CN101840849A - 半导体工艺设备及其o形环 - Google Patents

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刘旭水
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Abstract

一种半导体工艺设备及其O形环,该设备用以对一晶片实施工艺,包括一晶座以及一O形环。晶座包括一晶座本体、一流体供应单元以及一承载元件,该承载元件设于该晶座本体之上,该晶片置于该承载元件之上,该流体供应单元设于该晶座本体之中,并对该晶片提供一流体,其中,一沟槽形成于该晶座的一晶座侧面上的该晶座本体与该承载元件的连接处。O形环设于该沟槽之中。通过肋的设置,可加强O形环的径向强度,防止O形环朝径向发生挠曲。此外,通过适当设计该本体径向厚度与该肋径向厚度的比值,可以同时提供充足的防挠曲以及密封效果。并且,肋可帮助辨识外侧面,避免组装错误的情况发生。

Description

半导体工艺设备及其O形环
技术领域
本发明涉及一种O形环,特别涉及一种应用于半导体工艺设备的O形环。
背景技术
参照图1a、图1b,其显示公知的半导体工艺设备(等离子体蚀刻设备)1,用以对一晶片2实施工艺。图1b为图1a中的A部分放大图。半导体工艺设备1包括一晶座10、一延伸覆盖元件20以及一腔体30。晶座10设于腔体30之中。晶座10包括一晶座本体11、一流体供应单元13以及一承载元件12,该承载元件12设于该晶座本体11之上,该晶片2置于该承载元件12之上,该流体供应单元13设于该晶座本体11之中,并经过该承载元件12对该晶片2提供一流体3,其中,一沟槽14形成于该晶座10的一晶座侧面15上的该晶座本体11与该承载元件12的连接处。
参照图1b,在公知技术中,由于该晶座本体11与该承载元件12的连接处有微小缝隙(漏气点)存在,因此流体3会经过此缝隙于沟槽14处泄漏(在某些情况,缝隙(漏气点)会位在沟槽14底部的中央位置)。参照图1c,为避免流体3泄漏,公知技术中将粘胶4填入沟槽14之中,以密封沟槽14。然而,参照图1d,由于粘胶4会被等离子体粒子蚀刻而损耗,因此在长期使用之后将失去其密封效果。此外,由于粘胶4的有效时间不确定,并无法定期补强或更换,因此会影响整体工艺的良率。
发明内容
本发明即为了欲解决公知技术的问题而提供的一种半导体工艺设备,用以对一晶片实施工艺,包括一晶座以及一O形环。晶座包括一晶座本体、一流体供应单元以及一承载元件,该承载元件设于该晶座本体之上,该晶片置于该承载元件之上,该流体供应单元设于该晶座本体之中,并对该晶片提供一流体,其中,一沟槽形成于该晶座的一晶座侧面上的该晶座本体与该承载元件的连接处。O形环设于该沟槽之中。
在一实施例中,本发明的半导体工艺设备还包括一延伸覆盖元件,该延伸覆盖元件环绕该承载元件并与该晶座侧面之间维持一间距。
在一实施例中,该沟槽具有一沟槽宽度,该O形环具有一O形环宽度,该O形环宽度比该沟槽宽度的比值介于1.00~1.20之间,例如1.05~1.15。
在一实施例中,该沟槽具有一沟槽中心直径,该O形环具有一O形环中心直径,该O形环中心直径比该沟槽中心直径的比值介于0.95~1.00之间,例如0.97~0.99。
在一实施例中,该O形环的截面呈矩形。
在另一实施例中,该O形环具有一第一导角部以及一第二导角部,第一导角部形成于该O形环的一第一内缘,第二导角部形成于该O形环的一第二内缘。该第一导角部位于一O形环顶面,该O形环顶面的径向宽度比该O形环的径向宽度的比值介于0.70~0.90之间,例如0.75~0.88。该第二导角部位于一O形环底面,该O形环底面的径向宽度比该O形环的径向宽度的比值介于0.70~0.90之间,例如0.75~0.88。
在一实施例中,该O形环的材质为橡胶,该承载元件的材料为陶瓷。
在一实施例中,该沟槽具有一沟槽底面以及一沟槽侧壁,其中,该沟槽底面的宽度大于该沟槽侧壁的径向宽度。
