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旋轉(zhuǎn)卡盤的制作方法

文檔序號:7223823閱讀:299來源:國知局
專利名稱:旋轉(zhuǎn)卡盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于制造半導(dǎo)體器件的裝置,更具體地說,本發(fā)明涉及在旋 轉(zhuǎn)基底的同時進(jìn)行如清洗處理和蝕刻處理等處理過程中所使用的旋轉(zhuǎn)卡盤。
背景技術(shù)
多層薄膜形成于半導(dǎo)體基底上以用于制備半導(dǎo)體器件。通常,在多層薄 膜的形成過程中有必要采用蝕刻處理。由于沉積在半導(dǎo)體基底背面的薄膜在 隨后的處理中會成為外物,因此借助于單晶片蝕刻裝置也對半導(dǎo)體基底的背 面進(jìn)行蝕刻處理,以去除所述外物。在對半導(dǎo)體基底的背面進(jìn)行蝕刻處理時所使用的傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)卡盤中,由旋 轉(zhuǎn)馬達(dá)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力借助于傳送帶傳送到圍繞通孔軸的主軸,以使旋轉(zhuǎn)頭 旋轉(zhuǎn)。蝕刻劑通過安裝在旋轉(zhuǎn)頭上的背部噴嘴被注入在半導(dǎo)體基底的背面, 從而對半導(dǎo)體基底的背面進(jìn)行蝕刻。盡管傳統(tǒng)的單晶片蝕刻裝置在蝕刻帶有凹陷(notch)的基底時沒有問題 出現(xiàn),但是當(dāng)傳統(tǒng)的單晶片蝕刻裝置在蝕刻帶有平臺區(qū)的基底(通常為200 毫米的基底)時就會出現(xiàn)一些問題。這些問題如下(1)由于基底平臺區(qū)造 成的氣流不平衡導(dǎo)致基底背面的蝕刻均勻性降低;以及(2)從背部噴嘴流 出的蝕刻劑從基底平臺區(qū)滲透到形成有圖案的頂面中,從而使毗鄰平臺區(qū)的 圖案受損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例中提供一種用于降低氣流不平衡的旋轉(zhuǎn)卡 盤。本發(fā)明的另一個示例性實(shí)施例中提供一種用于增強(qiáng)基底背面的蝕刻 均勻性的旋轉(zhuǎn)卡盤。本發(fā)明的另一個示例性實(shí)施例中提供一種旋轉(zhuǎn)卡盤,其用于防止從背部 噴嘴流出的蝕刻劑滲透到形成有圖案的基底頂面中。[8]在一個示例性實(shí)施例中,所述旋轉(zhuǎn)卡盤可包括可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)頭,所述旋 轉(zhuǎn)頭上放置有基底;驅(qū)動單元,其被配置為使旋轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)動;主軸,其被配置 為連接所述驅(qū)動單元和所述旋轉(zhuǎn)頭;以及固定支架,其安裝在所述旋轉(zhuǎn)頭 上,在對應(yīng)于所述基底的平臺區(qū)的位置,所述固定支架包括與所述基底 的平臺區(qū)的平臺面相接觸的接觸平面,以防止所述平臺區(qū)引起的渦流。在一個示例性實(shí)施例中,所述旋轉(zhuǎn)卡盤可包括可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)頭,所述旋 轉(zhuǎn)頭上放置有基底,所述基底具有帶多個平臺面的邊緣;驅(qū)動單元,其 被配置為使所述旋轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)動;主軸,其被配置為連接所述驅(qū)動單元和所 述旋轉(zhuǎn)頭;以及安裝在所述旋轉(zhuǎn)頭的上邊緣上的多個固定支架,以補(bǔ)足 所述基底的形狀,其中,多個固定支架中的每個包括板,該板具有與所 述基底的平臺面相接觸的接觸平面。根據(jù)本發(fā)明,旋轉(zhuǎn)卡盤包括與基底平臺區(qū)具有相同形狀的固定支架, 用以防止由平臺區(qū)引起的氣流不平衡。于是,蝕刻劑被均勻地注射到基底的 背面來增強(qiáng)背面蝕刻的均勻度,尤其用以防止注射到基底背面的蝕刻劑從平 臺區(qū)滲透到形成有圖案的基底頂面中。


圖1圖示了帶有根據(jù)本發(fā)明的用于旋轉(zhuǎn)基底的旋轉(zhuǎn)卡盤的單晶片蝕刻 裝置;圖2和圖3分別是圖1所示旋轉(zhuǎn)卡盤的俯視平面圖和截面視圖;圖4圖示了帶有根據(jù)本發(fā)明的用于旋轉(zhuǎn)LCD基底的旋轉(zhuǎn)卡盤的單晶片 蝕刻裝置;圖5是圖4所示旋轉(zhuǎn)卡盤的俯視平面圖;圖6和圖7分別是圖示固定支架的行進(jìn)過程的主要部件的放大圖,。
