專利名稱：一種卡盤和半導(dǎo)體處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種卡盤和半導(dǎo)體處理裝置。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制備工藝的不斷發(fā)展，等離子裝置特別是電感耦合等離子體(ICP)裝置被廣泛地應(yīng)用于集成電路(IC)或MEMS器件的制造工藝中。，等離子裝置一般采用真空反應(yīng)腔室將材料刻蝕(Etch)或化學(xué)氣相沉積(CVD)在晶圓表面。在此過程中，通過機(jī)械夾持裝置或靜電卡盤(ESC)將晶圓固定真空反應(yīng)腔內(nèi)特定的工位上；被刻蝕或沉積工藝氣體通過管路輸送到真空反應(yīng)腔室之中，同時(shí)真空反應(yīng)腔室中(RF)射頻場(chǎng)將工藝氣體增能為等離子狀態(tài)。在等離子體裝置中，卡盤是其中較為重要的一個(gè)部件?？ūP在半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中用于固定和支撐基片，以避免基片在處理過程中出現(xiàn)移動(dòng)或者錯(cuò)位現(xiàn)象，減少了在使用機(jī)械卡盤時(shí)由于壓力、碰撞等原因造成的基片破損；增大了基片可被有效加工的面積；減少了基片表面腐蝕物顆粒的沉積；并且可以在真空工藝環(huán)境下工作。但是普通卡盤工作溫度一般在100°C以內(nèi)，而進(jìn)入32-22納米技術(shù)帶后，高K柵介質(zhì)和金屬柵電極MOS器件被引入IC生產(chǎn)工藝。高K介質(zhì)的刻蝕工藝需要高的硅片表面溫度來獲得高的介質(zhì)層對(duì)硅的選擇比，通常要求下電極溫度在200度以上。這對(duì)普通的卡盤來說是難以達(dá)到的，因此需要可以實(shí)現(xiàn)高溫下工作的卡盤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種用在真空處理室中的卡盤，該卡盤可以實(shí)現(xiàn)高溫下的基片處理、而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、維護(hù)方便且能夠解決熱膨脹及隔熱問題，此外，該卡盤可以有效地提高卡盤表面的溫度均勻性。本發(fā)明的另一目的在于提出一種具有上述卡盤的半導(dǎo)體處理裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提出了一種用在真空處理室中的卡盤，包括卡盤主體，所述卡盤主體內(nèi)設(shè)有加熱部件；導(dǎo)熱裝置，所述導(dǎo)熱裝置與所述卡盤主體相對(duì)設(shè)置并間隔開預(yù)定距離；可拆卸連接的膨脹組件，所述膨脹組件設(shè)在所述導(dǎo)熱裝置的上表面上，且與所述卡盤主體的外周相連，所述膨脹組件、所述卡盤主體和所述導(dǎo)熱裝置限定出密封空間且所述導(dǎo)熱裝置適于利用密封空間中的導(dǎo)熱氣體移除所述卡盤主體中所產(chǎn)生的熱量，所述膨脹組件包括固定環(huán)，所述固定環(huán)具有朝向所述卡盤主體側(cè)延伸的伸出結(jié)構(gòu)，所述伸出結(jié)構(gòu)可彈性變形用于固定所述卡盤主體；絕熱件，所述絕熱件設(shè)置在固定環(huán)與所述導(dǎo)熱裝置之間且與所述固定環(huán)可拆卸地連接，用于限制熱量在所述卡盤主體和所述導(dǎo)熱裝置之間的傳導(dǎo)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用在真空處理室中的卡盤，通過在卡盤主體及導(dǎo)熱裝置之間設(shè)置膨脹組件，從而可以徹底解決熱膨脹及隔熱問題，有效提高卡盤的溫度均勻性。由此，卡盤可以實(shí)現(xiàn)在例如200度以上的高溫段下的基片處理工藝。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述卡盤主體與所述絕熱件之間設(shè)置有用于密封所述密封空間的金屬密封件。由此，在卡盤主體熱循環(huán)期間，可以保持密封空間的氣密密封性。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述金屬密封件為C形環(huán)密封件。由此，通過采用C形環(huán)密封件作為密封件，可以使密封空間達(dá)到更優(yōu)的密封性。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述卡盤主體與所述密封空間相鄰的一端的外周緣設(shè)
