[发明专利]托盘及具有它的晶片处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种托盘及具有它的晶片处理设备。

背景技术

等离子体加工技术，是指在一定条件下将通入反应室的气体电离，产生包括正、负带电粒子和自由原子团的等离子体。其中，等离子体与基底发生物理及化学反应以得到所需要的半导体结构。

在LED制造工艺过程中，特别是刻蚀工艺中，为了固定、支撑及传送晶片并实现温度控制，且为了避免在工艺过程中出现移动或错位现象，往往需要使用托盘。这类托盘装置已普遍应用于半导体等离子体刻蚀反应室中。

如图1和图2所示，在托盘100’的上表面设有多个凹槽110’，用于放置需要进行等离子体处理(如刻蚀处理等)的晶片。经过等离子体处理后，晶片的温度升高，通过将氦气从气体通道吹向晶片的下表面，以冷却晶片。

但是，传统托盘100’的凹槽110’的放置晶片的底面为平面，因此在凹槽110’的底面与晶片之间可能存在细小的真空间隙，从而导致托盘和晶片之间传热性能不良，对晶片的冷却效果差，使得晶片的温度过高且均匀性较差，影响晶片的处理质量。此外，由于凹槽110’的放置晶片的底面为平面，因此冷却气体在凹槽110’的底面与晶片之间的流动不畅，也影响了对晶片的冷却效果。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种托盘，该托盘具有良好的气体热传导结构，促进热传导气体流动，冷却效果好。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述托盘的晶片处理设备。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种托盘，包括托盘本体，所述托盘本体的上表面上设有用于容纳晶片的凹槽，所述托盘本体设有气体通道；和上凸起部，所述上凸起部设置在所述凹槽的底面上以在所述凹槽内限定出上沟道，其中所述气体通道与所述上沟道连通。

根据本发明实施例的托盘，通过在托盘本体上表面上的凹槽内形成上沟道，当晶片放置到所述凹槽内时，晶片与所述凹槽底面之间形成了较大的间隙，不会有细小的真空间隙存在，而且热传导气体在凹槽底面与晶片背面之间的流动顺畅，晶片与托盘之间的热传导效果好，从而对托盘以及晶片的冷却效果提高，并且使得晶片的温度更加均匀，晶片处理效果好。

根据本发明实施例的托盘还可以具有如下附加技术特征：

所述凹槽为多个，所述托盘本体上设有多个所述气体通道，所述多个气体通道分别与所述多个凹槽内的所述上沟道连通。由此，可以使用一个托盘对多个晶片同时进行处理，并且对晶片的冷却效果好，晶片的温度均匀。

所述上沟道的面积为所述托盘本体上表面面积的20～80％。当上沟道的面积设置为上述比例时，热传导气体在上沟道中的流动可以进一步提高对晶片的冷却效果。

进而，所述上沟道的面积为所述托盘本体上表面面积的40％。

所述气体通道从所述托盘本体的底面延伸到所述凹槽内。

所述上凸起部包括多个离散分布在所述凹槽底面上的柱状体。通过将上凸起部形成为多个离散分布在凹槽底面上的柱状体，可以增加上沟道的面积，从而增强对晶片的冷却效果。

在本发明的一个实施例中，所述上凸起部包括多个弧形体以在所述凹槽内限定出多个彼此连通的多个子上沟道。

在本发明的一个实施例中，所述多个弧形体排列成同心环的形式，所述同心环以所述凹槽的中心为圆心，且所述多个子上沟道包括排列成同心环形式的周向子上沟道和连通所述周向子上沟道的径向子上沟道。

由此，上沟道在凹槽底面的分别均匀，加工方便，可以进一步提高对晶片的冷却效果，同时提高晶片的温度均匀性。

在本发明的一个实施例中，所述气体通道形成在所述凹槽的中心。

在本发明的一个实施例中，所述凹槽的底面外周边设有向下延伸且用于容纳晶片密封圈的密封圈容纳槽。由此，通过设置晶片密封圈，可以有效地对晶片和凹槽底面之间的热传导气体进行密封，防止热传导气体的泄露。

在本发明的一个实施例中，根据本发明实施例的托盘进一步包括：外周边封闭部，所述外周边封闭部沿周向形成在托盘本体的下表面的外周沿；和下凸起部，所述下凸起部设置所述托盘本体的下表面上且位于所述外周边封闭部之内，其中所述下凸起部高度不大于所述外周边封闭部的高度。由此，通过在托盘的下表面形成下沟道，使得热传导介质在托盘和卡盘之间流动通畅，由此增强对托盘的冷却效果，托盘的温度更加均匀，进而可以均匀地降低位于晶片的温度。