具體實(shí)施例方式圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)卡盤100,圖2和圖3分 別是旋轉(zhuǎn)卡盤100的俯視平面圖和截面視圖。參照圖1,旋轉(zhuǎn)卡盤100可應(yīng)用于蝕刻基底W的背面的單晶片蝕刻裝 置200。由于單晶片蝕刻裝置200用酸性溶液(以下稱為蝕刻劑)去除形成于基底表面上的預(yù)定層,容器210設(shè)置在旋轉(zhuǎn)卡盤100周圍以保護(hù)周邊部件。 在容器210周圍可提供有多個部件(未示出),以用于蝕刻由容器210內(nèi)的 旋轉(zhuǎn)卡盤100所固定的基底。根據(jù)單晶片蝕刻裝置200,在使用旋轉(zhuǎn)卡盤100旋轉(zhuǎn)基底的同時,對 基底背面進(jìn)行蝕刻處理。下面將參照圖1至圖3,更詳盡地描述旋轉(zhuǎn)卡盤100的結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)卡盤100包括旋轉(zhuǎn)頭110,旋轉(zhuǎn)頭110上放置有基底W。旋轉(zhuǎn)頭 110的頂面112的邊緣處安裝有多個卡銷120。卡銷120以一定間隔隔開并 向上凸出。多個支撐銷114安裝在卡銷120的內(nèi)側(cè)。與卡銷120類似,支撐 銷114以一定間隔隔開并向上凸出。支撐銷114用于支撐基底W的背面W1, 并且卡銷120用于防止基底W受離心力的作用而從旋轉(zhuǎn)頭110上脫離?;?W由卡銷120固定,同時受旋轉(zhuǎn)頭110上的支撐銷114的支撐,卡銷120是 安裝于旋轉(zhuǎn)頭110上的固定元件。借助于卡銷120的離心旋轉(zhuǎn)操作,基底W 的后表面邊緣以及側(cè)面被固定或不固定。旋轉(zhuǎn)頭110與主軸130相連接,主軸130是用于將驅(qū)動單元的旋轉(zhuǎn)馬 達(dá)140所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力傳送到旋轉(zhuǎn)頭110的空心軸。背部噴嘴單元150包括 供應(yīng)管152以及噴嘴154。供應(yīng)管152是蝕刻劑通過主軸130空心部分的通 道,噴嘴154安裝在旋轉(zhuǎn)頭110的頂面中心。噴嘴154與供應(yīng)管152相連接 并暴露于旋轉(zhuǎn)頭110的中心部分,用于將蝕刻劑注入到基底背面Wl上以蝕 刻背面Wl。供應(yīng)管152可以是一種預(yù)定的管,也可以是由主軸130的內(nèi)部 所限定的空心管狀空間。通過旋轉(zhuǎn)基底W,經(jīng)由噴嘴154注入到背面W1的 中心部分的蝕刻劑可以很容易地注射到基底W的邊緣。固定支架160是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)卡盤100的元件中最重要的一 個。固定支架160安裝在旋轉(zhuǎn)頭110上以防止由旋轉(zhuǎn)的基底W的平臺區(qū)W2 產(chǎn)生的渦流(vortex),固定支架160設(shè)置于與平臺區(qū)W2相對應(yīng)的位置,并 包括板162以及基座164,基座164用于從旋轉(zhuǎn)頭110的頂面112支撐板162。 板162包括接觸面162a以及曲面162b,接觸面162a與平臺區(qū)W2的平臺面 W2a相接觸,曲面162b與基底W具有相同的圓周并與平臺區(qū)W2形狀相同。 板162與基底W厚度相同。板162由基座164支撐,使其從旋轉(zhuǎn)頭IIO的頂面112與基底W具有相同高度。板162的形狀隨著置于旋轉(zhuǎn)頭110上的基底 W的平臺區(qū)W2的形狀與尺寸而改變。如上配置的固定支架160安裝在置于 旋轉(zhuǎn)頭110上的基底W的平臺區(qū)W2處,使基底W形成完好的圓形。當(dāng)基底W置于旋轉(zhuǎn)頭110上時,固定支架160設(shè)置于基底W的平臺區(qū) W2處,從而使基底W形成完好的圓形。于是,當(dāng)基底W高速旋轉(zhuǎn)時,旋轉(zhuǎn) 卡盤100a能夠抑制基底W的背面(或頂面)Wl和旋轉(zhuǎn)頭110的頂面112之 間湍流的生成,并能防止基底W的背面W1處的氣流失衡。具體地說,經(jīng)由背部噴嘴單元150的噴嘴154注射到基底W的背面W1 上的蝕刻劑從背面Wl的中心部分?jǐn)U散到邊緣。通常,擴(kuò)散到平臺區(qū)周圍的 蝕刻劑會向上流向基底W的頂面。然而,根據(jù)本發(fā)明的固定支架160被配置 為防止蝕刻劑流向基底頂面。