在一实施例中,该流体经过该晶座本体以及该承载元件之间的缝隙进入该沟槽,并由于该O形环所密封。
本发明亦有关于一种O形环,包括一O形环本体以及一第一导角部。该O形环本体的截面呈矩形。第一导角部形成于该O形环本体的一第一内缘。
应用本发明的半导体工艺设备(等离子体蚀刻设备),由于使用O形环密封沟槽,因此可防止流体泄漏。此外,由于用O形环的品质较为一致,因此可准确的依据使用寿命而定期更换。特别是,由于本发明实施例中采用截面呈矩形的O形环,因此可适用于沟槽底面的宽度大于该沟槽侧壁的径向宽度的情况,从而提供良好的密封效果。
此外,应用另一实施例的O形环,由于O形环具有第一导角部以及第二导角部,因此可更顺利的置入沟槽之中而提供密封的效果。
在一实施例中,O形环具有一径向宽度以及一垂直向厚度,其中,该径向宽度与该垂直向厚度的比值介于1∶0.8~1∶4之间。
在另一实施例中,该O形环具有一O形环本体以及一肋,该O形环本体具有一内侧面以及一外侧面,该内侧面接触该沟槽的底部,该外侧面与该内侧面相反,该肋形成于该外侧面之上。
通过肋的设置,可加强O形环的径向强度,防止O形环朝径向发生挠曲。此外,通过适当设计该本体径向厚度与该肋径向厚度的比值,可以同时提供充足的防挠曲以及密封效果。并且,肋可帮助辨识外侧面,避免组装错误的情况发生。
附图说明
图1a显示公知的半导体工艺设备;
图1b为图1a中的A部分放大图;
图1c显示公知技术的将粘胶填入沟槽之中的情形;
图1d显示粘胶被等离子体粒子蚀刻而损耗的情形;
图2a显示本发明第一实施例的半导体工艺设备;
图2b为图2a中的A1部分放大图;
图2c显示第一实施例中O形环与半导体工艺设备分离的情形;
图3a显示本发明第二实施例的O形环;
图3b显示本发明第三实施例的O形环;以及
图3c显示本发明第四实施例的O形环。
并且,上述附图中的附图标记说明如下:
1、100~半导体工艺设备
2~晶片
3~流体
4~粘胶
10~晶座
11~晶座本体
12~承载元件
13~流体供应单元
14~沟槽
141~沟槽底面
142~沟槽侧壁
15~晶座侧面
110、120、120’、120”~O形环
121~第一导角部
121’~导角部
122~第二导角部
123~O形环顶面
124~O形环底面
125~肋
126~内侧面
127~外侧面
128~O形环本体
具体实施方式
参照图2a、图2b,其显示本发明第一实施例的半导体工艺设备(等离子体蚀刻设备)100,用以对一晶片2实施工艺。图2b为图2a中的A1部分放大图。半导体工艺设备100包括一晶座10、一延伸覆盖元件20、一O形环(O形环本体)110以及一腔体30。晶座10设于腔体30之中。晶座10包括一晶座本体11、一流体供应单元13以及一承载元件12,该承载元件12设于该晶座本体11之上,该晶片2置于该承载元件12之上,该流体供应单元13设于该晶座本体11之中,并经过该承载元件12对该晶片2提供一流体3。一沟槽14形成于该晶座10的一晶座侧面15上的该晶座本体11与该承载元件12的连接处。该延伸覆盖元件20环绕该承载元件12并与该晶座侧面15之间维持一间距G。O形环110设于该沟槽14之中。
参照图2c,该沟槽具有一沟槽宽度d1,该O形环110具有一O形环宽度d2,该O形环宽度d2比该沟槽宽度d1的比值介于1.00~1.20之间,例如1.05~1.15。该沟槽14具有一沟槽中心直径φ1,该O形环110具有一O形环中心直径φ2,该O形环中心直径φ2比该沟槽中心直径φ1的比值介于0.95~1.00之间,例如0.97~0.99。
在此实施例中,该O形环110的截面呈矩形,其材质为橡胶,然此并未限制本发明,该O形环110的形状亦可随该沟槽的形状而对应修改。
在一实施例中,该承载元件12的材料为陶瓷。该沟槽14具有一沟槽底面141以及一沟槽侧壁142,其中,该沟槽底面141的宽度Wb大于该沟槽侧壁142的径向宽度Wr。该流体3经过该晶座本体11以及该承载元件12之间的缝隙进入该沟槽14,并由于该O形环110所密封。
