專利名稱：氣體控溫的靜電卡盤及其控制基片溫度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體加工裝置部件，尤其涉及一種靜電卡盤及其控制基片溫度的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體行業(yè)大規(guī)模集成電路的工藝過程中，需要在基片表面加工出細(xì)微尺寸的圖 形。在不同的加工工藝中，所需求的工藝溫度也有所不同。
在半導(dǎo)體加工的反應(yīng)腔室內(nèi)基片下方設(shè)置靜電卡盤，靜電卡盤對(duì)基片進(jìn)行支撐，再通 入一定氣壓的氣體(如氦氣)使基片與卡盤保持一定的距離，避免摩擦并增加熱傳導(dǎo)。靜 電卡盤的另外一個(gè)功能是對(duì)基片的溫度進(jìn)行控制，使基片保持在需要的工藝溫度。
如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，靜電卡盤裝置7主要采用的控溫方式是在其內(nèi)部通入具有一 定溫度的恒溫液體8，通過控制恒溫液體8的溫度控制靜電卡盤7的溫度，再通過熱傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn) 對(duì)基片l溫度的控制。
上述現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺點(diǎn)控溫速度慢、熱傳導(dǎo)的過程中能量損失大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種控溫速度快、能量損失小的氣體控溫的靜電卡盤及其控制基 片溫度的方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明的氣體控溫的靜電卡盤，該靜電卡盤設(shè)有多個(gè)上下相通的通孔，所述多個(gè)通孔 中至少一個(gè)通孔的下端連接有供氣通道；至少一個(gè)通孔的下端連接有回氣通道。
本發(fā)明的上述氣體控溫的靜電卡盤控制基片溫度的方法，通過供氣通道及靜電卡盤上 的通孔向靜電卡盤和基片之間通入控溫氣體，所述控溫氣體與所述基片進(jìn)行溫度交換后通 過靜電卡盤上的通孔及回氣通道流回。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的氣體控溫的靜電卡盤及其控制 基片溫度的方法，由于該靜電卡盤設(shè)有多個(gè)上下相通的通孔，所述多個(gè)通孔中至少一個(gè)通 孔的下端連接有供氣通道；至少一個(gè)通孔的下端連接有回氣通道。工藝過程中，通過供氣通道通入需要溫度的控溫氣體，并由回氣通道流回，在靜電卡盤與基片之間形成循環(huán)，直 接對(duì)基片的溫度進(jìn)行控制。控溫速度快、能量損失小。


圖l為現(xiàn)有技術(shù)中靜電卡盤的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的氣體控溫的靜電卡盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的氣體控溫的靜電卡盤，其較佳的具體實(shí)施方式
如圖2所示，該靜電卡盤2設(shè)有 多個(gè)上下相通的通孔3、 4，所述多個(gè)通孔3、 4中至少一個(gè)通孔的下端連接有供氣通道9;至 少一個(gè)通孔的下端連接有回氣通道IO。工藝過程中，可以通過供氣通道9通入需要溫度的氣 體，并由回氣通道10流回，在靜電卡盤2與基片1之間形成循環(huán)，直接對(duì)基片l的溫度進(jìn)行控 制。控溫速度快、能量損失小。
供氣通道9可以連接有氣體溫度控制裝置5，氣體溫度控制裝置5對(duì)氣體的溫度進(jìn)行控 制，使氣體達(dá)到需要的溫度?；貧馔ǖ?0也可以與氣體溫度控制裝置5連接，使供氣通道9 與回氣通道10形成一個(gè)循環(huán)回路。氣體溫度控制裝置10可以連接有氣體通道6，氣體通道6 設(shè)有流量控制閥門，用于連續(xù)補(bǔ)充循環(huán)回路中氣體的泄漏。
氣體溫度控制裝置10中可以設(shè)有流速控制裝置，控制循環(huán)回路中氣體的流速。流速控 制裝置也可以設(shè)在供氣通道9上，控制氣體的流速。
多個(gè)通孔3、 4包括設(shè)于所述靜電卡盤2中部的中部通孔4和設(shè)于所述靜電卡盤2周邊部 位的周邊通孔3。供氣通道9與周邊通孔3的下端連接；回氣通道10與中部通孔4的下端連 接。氣體由靜電卡盤2的周邊進(jìn)入靜電卡盤2與基片1之間，并有中部逾回。
中部通孔4可以只設(shè)一個(gè)，周邊通孔3可以設(shè)多個(gè)。多個(gè)周邊通 L3可以分別連接有單 獨(dú)的氣體溫度控制裝置5。對(duì)基片l的不同部位進(jìn)行單獨(dú)的溫度控制。