應(yīng)當(dāng)注意的是,此基底是帶有平臺區(qū)的半導(dǎo)體 基底。圖4圖示了一個單晶片蝕刻裝置200a,其具有根據(jù)本發(fā)明的一個改進(jìn) 實(shí)施例的用于旋轉(zhuǎn)LCD基底的旋轉(zhuǎn)卡盤lOOa。圖5為圖4所示旋轉(zhuǎn)卡盤100a 的俯視圖,圖6和圖7分別是圖示固定支架的行進(jìn)過程的主要元件的放大視 圖。參照圖4和圖5,旋轉(zhuǎn)卡盤100a可用于單晶片蝕刻裝置200a,用于蝕 刻帶有四個平臺區(qū)的LCD基底S的表面。然而,本發(fā)明可以適用于任何使用 液態(tài)或氣態(tài)處理流體來處理LCD基底的裝置(例如,化學(xué)涂敷裝置,顯影裝 置等)。盡管在優(yōu)選實(shí)施例中描述了旋轉(zhuǎn)蝕刻中所使用的單晶片蝕刻裝置, 但該實(shí)施例并不限用于蝕刻裝置。單晶片蝕刻裝置200a與如上所述的單晶片蝕刻裝置200具有相同的結(jié) 構(gòu)和功能。但在該改進(jìn)實(shí)施例中,處理對象是矩形平板的LCD基底S。因此, 在旋轉(zhuǎn)卡盤100a上設(shè)置有四個固定支架160。 LCD基底S由安裝在旋轉(zhuǎn)頭110的頂面112上的支撐銷114來支撐, 被支撐的LCD基底S通過安裝在旋轉(zhuǎn)頭110的邊緣處的四個固定支架160固 定。如圖6和圖7所示,LCD基底S的多個邊緣平臺面Sl可以通過固定支 架160的來回行進(jìn)而被固定或者不被固定。多個固定支架160通過柱狀驅(qū)動 單元180而來回行進(jìn)。[29]多個固定支架160,作為本發(fā)明中最重要的部件,其安裝在旋轉(zhuǎn)頭IIO 的上邊緣處,以用于抑制由旋轉(zhuǎn)的LCD基底S的平臺面S1產(chǎn)生的渦流。這 些固定支架160分別設(shè)置在與LCD基底S的多個平臺面Sl相對應(yīng)的位置。 固定支架160的板162包括接觸表面162a以及曲面162b,接觸表面162a 與LCD基底S的平臺面Sl相接觸。而且,固定支架160的板162的形狀可 以互補(bǔ)地使LCD基底S的形狀形成完好的圓形。固定支架160的板162與 LCD基底S有相同的厚度,并由基座164支撐,以使其從旋轉(zhuǎn)頭110的頂面 112與LCD基底S具有相同的高度。板162的形狀隨著置于旋轉(zhuǎn)頭110上的 LCD基底S的平臺面Sl的形狀與尺寸而改變。如上配置的多個固定支架160 設(shè)置在置于旋轉(zhuǎn)頭110上的LCD基底S的平臺面Sl處,以使LCD基底S形 成完好的圓形。當(dāng)LCD基底S置于旋轉(zhuǎn)頭110上時,多個固定支架160設(shè)置于LCD基 底S的平臺區(qū)S1處,從而使LCD基底S形成完好的圓形。于是,當(dāng)LCD基 底S高速旋轉(zhuǎn)時,旋轉(zhuǎn)卡盤100a能夠抑制LCD基底S的背面(或頂面)Wl 和旋轉(zhuǎn)頭110的頂面112之間湍流的生成,并且能防止LCD基底S的背面 Wl處的氣流失衡。應(yīng)當(dāng)注意的是,所述LCD基底S可以是用于平板顯示器的矩形板基底, 所述平板顯示器例如是等離子顯示板(PDP),場致發(fā)射顯示器(FED)以及 有機(jī)發(fā)光器件(OLED)。盡管結(jié)合附圖所示的本發(fā)明的實(shí)施例描述了本發(fā)明,但本發(fā)明不限于 此。對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是,在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況 下,可以對本發(fā)明做出各種替代、修改和變化。本發(fā)明適用于在支撐以及旋轉(zhuǎn)基底的同時所進(jìn)行的各種基底處理。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)卡盤,其包括可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)頭,其上放置有基底;驅(qū)動單元,其被配置為使所述旋轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn);主軸,其被配置為連接所述驅(qū)動單元和所述旋轉(zhuǎn)頭;以及固定支架,其安裝在所述旋轉(zhuǎn)頭上,在對應(yīng)于所述基底的平臺區(qū)的位置,所述固定支架包括與所述基底的平臺區(qū)的平臺面相接觸的接觸表面,以防止所述平臺區(qū)引起的渦流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)卡盤,其中,所述固定支架具有與所 