具有微槽不粘表面的安裝夾具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有微槽不粘表面的安裝夾具，具體而言，適于繞半導體襯底支架將彈性帶裝載到裝載槽的裝置和方法，半導體襯底支架用于支承等離子體處理腔室中的半導體襯底，其包含具有頂環(huán)、夾緊環(huán)和基環(huán)的安裝單元，并且當將頂環(huán)拉緊到基環(huán)時，彈性帶在夾緊環(huán)與基環(huán)之間夾緊，并且夾緊表面適于在夾緊環(huán)的下表面和/或基環(huán)的上表面中的至少一個上釋放彈性帶。鎖存和釋放機構(gòu)，其通過從夾緊環(huán)與基環(huán)之間松開彈性帶，將彈性帶釋放到裝載槽中。
【專利說明】具有微槽不粘表面的安裝夾具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及具有一個或一個以上的微槽不粘表面并用于繞襯底支承體安裝彈性 帶的安裝夾具、以及使用該安裝夾具的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 集成半導體電路已變成大多數(shù)電子系統(tǒng)的主要的組件。這些微型電子設(shè)備可以含 有數(shù)千晶體管、組成存儲器的其他電路、微機中央處理單元的邏輯子系統(tǒng)、以及其他集成電 路。這些電路的低成本、高可靠性和高速度使其變成調(diào)制解調(diào)器數(shù)字電子產(chǎn)品的普遍特征。
[0003] 集成半導體電路的制造典型地在反應(yīng)離子蝕刻系統(tǒng)中發(fā)生，諸如平行板反應(yīng)器或 者電感耦合的等離子體反應(yīng)器中發(fā)生。反應(yīng)離子蝕刻系統(tǒng)可以包括蝕刻腔室，該蝕刻腔室 具有位于其中的上電極或者陽極、以及下電極或者陰極。陰極相對于陽極和容器壁被負偏 置。要蝕刻的晶片被適當?shù)难谀８采w，并直接放置在陰極上。使諸如CF 4、CHF3、CClF3、HBr、 Cl2和SF6等化學反應(yīng)氣體或者其與02、N2、He或者Ar的混合物導入蝕刻腔室，并維持在典 型地為毫乇托范圍的壓強下。上電極設(shè)置有氣孔，其允許氣體經(jīng)由電極均勻分散到腔室。在 陽極與陰極之間建立的電場將使反應(yīng)氣體離解，以形成等離子體。晶片的表面通過與活性 離子的化學作用，以及通過撞擊晶片表面的離子的動量轉(zhuǎn)移而蝕刻。由電極產(chǎn)生的電場會 將離子吸引到陰極，使離子主要在垂直方向撞擊表面，以便工藝會產(chǎn)生良好限定的垂直蝕 刻的側(cè)壁。
[0004] 用于反應(yīng)離子蝕刻的等離子體是高腐蝕性物質(zhì)，并且暴露至等離子體的腔室組件 表面會快速降解。腔室組件的該降解是代價昂貴的，并可導致污染腔室組件、或者污染在腔 室中處理的襯底。該降解要求受污染的腔室組件的更換、和/或受污染的腔室組件的清洗。 這種腔室組件的更換和/或清洗導致處理腔室的停機時間。
[0005] 包括用于靜電地將襯底夾持到支撐體的靜電吸盤（ESC)的襯底支架是一個由于 暴露至等離子體環(huán)境因而可經(jīng)歷降解的腔室組件。這些類型的襯底支架典型地包括貼附到 彼此的多個組件。例如，支架可以包括通過適當?shù)恼澈蟿┍舜私雍系睦鋮s板、加熱元件、和/ 或陶瓷板。為了將由于暴露至等離子體環(huán)境的降解最小化，通常將彈性帶繞這些組件放置， 以保護粘合劑不會直接暴露至等離子體環(huán)境，諸如在共同擁有的美國專利No. 7, 431，788 中描述的那樣。然而，彈性帶然后會直接暴露至等離子體環(huán)境，并從等離子體環(huán)境經(jīng)受降 解。彈性帶還在可操作的條件下從壓縮力經(jīng)受降解。
[0006] 在其中彈性帶圍繞襯底支架安裝的方式還可在彈性帶中產(chǎn)生局部應(yīng)力，這導致彈 性帶由于暴露至等離子體環(huán)境進一步易受降解的影響。典型地，彈性帶用手以5點星形圖 案繞襯底支架安裝。該安裝圖案在彈性體中產(chǎn)生高的局部應(yīng)力區(qū)域，其在彈性體中是較弱 的區(qū)域并且當暴露到等離子體環(huán)境時這些區(qū)域受到較大的質(zhì)量損失，從而經(jīng)常導致彈性體 的開裂。
[0007] 因此，需要一種繞襯底支架安裝彈性帶的改善的裝置和方法，使得彈性帶對于由 于暴露至等離子體環(huán)境的降解展示出增大的抗性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本文公開的是一種繞襯底支架安裝彈性帶的彈性帶安裝夾具，其對由于暴露至等 離子體環(huán)境的降解和壓縮力具有增大的抗性。用本文公開的安裝夾具的繞襯底支架安裝的 彈性帶可以具有更長的可操作壽命，因而降低了需要更換彈性帶的頻率。
