托盘及等离子体加工设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供的托盘及等离子体加工设备，在每个托盘的装片位上设置有进气通道，该进气通道包括边缘进气通道和中间进气通道，其中，边缘进气通道设置在装片位上，且位于装片位的靠近边缘的位置，并由沿装片位的周向间隔设置的多个边缘进气孔组成；中间进气通道设置在装片位上，且位于边缘进气通道与装片位的中心之间，并且中间进气通道包括多个中间进气孔，多个中间进气孔沿装片位的圆周方向间隔设置。本发明提供的托盘，其可以改善被加工工件的边缘区域的热交换效果，从而可以使被加工工件的边缘区域与中间区域的温度趋于均匀，进而可以提高等离子体加工设备的工艺均匀性。
【专利说明】托盘及等离子体加工设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及微电子加工【技术领域】，具体地，涉及一种托盘及等离子体加工设备。
【背景技术】
[0002]等离子体加工设备是加工半导体器件的常用设备，其在进行诸如刻蚀、溅射和化学气相沉积等工艺过程中，为了提高等离子体加工设备的生产效率，降低生产成本，一般采用尺寸较大的托盘来承载多个被加工工件，并将其同时运送至反应腔室中，从而实现对多个被加工工件同时进行工艺。
[0003]图1为现有的等离子体加工设备的结构示意图。如图1所示，等离子体加工设备包括反应腔室I和托盘3。其中，在反应腔室I内设置有基座5，并且在该基座5上固定有静电卡盘4，静电卡盘4用于采用静电引力的方式将承载有多个被加工工件2的托盘3吸附在静电卡盘4的上表面上，同时，将多个被加工工件2吸附在托盘3的装片位上。而且，在实际加工过程中，在反应腔室I中形成的等离子体容易使被加工工件2的温度超出工艺所需的温度，因此需要对被加工工件2的温度进行控制。传统的温度控制方式是在被加工工件2的背面(即，被加工工件2的下表面)吹热交换气体，如氦气或氩气，以借助热交换气体对被加工工件2的温度进行调节。具体地，如图2所示，为图1中托盘的俯视图。在托盘3的每个装片位上设置有中间进气通道，其包括中央进气孔31和中间进气孔32。其中，中央进气孔31设置在装片位的中心；中间进气孔32设置在装片位上，且在半径为装片位的半径的二分之一左右的圆周上均匀排布。此外，如图1所示，在静电卡盘4内设置有气体通道6，气体通道6的出气端延伸至静电卡盘4的上表面上，且分别对应地和所有的进气孔相连通；气体通道6的进气端与用于提供热交换气体的气源(图中未示出)连接。在调节被加工工件2的温度的过程中，热交换气体经由气体通道6和进气孔流入装片位与相应的被加工工件2的下表面之间的缝隙中，从而实现热交换气体与被加工工件2之间的热交换。
[0004]上述等离子体加工设备在实际应用中不可避免地存在以下问题，即:由于中间进气孔32位于半径为装片位的半径的二分之一左右的圆周处，热交换气体经由中间进气孔32向四周扩散的扩散半径往往无法到达被加工工件2的边缘区域(装片位的边缘3?5mm的区域)，导致热交换气体与被加工工件2的边缘区域之间的热交换效果较差，这会造成被加工工件2的边缘区域的温度与中间区域的温度产生差异，从而被加工工件2的温度均匀性较差，进而降低了等离子体加工设备的工艺均匀性。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种托盘及等离子体加工设备，其可以改善被加工工件的边缘区域的热交换效果，从而可以使被加工工件的边缘区域与中间区域的温度趋于均匀，进而可以提高等离子体加工设备的工艺均匀性。
