用于生產線的可移動式載盤裝置的制作方法

本發明涉及一種載盤裝置，特別是涉及一種用于生產線的可移動式載盤裝置。

背景技術：

美國第6,344,106 B1核準公告號專利案(以下稱前案)公開一種增進蝕刻速率(etching rate)均勻性的技術。參閱圖1，前案是通過顯示于圖1中的靜電夾頭(electrostatic chuck)單元1來改善蝕刻速率。詳細地來說，該靜電夾頭單元1是被設置于一等離子處理裝置(plasma processing apparatus)2的一晶圓處理腔體(wafer processing chamber)20內，且是用于作為承載一待處理晶圓21的載盤使用，也是作為一點燃一等離子的電極使用。于實際實施蝕刻時，是在該晶圓處理腔體20內引入一反應氣體(圖未示)，并對該靜電夾頭單元(也就是，電極)1與設置于該晶圓處理腔體20內的另一電極(圖未示)提供一射頻(radio frequency；以下稱RF)電源(圖未示)，以令該反應氣體裂解成該等離子。

如圖1所示，該靜電夾頭單元1包括一提供有該RF電源(圖未示)的靜電夾頭11、一內部邊緣環形構件12，及一外部邊緣環形構件13。該靜電夾頭11具有一固定于該晶圓處理腔體20的一底壁的基座部111，及一自該基座部111的一頂緣朝上凸伸并供承載該待處理晶圓21的承載部112，且該基座部111與該承載部112共同定義出一缺口113。

該內部邊緣環形構件12設置于該靜電夾頭11的缺口113，并圍繞該承載部112的一周緣及該待處理晶圓21的一周緣。該外部邊緣環形構件13圍繞該靜電夾頭11的基座部111的一周緣與該內部邊緣環形構件12。在該前案中，該內部邊緣環形構件12與該外部邊緣環形構件13是由一絕緣材料或一介電材料所構成，其借由該內部邊緣環形構件12與該外部邊緣環形構件13的絕緣特性以形成RF耦合，并令鄰近該待處理晶圓21的一表面的一等離子鞘層(plasma sheath)22分布均勻。

該前案所公開的靜電夾頭單元1雖然可以增進蝕刻速率的均勻性；然而，該靜電夾頭11是被固定于該晶圓處理腔體20的底壁。換句話說，用來做為電極使用并做為承載該待處理晶圓21的載盤使用的該靜電夾頭單元1只適用固定于單一腔體式的等離子蝕刻裝置，其難以應用于廣為現階段的半導體、光學鍍膜等相關業界所使用的批次式(batch)生產線或連續型(in-line)生產線的等離子蝕刻裝置。

經上述說明可知，改良載盤裝置的結構以用于生產線并借此縮減半導體、光學鍍膜等相關業界的生產工時，是此技術領域的相關技術人員所待突破的難題。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種用于生產線的可移動式載盤裝置。

本發明用于生產線的可移動式載盤裝置，是用于承載一待處理基板并于一生產線中的一傳送機構上移動，其包含一金屬承板、一電極板，及一絕緣單元。該金屬承板能移動地位于該傳送機構上，并包括至少一穿孔。該電極板設置于該金屬承板的上方，并供承載該待處理基板。該電極板具有至少一面向該金屬承板的穿孔，且裸露于該金屬承板的穿孔外的電源載入區。該絕緣單元設置于該金屬承板上且夾置于該金屬承板與該電極板間，并圍繞該電極板的一周緣及該待處理基板的一周緣。該絕緣單元具有至少一與該金屬承板的穿孔相通并裸露出該電極板的電源載入區的穿孔。

本發明的用于生產線的可移動式載盤裝置，還包含一用于供導入電源的金屬導體，該金屬導體位于該金屬承板的穿孔及該絕緣單元的穿孔內并接觸該電極板的該電源載入區。

本發明的用于生產線的可移動式載盤裝置，該電極板包括一承載部及一底座部，該承載部供承載該待處理基板，并具有彼此銜接的一周緣區及一底緣區，該底座部是自該電極板的承載部的底緣區朝外延伸并具有該電源載入區及一周緣區，且該承載部的周緣區與該底座部的周緣區共同定義出該電極板的該周緣。

本發明的用于生產線的可移動式載盤裝置，該絕緣單元包括一絕緣板及一絕緣框，該絕緣板具有一基部及一框部，該絕緣板的基部是夾置于該金屬承板與該電極板的底座部間并具有該絕緣單元的穿孔，該絕緣板的框部是自該絕緣板的基部的一周緣朝上凸伸以令該絕緣板形成有一容置該電極板的凹槽，且該絕緣板的框部的一高度是高于該電極板的承載部的一高度，以令該絕緣板的框部及該電極板的承載部間共同定義出一容置該絕緣框的環形空間，且該絕緣框的一高度是足以圍繞該待處理基板的周緣。

