有一個通氣孔，還包括橫截面為階梯形的密封圈，所述密封圈設置在中心凹槽、凹槽中圈和凹槽外圈中與密封圈相適應的階梯形密封槽內，所述的凹槽外圈由內向外為向下的斜坡面I，并在斜坡面I的下端處設有儲氣槽；所述的凹槽中圈由內向外為向下的斜坡面II ;所述的凹槽中圈的斜坡面II與水平面的夾角小于凹槽外圈的斜坡面I與水平面的夾角。
[0007]與現有技術相比，本實用新型將凹槽中圈設置成由內向外的向下斜坡面結構，凹槽外圈設置成由內向外的向下斜坡面和儲氣槽結構，這樣在襯底進行等離子蝕刻工藝時，從下托盤中的通氣孔中輸入冷氣，由于上述的結構使得氣體的冷卻量從托盤中心向邊緣呈遞增趨勢，冷卻溫度是影響襯底蝕刻速度的決定性因素，溫度越低襯底蝕刻的速度越快；由于蝕刻時襯底中心接收的等離子強度最大，然后向邊緣減弱；這樣就會使襯底各個部分的蝕刻速度保持一致，從而保證襯底蝕刻的均勻性；另外在下托盤上設有橫截面積為階梯形的密封圈，這樣在襯底放置在上下托盤之前并被夾緊后，能保證上托盤和襯底形成密封面，在進行等離子蝕刻時，離子氣體不會接觸到下托盤，從而延長下托盤的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是現有技術的剖視圖；
[0009]圖2是本實用新型的結構分解圖；
[0010]圖3是圖1中A處的局部放大圖；
[0011]圖4是圖2的縱向剖視圖；
[0012]圖5是圖4中B處的局部放大圖。
[0013]圖中:10、上托盤，11、凹位外圈，12、凹位中圈，13、中心凹位，20、下托盤，21、凹槽外圈，22、凹槽中圈，23、中心凹槽，24、通氣孔，25、儲氣槽，26、斜坡面II，27、密封圈，30、襯
。`【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0015]如圖2、圖4和圖5所示，本實用新型包括上托盤10、下托盤20和通氣孔24，上托盤10設有中心凹位13、凹位中圈12和凹位外圈11，中心凹位13置于上托盤10的圓心處；凹位中圈12置于中心凹位13的外側，并圍繞著中心凹位13 ;凹位外圈11置于凹位中圈12的外側，并圍繞著凹位中圈12 ;下托盤20設有的中心凹槽23、凹槽中圈22和凹槽外圈21的位置與上托盤10上的中心凹位13、凹位中圈12和凹位外圈11相對應；所述的中心凹槽23、凹槽中圈22和凹槽外圈21內各設有一個通氣孔24，還包括橫截面為階梯形的密封圈27，所述密封圈27設置在中心凹槽23、凹槽中圈22和凹槽外圈21中與密封圈27相適應的階梯形密封槽內，所述的凹槽外圈21由內向外為向下的斜坡面I，并在斜坡面I的下端處設有儲氣槽25 ;所述的凹槽中圈22由內向外為向下的斜坡面II 26 ;所述的凹槽中圈22的斜坡面II 26與水平面的夾角小于凹槽外圈21的斜坡面I與水平面的夾角。
[0016]使用時，將襯底30放置在上下托盤之間，并進行夾緊，然后使用等離子氣體對襯底30的上表面進行蝕刻處理，此時冷卻氣體通過通氣孔24進入下托盤20，由于中心凹槽23、凹槽中圈22和凹槽外圈21內的結構不同，會使得冷氣量在中心凹槽23、凹槽中圈22和凹槽外圈21內的分布不同，對襯底30進行冷卻，從而使襯底30的溫度從中心向邊緣依次降低，由于等離子氣體的強度是從中心向邊緣依次遞減，這樣就會使襯底30各個部分的蝕刻速度保持一致，從而保證襯底30蝕刻的均勻性；另外橫截面為階梯形的密封圈27能將襯底30與上托盤10之間的結合部很好地密封，從而保證等離子氣體不會接觸到下托盤10，從而延長下托盤20的使用壽命。
【權利要求】
1.一種各區域冷卻溫度不同的襯底托盤，包括上托盤(10)、下托盤(20)和通氣孔(24)，上托盤(10)設有中心凹位(13)、凹位中圈(12)和凹位外圈(11)，中心凹位(13)置于上托盤(10)的圓心處；凹位中圈(12)置于中心凹位(13)的外側，并圍繞著中心凹位(13);凹位外圈(11)置于凹位中圈(12)的外側，并圍繞著凹位中圈(12);下托盤(20)設有的中心凹槽(23)、凹槽中圈(22)和凹槽外圈(21)的位置與上托盤(10)上的中心凹位(13)、凹位中圈(12)和凹位外圈(11)相對應；所述的中心凹槽(23)、凹槽中圈(22)和凹槽外圈(21)內各設有一個通氣孔(24)，其特征在于，還包括橫截面為階梯形的密封圈(27)，所述密封圈(27)設置在中心凹槽(23)、凹槽中圈(22)和凹槽外圈(21)中與密封圈(27)相適應的階梯形密封槽內，所述的凹槽外圈(21)由內向外為向下的斜坡面I，并在斜坡面I的下端處設有儲氣槽(25 );所述的凹槽中圈(22)由內向外為向下的斜坡面II (26 );所述的凹槽中圈(22)的斜坡面II (26)與水平面的夾角小于凹槽外圈(21)的斜坡面I與水平面的夾角。
【文檔編號】H01L21/67GK203631509SQ201320854048
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月23日 優先權日:2013年12月23日
【發明者】崔相玉 申請人:徐州同鑫光電科技有限公司