[0009] 依據(jù)示例性實施例，公開了一種環(huán)形安裝夾具，適于繞半導體襯底支架將彈性帶 裝載到裝載槽，所述半導體襯底支架用于支承等離子體處理腔室中的半導體襯底，環(huán)形安 裝夾具包括：安裝單元，該安裝單元包括：頂環(huán)，頂環(huán)具有一個或一個以上的內(nèi)螺紋；夾緊 環(huán)；基環(huán)，所述基環(huán)具有一個或一個以上的外螺紋，所述一個或一個以上的外螺紋被配置為 接收頂環(huán)的一個或一個以上的內(nèi)螺紋，并且當將頂環(huán)拉緊到基環(huán)時，彈性帶在夾緊環(huán)的下 表面與基環(huán)的上表面之間夾緊，并且夾緊表面適于在夾緊環(huán)的下表面和/或基環(huán)的上表面 中的至少一個上釋放彈性帶；以及鎖存和釋放機構(gòu)，其通過從夾緊環(huán)與基環(huán)之間松開彈性 帶，將彈性帶釋放到裝載槽中；以及帶加載機，其使彈性帶位于安裝單元內(nèi)，在夾緊環(huán)和基 環(huán)之間。
[0010] 依據(jù)示例性實施例，公開了一種繞半導體襯底支架的一部分安裝彈性帶作為保護 邊緣密封件的方法，半導體襯底支架用于支承等離子體處理腔室中的半導體襯底，所述方 法包括：繞襯底支架將彈性帶展開為圓形形狀，該圓形形狀具有的直徑大于裝載槽的直徑； 將展開的形狀的彈性帶在基環(huán)與夾緊環(huán)之間夾緊，其中，基環(huán)和夾緊環(huán)中的至少一個具有 夾緊表面，包括多個槽的夾緊表面適于在基環(huán)的上表面和/或夾緊環(huán)的下表面上釋放彈性 帶；將彈性帶以展開的形狀放置在襯底支架之上；以及從基環(huán)與夾緊環(huán)之間釋放彈性帶， 從而使彈性帶收縮到襯底支架的裝載槽中。
[0011] 要理解的是上述一般說明和下面的【具體實施方式】這兩者是示例性和解釋性的，旨 在提供主張的本發(fā)明的進一步解釋。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 現(xiàn)在將詳細說明本發(fā)明的本優(yōu)選實施例，其示例在附圖中示出。只要有可能，附圖 中使用相同的附圖標記、并且其說明是指相同或者同樣的部分。
[0013] 圖1是適于等離子體蝕刻半導體襯底的處理腔室的剖視圖。
[0014] 圖2是具有接合在一起的各種層的襯底支架的一部分的剖視圖，其暴露的接合層 位于適于接收包括彈性帶的邊緣密封件的裝載槽。
[0015] 圖3是依據(jù)示例性實施例的安裝夾具的透視圖，其包含帶加載機和具有頂環(huán)、夾 緊環(huán)和基環(huán)的安裝單元。
[0016] 圖4是依據(jù)實施例的、以分解形式的圖3的安裝夾具的另一個透視圖。
[0017] 圖5是依據(jù)示例性實施例的、具有位于夾緊環(huán)與基環(huán)之間的彈性帶的安裝夾具的 一部分的剖視圖。
[0018] 圖6是依據(jù)示例性實施例的安裝夾具的夾緊環(huán)的底視圖。
[0019] 圖7是依據(jù)示例性實施例的、圖6的夾緊環(huán)的剖視圖。
[0020] 圖8是依據(jù)示例性實施例的微槽表面的一部分的頂視圖。
[0021] 圖9是依據(jù)示例性實施例的、圖8所示的微槽表面的剖視圖。
[0022] 圖10是依據(jù)示例性實施例的、微槽表面和非壓縮狀態(tài)的彈性帶的剖視圖。
[0023] 圖11是依據(jù)示例性實施例的、微槽表面和壓縮狀態(tài)的彈性帶的剖視圖。

【具體實施方式】
[0024] 用于反應(yīng)離子蝕刻處理腔室的襯底支架典型地包含下電極部件，該下電極部件包 括靜電夾緊層，在等離子體處理腔室中在處理期間在靜電夾緊層上夾緊襯底或者晶片。下 電極部件還可以包含接合到溫度控制的底板的各種層。例如，該部件可以包含：上陶瓷層， 其包含附著地接合到加熱器的上側(cè)板的一個或一個以上的靜電電極；一個或一個以上的加 熱器，其附著地接合到加熱器的底板；以及溫度控制的底板（之后被稱為冷卻板），其粘附 性地接合至加熱器和加熱板。為了保護暴露到等離子體的粘合劑接合層，包括彈性帶的邊 緣密封件可以繞襯底支架的接合層設(shè)置。