[0006]为实现本发明的目的而提供一种托盘，用于承载被加工工件，并借助热交换气体对被加工工件的温度进行调节，所述托盘包括多个装片位，所述被加工工件一一对应地置于所述装片位上，并且，在每个所述装片位上设置有进气通道，热交换气体经由所述进气通道流入所述装片位和与之对应的被加工工件的下表面之间的缝隙中；所述进气通道包括边缘进气通道和中间进气通道，其中所述边缘进气通道设置在所述装片位上，且位于所述装片位的靠近边缘的位置，并由沿所述装片位的周向间隔设置的多个边缘进气孔组成；所述中间进气通道设置在所述装片位上，且位于所述边缘进气通道与所述装片位的中心之间，并且所述中间进气通道包括多个中间进气孔，所述多个中间进气孔沿所述装片位的圆周方向间隔设置。
[0007]其中，所述边缘进气孔的直径小于所述中间进气孔的直径。
[0008]其中，所述边缘进气孔的直径为所述中间进气孔的直径的三分之一至三分之二之间的数值。
[0009]优选地，所述中间进气孔的直径的范围在0.6?1mm。
[0010]其中，所述边缘进气孔的中心线与所述装片位的边缘之间在所述装片位的径向上的间距为2?5_。
[0011]其中，所述被加工工件的直径为2寸，沿所述装片位的周向排布的所述边缘进气孔的数量的范围在12?16个。
[0012]其中，所述被加工工件的直径为4寸，沿所述装片位的周向排布的所述边缘进气孔的数量的范围在20?24个。
[0013]其中，所述中间进气通道包括一个或多个，多个所述中间进气通道分别位于所述装片位的不同半径的圆周上。
[0014]优选地，所述被加工工件的直径为2寸，所述中间进气通道的数量为一个，且组成所述中间进气通道的多个所述中间进气孔沿所述装片位的圆周排布一圈，并且所述圆周的半径为所述被加工工件的半径的二分之一；所述中间进气孔的数量的范围在6?10个。
[0015]其中，所述中间进气通道还包括中央进气孔，所述中央进气孔设置在所述装片位上，且所述中央进气孔的中心线与所述装片位的中心线重合。
[0016]作为另一个技术方案，本发明还提供一种等离子体加工设备，包括反应腔室、气源、位于所述反应腔室内的夹持装置，以及置于所述夹持装置上的托盘，所述托盘用于承载被加工工件，并借助由所述气源提供的热交换气体对被加工工件的温度进行调节；所述托盘采用了本发明提供的托盘。
[0017]其中，在所述夹持装置内设置有相互独立的第一气路和第二气路，其中所述第一气路的输出端延伸至所述夹持装置的上表面，且单独与所述中间进气通道相连通；所述第一气路的输入端与所述气源相连通；所述第二气路的输出端延伸至所述夹持装置的上表面，且单独与所述边缘进气通道相连通；所述第二气路的输入端与所述气源相连通；所述气源分别经由所述第一气路和第二气路同时向所述中间进气通道和边缘进气通道输送热交换气体。
[0018]其中，所述气源还包括第一气源和第二气源，其中所述第一气源与所述中间进气通道相连通，用以单独向所述中间进气通道输送热交换气体；所述第二气源与所述边缘进气通道相连通，用以单独向所述边缘进气通道输送热交换气体；并且在所述夹持装置内设置有相互独立的第一气路和第二气路，其中所述第一气路的输出端延伸至所述夹持装置的上表面，且单独与所述中间进气通道相连通；所述第一气路的输入端与所述第一气源相连通，所述第一气源经由所述第一气路单独向所述中间进气通道输送热交换气体；所述第二气路的输出端延伸至所述夹持装置的上表面，且单独与所述边缘进气通道相连通；所述第二气路的输入端与所述第二气源相连通，所述第二气源经由所述第二气路单独向所述边缘进气通道输送热交换气体。
[0019]其中，所述等离子体加工设备还包括压力流量控制器和质量流量控制器，其中所述压力流量控制器用于调节流经所述中间进气通道的热交换气体的气流量；所述质量流量控制器用于调节流经所述边缘进气通道的热交换气体的气流量。
[0020]其中，在所述夹持装置内设置有气路，所述气路的输出端延伸至所述夹持装置的上表面，且分别与所述中间进气通道和边缘进气通道相连通；所述气路的输入端与所述气源相连通，所述气源经由所述气路同时向所述中间进气通道和边缘进气通道输送热交换气体。