述基底的平臺區(qū)相同的形狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)卡盤,其中,所述固定支架還包括與 所述基底具有相同圓周的曲面,使得當(dāng)所述基底置于所述旋轉(zhuǎn)頭上時, 所述基底形成完好的圓形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)卡盤,其中,所述固體支架的厚度與所述基底的厚度相同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)卡盤,其中,所述旋轉(zhuǎn)卡盤還包括安 裝于所述旋轉(zhuǎn)頭的上邊緣處的固定元件,以用來固定所述基底的下邊緣 和側(cè)面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)卡盤,其中,所述旋轉(zhuǎn)卡盤還包括可 旋轉(zhuǎn)地安裝于所述主軸內(nèi)部的背部噴嘴單元,以用于向所述基底的背面 注射化學(xué)物質(zhì)。
7. —種旋轉(zhuǎn)卡盤,其包括可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)頭,其上放置有基底,所述基底具有帶有多個平臺面 的邊緣;驅(qū)動單元,其被配置為使所述旋轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn);主軸,其被配置為連接所述驅(qū)動單元和所述旋轉(zhuǎn)頭;以及 安裝于所述旋轉(zhuǎn)頭的上邊緣上的多個固定支架,以補(bǔ)足所述基底的 形狀,其中,所述多個固定支架中的每個包括板,所述板具有與所述基底 的所述平臺面相接觸的接觸表面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)卡盤,其中,所述多個固定支架的所 述板包括帶有曲面的邊緣,以使得當(dāng)所述基底置于所述旋轉(zhuǎn)頭上時,所 述基底形成圓形。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)卡盤,其中,所述多個固定支架的所 述板的厚度與所述基底的厚度相同。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9述的旋轉(zhuǎn)卡盤,其中,所述多個固定支架還包 括基座,所述基座被配置為從所述旋轉(zhuǎn)頭的頂面支撐所述板,以使得所 述多個固定支架的所述板共線地設(shè)置于所述基底所處的位置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)卡盤,還包括背部噴嘴單元,其可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述主軸的內(nèi)部,以向所述基底 的背面注射化學(xué)物質(zhì)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)卡盤,其中,所述基底是用于等離子 顯示器(PDP)、液晶顯示器(LCD)、場致發(fā)射顯示器(FED)以及有機(jī)發(fā)光 器件(0LED)的矩形板基底。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在旋轉(zhuǎn)基底的同時進(jìn)行如清洗處理和蝕刻處理等處理過程中所使用的旋轉(zhuǎn)卡盤。該旋轉(zhuǎn)卡盤包括旋轉(zhuǎn)頭,所述旋轉(zhuǎn)頭上放置有基底;驅(qū)動部件,所述驅(qū)動部件被配置為使旋轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)動;以及安裝在所述旋轉(zhuǎn)頭上的固定支架,在對應(yīng)于所述基底的平臺區(qū)的位置,所述固定支架包括與所述基底的平臺區(qū)的平臺面相接觸的接觸表面,以防止所述平臺區(qū)引起的渦流。由于固定支架與基底平臺區(qū)形狀相同,由平臺區(qū)引起的氣流不平衡可被抑制,從而可以將蝕刻劑均勻地注射到基底背面。
文檔編號H01L21/02GK101292325SQ200680038583
公開日2008年10月22日 申請日期2006年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月26日
發(fā)明者崔貞烈, 權(quán)五珍, 裴正龍 申請人:細(xì)美事有限公司
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