置有凸緣。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述伸出結(jié)構(gòu)形成為環(huán)形薄壁結(jié)構(gòu)。由此，可以起到隔熱密封的作用。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述環(huán)形薄壁結(jié)構(gòu)包括朝向所述卡盤主體側(cè)的第一環(huán)形部；以及第二環(huán)形部，所述第二環(huán)形部與所述第一環(huán)形部相連且沿著豎直方向的厚度大于所述第一環(huán)形部的厚度，所述第二環(huán)形部設(shè)置在所述卡盤主體的凸緣上以彈性地固定所述卡盤主體。由此，可通過第二環(huán)形部固定卡盤主體的外周邊，并通過該第二環(huán)形部件有效吸收熱膨脹?？蛇x地，所述環(huán)形薄壁結(jié)構(gòu)沿著豎直方向的厚度可為l_3mm。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述伸出結(jié)構(gòu)包括朝向所述卡盤主體側(cè)的安裝法蘭； 以及彎曲部分，所述彎曲部分與所述安裝法蘭相連，所述彎曲部分的懸臂端設(shè)置在所述卡盤主體的外周上以彈性地固定所述卡盤主體。由此，可通過彎曲部分固定卡盤主體的外周邊，并通過該彎曲部分有效地吸收熱膨脹。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述絕熱件和所述導(dǎo)熱裝置之間設(shè)置有第一密封圈。 由此，保持絕熱件和導(dǎo)熱裝置之間真空密封接觸。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述固定環(huán)由不銹鋼材料形成。由此，固定環(huán)可以達(dá)到更優(yōu)的隔熱效果，且解決熱膨脹問題。本發(fā)明第二方面的實(shí)施例提出了一種半導(dǎo)體處理裝置，包括反應(yīng)腔室和放置于所述反應(yīng)腔室內(nèi)用于承載基片的卡盤，其中，所述卡盤為根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例所述的卡盤。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體處理裝置，通過在卡盤主體以及導(dǎo)熱裝置間形成密封空間，從而可以徹底解決熱膨脹及隔熱問題，有效提高卡盤的溫度均勻性。由此，卡盤可以實(shí)現(xiàn)在例如200度以上的高溫段下的工作。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用在真空處理室中的卡盤的示意圖；圖2為圖1所示卡盤的中膨脹組件的示意圖；圖3為卡盤的膨脹組件的另一示例的示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體處理裝置的示意圖；和
圖5為利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例半導(dǎo)體處理裝置處理基片的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。下面首先參考附圖描述本發(fā)明實(shí)施例的用在真空處理室中的卡盤，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用在真空處理室中的卡盤的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的卡盤的膨脹組件的示意圖；圖3為膨脹組件的另一示例的示意圖。如圖1-3所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用在真空處理室中的卡盤100包括卡盤主體 1、導(dǎo)熱裝置10、和設(shè)在導(dǎo)熱裝置10的上表面上且與卡盤主體1的外周相連的可拆卸的膨脹組件110?？ūP100設(shè)置在真空處理室中，真空處理室可以為高溫真空處理室。可選地，此處術(shù)語“高溫”可以指的是溫度達(dá)到200度或者200度以上。如圖1所示，在卡盤主體1內(nèi)設(shè)有加熱部件3。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，加熱部件3可以為選擇性加熱部件。加熱部件3可以對(duì)卡盤主體1進(jìn)行加熱，進(jìn)而對(duì)支撐在卡盤主體1的上表面上的基片12的溫度進(jìn)行控制，使卡盤主體1和基片120可以維持反應(yīng)所需的溫度。卡盤主體1可以采用一種或者多種陶瓷材料制造，其中陶瓷材料包括氮化物，如氮化鋁、氮化硼和氮化硅；碳化物，如碳化硅和碳化硼；氧化物，如氧化鋁等。