[发明专利]一种盖板、装载装置及等离子体加工设备

说明书

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，具体涉及一种盖板、装载装置及应用该装载装置的等离子体加工设备。

背景技术

图形化蓝宝石衬底(Patterned Sapp Substrates，以下简称PSS)是目前制作LED芯片普遍应用的一种衬底材料，其是在蓝宝石衬底上通过刻蚀工艺制作出所需的微结构图形。

等离子体加工设备是刻蚀蓝宝石衬底的常用设备，其包括反应腔室及装载装置，其中，在反应腔室内靠近上方的位置处设置有上电极，在反应腔室内靠近下方的位置处设置有下电极，并且下电极与射频电源连接，用以使输入的反应气体被激发而形成等离子体；装载装置用于承载蓝宝石衬底，并将蓝宝石衬底运送至反应腔室内的下电极上。在反应过程中，形成的等离子体中的活性粒子会向蓝宝石衬底的上表面运动，从而在蓝宝石衬底的上表面刻蚀出所需的图形。

众所周知，装载装置的结构对蓝宝石衬底的刻蚀效果具有很大的影响。图1a为现有的装载装置的剖面图。图1b为现有的装载装置的局部放大图。请一并参阅图1a和图1b，装载装置包括托盘1、盖板2以及紧固螺钉3。其中，托盘1上设置有多个安放槽，用以放置、并限定蓝宝石衬底4的位置，在安放槽的底部靠近边缘的位置设置有密封圈12，用以使托盘1与蓝宝石衬底4之间形成一个密封空间13。

在每个安放槽的底部设置有向密封空间13内传输冷却气体的气孔11，通过冷却气体可以对蓝宝石衬底4的温度进行调节。在盖板2上设有与托盘1上的安放槽的数量及位置相对应的通孔21。当盖板2与托盘1相互配合时，位于通孔21周边的盖板2与蓝宝石衬底4的边缘相互叠置，从而将蓝宝石衬底4固定在安放槽位置。但是，在利用上述装载装置固定蓝宝石衬底4时，位于通孔21周边的盖板2容易影响等离子体中的活性粒子到达蓝宝石衬底4的边缘区域，从而导致蓝宝石衬底4边缘区域的刻蚀速率降低，进而导致整个蓝宝石衬底4的表面刻蚀不均匀。

为此，人们在通孔21周边的盖板2上设置了倒角α，以减少通孔21周边的盖板2对等离子体中活性粒子的影响。然而，由于相邻两个通孔21之间的距离较近，限制了倒角α的角度，因此位于通孔21周边的盖板2的厚度的减少量有限；而且，较大的倒角必然会降低盖板2的强度，导致盖板2与蓝宝石衬底4叠置的部分容易发生碎裂。

发明内容

为解决上述现有技术的不足，本发明提供一种盖板、装载装置及应用该装载装置的等离子体加工设备，其可以减少盖板对等离子体中活性粒子的影响，从而可以提高被加工工件的加工均匀性。

为实现本发明的目的而提供一种盖板，包括盖板本体，在所述盖板本体上设有贯穿其厚度方向的通孔，其中，所述通孔的孔径由上至下逐渐缩小，所述盖板本体位于所述通孔周边的部分在厚度方向呈阶梯状，且越靠近所述通孔的底部其厚度越薄。

其中，所述盖板本体为一整体结构。

其中，所述盖板本体位于所述通孔周边的部分包括n个台阶，其中n大于或等于2。

其中，距离所述通孔底部最近的第一台阶在所述通孔径向方向的长度为5～10mm。

其中，所述盖板本体采用石英材料制作，距离所述通孔底部最近的第一台阶的厚度为2～3mm。

优选地，距离所述通孔底部最近的第一台阶的侧面设有5～10°的倒角。

优选地，其它台阶的侧面设有倒角。

优选地，所述盖板本体包括n个子盖板本体，其中n大于或等于2，所述n个子盖板本体叠置在一起，所述n个子盖板本体上的通孔的孔径由下至上逐渐增大。

其中，通孔孔径最小的第一子盖板本体上的通孔孔径比相邻的子盖板本体上的通孔孔径小10～20mm。

其中，所述n个子盖板本体采用石英材料制成，且通孔孔径最小的第一子盖板本体的厚度为2～3mm。

优选地，通孔孔径最小的第一子盖板本体采用硬质材料制成，其厚度为1～2mm；其它子盖板本体采用石英材料制成，其厚度为3～5mm。

优选地，在通孔孔径最小的第一子盖板本体上的通孔周边设有5～10°的倒角。

优选地，其它子盖板本体上的通孔周边设有倒角。

优选地，直接暴露在工艺气体中的第一子盖板本体部分的表面涂覆具有抗刻蚀性能的材料。

为实现本发明的目的还提供一种装载装置，包括盖板以及托盘，所述盖板与所述托盘相互配合来固定被加工工件，其中，所述盖板采用了本发明提供的上述盖板。

其中，所述盖板与所述托盘以可拆卸的方式连接。