本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種承載裝置及半導(dǎo)體加工設(shè)備。

背景技術(shù)：

圖形化藍(lán)寶石襯底(Patterned Sapphire Substrate，簡(jiǎn)稱PSS)作為普遍采用的一種提高GaN基LED器件出光效率的方法，目前已廣泛的應(yīng)用在LED制備領(lǐng)域中。在PSS刻蝕工藝中，為了提高產(chǎn)能，通常利用托盤(pán)同時(shí)搬運(yùn)和刻蝕多個(gè)藍(lán)寶石基片。

圖1為現(xiàn)有的承載裝置的剖視圖。請(qǐng)參閱圖1，承載裝置包括托盤(pán)1和蓋板2，二者通過(guò)多個(gè)螺釘5將多個(gè)晶片3夾持固定。其中，托盤(pán)1上用于放置各個(gè)晶片3的表面稱為承載面；在蓋板2上設(shè)置有多個(gè)通孔，各個(gè)通孔與各個(gè)承載面一一對(duì)應(yīng)，且蓋板2下表面靠近各個(gè)通孔的周邊區(qū)域壓住晶片3的上表面。并且，在托盤(pán)1的承載面上設(shè)置有密封圈4，用以在晶片3下表面與托盤(pán)1的承載面之間形成有密封空間。在托盤(pán)1的承載面上設(shè)置有多個(gè)冷卻通道6，用以向該密封空間內(nèi)輸送冷卻氣體(例如氦氣)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)晶片3的溫度控制。

上述承載裝置在實(shí)際應(yīng)用中不可避免地存在以下問(wèn)題：

其一，由于蓋板1與托盤(pán)2之間存在間隙，因而很難控制密封圈4的壓縮量，這往往會(huì)出現(xiàn)密封圈4的變形量較大的情況，導(dǎo)致上述密封空間被嚴(yán)重壓縮，甚至出現(xiàn)晶片3的下表面與托盤(pán)1的承載面相接觸的情況，從而不利于冷卻氣體的流動(dòng)和分布均勻性。

其二，由于蓋板1與托盤(pán)2之間存在間隙，該間隙容易使蓋板2在螺釘3的緊固力的作用下出現(xiàn)變形，甚至破碎等情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一，提出了一種承載裝置及半導(dǎo)體加工設(shè)備，其不僅可以獲得均勻的密封空間，而且還可以避免蓋板出現(xiàn)變形、破碎的情況。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種承載裝置，包括托盤(pán)和蓋板，所述托盤(pán)包括相互平行的承載面和安裝面，其中，所述承載面用于承載晶片，且在所述承載面上設(shè)置有密封圈，所述密封圈的頂端高于所述承載面，以在所述晶片的下表面與所述承載面之間形成密封空間；所述安裝面低于所述承載面，所述蓋板的下表面與所述安裝面相貼合；在所述蓋板上，且與所述承載面相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)置有通孔，并且在所述通孔內(nèi)設(shè)置有壓爪，所述壓爪的下表面與所述晶片上表面的邊緣區(qū)域相貼合。

優(yōu)選的，所述托盤(pán)的上表面用作所述安裝面，且在所述托盤(pán)的上表面設(shè)置有凸臺(tái)，所述凸臺(tái)位于所述通孔內(nèi)，且所述凸臺(tái)的上表面用作所述承載面。

優(yōu)選的，所述托盤(pán)的上表面用作所述安裝面，且在所述托盤(pán)的上表面設(shè)置有凸臺(tái)，所述凸臺(tái)位于所述通孔內(nèi)，且在所述凸臺(tái)的上表面設(shè)置有凹槽，所述凹槽的底面用作所述承載面；所述凹槽的厚度小于所述晶片的厚度與所述密封空間的厚度的總和。

優(yōu)選的，所述密封空間的厚度的取值范圍在50～150μm。

優(yōu)選的，所述密封空間的厚度的取值范圍在70～90μm。

優(yōu)選的，所述承載面的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，且多個(gè)所述承載面間隔分布。

優(yōu)選的，所述托盤(pán)采用導(dǎo)電材料制作。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)電材料包括鋁、鋁合金、不銹鋼或者碳化硅。