上述陶瓷材料可以充填或者不充填填料，例如須狀、纖維狀等的顆粒物或滲透金屬，例如硅。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，卡盤主體1可以采用氮化鋁陶瓷制造。由于氮化鋁陶瓷導(dǎo)熱性能優(yōu)異，基片120可以放置在卡盤主體1的上表面，進(jìn)行加熱部件3可以將基片 120的溫度加熱達(dá)到200-400°C。加熱部件3的材料可以采用Mo制造?？ūP主體1可以通過多種方法形成，下面舉例描述其中的兩種方法。第一種方法先壓實(shí)粉末或者流鑄粉末，將陶瓷粉末形成卡盤主體形狀，使加熱部件3等嵌入其中；然后燒結(jié)粉末，使卡盤主體硬化。第二種方法可以采用陶瓷材料片形成卡盤主體1，上述陶瓷片上具有及加熱部件3與電源連接線的導(dǎo)線圖案，然后疊置這些陶瓷片，繞結(jié)各層，從而形成卡盤主體1。導(dǎo)熱裝置10與卡盤主體1相對(duì)的下表面與卡盤主體1之間形成密封空間13，其中導(dǎo)熱裝置10適于用密封空間13的導(dǎo)熱氣體移除卡盤主體1中所產(chǎn)生的熱量。在本發(fā)明的一個(gè)具體示例中，卡盤主體1的與密封空間13相鄰的一端的外周緣設(shè)置有凸緣。膨脹組件110與卡盤主體1可拆卸地連接，可以固定卡盤主體1，并使卡盤主體1 的外周與導(dǎo)熱裝置10相連接。膨脹組件110包括固定環(huán)4和絕熱件8，其中固定環(huán)4具有朝向所述卡盤主體1側(cè)延伸的伸出結(jié)構(gòu)6，可選地，伸出結(jié)構(gòu)6可彈性變形且可固定卡盤主體1。絕熱件8設(shè)置在固定環(huán)4與導(dǎo)熱裝置10之間且與固定環(huán)4可拆卸地連接，絕熱件8可以限制熱量在卡盤主體1和導(dǎo)熱裝置10之間的傳導(dǎo)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，固定環(huán)4可以采用金屬材料制造，絕熱件8可以采用樹脂類材料制造，如PEEI^Polyetheretherketones，聚醚醚酮)。優(yōu)選地，固定環(huán)4采用不銹鋼材料制造。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，伸出結(jié)構(gòu)6可以形成為環(huán)形薄壁結(jié)構(gòu)，更具體而言，伸出結(jié)構(gòu)6包括第一環(huán)形部61和與第一環(huán)形部61相連的第二環(huán)形部62。如圖2所示，第二環(huán)形部62沿豎直方向的厚度可以大于第一環(huán)形部61的厚度，從而兩者形成懸臂結(jié)構(gòu)。第一環(huán)形部61朝向卡盤主體1的一側(cè)，第二環(huán)形部62可以設(shè)置在卡盤主體1的凸緣上，從而將卡盤主體1固定在膨脹組件110上。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，在強(qiáng)度及加工條件允許的情況下，伸環(huán)形薄壁越薄越好。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，環(huán)形薄壁結(jié)構(gòu)沿豎直方向的厚度可以為1 3mm。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，伸出結(jié)構(gòu)6可以包括安裝法蘭和與安裝法蘭63連接的彎曲部分64，所述彎曲部分64的懸臂端設(shè)置在所述卡盤主體1的外周上以可彈性地固定所述卡盤主體1?？蛇x地，彎曲部分64可以形成為弧形結(jié)構(gòu)。安裝法蘭63朝向卡盤主體1的一側(cè)，彎曲部分64可以固定在卡盤主體1。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，伸出結(jié)構(gòu)6可以形成為任何具有彈性的薄壁結(jié)構(gòu)，以吸收卡盤主體1內(nèi)的熱膨脹。當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，當(dāng)伸出結(jié)構(gòu)6為其他形式的結(jié)構(gòu)時(shí)，只要其可以實(shí)現(xiàn)密封、隔熱和抵消膨脹的作用，其也落入本發(fā)明的保護(hù)范圍?？蛇x地，絕熱件8可以通過與螺釘7與固定環(huán)4連接，對(duì)螺釘7采用力矩管理，從而在實(shí)現(xiàn)密封效果的同時(shí)避免零件受到損壞。在卡盤主體1的下表面和絕熱件8的上表面之間可以形成有密封空間。為保持上述空間的氣密密封，需要使絕熱件8與卡盤主體1密封接觸。