[0021]其中，所述等离子体加工设备还包括压力流量控制器或质量流量控制器，用以在整体上调节流经所述中间进气通道和边缘进气通道的热交换气体的气流量。
[0022]其中，所述夹持装置包括机械卡盘和直流电源，其中所述机械卡盘采用机械固定的方式将所述托盘固定在其上表面；所述直流电源用于向所述托盘供电，以使所述托盘采用静电引力的方式将所述被加工工件固定在其装片位上；并且所述托盘采用导电材料制作，并在所述导电材料的表面包覆绝缘材料，所述导电材料作为托盘电极；所述托盘电极与所述直流电源电连接。
[0023]其中，所述夹持装置包括机械卡盘和直流电源，其中所述机械卡盘采用机械固定的方式将所述托盘固定在其上表面；所述直流电源用于向所述托盘供电，以使所述托盘采用静电引力的方式将所述被加工工件固定在其装片位上；并且所述托盘采用绝缘材料制作，并在所述绝缘材料内部埋设托盘电极，所述托盘电极采用导电材料制作，且与所述直流电源电连接。
[0024]其中，所述夹持装置包括静电卡盘和直流电源，其中所述静电卡盘包括卡盘本体，所述卡盘本体采用导电材料制作，并在所述导电材料的表面包覆绝缘材料，所述导电材料作为卡盘本体的电极；并且所述托盘采用导电材料制作，并在所述导电材料的表面包覆绝缘材料，所述导电材料作为托盘电极；所述托盘电极与所述直流电源电连接，所述卡盘本体的电极接地，以使所述托盘和所述卡盘之间以及所述托盘和所述晶片之间均产生静电吸附力。
[0025]其中，所述夹持装置包括静电卡盘和直流电源，其中所述静电卡盘包括卡盘本体，所述卡盘本体采用绝缘材料制作，并在所述绝缘材料内部埋设卡盘电极，所述卡盘电极采用导电材料制作；并且所述托盘采用绝缘材料制作，并在所述绝缘材料内部埋设托盘电极，所述托盘电极采用导电材料制作，且与所述直流电源电连接，所述卡盘本体的电极接地，以使所述托盘和所述卡盘之间以及所述托盘和所述晶片之间均产生静电吸附力。
[0026]发明具有以下有益效果:
[0027]本发明提供的托盘，其通过在每个装片位的边缘区域设置边缘进气通道，可以使热交换气体经由该边缘进气通道扩散至被加工工件的下表面的边缘区域，从而可以改善被加工工件的边缘区域的热交换效果，进而可以使被加工工件的边缘区域与中间区域的温度趋于均匀，从而可以提高等离子体加工设备的工艺均匀性。
[0028]作为一个优选的技术方案，组成上述边缘进气通道的多个边缘进气孔的直径小于中间进气孔的直径，这可以使流经边缘进气孔的热交换气体的气流量较小，从而可以将热交换气体的泄漏量控制在合理的范围内，进而可以避免因热交换气体泄漏至反应腔室内的泄漏量过大而对工艺结果产生不良影响。
[0029]本发明提供的等离子体加工设备，其通过采用本发明提供的托盘，可以提高被加工工件的温度均匀性，从而可以提高工艺均匀性。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为现有的等离子体加工设备的结构示意图；
[0031]图2为图1中托盘的俯视图；
[0032]图3为本发明提供的托盘的剖视图；
[0033]图4为图3中托盘的一种装片位的局部俯视图；
[0034]图5为图3中托盘的另一种装片位的局部俯视图；
[0035]图6为本发明第一实施例提供的等离子体加工设备的结构示意图；
[0036]图7A为图6中等离子体加工设备的一种夹持装置的结构示意图；
[0037]图7B为图6中等离子体加工设备的另一种夹持装置的结构示意图；
[0038]图8为本发明第二实施例提供的等离子体加工设备的结构示意图；以及
[0039]图9为本发明第三实施例提供的等离子体加工设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0040]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的托盘及等离子体加工设备进行详细描述。