应用本发明的半导体工艺设备(等离子体蚀刻设备),由于使用O形环密封沟槽,因此可防止流体泄漏。此外,由于用O形环的品质较为一致,因此可准确的依据使用寿命而定期更换。特别是,由于本发明实施例中采用截面呈矩形的O形环,因此可适用于沟槽底面的宽度大于该沟槽侧壁的径向宽度的情况,从而提供良好的密封效果。
图3a显示本发明第二实施例的O形环120,在本发明第二实施例中,半导体工艺设备其他元件的结构同第一实施例。参照图3a-图3c,O形环120具有一第一导角部121以及一第二导角部122。第一导角部121形成于该O形环120的一第一内缘。第二导角部122形成于该O形环120的一第二内缘。该第一导角部121位于一O形环顶面123,该O形环顶面123的径向宽度Wot比该O形环120的径向宽度Wo的比值介于0.70~0.90之间,例如0.75~0.88。该第二导角部122位于一O形环底面124,该O形环底面124的径向宽度Wob比该O形环120的径向宽度Wo的比值介于0.70~0.90之间,例如0.75~0.88。
应用本发明第二实施例的O形环,由于O形环具有第一导角部以及第二导角部,因此可更顺利的置入沟槽的中而提供密封的效果。
图3b显示本发明第三实施例的O形环120’,在本发明第三实施例中,半导体工艺设备其他元件的结构大致上同第一实施例。参照图3b,O形环120’具有一导角部121’。导角部121’形成于该O形环120’的一内缘。该导角部121’位于一O形环底面124,然,亦可以位于一O形环顶面123。O形环120’具有一径向宽度Wo以及一垂直向厚度To。在第三实施例中,该径向宽度Wo与该垂直向厚度To的比值,搭配沟槽尺寸,介于1∶0.8~1∶4之间。特别是,第三实施例可适用于该径向宽度Wo与该垂直向厚度To的比值介于1∶2~1∶4之间的情况。在此实施例中,仅需要单一个导角部121’,便可顺利完成组装。
图3c显示本发明第四实施例的O形环120”,在本发明第四实施例中,半导体工艺设备其他元件的结构大致上同第一实施例。参照图3c,O形环120”具有具有一O形环本体128以及一肋125,该O形环本体128具有一内侧面126以及一外侧面127,该内侧面126接触该沟槽的底部,该外侧面127与该内侧面126相反,该肋125形成于该外侧面127之上。其中,该O形环本体128具有一本体径向厚度Wo(同前述的径向厚度),该肋具有一肋径向厚度Wrib,该本体径向厚度Wo与该肋径向厚度Wrib的比值介于3∶1~12∶1之间。在本发明第四实施例中,通过肋125的设置,可加强O形环120”的径向强度,防止O形环120”朝径向发生挠曲。此外,在本实施例中,通过适当设计该本体径向厚度Wo与该肋径向厚度Wrib的比值,可以同时提供充足的防挠曲以及密封效果。并且,肋可帮助辨识外侧面,避免组装错误的情况发生。
虽然本发明已以具体的较佳实施例公开如上,然而其并非用以限定本发明,任何本领域普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,仍可作些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视随附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (25)

1.一种半导体工艺设备,用以承载晶片,包括:
一晶座本体、一流体供应单元以及一承载元件,该承载元件设于该晶座本体之上并包含一用来承载晶片的上表面以及一侧面,该流体供应单元设于该晶座本体之中用以对该承载元件上表面的晶片提供一流体,一沟槽形成该承载元件的侧面;以及
一O形环,设于该沟槽之中。
2.如权利要求1所述的半导体工艺设备,其还包括一延伸覆盖元件,该延伸覆盖元件环绕该承载元件并与该晶座侧面之间维持一间距。