優(yōu)選的，所述蓋板與所述托盤(pán)采用相同的材料制作。

作為另一個(gè)技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，其包括承載裝置，所述承載裝置用于搬運(yùn)和承載晶片，所述承載裝置采用本發(fā)明提供的上述承載裝置。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的承載裝置，其通過(guò)使蓋板的下表面與托盤(pán)的安裝 面相貼合，即，蓋板與托盤(pán)直接接觸，可以避免蓋板出現(xiàn)變形、破碎的情況，從而可以提高承載裝置的使用壽命。而且，由于蓋板的下表面與托盤(pán)的安裝面相貼合，同時(shí)壓爪的下表面與晶片上表面的邊緣區(qū)域相貼合，可以使在晶片的下表面與承載面之間形成密封空間的厚度是恒定的，從而可以獲得均勻的密封空間，有利于冷卻氣體的流動(dòng)和分布均勻性的提高。

本發(fā)明提供的半導(dǎo)體加工設(shè)備，其通過(guò)采用本發(fā)明提供的上述承載裝置，不僅可以降低設(shè)備的使用成本，而且還可以提高工藝均勻性。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有的承載裝置的剖視圖；

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的承載裝置的局部剖視圖；以及

圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的承載裝置的局部剖視圖。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明提供的承載裝置及半導(dǎo)體加工設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的承載裝置的局部剖視圖。請(qǐng)參閱圖2，承載裝置包括托盤(pán)11和蓋板12。其中，托盤(pán)11包括相互平行的承載面和安裝面。其中，托盤(pán)11的上表面110用作安裝面，蓋板12的下表面120與該安裝面相貼合，即，蓋板12與托盤(pán)11直接接觸。而且，在托盤(pán)11的上表面110設(shè)置有凸臺(tái)15，該凸臺(tái)15的上表面150用作承載面，用于承載晶片14，且在該承載面上設(shè)置有密封圈13，該密封圈13的頂端高于承載面，以在晶片14的下表面140與承載面之間形成密封空間16。具體來(lái)說(shuō)，在靠近承載面邊緣的位置處設(shè)置有環(huán)形凹槽，密封圈13安裝在該環(huán)形凹槽內(nèi)，其頂端位于環(huán)形凹槽之外，且高于承載面，晶片14的下表面140實(shí)際上是與密封圈13相接觸，從而在晶片14的下表面140與承載面之間形成密封空間16。另外，在托盤(pán)11中設(shè)置有冷卻通道17，該冷卻通道17 的輸出端位于承載面上，用以向密封空間16內(nèi)通入冷卻氣體(例如氦氣)，從而對(duì)晶片14進(jìn)行冷卻。

在蓋板12上，且與承載面相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)置有通孔121，凸臺(tái)15位于該通孔121內(nèi)，并且在該通孔121內(nèi)設(shè)置有壓爪122，壓爪122的下表面與晶片14上表面140的邊緣區(qū)域相貼合，從而將晶片14壓在承載面上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)晶片14的固定。

通過(guò)將托盤(pán)11的上表面110用作與蓋板12的下表面相貼合的安裝面，將凸臺(tái)15的上表面150用作用于承載晶片14的承載面，可以使安裝面低于承載面，以保證在將蓋板12置于托盤(pán)11的安裝面上時(shí)，壓爪122能夠壓住晶片14。而且，由于蓋板12的下表面120與該安裝面相貼合，同時(shí)壓爪122的下表面與晶片14上表面140的邊緣區(qū)域相貼合，因此，密封空間16的厚度滿足以下公式：

H4＝H1-H2-H3，

其中，H4為密封空間16的厚度，H1為壓爪122的下表面與蓋板12的下表面之間的豎直間距，H2為凸臺(tái)15的厚度，H3為晶片14的厚度。由于尺寸H1、H2和H3均是恒定的，因此，H4必然是恒定的。也就是說(shuō)，當(dāng)尺寸H1、H2和H3確定以后，H4的大小也隨之確定，從而可以獲得均勻的密封空間，有利于冷卻氣體的流動(dòng)和分布均勻性的提高。在實(shí)際應(yīng)用中，加工蓋板12的關(guān)鍵尺寸為H1，而加工托盤(pán)11的關(guān)鍵尺寸為H2，通過(guò)控制H1和H2的大小，可以精確地控制H4的大小，從而可以精確地控制密封圈4的壓縮量。優(yōu)選的，密封空間16的厚度H4的取值范圍在50～150μm，進(jìn)一步優(yōu)選為70～90μm。

