CN112185787A - 用于等离子体处理设备的射频电极组件和等离子体处理设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于等离子体处理设备的射频电极组件和等离子体处理装置，其中，用于等离子体处理设备的射频电极组件包括：基座，所述基座内设置有第一流体通道，所述第一流体通道连接第一流体源；位于所述基座上的静电夹盘，所述静电夹盘上用于放置待处理基片；位于所述静电夹盘外围的聚焦环，在所述聚焦环内具有至少一空腔，每个空腔内设置至少一个温控器件设置在所述空腔中，以控制所述聚焦环的温度。所述等离子体处理设备能够对待处理基片边缘区域聚合物的分布进行分区域局部地调节。

Description

用于等离子体处理设备的射频电极组件和等离子体处理设备
技术领域
本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种用于等离子体处理设备的射频电极组件和等离子体处理设备。
背景技术
在半导体制造技术领域，经常需要对待处理基片进行等离子体处理。所述对待处理基片进行等离子体处理的过程需要在等离子体处理设备内进行。
等离子体处理设备包括真空反应腔，所述真空反应腔内设置有用于承载待处理基片的承载台，所述承载台通常包括基座以及设置在基座上方用于固定基片的静电夹盘。
然而，现有的等离子体处理设备难以调节待处理基片边缘区域的聚合物分布。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于等离子体处理设备的射频电极组件和等离子体处理设备，所述等离子体处理设备能够对待处理基片边缘区域聚合物分布进行调节。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于等离子体处理设备的射频电极组件，包括：基座，所述基座内设置有第一流体通道，所述第一流体通道连接第一流体源；位于所述基座上的静电夹盘，所述静电夹盘上用于放置待处理基片；位于所述静电夹盘外围的聚焦环，在所述聚焦环内具有至少一空腔，每个空腔内设置至少一个温控器件，以控制所述聚焦环的温度。
可选地，所述温控器件是热电模块。
可选地，多个温控器件设置在一个空腔中。
可选地，所述聚焦环内设有两个或两个以上的空腔，每个所述空腔内分别设有一个温控器件。
可选地，所述射频电极组件还包括位于所述基座周围的热传导环，所述热传导环位于所述聚焦环下方，且所述热传导环至少部分包围基座，所述热传导环内设置有第二流体通道，所述第二流体通道连接第二流体源，所述热传导环与所述聚焦环之间能够进行热传导。
可选地，所述热传导环与基座之间具有间隙。
可选地，所述间隙的宽度大于或者等于0.5毫米。
可选地，所述间隙内填充有隔热材料层；所述隔热材料层的材料包括：特氟龙或聚醚酰亚胺或聚醚醚酮或聚酰亚胺。
可选地，还包括：位于所述聚焦环与所述热传导环之间的导热耦合环；位于所述导热耦合环与所述热传导环之间的导热结构；包围所述热传导环的底部接地环；位于所述底部接地环与所述热传导环之间的绝缘环，所述绝缘环围绕所述热传导环。
可选地，所述导热耦合环的材料包括：氧化铝或者石英。
可选地，还包括：位于基座下方的底部平板。
可选地，所述底部平板与热传导环之间相互连接，或者，所述底部平板与热传导环之间相互分立。
可选地，所述第二流体通道沿周向依次包括N个区，N是大于等于1的自然数，第二流体通道的第一区连接流体输入口，第二流体通道的第N区连接流体输出口，所述第二流体源由流体输入口进入第二流体通道，从流体输出口流出第二流体通道；所述静电夹盘包括第一承载面，所述第一承载面用于承载待处理基片。
可选地，沿垂直于所述第一承载面的方向上，第二流体通道每个区的尺寸相等；第二流体通道每个区顶部到聚焦环底部的距离均相等。
可选地，沿垂直于所述第一承载面的方向上，第二流体通道的每个区尺寸相等，第二流体通道第一区至第二流体通道第N区顶部至聚焦环底部的距离依次减小。
可选地，沿垂直于所述第一承载面的方向上，第二流体通道的每个区尺寸相等，第二流体通道第一区至第二流体通道第N-1区顶部至聚焦环底部的距离依次减小，所述第二流体通道第N区顶部至聚焦环底部的距离大于第二流体通道第N-1区顶部至聚焦环底部的距离。
可选地，沿垂直于所述第一承载面的方向上，第二流体通道第一区至第二流体通道第N区的尺寸依次增加；所述第二流体通道第一区至第二流体通道第N区底部至聚焦环底部的距离相等；第二流体通道第一区至第二流体通道第N区顶部至聚焦环底部的距离依次减小。
可选地，沿垂直于所述第一承载面的方向上，第二流体通道第一区至第二流体通道第N-1区的尺寸依次增加，所述第二流体通道第N区的尺寸小于第二流体通道第N-1区的尺寸；所述第二流体通道第一区至第二流体通道第N区底部至聚焦环底部的距离相等；第二流体通道第一区至第二流体通道第N-1区顶部至聚焦环底部的距离依次减小，所述第二流体通道第N区顶部至聚焦环底部的距离大于第二流体通道第N-1区顶部至聚焦环底部的距离。
可选地，所述第二流体通道第一区至第二流体通道第N-1区顶部呈圆滑式上升或者阶梯式上升。
可选地，所述第二流体通道的圈数为1圈或者大于1圈。