[0025] 圖1示出用于蝕刻襯底的示例性等離子體反應(yīng)器100的剖視圖。如圖1所示，等 離子體反應(yīng)器100包含等離子體處理腔室110和天線，天線設(shè)置在腔室110之上以產(chǎn)生等 離子體并由平面線圈或者射頻線圈122實現(xiàn)。平面或者射頻線圈122典型地通過匹配網(wǎng)絡(luò) (未示出）通過射頻發(fā)生器124激勵。該腔室110被稱作電感耦合等離子體（ICP)腔室。 為了將處理氣體供應(yīng)至腔室110的內(nèi)部，提供一種氣體分配板或者噴頭120,其優(yōu)選地包含 多個孔，用于將氣體源材料（例如蝕刻劑源氣體）釋放至噴頭120與半導體襯底或者晶片 140之間的射頻感應(yīng)等離子體區(qū)域，半導體襯底或者晶片140被支承在包括下電極部件130 的襯底支架150上。圖1示出電感耦合等離子體反應(yīng)器，但等離子體反應(yīng)器100可以包含 有其他等離子體的產(chǎn)生源，諸如電容耦合等離子體（CCP)、微波、磁控、螺旋波、或者其他適 當?shù)牡入x子體產(chǎn)生裝置，在該情況下省略了天線。
[0026] 氣體源材料可以通過其他布置導入腔室110,其他布置諸如有經(jīng)由頂壁延伸的一 個或一個以上的氣體噴射器、和/或內(nèi)置在腔室110的壁112的氣體噴出口。在使用中，晶 片140被導入由腔室壁112限定的腔室110,并設(shè)置在下電極部件130上。晶片140優(yōu)選由 射頻發(fā)生器126 (另外典型地是通過匹配網(wǎng)絡(luò)）偏置。晶片140可以包括制造在其上的多 個集成電路（1C)。當施加了射頻功率時，（由源氣體形成的）反應(yīng)物質(zhì)對晶片140的暴露 的表面進行蝕刻。可以揮發(fā)的副產(chǎn)品然后經(jīng)由出口被排放。在處理完成后，晶片140可以 經(jīng)歷進一步的處理，并最終切割以分離1C成單個芯片。
[0027] 反應(yīng)器100還可以用于金屬、電介質(zhì)和其他蝕刻處理。在等離子體蝕刻處理中，氣 體分配板可以是圓形板，直接位于ICP反應(yīng)器中的電介質(zhì)窗口的下方、或者形成稱作平行 板反應(yīng)器的CCP反應(yīng)器中的上電極部件的部分，其中，氣體分配板是與半導體襯底或者晶 片140平行取向的噴頭電極?？梢允褂玫氖纠云叫邪宓入x子體反應(yīng)器是雙頻等離子體蝕 刻反應(yīng)器，例如共同擁有的美國專利No. 6, 090, 304,其全部通過引用并入到本文。在該反應(yīng) 器中，蝕刻氣體可以從氣體供應(yīng)源供應(yīng)至噴頭電極，并且通過以不同頻率從2個射頻源向 噴頭電極和/或下電極供應(yīng)射頻能量，可以在反應(yīng)器中產(chǎn)生等離子體。替代地，噴頭電極可 以電接地，并且在2個不同頻率下的射頻能量可以供應(yīng)至下電極。
[0028] 圖2示出具有接合（bond)在一起的各種層的襯底支架150的一部分的剖視圖，其 暴露的接合層位于適于接收包括彈性帶300 (圖5)的邊緣密封件的裝載槽190。襯底支架 150包括加熱板152,加熱板152由金屬或者陶瓷制成。粘合劑接合層170設(shè)置在加熱板152 之下，并將加熱板152接合至冷卻板154。另一粘合劑接合層172設(shè)置在加熱板152之上， 并將加熱板152接合至包含有一個或一個以上的靜電夾緊電極的陶瓷板180。陶瓷板180 和冷卻板154可以具有延伸到超出加熱板152和接合層170、172的最外部分的部分，以形 成裝載槽190。加熱板140和接合層170、172的最外部分實質(zhì)上相對于彼此對齊。優(yōu)選的 是，陶瓷板180比加熱板152和接合層170、172具有更大的直徑。
[0029] 陶瓷層180優(yōu)選的是陶瓷材料的靜電夾緊層，具有由金屬材料（諸如W、Mo等）制 成的嵌入電極。此外，陶瓷層180優(yōu)選的是從中心到外緣或者其直徑具有均勻厚度，優(yōu)選的 是適于支承200mm、300mm或者450mm直徑晶片的薄圓形板。具有上靜電夾緊層、加熱層和 接合層170U72的下電極部件的細節(jié)在共同擁有的美國專利No. 8, 038, 796中公開，其中， 上靜電夾緊層具有約〇. 04英寸的厚度，上接合層具有約0. 004英寸的厚度，加熱板152包 括約0. 04英寸厚度的金屬或者陶瓷板和約0. 01英寸厚度的加熱膜，并且下接合層170具 有約0. 013至0. 04英寸的厚度。然而，可以選擇不同厚度的夾緊層、接合層170、172和加 熱層152,以實現(xiàn)期望的處理結(jié)果。