由于卡盤主體1的溫度過高，普通的彈性密封圈，如0形環(huán)密封圈無法正常工作。因此在本實(shí)施例中，絕熱件8與卡盤主體1的外邊緣間通過設(shè)置金屬密封件5使兩者密封接觸。金屬密封環(huán)5在高溫下仍然可以正常工作。優(yōu)選地，金屬密封件為C形環(huán)密封件。在絕熱件8和導(dǎo)熱裝置10之間設(shè)置有第一密封圈9，由此通過第一密封圈9實(shí)現(xiàn)絕熱件8與導(dǎo)熱裝置10的真空密封。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，第一密封圈9可為彈性密封件。如圖1所示，導(dǎo)熱裝置10的內(nèi)部形成冷卻通道11和第一氣體通道14。冷卻通道 11用于通入冷卻介質(zhì)，從而對(duì)卡盤主體進(jìn)行冷卻，以便將卡盤主體保持在所需的溫度。進(jìn)而，導(dǎo)熱裝置10內(nèi)部還形成有通孔12，通孔12可以為一個(gè)或多個(gè)。冷卻通道11的縱向高度小于導(dǎo)熱裝置10的縱向高度。冷卻通道11的下端開口， 上端封閉。冷卻劑例如水或者其他冷卻劑可以通過管子輸送到冷卻通道11，從而阻擋卡盤主體1的熱量向下傳遞。夾持電極2和加熱部件3的導(dǎo)線通過通孔12伸到卡盤主體1外。 通孔12中的導(dǎo)線通過第二密封圈密封。從而在導(dǎo)熱裝置10的上表面、卡盤主體1的下表面和膨脹組件110之間形成密封空間13。第一氣體通道14可以向密封空間13中流入導(dǎo)熱氣體。通孔12內(nèi)的電源輸送線也可以將直流電源、RF電源、傳感器信號(hào)等輸送到卡盤主體1。其中，傳感器信號(hào)可以分別來自卡盤主體1和基片120上的溫度傳感器。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，通孔12位于所述導(dǎo)熱裝置10的中心處，從而可以更均勻的將電能輸出送輸送到卡盤主體1?？ūP100可以進(jìn)一步包括支撐部件18。支撐部件18可以為梯形結(jié)構(gòu)，放置于真空處理室的中部，以支撐卡盤主體1、膨脹組件110和導(dǎo)熱裝置10等。當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，支撐部件18也可以為其他形狀的結(jié)構(gòu)，只要支撐部件18可以實(shí)現(xiàn)支撐卡盤主體1、膨脹組件110和導(dǎo)熱裝置10等的目的，即落入本發(fā)明的保護(hù)范圍?？ūP100還可以包括基環(huán)16和位于其上表面的聚焦環(huán)17。如圖3所示，基環(huán)16 固定在膨脹組件Iio的外部、位于聚焦環(huán)17的下側(cè)且覆蓋在支撐部件18上，以支撐聚焦環(huán) 17。聚焦環(huán)17固定在卡盤主體1的外周部分且覆蓋基環(huán)16，即聚焦環(huán)17可以圍繞卡盤主體1。由此，聚焦環(huán)17可以限制基片120的位置，并可以進(jìn)一步將等離子體限制在基片120 上。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，基環(huán)16為絕緣的，其可以通過氧化鋁、氧化硅、和石英等制成。聚焦環(huán)17也為絕緣的，其可以通過氧化鋁、碳化硅、氮化硅等制成。結(jié)合圖1至圖3所示，當(dāng)卡盤主體1在加熱部件3的作用下變熱和膨脹時(shí)，卡盤主體1的外周邊位于金屬密封件5和伸出結(jié)構(gòu)6之間，進(jìn)而熱膨脹導(dǎo)致伸出結(jié)構(gòu)6發(fā)生彈性變形，從而可以容納和吸收卡盤主體1的熱膨脹和收縮。在伸出結(jié)構(gòu)6具有彎曲部分64時(shí)，由于伸出結(jié)構(gòu)6的彎曲部分64的上表面為弧形，從而與聚焦環(huán)17之間構(gòu)成一定的空間19，進(jìn)而在伸出結(jié)構(gòu)6發(fā)生彈性形變時(shí)，具有更大的形變空間?？ūP主體1的熱膨脹和收縮是處理基片120期間的熱循環(huán)造成的。因此，可以盡量降低卡盤主體1的機(jī)械應(yīng)力，從而可以延長卡盤主體1的工作壽命。具體而言，由于第一環(huán)形部61或者安裝法蘭63的薄的環(huán)形部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及絕熱件8的作用，膨脹組件110與卡盤主體1以及其余部件形成熱隔離，這可以盡量降低由于熱量傳遞導(dǎo)致卡盤主體1造成的熱損耗。從而，卡盤主體1能夠達(dá)到高到約350°C或者更高的溫度，不需要消耗較大的電能。密封空間13形成在卡盤主體1、導(dǎo)熱裝置10、固定環(huán)4以及絕熱件8之間。