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，同時真空反應(yīng)腔室中(RF)射頻場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)移動或者錯位現(xiàn)象，減少了在使用機械卡盤時由于壓力、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)層對硅的選擇比，通常要求下電極溫度在200度以上。這對普通的卡盤來說是難以達到的，因此需要可以實現(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，該卡盤可以實現(xiàn)高溫下的基片處理、而且結(jié)構(gòu)簡單、成本低、維護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。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面的實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)明的一個實施例中，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)明的一個實施例中，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，可以使密封空間達到更優(yōu)的密封性。在本發(fā)明的一個實施例中，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)明的一個實施例中，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)明的一個實施例中，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)明的一個實施例中，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)明的一個實施例中，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)明的一個實施例中，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)明第一方面實施例所述的卡盤。根據(jù)本發(fā)明實施例的半導(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)明的實踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實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)明的一個實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)明的一個實施例的半導(dǎo)體處理裝置的示意圖；和
圖5為利用根據(jù)本發(fā)明實施例半導(dǎo)體處理裝置處理基片的工藝流程圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號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施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(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，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。下面首先參考附圖描述本發(fā)明實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)明的一個實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)明的一個實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。卡盤100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?？蛇x地，此處術(shù)語“高溫”可以指的是溫度達到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)明的一個實施例中，加熱部件3可以為選擇性加熱部件。加熱部件3可以對卡盤主體1進行加熱，進而對支撐在卡盤主體1的上表面上的基片12的溫度進行控制，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)明的一個實施例中，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，進行加熱部件3可以將基片 120的溫度加熱達到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)明的一個實施例中，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)明的一個實施例中，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)明的一個實施例中，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)明的一個實施例中，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)明的一個實施例中，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，只要其可以實現(xiàn)密封、隔熱和抵消膨脹的作用，其也落入本發(fā)明的保護范圍。可選地，絕熱件8可以通過與螺釘7與固定環(huán)4連接，對螺釘7采用力矩管理，從而在實現(xiàn)密封效果的同時避免零件受到損壞。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)，從而對卡盤主體進行冷卻，以便將卡盤主體保持在所需的溫度。進而，導(dǎo)熱裝置10內(nèi)部還形成有通孔12，通孔12可以為一個或多個。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、傳感器信號等輸送到卡盤主體1。其中，傳感器信號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)明的一個實施例中，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，并可以進一步將等離子體限制在基片120 上。在本發(fā)明的一個實施例中，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，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，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，進而在伸出結(jié)構(gòu)6發(fā)生彈性形變時，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。彈性密封件的價格低廉，有利于節(jié)省成本。密封空間13中的導(dǎo)熱氣體進一步可以通過卡盤主體1上的第二氣體通道15到達卡盤主體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，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)明實施例的卡盤中的膨脹組件采用價格低廉的材料，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)明一個實施例的半導(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)明的一個實施例中，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”可以指的是溫度達到200度或者200度以上。根據(jù)本發(fā)明實施例的半導(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)明一個實施例的半導(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，進而可以對支撐在卡盤主體1外表面上的基片 120進行溫度控制，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)熱氣體進一步可以通過卡盤主體1上的第二氣體通道15到達卡盤主體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。對位于卡盤主體1上的基片120進行處理，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“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實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)明的實施例，對于本領(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這些實施例進行多種變化、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，卡盤可以實現(xiàn)在例如200度之上的高溫段下的基片處理。
文檔編號C23C16/458GK102465283SQ20101054753
公開日2012年5月23日 申請日期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