[0030] 粘合劑接合層170U72優(yōu)選的是由低模量材料形成，諸如彈性硅膠、或者硅橡膠 材料。然而，可以使用任何適當?shù)慕雍喜牧?。粘合?70U72的厚度可以根據(jù)期望的傳熱系 數(shù)而變化。因此，基于粘合劑接合層170、172的制造公差（tolerance)，粘合層170、172的 厚度可以是均勻或者非均勻的，以提供期望的傳熱系數(shù)。典型地，粘合劑接合層170U72的 厚度將在其施加的區(qū)域通過增加或者減少指明的變量而變化。優(yōu)選的是，如果接合層厚度 變化不多于百分之1. 5,那么襯底支架150的組件之間的傳熱系數(shù)可以實質(zhì)上變得均勻。例 如，對于包括被用于半導體產(chǎn)業(yè)的電極部件的襯底支架150而言，粘合劑接合層170、172優(yōu) 選的是具有可以承受范圍廣泛的溫度的化學結(jié)構(gòu)。因此，低模量材料可以包括任何適當?shù)?材料或者材料的組合，諸如與真空環(huán)境兼容并在例如高達500°C的高溫下耐熱降解的聚合 物材料。在一個實施例中，粘合劑接合層170、172可以包括硅膠、并在約0. 001至約0. 050 英寸厚，并更優(yōu)選的是約0. 003至約0. 030英寸厚。
[0031] 如圖2所示，冷卻板154和陶瓷板180的一部分可以延伸超出加熱板152、粘合劑 接合層170、172的最外部分，因而在襯底支架150中形成裝載槽190。粘合劑接合層170、 172的材料典型地不耐半導體等離子體處理反應(yīng)器的反應(yīng)蝕刻化學物，因此，必須被保護以 完成有用的操作壽命。為了保護粘合劑接合層170、172,將以彈性帶300的形式的邊緣密封 件放置于裝載槽190中，以形成緊密密封，以便防止半導體等離子體處理反應(yīng)器的腐蝕性 氣體的穿透。例如參見共同擁有的美國專利No. 7, 884, 925和8, 545, 027。
[0032] 圖3是安裝夾具200的透視圖，如2012年4月4日提交的、題為"Installation Fixture for Elastomer Bands and Methods of Using the Same" 的共同擁有的美國申請 No. 13/439491公開的那樣，其全部內(nèi)容并到本文。如圖3所示，安裝夾具200包含彈性帶加 載機210和安裝單元220。安裝單元220包含頂環(huán)230、基環(huán)240和夾緊環(huán)250,夾緊環(huán)250 位于頂環(huán)230和基環(huán)240之間。安裝單元220還包含鎖存和釋放機構(gòu)260,其根據(jù)需要將 彈性帶300釋放到裝載槽190中。依據(jù)實施例，鎖存和釋放機構(gòu)260包含：附接到頂環(huán)230 的外緣的第一手柄或者桿262 ;附接到基環(huán)240的外緣的第二手柄或者桿264 ;附接到頂環(huán) 230的延伸彈簧266 ;以及雙鎖存機構(gòu)270。雙鎖存機構(gòu)270包含彈簧加載的鎖存272,其具 有桿或者叉狀物274,其與頂環(huán)230的外部分的一系列齒或者凹痕276嚙合。此外，如果彈 性帶300未完全坐落在裝載槽190內(nèi)，則安裝器可以使用嵌入工具（或者推入工具）3100 來將彈性帶300 (圖5)坐落在槽190內(nèi)。
[0033] 圖4是分解形式的安裝夾具200的另一個透視圖。如圖4所示，彈性帶加載機210 包括環(huán)形構(gòu)件212,其適于使彈性帶位于安裝單元220內(nèi)。環(huán)形構(gòu)件212被配置為接收圍繞 其外緣或者周緣211的彈性帶300。依根據(jù)實施例，一個或一個以上的橫向構(gòu)件214跨越環(huán) 形構(gòu)件212延伸。一個或一個以上的橫向構(gòu)件214優(yōu)選的是其中至少包含一個開口或者間 隙216。替代地，彈性帶加載機210可以包含用于向上舉起彈性帶加載機210的手柄或者其 他裝置。一個或一個以上的橫向構(gòu)件214和/或手柄（未示出）提供在彈性帶300已被裝 載在安裝單元220內(nèi)之后，從安裝單元220內(nèi)去除彈性帶加載機210的裝置。
[0034] 頂環(huán)230包含階梯環(huán)232,階梯環(huán)232具有平坦的上部236和從上部236的外周向 下延伸的管狀部234。上部236從管狀部234的上邊緣233延伸并向內(nèi)延伸。管狀部234 包含一個或一個以上的內(nèi)部螺紋或者內(nèi)螺紋238,被配置為接收在基環(huán)240上的一個或一 個以上的外部螺紋或者外螺紋248。頂環(huán)230在管狀部234的外表面239上還包含一系列 隆起或者齒276,被配置為與基環(huán)240上的雙鎖存機構(gòu)270嚙合。頂環(huán)230還包含手柄262 和延伸彈簧266。手柄262被配置為與基環(huán)240上的鎖存和釋放機構(gòu)260嚙合。如下所述， 當頂環(huán)230不與基環(huán)240鎖定到位時，延伸彈簧266配合基環(huán)240的對應(yīng)的構(gòu)件267,并且 延伸彈簧266使頂環(huán)230旋轉(zhuǎn)，例如從基環(huán)240擰開。