密封空間13使卡盤主體1和導(dǎo)熱裝置10之間隔開一定的距離。導(dǎo)熱氣體(如氦氣)通過導(dǎo)熱裝置10上的第一氣體通道14送到上述密封空間13中。在密封空間13中，導(dǎo)熱氣體可以保持在任何適當(dāng)?shù)膲毫ο?，取決于基片120的直徑。由于導(dǎo)熱氣體充滿密封空間13，從而可以將熱量從卡盤主體1的受熱部分傳到受冷部分。同時(shí)導(dǎo)熱裝置10可以保持足夠低的溫度，從而膨脹組件110和導(dǎo)熱裝置10之間可以使用彈性密封件進(jìn)行密封。由此可知，第一密封圈9可為彈性密封件。彈性密封件的價(jià)格低廉，有利于節(jié)省成本。密封空間13中的導(dǎo)熱氣體進(jìn)一步可以通過卡盤主體1上的第二氣體通道15到達(dá)卡盤主體1的上表面和基片120的下表面之間，傳導(dǎo)熱量以控制卡盤主體1和基片120溫度。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用在真空處理室中的卡盤，通過膨脹組件在有效固定卡盤的同時(shí)，解決卡盤受熱膨脹和隔熱的問題，從而可以有效提高卡盤的溫度均勻性。由此，卡盤可以實(shí)現(xiàn)在例如200度之上的高溫段下的基片處理。并且，本發(fā)明實(shí)施例的卡盤中的膨脹組件采用價(jià)格低廉的材料，節(jié)省了制備成本。下面參考圖4描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體處理裝置1000。
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如圖4所示，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體處理裝置1000，包括反應(yīng)腔室(也可以稱為真空處理腔室)200和如上所述的卡盤100。其中，卡盤100放置于反應(yīng)腔室200內(nèi)，可以承載位于卡盤100上表面的基片120。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，反應(yīng)腔室200可以為高溫真空處理室?？蛇x地，此處術(shù)語“高溫”可以指的是溫度達(dá)到200度或者200度以上。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體處理裝置，通過采用具有如上結(jié)構(gòu)的膨脹組件的卡盤，解決了卡盤受熱膨脹和隔熱的問題，從而可以有效提高卡盤的溫度均勻性。由此，卡盤可以實(shí)現(xiàn)在例如200度之上的高溫段下的基片處理。下面參考圖5描述利用根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體處理裝置1000處理基片的工藝過程。如圖5所示，在半導(dǎo)體處理裝置1000的反應(yīng)腔室中處理基片的工藝過程包括如下步驟SlOl 將基片固定在上述實(shí)施例中的卡盤上；將基片120固定在卡盤主體1的外表面上。S102 利用卡盤的加熱部件加熱基片；加熱部件3可以加熱卡盤主體1，進(jìn)而可以對(duì)支撐在卡盤主體1外表面上的基片 120進(jìn)行溫度控制，使卡盤主體1和基片120可以維持反應(yīng)所需的溫度。S103 利用輸送到密封空間中的導(dǎo)熱氣體控制基片和卡盤主體的溫度；導(dǎo)熱氣體(如氦氣)可以通過導(dǎo)熱裝置10上的第一氣體通道14送到卡盤主體1、 導(dǎo)熱裝置10、膨脹組件110之間的密封空間13。密封空間13中的導(dǎo)熱氣體進(jìn)一步可以通過卡盤主體1上的第二氣體通道15到達(dá)卡盤主體1的上表面和基片120的下表面之間，傳導(dǎo)熱量以控制卡盤主體1和基片120溫度。S104:處理基片。對(duì)位于卡盤主體1上的基片120進(jìn)行處理，包括如下步驟S1041 向真空處理室中輸送處理氣體；向真空處理腔室中輸送處理氣體。S1042 使處理氣體成等離子狀態(tài)；對(duì)處理氣體通電，以激發(fā)其形成等離子體。并且，在處理操作期間，利用該等離子體腐蝕基片120的露出表面。而且也可以在處理操作期間，在基片120的外表面上進(jìn)行涂層。S1043 利用等離子狀態(tài)的處理氣體刻蝕基片。根據(jù)上述基片處理工藝，通過采用具有如上結(jié)構(gòu)的膨脹組件的卡盤，解決了卡盤受熱膨脹和隔熱的問題，從而可以有效提高卡盤的溫度均勻性。由此，卡盤可以實(shí)現(xiàn)在例如 200度之上的高溫段下的基片處理。