干法刻蝕設(shè)備及刻蝕方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種干法刻蝕設(shè)備及刻蝕方法，涉及刻蝕設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明干法刻蝕設(shè)備包括用于放置至少一個(gè)被刻蝕件的托盤、用于對(duì)所述至少一個(gè)被刻蝕件進(jìn)行刻蝕的刻蝕單元、收容所述托盤的殼體以及與所示殼體相連接的真空發(fā)生器，所述托盤上安裝有至少一組用于限定所述至少一個(gè)被刻蝕件位置的限位銷。由于本發(fā)明干法刻蝕設(shè)備中的托盤通過(guò)限位銷對(duì)被刻蝕件進(jìn)行限位，延長(zhǎng)了托盤的使用壽命；并且消除了傳統(tǒng)方法中托盤凹槽加深需再加工的缺陷，降低了工程成本。
【專利說(shuō)明】干法刻蝕設(shè)備及刻蝕方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及刻蝕設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，涉及一種干法刻蝕設(shè)備及刻蝕方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在光通信、微電子、半導(dǎo)體照明、微機(jī)電系統(tǒng)、光伏產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域里，干法刻蝕是一個(gè)重要的工藝步驟。以光通信為例，近年我國(guó)寬帶接入和光纖到戶的發(fā)展使平面光波導(dǎo)芯片產(chǎn)品的需求量猛增。平面光波導(dǎo)是將光波導(dǎo)制作到平面基板上的技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)光通信大容量和光器件集成化的有效手段。平面波導(dǎo)可以制成陣列波導(dǎo)光柵，光分路器，多通道可調(diào)光衰減器、光開(kāi)關(guān)等光器件。在光通信網(wǎng)絡(luò)中間，光信號(hào)依賴平面光波導(dǎo)制成的陣列波導(dǎo)光柵被廣泛用來(lái)實(shí)現(xiàn)波分復(fù)用以提高傳輸效率。在光通信的最末端，光纖到戶階段，平面光波導(dǎo)光分路器則提供了目前最有效的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)寬帶接入方案。干法刻蝕，即在晶圓上使用非液體的方法刻蝕出合乎要求的微觀圖形，是生產(chǎn)平面光波導(dǎo)芯片產(chǎn)品的重要步驟之一。
[0003]石墨由于具有良好熱穩(wěn)定性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐熱沖擊性、耐化學(xué)腐蝕性、低浸潤(rùn)性以及良好的機(jī)械強(qiáng)度等，目前在刻蝕過(guò)程大多采用石墨托盤對(duì)晶圓進(jìn)行承托，并根據(jù)晶圓的不同尺寸在石墨托盤內(nèi)設(shè)置凹槽以放置晶圓。
[0004]在刻蝕設(shè)備中，由于刻蝕作用，石墨托盤的凹槽會(huì)在刻蝕過(guò)程中變淺，一段時(shí)間后，凹槽過(guò)淺不足以放置晶圓會(huì)使晶圓滑出凹槽外，從而導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)對(duì)托盤進(jìn)行再次加工，以加深凹槽的深度，繼續(xù)使用該托盤；對(duì)石墨托盤進(jìn)行再加工時(shí)，必須滿足石墨托盤凹槽的表面平整度、表面光潔度以及表面涂層等要求。該托盤成本很高，以加深凹槽的方法再次使用該托盤不但加工步驟較繁瑣、加工費(fèi)用高，還會(huì)減少托盤使用時(shí)間，進(jìn)一步增加成本。