[0035] 基環(huán)240優(yōu)選的是環(huán)形構(gòu)件242,環(huán)形構(gòu)件242在外表面241具有一個或一個以上 的外螺紋248,外螺紋248被配置為與頂環(huán)230的一個或一個以上的內(nèi)螺紋238嚙合?；h(huán) 240還包含環(huán)形凸緣244,環(huán)形凸緣244位于其內(nèi)緣245上的環(huán)形構(gòu)件242的上表面243。 一個或一個以上的壓縮彈簧280從環(huán)形構(gòu)件242的上表面241向上延伸。一個或一個以上 的壓縮彈簧280優(yōu)選的是數(shù)量上為三（3)個至七（7)個，并更優(yōu)選的數(shù)量上是五（5)個，其 中，一個或一個以上的壓縮彈簧280繞環(huán)形構(gòu)件242均等地放置。關(guān)于為處理300mm直徑 的襯底或者晶片設(shè)計的襯底支架，基環(huán)240優(yōu)選的是具有相對于最內(nèi)表面292約為11. 0至 12. 0英寸的內(nèi)徑290。對于處理具有諸如200mm的少于300mm的直徑、或者諸如450mm的 大于300mm的直徑的襯底或者晶片，安裝夾具200的直徑相應(yīng)地縮放。
[0036] 夾緊環(huán)250是環(huán)形構(gòu)件252,其在夾緊環(huán)250的下表面259與基環(huán)240的環(huán)形凸緣 244的上表面247之間夾緊彈性帶300。夾緊環(huán)250優(yōu)選的是包括環(huán)形構(gòu)件252,環(huán)形構(gòu)件 252具有上部253和下部255,其中，上部253和下部255的內(nèi)周緣或者直徑彼此一致。依 據(jù)實施例，下部255具有的外徑小于上部253的外徑，形成由上部253的下表面到下部255 的外表面形成的階梯256 (圖5)。依據(jù)實施例，上部253和下部255的每個都具有相對平坦 或者平面的上表面257或者下表面259。
[0037] 依據(jù)實施例，彈性帶加載機210和安裝單元220的頂環(huán)230、基環(huán)240、以及夾緊 環(huán)250優(yōu)選的是由低摩擦塑料材料（諸如聚對苯二甲酸乙二酯（PET))或者氟碳（例如 TEFLON?)制成。或者，安裝夾具200可以由其他材料（諸如石英、陶瓷、金屬或者硅） 制成。
[0038] 當在安裝處理期間彈性帶300粘貼至安裝夾具200時，可能遇到若干問題，包含但 是不限于彈性帶300安裝時間的延長，這是由于從安裝夾具200釋放彈性帶300的延遲的 結(jié)果。此外，如果彈性帶300不從安裝夾具200釋放，那么操作員可能需要敲擊或者使用尖 狀物來將彈性帶300從夾具200釋放。將彈性帶300粘貼到夾緊環(huán)250和/或基環(huán)240還 可導致彈性帶300的伸展的不均勻和/或ECS上的彈性帶300的不對齊。相應(yīng)地，理想的 是具有適于在夾緊環(huán)250的下表面259和/或基環(huán)240的上表面247中的至少一個上釋放 彈性帶300的夾緊表面400。依據(jù)示例性實施例，夾緊表面400可以包含不粘涂層。例如， 基環(huán)240和/或夾緊環(huán)250可以由陶瓷或者金屬材料制成，不粘涂層可以施加到基環(huán)240 的上表面247和/或夾緊環(huán)250的下表面259。依據(jù)示例性實施例，夾緊表面400包含多個 槽（或者微槽）410 (圖8)，其可以幫助在彈性帶300被壓縮并從安裝夾具200釋放之后，防 止彈性帶300粘貼至基環(huán)240和夾緊環(huán)250的上表面247和/或下表面259。依據(jù)示例性 實施例，多個槽410實質(zhì)上彼此平行。
[0039] 圖5是具有位于基環(huán)240與夾緊環(huán)250之間的彈性帶300的安裝夾具的一部分的 剖視圖。如圖5所示，一旦彈性帶300適當坐落在基環(huán)240的環(huán)形凸緣244的上表面247 上，夾緊環(huán)250降低到基環(huán)240。隨著夾緊環(huán)250降低到彈性帶300的上表面302, 一個或 一個以上的壓縮環(huán)280中每個上的彈簧282向下壓縮。當釋放時，一個或一個以上的壓縮 環(huán)280的彈簧282將夾緊環(huán)250向上舉起或推起。頂環(huán)230然后降低到基環(huán)240上。隨著 頂環(huán)230降低到基環(huán)240上，頂環(huán)230的一個或一個以上的內(nèi)螺紋238與基環(huán)240的一個 或一個以上的外螺紋248嚙合，將夾緊環(huán)250夾緊或固定到彈性帶300的上表面302。彈性 帶300然后在夾緊環(huán)250的下表面259與基環(huán)240的環(huán)形凸緣244的上表面247之間被壓 縮。依據(jù)示例性實施例，環(huán)形凸緣244的上表面247和夾緊環(huán)250的下表面259每個都具 有如本文公開的微槽表面410。