[0041]图3为本发明提供的托盘的剖视图。图4为图3中托盘的一种装片位的局部俯视图。请一并参阅图3和图4，托盘20用于承载被加工工件21，并借助热交换气体对被加工工件21的温度进行调节，托盘20包括多个装片位201，被加工工件21 —一对应地置于装片位201上，并且，在本实施例中，在每个装片位201上形成有凹槽，被加工工件21置于该凹槽中。借助凹槽，可以限定被加工工件21在托盘20上的位置，从而可以避免被加工工件21相对于托盘20发生偏移。需要说明的是，在本实施例中，在每个装片位201上形成有凹槽，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，也可以在每个装片位201上形成凸台，被加工工件由该凸台承载，以便于限定被加工工件在托盘20上的位置。
[0042]而且，在每个装片位201上设置有进气通道，诸如氦气或氩气等的热交换气体经由该进气通道流入每个装片位201和与之对应的被加工工件21的下表面之间的缝隙中，从而可以实现热交换气体与被加工工件21之间的热交换，以调节被加工工件21的温度。具体地，进气通道包括中间进气通道和边缘进气通道。其中，中间进气通道设置在装片位201上，且位于边缘进气通道与装片位201的中心之间，并且，中间进气通道包括中央进气孔23和中间进气孔24，其中，中央进气孔23的数量为一个，且其中心线与装片位201的中心线重合，热交换气体经由中央进气孔23在中心区域231内扩散，所谓中心区域231，是指热交换气体经由中央进气孔23向四周扩散所能达到的区域。中间进气孔24沿装片位201的圆周方向间隔设置，且其直径的范围可以在0.6?1mm，热交换气体经由中间进气孔24在中间区域241内扩散，所谓中间区域241，是指热交换气体经由中间进气孔24向四周扩散所能达到的区域。在本实施例中，被加工工件21的直径为2寸，多个中间进气孔24沿装片位201的周向排布一圈，并且，多个中间进气孔24所在圆周的半径可以在30mm左右(即，被加工工件21的直径的二分之一左右)，且沿该圆周排布的中间进气孔24的数量的范围可以在6?10个。
[0043]容易理解，随着被加工工件21的直径的增加，例如直径为4寸、6寸及以上的被加工工件21，多个中间进气孔24还可以沿装片位201的不同半径的圆周排布两圈以上，例如，如图5所示，当被加工工件21的直径为4寸时，多个中间进气孔24可以沿装片位201的不同半径的圆周排布两圈，并且，排布在同一圆周上的多个中间进气孔24的数量，以及不同半径的圆周之间的间距可以根据中间进气孔24的直径以及热交换气体经由中间进气孔24向四周扩散的扩散半径而设定。
[0044]边缘进气通道设置在装片位201上，且位于装片位201的靠近边缘的位置，这可以使热交换气体经由该边缘进气通道扩散至被加工工件21的下表面的边缘区域，从而可以改善被加工工件21的边缘区域的热交换效果，进而可以使被加工工件21的边缘区域与中间区域的温度趋于均匀，从而可以提高等离子体加工设备的工艺均匀性。具体地，边缘进气通道由沿装片位201的周向间隔设置的多个边缘进气孔25组成，并且每个边缘进气孔25的中心线与装片位201的边缘之间在装片位201的径向上的间距D的范围可以在2?5mm。热交换气体经由边缘进气孔25在边缘区域251内扩散，所谓边缘区域251，是指热交换气体经由边缘进气孔25向四周扩散所能达到的区域。优选地，当被加工工件21的直径为2寸时，多个边缘进气孔25所在圆周的半径的范围可以在40?48mm左右；而且，沿装片位201的周向排布的边缘进气孔25的数量的范围可以在12?16个。此外，当被加工工件的直径为4寸时，沿装片位201的周向排布的边缘进气孔25的数量的范围可以在20?24个。