[0005]另一方面，除了干法刻蝕以外，芯片生產(chǎn)中還有長(zhǎng)膜工序，即在晶圓上沉積特定的薄膜物質(zhì)。長(zhǎng)膜設(shè)備也要用到石墨托盤起到承托作用。而在現(xiàn)有的凹槽設(shè)計(jì)中，生長(zhǎng)在凹槽邊沿處的膜層不易清理，清理的同時(shí)也會(huì)對(duì)托盤的邊沿造成磨損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種能消除傳統(tǒng)方法中托盤凹槽加深需再加工的缺陷的干法刻蝕設(shè)備及刻蝕方法。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種干法刻蝕設(shè)備，包括用于放置至少一個(gè)被刻蝕件的托盤、用于對(duì)所述至少一個(gè)被刻蝕件進(jìn)行刻蝕的刻蝕單元、收容所述托盤的殼體以及與所述殼體相連接的真空發(fā)生器，所述托盤上安裝有至少一組用于限定所述至少一個(gè)被刻蝕件位置的限位銷。
[0008]優(yōu)選地，上述干法刻蝕設(shè)備中，所述至少一組限位銷可拆卸地安裝于所述托盤表面上。
[0009]優(yōu)選地，上述干法刻蝕設(shè)備中，所述托盤表面上設(shè)置有用于分別供所述至少一組限位銷插置的多個(gè)限位孔。[0010]優(yōu)選地，上述干法刻蝕設(shè)備中，所述至少一組限位銷垂直設(shè)置于所述托盤表面。
[0011]優(yōu)選地，上述干法刻蝕設(shè)備中，所述至少一組限位銷包括多組限位銷，每一組限位銷包括至少三個(gè)間隔布置的限位銷。
[0012]優(yōu)選地，上述干法刻蝕設(shè)備中，該多組限位銷中的部分相鄰組限位銷共用一個(gè)或一個(gè)以上的限位銷。
[0013]優(yōu)選地，上述干法刻蝕設(shè)備中，所述托盤為石墨托盤。
[0014]優(yōu)選地，上述干法刻蝕設(shè)備中，所述干法刻蝕設(shè)備為晶圓用干法刻蝕設(shè)備，所述被刻蝕件為晶圓。
[0015]一種干法刻蝕方法，包括以下步驟:
[0016]A、提供一個(gè)托盤；
[0017]B、在所述托盤表面安裝用以限定至少一個(gè)被刻蝕件的至少一組限位銷；
[0018]C、將所述至少一個(gè)被刻蝕件放置于所述托盤表面，并位于至少一組限位銷之間，由所述至少一組限位銷限位于所述托盤表面上；
[0019]D、將所述托盤放置于連接有真空發(fā)生器的殼體內(nèi)，打開(kāi)所述真空發(fā)生器，通過(guò)刻蝕單元由上往下對(duì)所述至少一個(gè)被刻蝕件進(jìn)行干法蝕刻。
[0020]優(yōu)選地，上述干法刻蝕方法中，所述托盤為石墨托盤，所述至少一個(gè)被刻蝕件為晶圓。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:由于本發(fā)明干法刻蝕設(shè)備中的托盤通過(guò)限位銷對(duì)被刻蝕件進(jìn)行限位，延長(zhǎng)了托盤的使用壽命；并且消除了傳統(tǒng)方法中托盤凹槽加深需再加工的缺陷，降低了工程成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0023]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的干法刻蝕設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的干法刻蝕設(shè)備中限位銷與托盤的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的干法刻蝕設(shè)備中托盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的干法刻蝕設(shè)備中托盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0028]圖1示出了本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的干法刻蝕設(shè)備，可應(yīng)用于光通信技術(shù)中平面光波導(dǎo)芯片的刻蝕過(guò)程。該干法刻蝕設(shè)備包括用于放置至少一個(gè)被刻蝕件3的托盤1、用于對(duì)至少一個(gè)被刻蝕件3進(jìn)行刻蝕的刻蝕單元、收容托盤I的殼體以及與殼體相連接的真空發(fā)生器，托盤I上安裝有至少一組限定至少一個(gè)被刻蝕件3位置的限位銷2。在干法刻蝕設(shè)備中，對(duì)被刻蝕件3進(jìn)行刻蝕時(shí)，通過(guò)限位銷2對(duì)被刻蝕件3進(jìn)行限位，不需要加工凹槽以放置被刻蝕件3，從而延長(zhǎng)托盤I的使用壽命；并且消除了傳統(tǒng)方法中托盤凹槽加深需再加工的缺陷，延長(zhǎng)托盤I的使用壽命的同時(shí)可減少加工成本。