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種用在真空處理室中的卡盤，其特征在于，包括卡盤主體，所述卡盤主體內(nèi)設(shè)有加熱部件導(dǎo)熱裝置，所述導(dǎo)熱裝置與所述卡盤主體相對(duì)設(shè)置并間隔開預(yù)定距離；可拆卸的膨脹組件，所述膨脹組件設(shè)在所述導(dǎo)熱裝置的上表面上，且與所述卡盤主體的外周相連，所述膨脹組件、所述卡盤主體和所述導(dǎo)熱裝置限定出密封空間且所述導(dǎo)熱裝置適于利用密封空間中的導(dǎo)熱氣體移除所述卡盤主體中所產(chǎn)生的熱量，其中所述膨脹組件包括固定環(huán)，所述固定環(huán)具有朝向所述卡盤主體側(cè)延伸的伸出結(jié)構(gòu)，所述伸出結(jié)構(gòu)可彈性變形用于固定所述卡盤主體；絕熱件，所述絕熱件設(shè)置在所述固定環(huán)與所述導(dǎo)熱裝置之間且與所述固定環(huán)可拆卸地連接，用于限制熱量在所述卡盤主體和所述導(dǎo)熱裝置之間的傳導(dǎo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡盤，其特征在于，所述卡盤主體與所述絕熱件之間設(shè)置有用于密封所述密封空間的金屬密封件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卡盤，其特征在于，所述金屬密封件為C形環(huán)密封件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡盤，其特征在于，所述卡盤主體與所述密封空間相鄰的一端的外周緣設(shè)有凸緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的卡盤，其特征在于，所述伸出結(jié)構(gòu)形成為環(huán)形薄壁結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的卡盤，其特征在于，所述環(huán)形薄壁結(jié)構(gòu)包括朝向所述卡盤主體側(cè)的第一環(huán)形部；以及第二環(huán)形部，所述第二環(huán)形部與所述第一環(huán)形部相連且沿著豎直方向的厚度大于所述第一環(huán)形部的厚度，所述第二環(huán)形部設(shè)置在所述卡盤主體的凸緣上以彈性地固定所述卡盤主體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的卡盤，其特征在于，所述環(huán)形薄壁結(jié)構(gòu)沿著豎直方向的厚度為 l-3mm0
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡盤，其特征在于，所述伸出結(jié)構(gòu)包括朝向所述卡盤主體側(cè)的安裝法蘭；以及彎曲部分，所述彎曲部分與所述安裝法蘭相連，所述彎曲部分的懸臂端設(shè)置在所述卡盤主體的外周上以彈性地固定所述卡盤主體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡盤，其特征在于，所述絕熱件和所述導(dǎo)熱裝置之間設(shè)置有第一密封圈。
10.如權(quán)利要求1所述的卡盤，其特征在于，所述固定環(huán)由不銹鋼材料形成。
11.一種半導(dǎo)體處理裝置，包括反應(yīng)腔室和放置于所述反應(yīng)腔室內(nèi)用于承載基片的卡盤，其特征在于，所述卡盤為權(quán)利要求1-10中任意一項(xiàng)所述的卡盤。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用在真空處理室中的卡盤，包括卡盤主體；導(dǎo)熱裝置；可拆卸的膨脹組件，膨脹組件連接在卡盤主體的外周與導(dǎo)熱裝置之間，膨脹組件包括固定環(huán)，具有朝向所述卡盤主體側(cè)延伸的伸出結(jié)構(gòu)，所述伸出結(jié)構(gòu)可彈性變形用于固定所述卡盤主體；絕熱件，所述絕熱件設(shè)置在所述固定環(huán)與導(dǎo)熱裝置之間且與所述固定環(huán)可拆卸地連接，用于限制熱量在所述卡盤主體和所述導(dǎo)熱裝置之間的傳導(dǎo)。本發(fā)明的卡盤可以徹底解決熱膨脹及隔熱問題，有效提高卡盤的溫度均勻性。由此，卡盤可以實(shí)現(xiàn)在例如200度之上的高溫段下的基片處理。
文檔編號(hào)C23C16/458GK102465283SQ20101054753
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者聶淼 申請(qǐng)人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司