[0045]另外，优选地，边缘进气孔25的直径小于中间进气孔24的直径，这可以减小流经边缘进气孔25的热交换气体的气流量，从而可以将热交换气体的泄漏量控制在合理的范围内，进而可以避免因热交换气体泄漏至反应腔室内的泄漏量过大而对工艺结果产生不良影响。优选地，边缘进气孔25的直径为中间进气孔24的直径的三分之一至三分之二之间的数值。此外，中央进气孔23的直径可以与中间进气孔24的直径相同也可以不同，而且，若中间区域241能够覆盖中心区域231，则可以省去中央进气孔23。
[0046]作为另一个技术方案，图6为本发明第一实施例提供的等离子体加工设备的结构示意图。请参阅图6，等离子体加工设备包括反应腔室100、气源28、位于反应腔室100内的夹持装置26，以及置于该夹持装置26上的托盘20。其中，托盘20用于承载被加工工件21，并借助由气源28提供的热交换气体对被加工工件21的温度进行调节，而且，托盘20通过采用本发明实施例提供的上述托盘20，可以提高被加工工件的温度均匀性，从而可以提高工艺均匀性。
[0047]在本实施例中，在夹持装置26内设置有相互独立的第一气路41和第二气路42 (图6中二者交叉处不在同一平面上，即，二者不连通)，其中，第一气路41的输出端延伸至夹持装置26的上表面，且单独与中间进气通道相连通；第一气路41的输入端与气源28相连通；第二气路42的输出端延伸至夹持装置26的上表面，且单独与边缘进气通道相连通；第二气路42的输入端与气源28相连通；气源28经由第一气路41和第二气路42同时向中间进气通道和边缘进气通道输送热交换气体。
[0048]在本实施例中，等离子体加工设备还包括压力流量控制器43和质量流量控制器44。其中，压力流量控制器43用于调节流经中间进气通道的热交换气体的气流量，以保证装片位201和与之相对应的被加工工件21的下表面之间的气压固定在预定气压值不变，该预定气压值为当热交换气体的泄漏量(即，处于装片位201和与之相对应的被加工工件21的下表面之间的缝隙中的热交换气体泄漏至反应腔室100中的泄漏量)不超出其安全阈值时，允许装片位201和与之相对应的被加工工件21的下表面之间的气压达到的最大值。所谓安全阈值，是指在保证工艺结果不受影响的前提下，允许热交换气体泄漏至反应腔室100内的最大泄漏量。通常情况下，通过压力流量控制器43控制中间进气通道的氦气流量，使得装片位201和与之相对应的被加工工件21的下表面之间的气压满足8托氦气压力条件下，氦气泄露量小于8sccm的要求。
[0049]质量流量控制器44用于调节流经边缘进气通道的热交换气体的气流量，可以使得被加工工件21的边缘持续充满氦气，以保证自边缘进气通道进入装片位201和与之相对应的被加工工件21的下表面之间的缝隙中的热交换气体，在其泄漏量不会超出安全阈值的前提下，能够与被加工工件21的边缘区域进行热交换，从而可以改善被加工工件的边缘区域的热交换效果。进而有效控制被加工工件21边缘的温度。
[0050]在本实施例中，在夹持装置26与托盘20之间以及托盘20与被加工工件21之间均采用静电引力的方式固定在一起。具体地，如图7A所示，为图6中等离子体加工设备的一种夹持装置的结构示意图。夹持装置26包括静电卡盘和直流电源，其中，静电卡盘包括卡盘本体，该卡盘本体采用导电材料制作，并在导电材料的表面包覆绝缘材料，导电材料作为卡盘本体的电极，并接地；托盘20采用导电材料制作，并在导电材料的表面包覆绝缘材料，以保证托盘20不被反应腔室100内的等离子体刻蚀；导电材料作为托盘电极，且与直流电源电连接，在接通直流电源后，托盘20和卡盘本体之间以及托盘20和被加工工件21之间均产生静电吸附力，即，在托盘20和卡盘本体之间产生静电吸附力以及在托盘20和被加工工件21之间产生静电吸附力，从而实现卡盘本体将托盘20吸附在其上表面的同时，使托盘20将被加工工件21吸附在其装片位201上。