本發明的用于生產線的可移動式載盤裝置，該絕緣單元包括一絕緣板及一絕緣框，該絕緣板具有一基部及一框部，該絕緣板的基部是夾置于該金屬承板與該電極板的底座部間并具有該絕緣單元的穿孔，該絕緣板的框部是自該絕緣板的基部的一周緣朝上凸伸以令該絕緣板形成有一容置該電極板的凹槽，且該絕緣板的框部的一高度是實質等高于該電極板的底座部的一高度，該絕緣單元的絕緣框是設置于該電極板的底座部的周緣區與該絕緣板的框部上，且該絕緣框的一高度是足以圍繞該待處理基板的周緣。

本發明的用于生產線的可移動式載盤裝置，該絕緣單元的絕緣框是一厚度等厚的平板。

本發明的用于生產線的可移動式載盤裝置，該絕緣單元的絕緣框的厚度是背向該電極板遞減。

本發明的用于生產線的可移動式載盤裝置，該絕緣板是由玻璃所構成，且該絕緣框是由石英所構成。

本發明的有益效果在于：借由該金屬承板及該絕緣單元以令該待處理基板的一上表面于實施一等離子蝕刻程序時，輔助等離子橫越該待處理基板上表面以增進該待處理基板的表面處理的均勻性；此外，本發明的可移動式載盤裝置能于該生產線內的傳送機構上帶著該待處理基板移動，可供現階段半導體、光學鍍膜等相關業界廣為使用的批次式生產線或連續型生產線使用，有利于縮減半導體、光學鍍膜等相關產業的生產工時。

附圖說明

本發明的其他的特征及功效，將于參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：

圖1是一正視示意圖，說明美國第6,344,106B1核準公告號專利案所公開的一種等離子處理裝置；

圖2是一局部俯視示意圖，說明本發明用于生產線的可移動式載盤裝置的一第一實施例及其所使用的一連續型生產線；

圖3是沿圖2的直線III-III所取得的一正視剖視圖，說明本發明該第一實施例于一輸送組件上的實施態樣；

圖4是一立體圖，說明本發明該第一實施例的俯視結構；

圖5是一立體圖，說明本發明該第一實施例的仰視結構；

圖6是沿圖3的直線VI-VI所取得的一側視剖視圖，說明本發明該第一實施例的細部結構；

圖7是一側視剖視圖，說明本發明用于生產線的可移動式載盤裝置的一第二實施例；

圖8是一側視剖視圖，說明本發明用于生產線的可移動式載盤裝置的一第三實施例；及

圖9是一電勢分布(electric potential distribution)圖，說明本發明該第一實施例的電位分布。

具體實施方式

在本發明被詳細描述前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

如圖2與圖3所示，本發明的用于生產線的可移動式載盤裝置C的一第一實施例，是用于承載一待處理基板7并于一連續型生產線9中的一傳送機構92上移動。詳細地來說，該連續型生產線9具有一腔體單元91及設置于該腔體單元91內的該傳送機構92。該腔體單元91沿一傳送方向X依序具有一載入腔體911、一蝕刻腔體(etching chamber)912、一濺鍍腔體(sputtering chamber)913，及一卸載腔體914。各腔體911、912、913、914內對應設置有該傳送機構92的一組輸送組件921。該可移動式載盤裝置C是通過各組輸送組件921的多個滾輪922，自該載入腔體911的一入口端901進入該載入腔體911，并沿該傳送方向X令該可移動式載盤裝置C承載著其上方的該待處理基板7依序移動至該蝕刻腔體912施予一等離子蝕刻程序(plasma etching process)與該濺鍍腔體913施予一鍍膜程序(coating process)，并于該卸載腔體914的一出口端902使該可移動式載盤裝置C移出該連續型生產線9。本發明該第一實施例是以該連續型生產線9為例做說明，但是不限于此。

此處需補充說明的是，當本發明該第一實施例的可移動式載盤裝置C于該濺鍍腔體913內實施多次該鍍膜程序以于其表面累積有該鍍膜程序所產生的鍍膜時，仍可在完成該鍍膜程序后，自該卸載腔體914的出口端902移出，以通過適當的手段來移除累積于該可移動式載盤裝置C表面的鍍膜。

參閱圖4、圖5與圖6，本發明該第一實施例的可移動式載盤裝置C包含一金屬承板3、一電極板4、一絕緣單元5，及三個金屬導體6。

該金屬承板3能移動地位于該傳送機構(見圖2)92上，并包括三個穿孔30。

該電極板4設置于該金屬承板3的上方，并供承載該待處理基板7。該電極板4包括一周緣41、一承載部42及一底座部43。該承載部42供承載該待處理基板7，并具有彼此銜接的一周緣區421及一底緣區422。該底座部43是自該電極板4的承載部42的底緣區422朝外延伸，并具有三個電源載入區431及一周緣區432。該電極板4的各電源載入區431是對應面向該金屬承板3的各穿孔30，且對應裸露于該金屬承板3的各穿孔30外。該承載部42的周緣區421與該底座部43的周緣區432共同定義出該電極板4的該周緣41。