[0040] 彈性帶300可以由任何適當?shù)呐c半導體處理兼容的材料組成。例如，彈性帶300 優(yōu)選的是由下列材料組成：可固化氟彈性的氟聚合物（FKM)，其能夠固化以形成氟彈性體； 可固化全氟彈性的全氟聚合物（FFKM);和/或具有高化學抗性，低溫和高溫能力，對等離子 體反應(yīng)器中的等離子體侵蝕有抗性，低摩擦，以及電絕緣和絕熱性質(zhì)的材料。彈性帶300的 形狀另外也沒有特別限制，彈性帶的橫截面可以是圓形、方形或者矩形。彈性帶300還可以 具有不規(guī)律成形的橫截面，諸如具有凹外表面的矩形橫截面，如共同擁有的美國專利公開 No. 2013/0097840 公開的那樣。
[0041] 如圖6和圖7所示，夾緊環(huán)250優(yōu)選的是包括環(huán)形構(gòu)件252,環(huán)形構(gòu)件252具有上 部253和下部255,其中，上部253和下部255的內(nèi)周緣或者直徑彼此一致。依據(jù)實施例，下 部255具有的外徑小于上部253的外徑，形成由上部253的下表面到下部255的外表面形 成的階梯256。依據(jù)實施例，上部253和下部255的每個都具有相對平坦或者平面的上表面 257或者下表面259。依據(jù)示例性實施例，夾緊環(huán)250的下表面259包含微槽表面410。
[0042] 圖8是依據(jù)示例性實施例的、在夾緊環(huán)250的下表面259上具有微槽表面410的 夾緊表面400的頂視圖。如圖8所示，微槽表面410包含多個槽（或者溝道）412,其跨越 夾緊環(huán)250的下表面259徑向延伸并繞夾緊環(huán)250的下表面259周向延伸。例如，多個槽 412的每個優(yōu)選的是從下表面259的內(nèi)緣261 -般在徑向方向，徑向延伸至夾緊環(huán)250的 下表面259的外緣263。依據(jù)示例性實施例，多個槽412的每個從中心到中心點414約為 0. 02462英寸（±0. 005英寸）。例如，對于具有約11. 7英寸的內(nèi)徑和約13. 0英寸的外徑 的夾緊環(huán)250而言，夾緊環(huán)250的下表面259可以具有約1462個槽。依據(jù)示例性實施例， 基環(huán)240的上表面247還可以包含微槽表面410,如圖10和圖11所示，繞基環(huán)240的上表 面247周向延伸。依據(jù)示例性實施例，基環(huán)240和夾緊環(huán)250上的微槽表面410可以相同。 依據(jù)示例性實施例，多個槽412可以通過常規(guī)加工技術(shù)，被加工在基環(huán)240的上表面247和 /或夾緊環(huán)250的下表面259中。
[0043] 依據(jù)示例性實施例，多個槽412可以以任何適當?shù)臉?gòu)造或者圖案配置在基環(huán)240 的上表面247和夾緊環(huán)250的下表面259的夾緊表面400上。例如，多個槽412可以以連 續(xù)的圖案和/或螺旋圖案，同心地位于基環(huán)240的上表面247和夾緊環(huán)250的下表面259。 替代地，依據(jù)示例性實施例，多個槽412可以不連續(xù)（或非連續(xù)）。例如，多個槽412可以僅 部分跨越夾緊環(huán)250的下表面259或者基環(huán)240的上表面247延伸，和/或僅在表面247 和下表面259 -部分上延伸。
[0044] 圖9是依據(jù)示例性實施例的、在夾緊環(huán)250的下表面259上的微槽表面410的剖 視圖。如圖9所示，多個槽412的每個具有斜槽420,斜槽420由具有共同端點或者頂點的 第一斜面422和第二斜面424形成，并優(yōu)選的是相對于夾緊環(huán)250的下表面259具有均等 的角度。依據(jù)示例性實施例，第一斜面422和第二斜面424在第一斜面422和第二斜面424 之間形成約10度至約170度的角426,更優(yōu)選的是約90至160度，最優(yōu)選的是約140度。 依據(jù)示例性實施例，第一斜面422與第二斜面424之間的角426大于90度。