[0051]在实际应用中，卡盘本体也可以采用绝缘材料制作，并在绝缘材料内部埋设卡盘电极，类似地，托盘20也可以采用绝缘材料制作，并在绝缘材料内部埋设托盘电极。
[0052]需要说明的是，虽然在本实施例中，在夹持装置26与托盘20之间以及托盘20与被加工工件21之间均采用静电引力的方式固定在一起，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，也可以仅在托盘与被加工工件之间采用静电引力的方式固定在一起，而在夹持装置与托盘之间采用机械固定的方式固定在一起，具体地，如图7B所示，夹持装置包括机械卡盘和直流电源。其中，机械卡盘采用机械固定的方式将托盘20固定在其上表面,例如,机械卡盘可以包括用于承载被加工工件的基座，以及用于将被加工工件固定在该基座上的诸如机械夹具、压环等的工装；托盘20采用导电材料制作，并在导电材料的表面包覆绝缘材料，导电材料作为托盘电极，且与直流电源电连接；在接通直流电源后，在托盘20和被加工工件21之间会产生静电引力，从而实现将被加工工件21固定在托盘的装片位201上。容易理解，托盘20也可以采用绝缘材料制作，并在绝缘材料内部埋设托盘电极。
[0053]此外，在实际应用中，在托盘与被加工工件之间还可以采用机械固定等的方式固定在一起，事实上，无需限制托盘的固定方式，只要托盘能够将被加工工件固定在其上表面上即可。
[0054]图8为本发明第二实施例提供的等离子体加工设备的结构示意图。请参阅图8，本发明第二实施例提供的等离子体加工设备与第一实施例相比，同样包括反应腔室100、气源28、位于反应腔室100内的夹持装置26、置于该夹持装置26上的托盘20以及压力流量控制器43和质量流量控制器44。由于上述装置或设备的功能和连接关系在第一实施例中已有了详细地描述，在此不再赘述。下面仅对本实施例与第一实施例的不同点进行详细地描述。
[0055]具体地，在本实施例中，气源还包括第一气源45和第二气源46，并且，在夹持装置26内同样设置有相互独立的第一气路41和第二气路42,第一气路41的输出端延伸至夹持装置26的上表面，且单独与中间进气通道相连通；第一气路41的输入端与第一气源45相连通；第二气路42的输出端延伸至夹持装置26的上表面，且单独与边缘进气通道相连通；第二气路42的输入端与第二气源46相连通，在进行工艺的过程中，第一气源45经由第一气路41单独向中间进气通道输送热交换气体；第二气源46经由第二气路42单独向边缘进气通道输送热交换气体。
[0056]图9为本发明第三实施例提供的等离子体加工设备的结构示意图。请参阅图9，本发明第三实施例提供的等离子体加工设备与第二实施例相比，同样包括反应腔室100、气源、位于反应腔室100内的夹持装置26，以及置于该夹持装置26上的托盘20。由于上述装置或设备的功能和连接关系在第一、第二实施例中已有了详细地描述，在此不再赘述。下面仅对本实施例与第一、第二实施例的不同点进行详细地描述。
[0057]具体地，在本实施例中，在夹持装置26内设置有气路27，气路27的输出端延伸至夹持装置26的上表面，且分别与中间进气通道和边缘进气通道相连通；气路27的输入端与气源28相连通；气源28经由气路27同时向中间进气通道和边缘进气通道输送热交换气体。
[0058]需要说明的是，在实际应用中，也可以在本实施例中的等离子体加工设备中设置压力流量控制器或质量流量控制器，以在整体上调节流经中间进气通道和边缘进气通道的热交换气体的气流量。