本發(fā)明的上述的氣體控溫的靜電卡盤控制基片溫度的方法，其較佳的具體實(shí)施方式
是，參見圖2:
在工藝過程中，通過供氣通道9及靜電卡盤2上的周邊通孔3向靜電卡盤2和基片1之間 通入控溫氣體，控溫氣體與基片l進(jìn)行溫度交換后，再通過靜電卡盤2上的中部通孔4及回氣 通道10流回，通過對(duì)控溫氣體的溫度進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)基片l的溫度進(jìn)行控制?？販貧怏w可 以為氦氣，或其它的惰性氣體。本發(fā)明使用循環(huán)氣體直接給基片進(jìn)行加熱，而不是傳統(tǒng)的通過給靜電卡盤加熱，再通 過熱傳導(dǎo)將熱量傳導(dǎo)到基片上。
改變了傳統(tǒng)的靜電卡盤控溫方式，使溫度控制更加靈活，因使用了加熱的循環(huán)氣體， 使基片的溫度到溫更加快速；因一個(gè)基片上不同位置的反應(yīng)條件不一樣，反應(yīng)速度和均勻 性都會(huì)受影響，可以通過本發(fā)明將基片的不同位置設(shè)置為不同的溫度，以補(bǔ)償其他環(huán)境帶 來的不均勻。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任 何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種氣體控溫的靜電卡盤，其特征在于，該靜電卡盤設(shè)有多個(gè)上下相通的通孔，所述多個(gè)通孔中至少一個(gè)通孔的下端連接有供氣通道；至少一個(gè)通孔的下端連接有回氣通道。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氣體控溫的靜電卡盤，其特征在于，所述的供氣通道連接有 氣體溫度控制裝置，所述的回氣通道與所述氣體溫度控制裝置連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體控溫的靜電卡盤，其特征在于，所述氣體溫度控制裝置 連接有氣體通道，所述氣體通道設(shè)有流量控制閥門。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的氣體控溫的靜電卡盤，其特征在于，所述氣體溫度控制 裝置中設(shè)有流速控制裝置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的氣體控溫的靜電卡盤，其特征在于，所述的供氣通道 設(shè)有流速控制裝置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氣體控溫的靜電卡盤，其特征在于，所述的多個(gè)通孔包括設(shè) 于所述靜電卡盤中部的中部通孔和設(shè)于所述靜電卡盤周邊部位的周邊通孔，所述供氣通道與所述周邊通孔的下端連接；所述回氣通道與所述中部通孔的下端連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣體控溫的靜電卡盤，其特征在于，所述的中部通孔有一 個(gè)，所述的周邊通孔有多個(gè)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體控溫的靜電卡盤，其特征在于，所述多個(gè)周邊通孔分別 連接有單獨(dú)的氣體溫度控制裝置。
9、 一種權(quán)利1至9所述的氣體控溫的靜電卡盤控制基片溫度的方法，其特征在于，通 過供氣通道及靜電卡盤上的通孔向靜電卡盤和基片之間通入控溫氣體，所述控溫氣體與所 述基片進(jìn)行溫度交換后通過靜電卡盤上的通孔及回氣通道流回。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣體控溫的靜電卡盤控制基片溫度的方法，其特征在于， 所述控溫氣體為氦氣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣體控溫的靜電卡盤及其控制基片溫度的方法，該靜電卡盤設(shè)有多個(gè)上下相通的通孔，多個(gè)通孔中至少一個(gè)通孔的下端連接有供氣通道；一個(gè)通孔的下端連接有回氣通道。供氣通道連接有氣體溫度控制裝置。工藝過程中，可以通過供氣通道通入需要溫度的氣體，并由回氣通道流回，在靜電卡盤與基片之間形成循環(huán)，直接對(duì)基片的溫度進(jìn)行控制?？販厮俣瓤?、能量損失小。
文檔編號(hào)H01L21/683GK101425472SQ20071017665
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者娜 王 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