[0045] 依據(jù)示例性實施例，多個槽412的每個具有約0. 0009至0. 0039英寸的深度427， 更優(yōu)選的是約〇. 0024英寸的深度427。從槽420的一個邊緣432到槽的另一個邊緣434的 寬度或者距離428是約0. 010至0. 016英寸，更優(yōu)選的是約0. 013英寸。依據(jù)示例性實施 例，多個槽412的每個彼此隔開430約0. 012至0. 016英寸，更優(yōu)選的是約0. 014英寸。多 個槽412的每個的間距430沿著夾緊環(huán)250的相對平面下表面254和/或基環(huán)240的上表 面247,從第一槽444的邊緣442延伸至第二槽448的相鄰的邊緣446。
[0046] 圖10和圖11分別是依據(jù)示例性實施例的、具有微槽表面410以及非壓縮狀態(tài)和 壓縮的狀態(tài)的彈性帶300的基環(huán)240的剖視圖。依據(jù)示例性實施例，微槽表面410優(yōu)選的 是跨越基環(huán)240從內(nèi)徑290 (或邊緣）徑向延伸至環(huán)形凸緣244的外緣294 (圖4)。依據(jù)示 例性實施例，當彈性帶300在夾緊環(huán)250的下表面259上的微槽表面410與基環(huán)240的上 表面247之間被壓縮時，彈性帶300變形以填充到多個槽412,因而彈性帶300的表面略微 伸展，以容納要求部分或者完全填充多個槽412的彈性帶的增大的長度。例如，依據(jù)示例性 實施例，基環(huán)240的上表面247與夾緊環(huán)250的下表面259可以包含當帶被夾緊時不接觸 彈性帶的區(qū)域。
[0047] 依據(jù)示例性實施例，其中，基環(huán)240的上表面247和/或夾緊環(huán)250的下表面259 上的夾緊表面，與松開彈性帶300時相比，在夾緊彈性帶300時具有與彈性帶300接觸的更 大的表面積。當去除了壓縮時，例如彈性帶300從安裝夾具200釋放時，彈性帶300收縮至 其原始的形狀和長度，并且彈性帶表面300從多個槽412的輕微收縮幫助彈性帶300從夾 緊表面247、259釋放。
[0048] 當在本說明書中與數(shù)值相連地使用詞語"約"時，其意圖是關(guān)聯(lián)的數(shù)值包含規(guī)定的 數(shù)值約±10%的公差。
[0049] 此外，當與幾何形狀相連地使用詞語"一般"、"相對"以及"實質(zhì)上"時，其意圖是 不要求精確的幾何形狀，但是該形狀的界限在本公開的范圍內(nèi)。當與幾何術(shù)語使用時，詞語 "一般"、"相對"以及"實質(zhì)上"旨在涵蓋不僅滿足嚴格定義的特征，而且涵蓋相當接近嚴格 定義的特征。
[0050] 盡管已根據(jù)其優(yōu)選的實施例說明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在沒 有脫離隨附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的主旨和范圍的情況下，可以做出未明確說明的附 力口、刪除、修改和替換。
【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)形安裝夾具，其適于繞半導體襯底支架將彈性帶裝載到裝載槽，所述半導體 襯底支架用于支承等離子體處理腔室中的半導體襯底，該環(huán)形安裝夾具包括： 安裝單元，其包括： 頂環(huán)，所述頂環(huán)具有一個或一個以上的內(nèi)螺紋； 夾緊環(huán)； 基環(huán)，所述基環(huán)具有一個或一個以上的外螺紋，所述一個或一個以上的外螺紋被配置 為接收所述頂環(huán)的所述一個或一個以上的內(nèi)螺紋，并且當將所述頂環(huán)拉緊到所述基環(huán)時， 所述彈性帶在所述夾緊環(huán)的下表面與所述基環(huán)的上表面之間夾緊，并且夾緊表面適于在所 述夾緊環(huán)的所述下表面和/或所述基環(huán)的所述上表面中的至少一個上釋放所述彈性帶；以 及 鎖存和釋放機構(gòu)，其通過從所述夾緊環(huán)與所述基環(huán)之間松開所述彈性帶，將所述彈性 帶釋放到所述裝載槽中；以及 帶加載機，其使所述彈性帶位于所述安裝單元內(nèi)，在所述夾緊環(huán)與所述基環(huán)之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形安裝夾具，其中，所述夾緊環(huán)是具有上部和下部的環(huán)形環(huán)， 所述上部和下部在所述夾緊環(huán)的下部形成階梯。
3. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形安裝夾具，其中，所述鎖存和釋放機構(gòu)包含：附接至所述頂 環(huán)的外緣的第一手柄；附接至所述基環(huán)的外緣的第二手柄；以及鎖存機構(gòu)，其將所述頂環(huán) 固定至所述基環(huán)。
4. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形安裝夾具，其中，在所述基環(huán)的所述上表面和/或所述夾緊 環(huán)的所述下表面的至少一個上的所述夾緊表面是不粘涂層。
5. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形安裝夾具，其中，在所述基環(huán)的所述上表面和/或所述夾緊 環(huán)的所述下表面的至少一個上的所述夾緊表面是多個槽。
6. 如權(quán)利要求5所述的環(huán)形安裝夾具，其中，所述夾緊環(huán)的所述下表面和所述基環(huán)的 所述上表面的每個具有多個槽。
7. 如權(quán)利要求5所述的環(huán)形安裝夾具，其中，所述多個槽從所述夾緊環(huán)的所述下表面 的內(nèi)緣徑向延伸至外緣、和/或從所述基環(huán)的所述上表面內(nèi)緣徑向延伸至外緣。
8. 如權(quán)利要求5所述的環(huán)形安裝夾具，其中，所述多個槽不連續(xù)。
9. 如權(quán)利要求5所述的環(huán)形安裝夾具，其中，所述多個槽繞所述基環(huán)的所述上表面和/ 或所述夾緊環(huán)的所述下表面周向延伸。
10. 如權(quán)利要求5所述的環(huán)形安裝夾具，其中，所述多個槽中的每個具有由第一斜面和 第二斜面形成的斜槽，其中，所述斜槽中的每個在所述第一斜面與所述第二斜面之間形成 約10度至約170度的角。
11. 如權(quán)利要求10所述的環(huán)形安裝夾具，其中，所述斜槽大于90度。
12. 如權(quán)利要求5所述的環(huán)形安裝夾具，其中，所述多個槽具有約0. 0009至0. 0039英 寸的深度，從所述槽的一個邊緣到所述槽的另一個邊緣的約〇. 010至〇. 016英寸的寬度，并 且所述多個槽中的每個彼此隔開約〇. 012至0. 016英寸。
13. 如權(quán)利要求6所述的環(huán)形安裝夾具，其中，所述夾緊環(huán)的所述下表面和所述基環(huán)的 所述上表面上的上夾緊表面和下夾緊表面包含當所述彈性帶被夾緊時不接觸所述彈性帶 的區(qū)域。
14. 如權(quán)利要求5所述的環(huán)形安裝夾具，其中，所述夾緊環(huán)的所述下表面和/或所述基 環(huán)的所述上表面上的所述夾緊表面，與當松開所述彈性帶時相比，在夾緊所述彈性帶時具 有與彈性帶接觸的較大的表面積。
15. 如權(quán)利要求5所述的環(huán)形安裝夾具，其中，所述多個槽實質(zhì)上平行或者同軸。
16. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形安裝夾具，其中，所述夾緊環(huán)和所述基環(huán)由塑料制成。
17. -種用于繞半導體襯底支架的一部分安裝彈性帶作為保護邊緣密封件的方法，所 述半導體襯底支架用于支承等離子體處理腔室中的半導體襯底，所述方法包括： 繞所述襯底支架將彈性帶展開為圓形形狀，該圓形形狀具有的直徑大于裝載槽的直 徑； 將展開的形狀的所述彈性帶在基環(huán)與夾緊環(huán)之間夾緊，其中，所述基環(huán)和所述夾緊環(huán) 中的至少一個具有夾緊表面，包括多個槽的所述夾緊表面適于在所述基環(huán)的上表面和/或 所述夾緊環(huán)的下表面上釋放所述彈性帶； 將所述彈性帶以所述展開的形狀放置在所述襯底支架之上；以及 從所述基環(huán)與所述夾緊環(huán)之間釋放所述彈性帶，其使所述彈性帶收縮至所述襯底支架 的所述裝載槽中。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，在所述基環(huán)與所述夾緊環(huán)之間夾緊所述彈性帶 的步驟中，所述彈性帶變形，使得所述彈性帶的接觸所述夾緊表面的表面伸展，并且在松開 時所述表面收縮。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，其還包括在釋放所述彈性帶到所述裝載槽中之前，將 所述彈性帶定位成與所述裝載槽相鄰。
20. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，展開所述彈性帶的步驟是使用帶加載機執(zhí)行的， 其使所述彈性帶坐落在所述基環(huán)的上表面與所述夾緊環(huán)的下表面之間。
21. 如權(quán)利要求17所述的方法，其還包括將所述彈性帶均勻展開成圓形形狀，并將所 述彈性帶均勻收縮至所述裝載槽中。
【文檔編號】H01L21/687GK104253078SQ201410306477
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】尼爾·牛頓 申請人:朗姆研究公司