CN101425472B - 气体控温的静电卡盘及其控制基片温度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气体控温的静电卡盘及其控制基片温度的方法，该静电卡盘设有多个上下相通的通孔，多个通孔中至少一个通孔的下端连接有供气通道；一个通孔的下端连接有回气通道。供气通道连接有气体温度控制装置。工艺过程中，可以通过供气通道通入需要温度的气体，并由回气通道流回，在静电卡盘与基片之间形成循环，直接对基片的温度进行控制。控温速度快、能量损失小。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体加工装置部件，尤其涉及一种静电卡盘及其控制基片温度的方法。
背景技术
在半导体行业大规模集成电路的工艺过程中，需要在基片表面加工出细微尺寸的图形。在不同的加工工艺中，所需求的工艺温度也有所不同。
在半导体加工的反应腔室内基片下方设置静电卡盘，静电卡盘对基片进行支撑，再通入一定气压的气体(如氦气)使基片与卡盘保持一定的距离，避免摩擦并增加热传导。静电卡盘的另外一个功能是对基片的温度进行控制，使基片保持在需要的工艺温度。
如图1所示，现有技术中，静电卡盘装置7主要采用的控温方式是在其内部通入具有一定温度的恒温液体8，通过控制恒温液体8的温度控制静电卡盘7的温度，再通过热传导实现对基片1温度的控制。
上述现有技术至少存在以下缺点：控温速度慢、热传导的过程中能量损失大。
发明内容
本发明的目的是提供一种控温速度快、能量损失小的气体控温的静电卡盘及其控制基片温度的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的气体控温的静电卡盘，该静电卡盘设有多个上下相通的通孔，所述多个通孔中至少一个通孔的下端连接有供气通道；至少一个通孔的下端连接有回气通道。
本发明的上述气体控温的静电卡盘控制基片温度的方法，通过供气通道及静电卡盘上的通孔向静电卡盘和基片之间通入控温气体，所述控温气体与所述基片进行温度交换后通过静电卡盘上的通孔及回气通道流回。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的气体控温的静电卡盘及其控制基片温度的方法，由于该静电卡盘设有多个上下相通的通孔，所述多个通孔中至少一个通孔的下端连接有供气通道；至少一个通孔的下端连接有回气通道。工艺过程中，通过供气通道通入需要温度的控温气体，并由回气通道流回，在静电卡盘与基片之间形成循环，直接对基片的温度进行控制。控温速度快、能量损失小。
附图说明
图1为现有技术中静电卡盘的结构示意图；
图2为本发明的气体控温的静电卡盘的结构示意图。
具体实施方式
本发明的气体控温的静电卡盘，其较佳的具体实施方式如图2所示，该静电卡盘2设有多个上下相通的通孔3、4，所述多个通孔3、4中至少一个通孔的下端连接有供气通道9；至少一个通孔的下端连接有回气通道10。工艺过程中，可以通过供气通道9通入需要温度的气体，并由回气通道10流回，在静电卡盘2与基片1之间形成循环，直接对基片1的温度进行控制。控温速度快、能量损失小。
供气通道9可以连接有气体温度控制装置5，气体温度控制装置5对气体的温度进行控制，使气体达到需要的温度。回气通道10也可以与气体温度控制装置5连接，使供气通道9与回气通道10形成一个循环回路。气体温度控制装置10可以连接有气体通道6，气体通道6设有流量控制阀门，用于连续补充循环回路中气体的泄漏。
气体温度控制装置10中可以设有流速控制装置，控制循环回路中气体的流速。流速控制装置也可以设在供气通道9上，控制气体的流速。
多个通孔3、4包括设于所述静电卡盘2中部的中部通孔4和设于所述静电卡盘2周边部位的周边通孔3。供气通道9与周边通孔3的下端连接；回气通道10与中部通孔4的下端连接。气体由静电卡盘2的周边进入静电卡盘2与基片1之间，并有中部流回。
中部通孔4可以只设一个，周边通孔3可以设多个。多个周边通孔3可以分别连接有单独的气体温度控制装置5。对基片1的不同部位进行单独的温度控制。
本发明的上述的气体控温的静电卡盘控制基片温度的方法，其较佳的具体实施方式是，参见图2：
在工艺过程中，通过供气通道9及静电卡盘2上的周边通孔3向静电卡盘2和基片1之间通入控温气体，控温气体与基片1进行温度交换后，再通过静电卡盘2上的中部通孔4及回气通道10流回，通过对控温气体的温度进行控制，实现对基片1的温度进行控制。控温气体可以为氦气，或其它的惰性气体。
本发明使用循环气体直接给基片进行加热，而不是传统的通过给静电卡盘加热，再通过热传导将热量传导到基片上。
改变了传统的静电卡盘控温方式，使温度控制更加灵活，因使用了加热的循环气体，使基片的温度到温更加快速；因一个基片上不同位置的反应条件不一样，反应速度和均匀性都会受影响，可以通过本发明将基片的不同位置设置为不同的温度，以补偿其他环境带来的不均匀。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种气体控温的静电卡盘，其特征在于，该静电卡盘设有多个上下相通的通孔，所述多个通孔中至少一个通孔的下端连接有供气通道；至少一个通孔的下端连接有回气通道；
所述的供气通道连接有气体温度控制装置，气体温度控制装置用于对气体的温度进行控制，使气体达到需要的温度，所述的回气通道与所述气体温度控制装置连接，所述供气通道与回气通道形成一个循环回路。
2.根据权利要求1所述的气体控温的静电卡盘，其特征在于，所述气体温度控制装置连接有气体通道，所述气体通道设有流量控制阀门。
3.根据权利要求1或2所述的气体控温的静电卡盘，其特征在于，所述气体温度控制装置中设有流速控制装置。
4.根据权利要求1或2所述的气体控温的静电卡盘，其特征在于，所述的供气通道设有流速控制装置。
5.根据权利要求1所述的气体控温的静电卡盘，其特征在于，所述的多个通孔包括设于所述静电卡盘中部的中部通孔和设于所述静电卡盘周边部位的周边通孔，
所述供气通道与所述周边通孔的下端连接；所述回气通道与所述中部通孔的下端连接。
6.根据权利要求5所述的气体控温的静电卡盘，其特征在于，所述的中部通孔有一个，所述的周边通孔有多个。
7.根据权利要求6所述的气体控温的静电卡盘，其特征在于，所述多个周边通孔分别连接有单独的气体温度控制装置。
8.一种权利1至7所述的气体控温的静电卡盘控制基片温度的方法，其特征在于，通过供气通道及静电卡盘上的通孔向静电卡盘和基片之间通入控温气体，所述控温气体与所述基片进行温度交换后通过静电卡盘上的通孔及回气通道流回。
9.根据权利要求8所述的气体控温的静电卡盘控制基片温度的方法，其特征在于，所述控温气体为氦气。
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