CN102545816B - 一种用于静电吸盘的多通道射频滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于静电吸盘的多通道射频滤波器，将多个电感滤波线圈整合在同一个多层绕组中，有效减少了整个滤波系统的设置空间。通过其中相互绝缘的多个导线通道，为对应传输的相位频率相同的传感器检测信号或温控电源分别滤波后，输出至若干加热元件上；也可以利用其中一些导线通道，传输直流的吸持电源到介电层的电极。由于在多层绕组结构的封装部件中，对应穿设多根导线的通道位置固定，或是由于多根导线是一起绕制的，使形成的多个电感滤波线圈形状相同，因而能够在多个电感滤波线圈上获得一致的滤波效果，也减少了电弧发生的可能，提高了静电吸盘工作的可靠性。

Description

一种用于静电吸盘的多通道射频滤波器

技术领域

本发明涉及一种射频滤波器，特别涉及一种与等离子体处理装置的静电吸盘连接的多通道射频滤波器。

背景技术

在半导体器件的制造过程中，为了在作为基板的半导体晶片上进行淀积、蚀刻等工艺处理，一般通过静电吸盘（Electrostatic chuck，简称ESC）产生静电引力来吸持固定和支撑晶片。

如图1所示，静电吸盘200通常设置在如等离子体处理装置的真空处理腔室底部，作为下电极与射频功率源400连接，而在真空处理腔室顶部的上电极与该下电极间形成射频电场，使被电场加速的电子等与通入处理腔室的反应气体分子发生电离冲撞，产生反应气体的等离子体与晶片进行反应。通过调节与静电吸盘200的基座连接的该射频功率源400，控制生成的等离子体的密度。

晶片被放置在静电吸盘200顶部、高导热陶瓷材料的介电层210上，通过在介电层210中埋设若干电极310并分别施加直流的吸持电源，使在晶片和介电层210之间产生静电引力，使晶片被牢牢地吸附在静电吸盘200上。在介电层210中一般还设置有若干加热元件320，通过加热介电层210，将热量均匀传递至晶片，控制晶片处理时的温度。

通常需要在施加到每个加热元件320的温控电源(heater power)301及其温度传感器的检测信号302上，分别设置射频滤波器100进行滤波，使其输出不会对上述射频功率源400造成干扰。一般通过绕制多层电感滤波线圈形成所述射频滤波器100。

然而，如图1所示的实施例中，仅设置两个加热元件320，就必须设置独立的四个射频滤波器100，使整个滤波系统的体积非常庞大。另外受加工工艺限制，每个绕制的电感滤波线圈形状不能完全一致，而每个电感滤波线圈都会因为辐射而损失能量由此引起系统的可靠性问题，使其滤波效果也不能完全一致，影响对晶片各区域均匀加热的控制效果；此时，也更容易在电势不同的区域之间产生内部电弧放电（arcing），进而影响机台的可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于静电吸盘的多通道射频滤波器，将多个电感滤波线圈整合在同一个多层绕组中，使其中相互绝缘的导线通道对应与静电吸盘的若干加热元件或电极连接，分别用于温控电源、传感器检测信号或是直流吸持电源的传输，节约整个滤波系统设置空间的同时，使多个电感滤波线圈的滤波效果一致，也减少电弧发生的可能，提高可靠性。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种用于静电吸盘的多通道射频滤波器，包含整合在同一个多层绕组中并可独立工作的若干电感滤波线圈。

所述静电吸盘顶部的介电层中设置有若干加热元件；其中若干所述电感滤波线圈在多层绕组的一端，与该介电层中的所述若干加热元件对应连接。

所述若干电感滤波线圈在所述多层绕组的另一端，与若干温控电源对应连接并分别对其滤波。

所述若干电感滤波线圈在所述多层绕组的另一端，也可以与若干温度传感器的检控电路对应连接，并分别为所述加热元件的温度传感器检测信号进行滤波。

所述静电吸盘顶部的介电层中设置有若干电极；其中若干所述电感滤波线圈在多层绕组的一端，与该介电层中的若干电极对应连接。

所述若干电感滤波线圈在所述多层绕组的另一端，与直流的若干吸持电源对应连接并分别对其滤波。

所述若干电感滤波线圈是将若干导线相互聚拢后，一起绕制形成所述多层绕组的结构。

所述用于静电吸盘的多通道射频滤波器，还包含一多层绕组结构的封装部件，所述封装部件中开设有若干通道；所述若干电感滤波线圈是将若干导线，对应穿设在该若干通道中形成的。