該絕緣單元5設置于該金屬承板3上，且夾置于該金屬承板3與該電極板4間，并圍繞該電極板4的周緣41及該待處理基板7的一周緣。該絕緣單元5包括一絕緣板51及一絕緣框52。該絕緣板51具有一基部511及一框部512。該絕緣板51的基部511是夾置于該金屬承板3與該電極板4的底座部43間，并具有三個穿孔510。該絕緣板51的基部511的各穿孔510是對應與該金屬承板3的各穿孔30相通，并對應裸露出該電極板4的各電源載入區431。該絕緣板51的框部512是自該絕緣板51的基部511的一周緣朝上凸伸，以令該絕緣板51形成有一容置該電極板4的凹槽513，且該絕緣板51的框部512的一高度是高于該電極板4的承載部42的一高度，以令該絕緣板51的框部512及該電極板4的承載部42間共同定義出一容置該絕緣框52的環形空間，且該絕緣框52的一高度是足以圍繞該待處理基板7的周緣。為節省本發明該第一實施例的可移動式載盤裝置C的用料成本，較佳地，絕緣板51是由玻璃所構成，且該絕緣框52是由石英(quartz)所構成。

所述金屬導體6是用于供導入電源，且各金屬導體6是對應位于該金屬承板3的各穿孔30及該絕緣單元5的該絕緣板51的各穿孔510內，并對應接觸該電極板4的各電源載入區431。在本發明該第一實施例中，各金屬導體6是通過多個螺栓61以自其金屬導體6的一下表面朝該電極板4的各電源載入區431螺入，從而使各金屬導體6是對應接觸該電極板4的各電源載入區431。

更具體地來說，如圖6所示，本發明該第一實施例是在各金屬導體6提供一RF電源并使該金屬承板3接地，以令該待處理基板7于該蝕刻腔體912中實施該等離子蝕刻程序時，避免該電極板4與該蝕刻腔體912內的另一電極板(圖未示)兩者間所產生的電場形成在該電極板4的下表面，并使電場均勻地集中在該待處理基板7的一上表面。

參閱圖7，本發明的用于生產線的可移動式載盤裝置C的一第二實施例，大致上是相同于該第一實施例，其不同的地方在于，本發明該第二實施例的該絕緣板51的框部512的高度是實質等高于該電極板4的底座部43的一高度，該絕緣單元5的絕緣框52是設置于該電極板4的底座部43的周緣區432與該絕緣板51的框部52上。在本發明該第二實施例中，該絕緣單元5的絕緣框52是一厚度等厚的平板。

參閱圖8，本發明的用于生產線的可移動式載盤裝置C的一第三實施例，大致上是相同于該第二實施例，其不同的地方在于，本發明該第三實施例的該絕緣單元5的絕緣框52的厚度是背向該電極板4遞減。

參閱圖9及圖6，顯示有本發明該第一實施例的電勢分布圖，其是通過數值模擬以令該第一實施例的可移動式載盤裝置C模擬于該等離子蝕刻程序的環境所取得。由圖9及圖6顯示可知，雖然電勢分布是自該待處理基板7的中心及其上表面分別朝其周緣及朝上遞減；然而，該待處理基板7的周緣與該電極板4的周緣41因受該絕緣單元5所圍繞，以致于呈遞減的電勢是分布在該絕緣單元5的周緣，可令該待處理基板7上表面所分布的電位均勻且趨近500V。又，該電極板4因設置于經接地后的該金屬承板3的上方，以致于該電極板4下方未分布有高電位的電勢，證實電場可集中在該待處理基板7的上表面，以提供一均勻的電場。此處需補充說明的是，于實際實施該等離子蝕刻程序時，電勢可依實際需求達數個kV；因此，本發明只以500V為例做說明，且不限于此。

經上述本發明各實施例及該第一實施例的數值模擬的詳細說明可知，本發明該第一實施例不只因其金屬承板3及其絕緣單元5可令該待處理基板7的上表面于該蝕刻腔體912內實施該等離子蝕刻程序時，輔助等離子橫越該待處理基板7的上表面以增進該待處理基板7的表面處理的均勻性；此外，本發明所述實施例的可移動式載盤裝置C，可于該連續型生產線9內的傳送機構92上沿該傳送方向X依序移動經過該載入腔體911、該蝕刻腔體912、該濺鍍腔體913與該卸載腔體914，以供現階段半導體、光學鍍膜等相關業界廣為使用的連續型生產線使用，有利于縮減半導體、光學鍍膜等相關產業的生產工時。

綜上所述，本發明用于生產線的可移動式載盤裝置C不只可令該待處理基板7的上表面于實施該等離子蝕刻程序時，輔助等離子橫越該待處理基板7的上表面以增進該待處理基板7的表面處理的均勻性，也可在該連續型生產線9內的傳送機構92上帶著該待處理基板7沿該傳送方向X移動以供現階段廣為業界使用的批次式生產線或連續型生產線使用，從而縮減半導體、光學鍍膜等相關產業所需耗費的生產工時。因此，確實可達到本發明的目的。

以上所述者，只為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的范圍，也就是凡依本發明權利要求書及說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明的范圍。