[0059]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种托盘，用于承载被加工工件，并借助热交换气体对被加工工件的温度进行调节，所述托盘包括多个装片位，所述被加工工件一一对应地置于所述装片位上，并且，在每个所述装片位上设置有进气通道，热交换气体经由所述进气通道流入所述装片位和与之对应的被加工工件的下表面之间的缝隙中；其特征在于，所述进气通道包括边缘进气通道和中间进气通道，其中 所述边缘进气通道设置在所述装片位上，且位于所述装片位的靠近边缘的位置，并由沿所述装片位的周向间隔设置的多个边缘进气孔组成； 所述中间进气通道设置在所述装片位上，且位于所述边缘进气通道与所述装片位的中心之间，并且所述中间进气通道包括多个中间进气孔，所述多个中间进气孔沿所述装片位的圆周方向间隔设置。
2.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，所述边缘进气孔的直径小于所述中间进气孔的直径。
3.根据权利要求2所述的托盘，其特征在于，所述边缘进气孔的直径为所述中间进气孔的直径的三分之一至三分之二之间的数值。
4.根据权利要求2或3所述的托盘，其特征在于，所述中间进气孔的直径的范围在0.6 ?Imnin
5.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，所述边缘进气孔的中心线与所述装片位的边缘之间在所述装片位的径向上的间距为2?5mm。
6.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，所述被加工工件的直径为2寸，沿所述装片位的周向排布的所述边缘进气孔的数量的范围在12?16个。
7.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，所述被加工工件的直径为4寸，沿所述装片位的周向排布的所述边缘进气孔的数量的范围在20?24个。
8.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，所述中间进气通道包括一个或多个，多个所述中间进气通道分别位于所述装片位的不同半径的圆周上。
9.根据权利要求8所述的托盘，其特征在于，所述被加工工件的直径为2寸，所述中间进气通道的数量为一个，且组成所述中间进气通道的多个所述中间进气孔沿所述装片位的圆周排布一圈，并且所述圆周的半径为所述被加工工件的半径的二分之一； 所述中间进气孔的数量的范围在6?10个。
10.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，所述中间进气通道还包括中央进气孔，所述中央进气孔设置在所述装片位上，且所述中央进气孔的中心线与所述装片位的中心线重合。
11.一种等离子体加工设备，包括反应腔室、气源、位于所述反应腔室内的夹持装置，以及置于所述夹持装置上的托盘，所述托盘用于承载被加工工件，并借助由所述气源提供的热交换气体对被加工工件的温度进行调节；其特征在于，所述托盘采用了权利要求1-10任意一项权利要求所述的托盘。
12.根据权利要求11所述的等离子体加工设备，其特征在于，在所述夹持装置内设置有相互独立的第一气路和第二气路，其中 所述第一气路的输出端延伸至所述夹持装置的上表面，且单独与所述中间进气通道相连通；所述第一气路的输入端与所述气源相连通； 所述第二气路的输出端延伸至所述夹持装置的上表面，且单独与所述边缘进气通道相连通；所述第二气路的输入端与所述气源相连通； 所述气源分别经由所述第一气路和第二气路同时向所述中间进气通道和边缘进气通道输送热交换气体。