[0029]可以理解地，該干法刻蝕設(shè)備中的托盤還可應(yīng)用于光通信、微電子、半導(dǎo)體照明、微機(jī)電系統(tǒng)、光伏等領(lǐng)域的芯片產(chǎn)品制造工藝中。
[0030]如圖1、圖2所示，該至少一組限位銷2可拆卸地安裝于托盤I表面上。在刻蝕設(shè)備中，當(dāng)限位銷2在刻蝕作用下無(wú)法限定被刻蝕件3時(shí)，只需更換限位銷2即可再次限定被刻蝕件3。在另一些實(shí)施例中，在長(zhǎng)膜設(shè)備中的可拆卸的限位銷2可方便的清理托盤I上的膜層。
[0031]在一些實(shí)施例中，如圖1所示，該至少一組限位銷2垂直設(shè)置于托盤I表面。垂直設(shè)置的限位銷2可方便地將被刻蝕件3放至托盤I表面。
[0032]在一些實(shí)施例中，如圖3所示，該至少一組限位銷2包括多組限位銷2，每一組限位銷2包括至少三個(gè)間隔布置的限位銷2。
[0033]在一些實(shí)施例中，如圖4所示，該多組限位銷2中的部分相鄰組限位銷2共用一個(gè)或一個(gè)以上的限位銷2。相鄰組的限位銷2共用一個(gè)或一個(gè)以上的限位銷2不但可節(jié)省限位銷2的使用數(shù)量，還可以增加托盤I上放置被刻蝕件3的數(shù)量，降低成本。
[0034]在一些實(shí)施例中，限位銷2為石墨限位銷、金屬限位銷或碳化硅限位銷。由于限位銷2間隔地布置于被刻蝕件3周圍以限定被刻蝕件3，并未完全覆蓋被刻蝕件3的周邊，所以定位銷2采用石墨、金屬或碳化硅材料時(shí)不會(huì)影響托盤I的熱穩(wěn)定性、導(dǎo)電性能等。
[0035]在一些實(shí)施例中，該限位銷2橫截面可呈圓形、三角形或四邊形等。可以理解地，限位銷2的橫截面形狀并不限制，可根據(jù)實(shí)際需要制作呈任意形狀。
[0036]在一些實(shí)施例中，如圖2所示，托盤I表面形成有用于分別供至少一組限位銷2插置的多個(gè)限位孔11。這些限位孔11的形狀尺寸與這些限位銷2的形狀尺寸相當(dāng)。
[0037]在一些實(shí)施例中，托盤I為石墨托盤。
[0038]在一些實(shí)施例中，該干法刻蝕設(shè)備為晶圓用干法刻蝕設(shè)備，被刻蝕件3為晶圓。優(yōu)選地，該晶圓為光通信用平面光波導(dǎo)晶圓。
[0039]在干法刻蝕設(shè)備中，對(duì)晶圓進(jìn)行刻蝕前，將托盤I加工形成多個(gè)限位孔11，此時(shí)托盤的高度不會(huì)發(fā)生變化。然后將晶圓放置于托盤表面，位于限位銷之間，由限位銷2將晶圓限位于托盤上，由上往下對(duì)晶圓進(jìn)行干法刻蝕?？涛g時(shí)，未被晶圓覆蓋的托盤I以及限位銷2也會(huì)同時(shí)受到刻蝕的作用而變淺；一段時(shí)間后，限位銷2的高度無(wú)法限定晶圓的位置時(shí)，將限位銷2從托盤上拆卸，并換上新的限位銷2，即可再次進(jìn)行刻蝕工作。直到未被晶圓覆蓋的托盤I被消耗完，可大大延長(zhǎng)托盤I使用壽命。并且在更換限位銷2時(shí)不需要對(duì)放置晶圓的托盤I進(jìn)行再次加工，可減少加工工作、減少加工成本。
[0040]在長(zhǎng)膜設(shè)備中，由于限位銷2可拆卸地設(shè)置于托盤I上，在需要對(duì)托盤I進(jìn)行清理時(shí)，將限位銷2拆下，即可分別對(duì)限位銷2以及該托盤I上的膜層進(jìn)行清理，減小清理難度。在長(zhǎng)膜設(shè)備中，該托盤的設(shè)計(jì)可以使托盤清理更容易、使用壽命更長(zhǎng)。
[0041]一種干法刻蝕方法，包括以下步驟:
[0042]A、提供一個(gè)托盤I ;
[0043]B、在所述托盤I表面安裝用以限定至少一個(gè)被刻蝕件3的至少一組限位銷2 ；
[0044]C、將所述至少一個(gè)被刻蝕件3放置于所述托盤I表面，并位于至少一組限位銷2之間，由所述至少一組限位銷2限位于所述托盤I表面上；
