承載裝置及等離子體加工設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微電子加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種承載裝置及等離子體加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在集成電路的制造過程中，通常采用物理氣相沉積(Physical VaporDeposit1n,以下簡稱PVD)技術(shù)進行在晶片上沉積金屬層等材料的沉積工藝。在進行工藝的過程中，通常需要在反應(yīng)腔室內(nèi)設(shè)置承載裝置，承載裝置主要具有承載晶片、向晶片提供偏壓和冷卻以及配合機械手實現(xiàn)對晶片的裝卸等的功能。
[0003]圖1為現(xiàn)有的承載裝置的剖視圖。如圖1所示，承載裝置包括基座10、襯環(huán)11、基座驅(qū)動機構(gòu)12、壓環(huán)13、擋環(huán)15、頂針16和頂針驅(qū)動機構(gòu)17。其中，基座10用于承載晶片14 ;基座驅(qū)動機構(gòu)12用于驅(qū)動基座10上升或下降；壓環(huán)13具有沿其環(huán)孔孔壁間隔設(shè)置的多個壓爪131 (如圖2A所示)；襯環(huán)11用于在進行工藝時保護反應(yīng)腔室的底部不被等離子體濺射，并且壓環(huán)13在裝卸晶片14時由襯環(huán)11支撐。頂針16的數(shù)量為三個(如圖2B所示)，且沿基座10的周向分布，用以在裝卸晶片14時承載晶片14 ;頂針驅(qū)動機構(gòu)17用于驅(qū)動三個頂針16上升或下降，以使頂針16配合機械手完成晶片14的裝卸；擋環(huán)15環(huán)繞在基座10的外周壁上，且位于壓環(huán)13的下方，用以阻擋等離子體自壓環(huán)13與晶片14在相鄰的兩個壓爪131之間形成的間隙穿過；并且，擋環(huán)15由沿基座10的周向間隔設(shè)置的三瓣弧形部組成，且相鄰兩個弧形部之間的間隙與頂針16相對應(yīng)，以使頂針16在上升時其頂端能夠穿過該間隙,如圖2C所示。
[0004]下面對裝載晶片14的工作流程進行詳細描述。具體地，基座10處于用于裝卸晶片14的裝卸位置，且頂針16位于最低位置，在該最低位置，頂針16的用于承載晶片14的承載面161聞于基座10的上表面；機械手將晶片14置于頂針16的承載面161上；頂針驅(qū)動機構(gòu)17驅(qū)動承載有晶片14的三個頂針16上升，在此過程中，通過頂針16的斜面162與壓環(huán)13的斜面131相接觸并在豎直方向上交錯移動，而間接實現(xiàn)壓環(huán)13與基座10的定位；之后，頂針16停止上升；基座驅(qū)動機構(gòu)12驅(qū)動基座10上升至工藝位置，在此過程中，基座10的上表面自頂針16的承載面161托起晶片14，并繼續(xù)上升，直至到達工藝位置，在該工藝位置，壓環(huán)13通過自身重力使其壓爪131壓緊基座10上的晶片14的邊緣區(qū)域；頂針驅(qū)動機構(gòu)17驅(qū)動空載的三個頂針16下降，以返回最低位置，從而完成晶片14的裝載。
[0005]上述承載裝置在實際應(yīng)用中不可避免地存在以下問題:
[0006]其一，由于除了需要借助頂針16配合機械手完成基片14的裝卸之外，為了保證壓環(huán)13與基座10的同軸度滿足工藝要求，還需要借助頂針16實現(xiàn)壓環(huán)13與基座10的定位，導(dǎo)致工作流程繁瑣，從而降低了工藝效率。而且，由于壓環(huán)13是通過以三個頂針16環(huán)繞形成的中心為基準，而間接實現(xiàn)與基座10的定位，這使得壓環(huán)13與基座10的同軸度因調(diào)整頂針16與基座10之間的定位的難度較大而很難保證，從而降低了定位的準確度。
[0007]其二，由于需要同時設(shè)置兩套驅(qū)動機構(gòu)，即:基座驅(qū)動機構(gòu)12和頂針驅(qū)動機構(gòu)17，來分別驅(qū)動基座10和頂針16作升降運動，導(dǎo)致承載裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提供了一種承載裝置及等離子體加工設(shè)備，其可以直接實現(xiàn)壓環(huán)與基座的定位，從而不僅可以提高定位的準確度、簡化工作流程，而且還可以簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)、降低制造成本。