所述若干电感滤波线圈是相互绝缘的。

与现有技术相比，本发明所述用于静电吸盘的多通道射频滤波器，其优点在于：本发明将多个电感滤波线圈整合在同一个多层绕组中，有效减少了整个滤波系统的设置空间。通过其中相互绝缘的多个导线通道，为对应传输的相位、频率相同的传感器检测信号或温控电源分别滤波后，输出至若干加热元件上，实现对静电吸盘介电层的温度控制；也可以利用其中一些导线通道，传输直流的吸持电源到介电层的电极，实现对介电层上晶片的可靠吸持。

而且，由于多根导线是一起绕制的，使形成的多个电感滤波线圈具有相同的形状；类似的，在多层绕组结构的封装部件中，对应穿设多根导线的通道位置固定，使形成的多个电感滤波线圈形状也相同，因而能够在多个电感滤波线圈上获得一致的滤波效果，也减少了电弧发生的可能，提高了静电吸盘工作的可靠性。 

附图说明

图1是现有静电吸盘的射频滤波器的总体结构示意图。

图2是根据本发明的一个具体实施例1中用于静电吸盘的多通道射频滤波器的总体结构示意图。

图3是根据本发明的一个具体实施例2中用于静电吸盘的多通道射频滤波器的总体结构示意图。

图4是根据本发明的一个具体实施例中用于静电吸盘的多通道射频滤波器的一种截面图。

图5是根据本发明的一个具体实施例中用于静电吸盘的多通道射频滤波器的另一种截面图。

图6是根据本发明的一个具体实施例中用于静电吸盘的多通道射频滤波器的又一种截面图。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的具体实施方式。

实施例1

配合参见图2所示，本实施例中提供了一种用于静电吸盘的多通道射频滤波器，包含整合在同一多层绕组10中并可独立工作的四个电感滤波线圈。 

其中两个所述电感滤波线圈（图2中以实线表示），在所述多层绕组10的下端与两路频率相位相等的温控电源321分别连接，使其经过两个电感滤波线圈分别滤波后，在多层绕组10的上端与两个加热元件312分别连接。该两个加热元件312设置在静电吸盘20的顶部介电层21中，通过加热介电层21，将热量均匀传递至晶片，控制晶片处理时的温度。

另两个所述电感滤波线圈（图2中以点划线表示），在多层绕组10的下端与两个温度传感器的检控电路322连接，而在多层绕组10的上端与所述两个加热元件312分别连接，使所述两个电感滤波线圈能够对两个加热元件312的温度传感器检测信号，分别进行滤波处理。

经过该多通道射频滤波器的滤波，所述温控电源321和温度传感器检测信号的输出，将不会对与静电吸盘20连接的射频功率源40造成干扰。

实施例2

配合参见图3所示，本实施例中提供的用于静电吸盘的多通道射频滤波器，与上述实施例类似，包含整合在同一多层绕组10中并可独立工作的四个电感滤波线圈。其中两个电感滤波线圈（图3中以实线表示），分别连接并对施加到两个加热元件312的两路温控电源321进行滤波。

与上述实施例中不同的是，另外两个所述电感滤波线圈（图3中以虚线表示），在所述多层绕组10的下端与两路直流的吸持电源323分别连接，并在多层绕组10的上端与埋设在介电层21中的两个电极311分别连接，用于在晶片和介电层21之间产生静电引力，使晶片被牢牢地吸附在静电吸盘20的介电层21上。