3.如权利要求1所述的半导体工艺设备,其中,该沟槽具有一沟槽宽度,该O形环具有一O形环宽度,该O形环宽度比该沟槽宽度的比值介于1.00~1.20之间。
4.如权利要求1所述的半导体工艺设备,其中,该沟槽具有一沟槽中心直径,该O形环具有一O形环中心直径,该O形环中心直径比该沟槽中心直径的比值介于0.95~1.00之间。
5.如权利要求1所述的半导体工艺设备,其中,该O形环的截面呈矩形。
6.如权利要求5所述的半导体工艺设备,其中,该O形环具有一第一导角部,形成于该O形环的一第一内缘。
7.如权利要求6所述的半导体工艺设备,其中,该O形环具有一第二导角部,形成于该O形环的一第二内缘。
8.如权利要求7所述的半导体工艺设备,其中,该第二导角部位于一O形环底面,该O形环底面的径向宽度比该O形环的径向宽度的比值介于0.70~0.90之间。
9.如权利要求6所述的半导体工艺设备,其中,该第一导角部位于一O形环顶面,该O形环顶面的径向宽度比该O形环的径向宽度的比值介于0.70~0.90之间。
10.如权利要求1所述的半导体工艺设备,其中,该沟槽具有一沟槽底面以及一沟槽侧壁,其中,该沟槽底面的宽度大于该沟槽侧壁的径向宽度。
11.一种O形环包括:
一O形环本体,该O形环本体的截面呈矩形;以及
一第一导角部,形成于该O形环本体的一第一内缘。
12.如权利要求11所述的O形环,其中,该O形环本体具有一第二导角部,形成于该O形环本体的一第二内缘。
13.如权利要求12所述的O形环,其中,该第二导角部位于一O形环底面,该O形环底面的径向宽度比该O形环的径向宽度的比值介于0.70~0.90之间。
14.如权利要求11所述的O形环,其中,该第一导角部位于一O形环顶面,该O形环顶面的径向宽度比该O形环的径向宽度的比值介于0.70~0.90之间。
15.一种半导体工艺设备,用以承载晶片,包括:
一晶座本体、一流体供应单元以及一承载元件,该承载元件设于该晶座本体之上并包含一用来承载晶片的上表面以及一侧面,该流体供应单元设于该晶座本体之中用以对该承载元件上表面的晶片提供一流体,一沟槽形成该承载元件的侧面;以及
一O形环,设于该沟槽之中,其中,该O形环具有一径向宽度以及一垂直向厚度,其中,该径向宽度与该垂直向厚度的比值介于1∶0.8~1∶4之间。
16.如权利要求15所述的半导体工艺设备,其中,该径向宽度与该垂直向厚度的比值介于1∶2~1∶4之间。
17.如权利要求15所述的半导体工艺设备,其中,该O形环的截面呈矩形。
18.如权利要求17所述的半导体工艺设备,其中,该O形环具有一导角部,形成于该O形环的一内缘。
19.如权利要求18所述的半导体工艺设备,其中,该O形环仅具有单一的该导角部。
20.如权利要求18所述的半导体工艺设备,其中,该导角部位于一O形环底面。
21.如权利要求18所述的半导体工艺设备,其中,该导角部位于一O形环顶面。
22.一种半导体工艺设备,用以承载晶片,包括:
一晶座本体、一流体供应单元以及一承载元件,该承载元件设于该晶座本体之上并包含一用来承载晶片的上表面以及一侧面,该流体供应单元设于该晶座本体之中用以对该承载元件上表面的晶片提供一流体,一沟槽形成该承载元件的侧面;以及
一O形环,设于该沟槽之中,其中,该O形环具有一O形环本体以及一肋,该O形环本体具有一内侧面以及一外侧面,该内侧面接触该沟槽的底部,该外侧面与该内侧面相反,该肋形成于该外侧面之上。
23.如权利要求22所述的半导体工艺设备,其中,该O形环本体具有一本体径向厚度,该肋具有一肋径向厚度,该本体径向厚度与该肋径向厚度的比值介于3∶1~12∶1之间。
24.一种O形环包括:
一O形环本体,该O形环本体的截面呈矩形,具有一内侧面以及一外侧面;以及
一肋,该肋形成于该外侧面之上。
25.如权利要求24所述的O形环,其中,该O形环本体具有一本体径向厚度,该肋具有一肋径向厚度,该本体径向厚度与该肋径向厚度的比值介于3∶1~12∶1之间。
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