可选地，还包括：测量单元，所述测量单元用于测量在待处理基片边缘区域所形成的沟槽沿平行于待处理基片表面的尺寸；当所述测量单元测量沟槽沿平行于待处理基片表面的尺寸大于目标尺寸时，使温控器件的温度升高，当所述测量单元测量沟槽沿平行于待处理基片表面的尺寸小于目标尺寸时，使温控器件的温度降低。
可选地，所述热传导环包括顶部部分和延伸部分，所述顶部部分位于所述聚焦环和所述基座之间，所述延伸部分由所述顶部部分的边缘向下延伸且至少部分地包围所述基座，所述热传导环内设置有第二流体通道，所述第二流体通道连接第二流体源，所述热传导环与所述聚焦环之间能够进行热传导。
相应的，本发明还提供一种等离子体处理设备包括：真空反应腔；位于所述真空反应腔顶部的进气装置，所述进气装置用于向所述真空反应腔内提供反应气体；如上所述的射频电极组件。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的射频电极组件中的聚焦环不再是原来的实心结构，而是在其中包括多个空腔，空腔中设置有温控器件。如此，可以分区域局部地调节聚焦环的温度，从而影响基片边缘温度并改善基片的处理效果。并且，当聚焦环需要降温时，除了温控器件，还能通过插入环中的第二流体通道中的冷却液体来加快聚焦环的降温。而且，基座对基片中心的温控与聚焦环对基片边缘的温控互相独立。因此，本申请提供的射频电极组件可以聚焦环的温度进行独立且局部地调控，从而有利于提高基片的处理效果。
进一步，所述基座周围具有热传导环，所述热传导环内设置有第二流体通道，所述第二流体通道连接第二流体源，因此，可通过调节所述第二流体源的温度来调整热传导环的温度。而所述热传导环与聚焦环之间能够进行热传导，因此，通过调节第二流体源的温度能够间接实现对聚焦环的温度调节，能够辅助调节所述待处理基片边缘聚合物的分布，有利于在待处理基片边缘区域形成满足工艺要求的沟槽。
进一步，还包括：测量单元，所述测量单元用于测量在待处理基片边缘区域所形成的沟槽沿平行于待处理基片表面的尺寸；当所述测量单元测量沟槽沿平行于待处理基片表面的尺寸大于目标尺寸时，使温控器件的温度升高，当所述测量单元测量沟槽沿平行于待处理基片表面的尺寸小于目标尺寸时，使温控器件的温度降低，因此，有利于在所述待处理基片边缘区域形成的沟槽沿平行于待处理基片表面的方向上的尺寸与目标尺寸一致。
进一步，所述第二流体通道沿周向依次包括N个区，N是大于等于1的自然数，第二流体通道第一区连接流体输入口，第二流体通道第N区连接流体输出口，所述第二流体源由流体输入口进入第二流体通道，从流体输出口流出第二流体通道。所述第二流体源流经第二流体通道需要一定的时间，使得所述流体输入口与流体输出口的第二流体源存在温度差。为了缩小不同区域第二流体通道内第二流体源的控温能力差，使第二流体通道第一区至第二流体通道第N-1区顶部至聚焦环底部的距离依次减小，所述第二流体通道第N区顶部至聚焦环底部的距离大于第二流体通道第N-1区顶部至聚焦环底部的距离，有利于提高热传导环对聚焦环整体的均匀温控。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种包含射频电极组件的等离子体处理设备的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的聚焦环的俯视图；
图3是本发明实施例提供的另一种用于等离子体处理设备的射频电极组件的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的又一种用于等离子体处理设备的射频电极组件的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种热传导环的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种热传导环内第二流体通道画为实体的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的另一种热传导环内第二流体通道画为实体的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的又一种热传导环内第二流体通道画为实体的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的又一种用于等离子体处理设备的射频电极组件的结构示意图。
具体实施方式
为了解决背景技术中现有等离子体处理设备难以调节待处理基片边缘区域聚合物分布的问题，本发明提供了一种用于等离子体处理设备的射频电极组件和等离子体处理设备，其中，用于等离子体处理设备的射频电极组件包括：基座，所述基座内设置有第一流体通道，所述第一流体通道连接第一流体源；位于所述基座上的静电夹盘，所述静电夹盘上用于放置待处理基片；位于所述静电夹盘外围的聚焦环，在所述聚焦环内具有至少一空腔，每个空腔内设置至少一个温控器件设置在所述空腔中，以控制所述聚焦环的温度。所述等离子体处理设备能够分区域局部地调节待处理基片边缘区域聚合物的分布。