上述仅列举了本发明两种可行的实施例，其中所述四个电感滤波线圈，可以如图4所示，将四根导线11相互聚拢后，一起绕制形成所述多层绕组的结构。可以采用漆包线，或各自用塑料等绝缘材料111包裹，实现该四根导线11的相互绝缘，保证其独立滤波的可靠性。

配合参见图5、图6所示，也可以设置一多层绕组结构的封装部件12，在其中开设四个通道，使分别穿设在四个通道中的四根导线11也对应形成了四个电感滤波线圈。

如图5所示，可使用绝缘的所述封装部件12，使四根裸露导线11直接穿设在封装部件12的通道中，实现四个电感滤波线圈的相互绝缘。或者如图6所示，将漆包线或各自用塑料等绝缘材料111包裹的四根导线11，穿设在封装部件12中，实现四个电感滤波线圈相互绝缘，来保证其独立工作的可靠。

需要说明的是，本发明并不局限于上述材料和制造方式，所有能够将四个电感滤波线圈或是将四根导线相互聚拢一起绕制的材料和制造方式都应涵盖在本发明的保护范围之内。

综上所述，本发明所述用于静电吸盘的多通道射频滤波器，将多个电感滤波线圈整合在同一个多层绕组中，有效减少了整个滤波系统的设置空间。通过其中相互绝缘的多个导线通道，为对应传输的相位、频率相同的传感器检测信号或温控电源分别滤波后，输出至若干加热元件上，实现对静电吸盘介电层的温度控制；也可以利用其中一些导线通道，传输直流的吸持电源到介电层的电极，实现对介电层上晶片的可靠吸持。

而且，由于多根导线是一起绕制的，使形成的多个电感滤波线圈具有相同的形状；类似的，在多层绕组结构的封装部件中，对应穿设多根导线的通道位置固定，使形成的多个电感滤波线圈形状也相同，因而能够在多个电感滤波线圈上获得一致的滤波效果，也减少了电弧发生的可能，提高了静电吸盘工作的可靠性。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种用于静电吸盘的多通道射频滤波器，其特征在于，所述多通道射频滤波器包含整合在同一个多层绕组（10）中并可独立工作的若干电感滤波线圈，所述多层绕组（10）结构包括一个封装部件（12），所述封装部件（12）中开设有若干通道；所述若干电感滤波线圈是将若干导线（11），对应穿设在该若干通道中形成的；

所述静电吸盘（20）顶部的介电层（21）中设置有若干加热元件（312）；其中若干所述电感滤波线圈在多层绕组（10）中的导线（11）包括若干第一导线；所述若干第一导线各自具有第一端与该介电层（21）中的所述若干加热元件（312）对应连接；所述若干第一导线各自具有第二端与若干温控电源（321）对应连接并分别对温控电源（321）进行滤波。

2.如权利要求1所述用于静电吸盘的多通道射频滤波器，其特征在于，所述若干电感滤波线圈在所述多层绕组（10）中的导线（11）还包括若干第二导线，所述若干第二导线各自具有第一端与所述若干加热元件（312）对应连接，所述若干第二导线各自具有第二端与若干温度传感器的检控电路（322）对应连接为相应加热元件（312）的温度传感器检测信号进行滤波。

3.如权利要求1所述用于静电吸盘的多通道射频滤波器，其特征在于，所述静电吸盘（20）顶部的介电层（21）中设置有若干电极（311）；其中若干所述电感滤波线圈在多层绕组（10）中的导线（11）还包括若干第三导线，所述若干第三导线各自具有第一端与该介电层（21）中的若干电极（311）对应连接；所述若干第三导线各自具有第二端与直流的若干吸持电源（323）对应连接并分别对吸持电源（323）进行滤波。

4.如权利要求1所述用于静电吸盘的多通道射频滤波器，其特征在于，所述若干电感滤波线圈是将若干导线（11）相互聚拢后，一起绕制形成所述多层绕组（10）的结构。

5.如权利要求1所述用于静电吸盘的多通道射频滤波器，其特征在于，所述若干电感滤波线圈是相互绝缘的。