13.根据权利要求11所述的等离子体加工设备，其特征在于，所述气源还包括第一气源和第二气源，其中 所述第一气源与所述中间进气通道相连通，用以单独向所述中间进气通道输送热交换气体； 所述第二气源与所述边缘进气通道相连通，用以单独向所述边缘进气通道输送热交换气体；并且 在所述夹持装置内设置有相互独立的第一气路和第二气路，其中所述第一气路的输出端延伸至所述夹持装置的上表面，且单独与所述中间进气通道相连通；所述第一气路的输入端与所述第一气源相连通，所述第一气源经由所述第一气路单独向所述中间进气通道输送热交换气体； 所述第二气路的输出端延伸至所述夹持装置的上表面，且单独与所述边缘进气通道相连通;所述第二气路的输入端与所述第二气源相连通，所述第二气源经由所述第二气路单独向所述边缘进气通道输送热交换气体。
14.根据权利要求12或13所述的等离子体加工设备，其特征在于，所述等离子体加工设备还包括压力流量控制器和质量流量控制器，其中 所述压力流量控制器用于调节流经所述中间进气通道的热交换气体的气流量； 所述质量流量控制器用于调节流经所述边缘进气通道的热交换气体的气流量。
15.根据权利要求11所述的等离子体加工设备，其特征在于，在所述夹持装置内设置有气路，所述气路的输出端延伸至所述夹持装置的上表面，且分别与所述中间进气通道和边缘进气通道相连通；所述气路的输入端与所述气源相连通，所述气源经由所述气路同时向所述中间进气通道和边缘进气通道输送热交换气体。
16.根据权利要求15所述的等离子体加工设备，其特征在于，所述等离子体加工设备还包括压力流量控制器或质量流量控制器，用以在整体上调节流经所述中间进气通道和边缘进气通道的热交换气体的气流量。
17.根据权利要求11所述的等离子体加工设备，其特征在于，所述夹持装置包括机械卡盘和直流电源，其中 所述机械卡盘采用机械固定的方式将所述托盘固定在其上表面； 所述直流电源用于向所述托盘供电，以使所述托盘采用静电引力的方式将所述被加工工件固定在其装片位上；并且 所述托盘采用导电材料制作，并在所述导电材料的表面包覆绝缘材料，所述导电材料作为托盘电极；所述托盘电极与所述直流电源电连接。
18.根据权利要求11所述的等离子体加工设备，其特征在于，所述夹持装置包括机械卡盘和直流电源，其中 所述机械卡盘采用机械固定的方式将所述托盘固定在其上表面； 所述直流电源用于向所述托盘供电，以使所述托盘采用静电引力的方式将所述被加工工件固定在其装片位上；并且 所述托盘采用绝缘材料制作，并在所述绝缘材料内部埋设托盘电极，所述托盘电极采用导电材料制作，且与所述直流电源电连接。
19.根据权利要求11所述的等离子体加工设备，其特征在于，所述夹持装置包括静电卡盘和直流电源，其中 所述静电卡盘包括卡盘本体，所述卡盘本体采用导电材料制作，并在所述导电材料的表面包覆绝缘材料，所述导电材料作为卡盘本体的电极；并且 所述托盘采用导电材料制作，并在所述导电材料的表面包覆绝缘材料，所述导电材料作为托盘电极；所述托盘电极与所述直流电源电连接，所述卡盘本体的电极接地，以使所述托盘和所述卡盘之间以及所述托盘和所述晶片之间均产生静电吸附力。
20.根据权利要求11所述的等离子体加工设备，其特征在于，所述夹持装置包括静电卡盘和直流电源，其中 所述静电卡盘包括卡盘本体，所述卡盘本体采用绝缘材料制作，并在所述绝缘材料内部埋设卡盘电极，所述卡盘电极采用导电材料制作；并且 所述托盘采用绝缘材料制作，并在所述绝缘材料内部埋设托盘电极，所述托盘电极采用导电材料制作，且与所述直流电源电连接，所述卡盘本体的电极接地，以使所述托盘和所述卡盘之间以及所述托盘和所述晶片之间均产生静电吸附力。
【文档编号】H01J37/32GK104134624SQ201310158104
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年5月2日 优先权日:2013年5月2日
【发明者】张宝辉, 李东三, 刘利坚, 栾大为, 高福宝, 杨智慧, 李宗兴 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司