[0045]D、將所述托盤I放置于連接有真空發(fā)生器的殼體內(nèi)，打開(kāi)所述真空發(fā)生器，通過(guò)刻蝕單元由上往下對(duì)所述至少一個(gè)被刻蝕件3進(jìn)行干法蝕刻。[0046]限位銷2在刻蝕作用下消耗高度變低時(shí)，更換限位銷2以重新限定被刻蝕件3的位置。
[0047]可以理解地，刻蝕單元包括射頻電源設(shè)備以及在殼體內(nèi)通入刻蝕氣體介質(zhì)的氣體控制設(shè)備。
[0048]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種干法刻蝕設(shè)備，包括用于放置至少一個(gè)被刻蝕件(3)的托盤(I)、用于對(duì)所述至少一個(gè)被刻蝕件(3)進(jìn)行刻蝕的刻蝕單元、收容所述托盤(I)的殼體以及與所述殼體相連接的真空發(fā)生器，其特征在于，所述托盤(I)上安裝有至少一組用于限定所述至少一個(gè)被刻蝕件(3)的限位銷(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干法刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述至少一組限位銷(2)可拆卸地安裝于所述托盤(I)表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的干法刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述托盤(I)表面設(shè)置有用于分別供所述至少一組限位銷(2)插置的多個(gè)限位孔(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干法刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述至少一組限位銷(2)垂直設(shè)置于所述托盤(I)表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干法刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述至少一組限位銷(2)包括多組限位銷(2)，每一組限位銷(2)包括至少三個(gè)間隔布置的限位銷(2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干法刻蝕設(shè)備，其特征在于，該多組限位銷(2)中的部分相鄰組限位銷(2 )共用一個(gè)或一個(gè)以上的限位銷(2 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干法刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述托盤(I)為石墨托盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的干法刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述干法刻蝕設(shè)備為晶圓用干法刻蝕設(shè)備，所述被刻蝕件(3 )為晶圓。
9.一種干法刻蝕方法，其特征在于，包括以下步驟: A、提供一個(gè)托盤(I)； B、在所述托盤(I)表面安裝用以限定至少一個(gè)被刻蝕件(3)的至少一組限位銷(2)； C、將所述至少一個(gè)被刻蝕件(3)放置于所述托盤(I)表面，并位于至少一組限位銷(2)之間，由所述至少一組限位銷(2)限位于所述托盤(I)表面上； D、將所述托盤(I)放置于連接有真空發(fā)生器的殼體內(nèi)，打開(kāi)所述真空發(fā)生器，通過(guò)刻蝕單元由上往下對(duì)所述至少一個(gè)被刻蝕件(3 )進(jìn)行干法蝕刻。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的干法刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述托盤(I)為石墨托盤，所述至少一個(gè)被刻蝕件(3 )為晶圓。
【文檔編號(hào)】G02B6/136GK103474322SQ201310450519
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】趙超超, 徐躍鴻, 石建東 申請(qǐng)人:廣東尚能光電技術(shù)有限公司