當(dāng)將本發(fā)明實(shí)施例提供的承載裝置作為電容來(lái)分析可知，晶片14作為一個(gè)電極板，托盤(pán)11作為另一個(gè)電極板，且在晶片14的下表面與凸臺(tái)15的上表面之間形成一個(gè)電容。由于H4的大小是恒定的，即，晶片14下表面的各個(gè)區(qū)域與凸臺(tái)15的上表面之間的豎直間隙相等，因此，在晶片14的下表面與凸臺(tái)15的上表面之間形成的電容的容值一致，從而可以使形成的電場(chǎng)在晶片各個(gè)區(qū)域的分布趨于均勻，進(jìn)而可以提高晶片的刻蝕均勻性。

另外，由于蓋板12的下表面120與該安裝面相貼合，即，蓋板12與托盤(pán)11直接接觸，可以避免蓋板12出現(xiàn)變形、破碎的情況，從而可以提高承載裝置的使用壽命。

需要說(shuō)明的是，承載面的數(shù)量，即，凸臺(tái)15的數(shù)量可以為一個(gè)；或者，也可以為多個(gè)，且多個(gè)承載面間隔分布，從而可以承載多個(gè)晶片。在多個(gè)承載面的情況下，蓋板上的通孔121的數(shù)量與凸臺(tái)15的數(shù)量相對(duì)應(yīng)，且各個(gè)凸臺(tái)15一一對(duì)應(yīng)地位于各個(gè)通孔121內(nèi)。

在實(shí)際應(yīng)用中，托盤(pán)11可以采用導(dǎo)電材料制作，例如鋁、不銹鋼或碳化硅等等。蓋板12優(yōu)選可以采用與托盤(pán)11相同的材料制作，以保證在晶片14周?chē)碾妶?chǎng)環(huán)境一致。

圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的承載裝置的局部剖視圖。請(qǐng)參閱圖3，本實(shí)施例提供的承載裝置與上述第一實(shí)施例相比，同樣包括托盤(pán)21和蓋板22。二者的結(jié)構(gòu)和功能在上述第一實(shí)施例中已有了詳細(xì)描述，在此不再贅述。下面僅對(duì)本實(shí)施例與上述第一實(shí)施例的區(qū)別進(jìn)行詳細(xì)描述。

具體地，托盤(pán)21的上表面210用作安裝面，且在該托盤(pán)21的上表面設(shè)置有凸臺(tái)25，該凸臺(tái)25位于蓋板22的通孔211內(nèi)，且在凸臺(tái)25的上表面250設(shè)置有凹槽26，該凹槽26的底面260用作承載面。并且，在凹槽26的底面260上設(shè)置有密封圈23，該密封圈23的頂端高于承載面。進(jìn)一步說(shuō)，晶片24被置于凹槽26中，并與密封圈23相接觸，從而在晶片24的下表面與承載面之間形成密封空間。

此外，凹槽26的厚度小于晶片24的厚度與密封空間的厚度的總和，以保證當(dāng)蓋板22的下表面220與托盤(pán)21的安裝面相貼合時(shí)，壓爪222的下表面223與晶片24上表面的邊緣區(qū)域相貼合，同時(shí)壓爪222的下表面223與凸臺(tái)25的上表面250之間形成豎直間隙，從而可以壓住晶片24。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的承載裝置，其通過(guò)使蓋板的下表面與托盤(pán)的安裝面相貼合，即，蓋板與托盤(pán)直接接觸，可以避免蓋板出現(xiàn)變形、破碎的情況，從而可以提高承載裝置的使用壽命。而且，由于蓋板的下表面與托盤(pán)的安裝面相貼合，同時(shí)壓爪的下表面與晶片 上表面的邊緣區(qū)域相貼合，可以使在晶片的下表面與承載面之間形成密封空間的厚度是恒定的，從而可以獲得均勻的密封空間，有利于冷卻氣體的流動(dòng)和分布均勻性的提高。

作為另一個(gè)技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種半導(dǎo)體加工設(shè)備，其包括用于搬運(yùn)和承載晶片的承載裝置，該承載裝置采用了本發(fā)明上述各個(gè)實(shí)施例提供的承載裝置。

本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體加工設(shè)備，其通過(guò)采用本發(fā)明上述各個(gè)實(shí)施例提供的上述承載裝置，不僅可以降低設(shè)備的使用成本，而且還可以提高工藝均勻性。

可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。