[0009]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種承載裝置，其包括基座、基座驅(qū)動機構(gòu)、壓環(huán)和擋環(huán)，所述基座用于承載被加工工件；所述基座驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動所述基座上升至工藝位置或下降至卸載位置；所述壓環(huán)用于在所述基座位于所述工藝位置時壓緊置于基座上的被加工工件的邊緣區(qū)域；所述擋環(huán)環(huán)繞在所述基座的外周壁上，且位于所述壓環(huán)的下方，所述壓環(huán)與擋環(huán)彼此相對的表面包括一對導(dǎo)向環(huán)面，該對導(dǎo)向環(huán)面相對于所述基座豎直方向上的中心線向外傾斜相同角度；并且，在所述基座驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動所述基座上升的過程中，該對導(dǎo)向環(huán)面彼此接觸且交錯移動，以實現(xiàn)所述壓環(huán)與基座的定位。
[0010]其中，所述壓環(huán)與擋環(huán)彼此相對的表面還包括環(huán)繞在所述導(dǎo)向環(huán)面的外側(cè)的至少一對遮擋環(huán)面，且在所述基座處于工藝位置時，每對遮擋環(huán)面彼此接觸，或者具有使等離子體無法通過的預(yù)定間隙。
[0011]其中，在一對遮擋環(huán)面的其中一個遮擋環(huán)面上設(shè)置有具有彈性的導(dǎo)電部件，且在所述基座處于工藝位置時，所述導(dǎo)電部件通過該對遮擋環(huán)面的擠壓而與二者相互接觸，以使所述壓環(huán)與擋環(huán)導(dǎo)通。
[0012]其中，在一對遮擋環(huán)面的其中一個遮擋環(huán)面上設(shè)置有安裝凹槽，所述導(dǎo)電部件的其中一部分位于所述安裝凹槽內(nèi)，其中另一部分位于所述安裝凹槽外。
[0013]其中，所述安裝凹槽包括燕尾槽、矩形槽或者楔形槽。
[0014]其中，所述導(dǎo)電部件包括螺旋狀的誘電線圈或者金屬簧片。
[0015]其中，所述導(dǎo)電部件采用閉合的環(huán)形結(jié)構(gòu)，且環(huán)繞在所述導(dǎo)向環(huán)面的外側(cè)。
[0016]其中，所述壓環(huán)的環(huán)孔直徑不小于所述被加工工件的直徑，并且所述壓環(huán)具有沿其環(huán)孔孔壁間隔設(shè)置的多個壓爪，所述多個壓爪在所述基座處于工藝位置時，疊置在置于所述基座上的被加工工件的邊緣區(qū)域。
[0017]其中，在所述基座上表面上，所述擋環(huán)的投影覆蓋所述壓環(huán)的環(huán)孔與被加工工件的邊緣在各個相鄰兩個壓爪之間形成的間隙，用以阻擋等離子體自該間隙穿過。
[0018]優(yōu)選的，所述擋環(huán)采用閉合的環(huán)形結(jié)構(gòu)。
[0019]其中，所述承載裝置還包括襯環(huán)，所述襯環(huán)環(huán)繞在所述壓環(huán)的外圍設(shè)置，且所述襯環(huán)的底端向內(nèi)彎曲并延伸至所述壓環(huán)的下方，用以在所述基座處于所述裝卸位置時支撐所述壓環(huán)；并且在所述基座處于所述工藝位置時，所述襯環(huán)內(nèi)壁與壓環(huán)上表面形成封閉的表面，以阻擋等離子體到達所述基座的下方。
[0020]其中，所述擋環(huán)與基座之間借助金屬緊固件固定在一起，且所述金屬緊固件將所述擋環(huán)與基座導(dǎo)通。
[0021]優(yōu)選的，所述擋環(huán)采用金屬材料制作。
[0022]優(yōu)選的，所述金屬材料包括不銹鋼、鋁、鈦或銅。
[0023]作為另一個技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種等離子體加工設(shè)備，包括反應(yīng)腔室，所述承載裝置設(shè)置在所述反應(yīng)腔室內(nèi)，用以承載被加工工件，所述承載裝置采用了本發(fā)明提供的上述承載裝置。
[0024]本發(fā)明具有下述有益效果:
[0025]本發(fā)明提供的承載裝置，其通過在基座上升至工藝位置的過程中，借助壓環(huán)與擋環(huán)的相對于基座豎直方向上的中心線向外傾斜相同角度的導(dǎo)向環(huán)面彼此接觸且交錯移動，可以使壓環(huán)利用自身重力而直接實現(xiàn)與基座的定位，這與現(xiàn)有技術(shù)中利用頂針與壓環(huán)定位而間接使壓環(huán)與基座定位相比，可以提高壓環(huán)與基座的同軸度，從而可以提高定位的準確度；而且，由于無需再使用頂針定位，這可以省去頂針上升進行定位的過程以及驅(qū)動頂針升降的頂針驅(qū)動機構(gòu)，從而不僅可以簡化工作流程、提高工作效率，而且還可以簡化承載裝置的結(jié)構(gòu)，降低制造成本。
[0026]本發(fā)明提供的等離子體加工設(shè)備，其通過采用本發(fā)明提供的承載裝置，不僅可以簡化工作流程、提高工作效率，而且還可以簡化承載裝置的結(jié)構(gòu)，降低制造成本。
【附圖說明】
[0027]圖1為現(xiàn)有的承載裝置的剖視圖；