为使本发明解决的技术问题，技术方案和技术效果更加清楚、完整，下面将结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种包含射频电极组件的等离子体处理设备的结构示意图。
请参见图1，等离子体处理设备21包括：真空反应腔24；位于所述真空反应腔24底部的基座11，所述基座11内设置有第一流体通道A、B、C，所述第一流体通道A、B、C连接第一流体源(图中未示出)，所述基座11位于真空反应腔24内；位于所述基底11上的静电夹盘12，所述静电夹盘12用于承载待处理基片W；位于所述静电夹盘12外围的聚焦环13；位于所述基座11周围的热传导环142，所述热传导环142至少部分包围基座11，所述热传导环142位于聚焦环13的下方，所述热传导环142内设置有第二流体通道15，所述第二流体通道15连接第二流体源(图中未示出)，所述热传导环142与所述聚集环13之间能够进行热传导；位于所述真空反应腔24顶部的进气装置22，所述进气装置22用于向所述真空反应腔24内提供反应气体。
在本实施例中，所述等离子体处理设备21为电容耦合等离子体处理设备(CCP)，所述进气装置22包括：设置于真空反应腔24顶部的安装基板221和设置于安装基板221下方的气体喷淋头222。所述气体喷淋头222作为上电极，所述基座11作为下电极，射频功率源连接所述上电极或下电极。所述射频功率源产生的射频信号通过上电极与下电极形成的电容将反应气体转化为等离子体。偏置功率源连接于基座11上，使得所述等离子体向基座11表面均匀。所述基座11用于承载待处理基片，因此，有利于所述等离子体向待处理基片W的表面运动，对所述待处理基片W进行处理。
在其他实施例中，所述等离子体处理设备包括：电感耦合等离子体处理设备(ICP)；所述真空反应腔侧壁包括第二承载面，所述电感耦合等离子体处理设备还包括：环形内衬，所述环形内衬包括侧壁保护环及将所述侧壁保护环固定在所述第二承载面上的承载环；位于所述真空反应腔上的绝缘窗口；位于绝缘窗口上的电感线圈；所述电感线圈与射频功率源连接，使得所述反应气体转化为等离子体，所述基座连接偏置功率源，使得所述等离子体向基座表面运动，有利于所述等离子体对待处理基片进行处理。
所述聚焦环13位于静电夹盘12的外围，所述聚焦环13能够控制待处理基片W边缘的温度、气流以及电场分布，进而控制待处理基片W边缘的处理效果。所述聚焦环13中设置有多个温控器件131，以控制所述聚焦环的局部温度从而改善基片W的处理效果。
作为示例，由于待处理基片W一般为硅基片，聚焦环13的材料包括硅或碳化硅，如此，可以减少聚焦环13对待处理基片W的污染。
在本实施例中，聚焦环13并非常规的一体的实心结构，而是在其内部具有一个或多个空腔，所述空腔中设置有至少一个温控器件131，通过控制器分别控制所述温控器件131，以便能够调节聚焦环13的不同相位角上的局部温度。根据需要，同一个空腔中可以设置一个温控器件131，也可以设置多个温控器件131。空腔可以沿着聚焦环13的周向设置，也可以沿着聚焦环13的径向设置。作为示例，如图2所示，多个温控器件131设置在沿聚焦环13周向布置的空腔中。在一个空腔中可以设置一个或多个温控器件131。
作为一示例，该温控器件131可以是热电模块。该热电模块由N型和P型半导体颗粒排列组成，N型半导体颗粒和P型半导体颗粒之间以例如为铜的导体连接成一串联线路。半导体颗粒被上下两片陶瓷片夹持住，陶瓷片是绝缘且导热良好的。热电模块在焊接处连接导电引线。陶瓷片之间以及半导体颗粒和陶瓷片之间填充导热良好的导热硅胶。当电流通过该热电模块时，上下两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及N型和P型半导体材料的元件对数来决定。这种结构可以实现例如大于60度的温度传递。通过控制电流的方向，该热电模块既可以升高也可以降低相应的聚焦环13的温度。由于真空环境中不同部件的热传导效率不同，相比将温控器件设置在其他部件，通过热耦合进行温度调节，本实施例将温控器件131设置在聚焦环13内部可以直接、快速地调节聚焦环的温度，提高热传导效率。
当需要升高聚焦环13的温度时，可向热电模块通入正向电流以加热聚焦环13。当需要降低聚焦环13的温度时，向热电模块通入反向电流。此时，聚焦环13的热量向下传导到热传导环142。为了更好地传导热量，在聚焦环13下方的热传导环142中的第二流体源可以将热量从热传导环142传导走。
所述静电夹盘12包括第一承载面D，所述第一承载面D用于承载待处理基片，所述静电夹盘12位于基座11上，而所述基座11内设置有第一流体通道A、B、C，所述第一流体通道A、B、C连接第一流体源，因此，可通过调节所述第一流体源的温度来调节待处理基片温度。然而，通过第一液体源难以调节待处理基片边缘区域的温度。除了上述聚焦环13能调节基片边缘区域的温度之外，所述热传导环142也能辅助地调节基片边缘的温度。具体而言，所述热传导环142内部设置有第二流体通道15，第二流体通道15连接第二流体源。通过调节第二流体源的温度可实现对热传导环142的温度控制，而所述热传导环142与聚焦环13之间能够进行热传导，因此，通过调节第二流体源的温度能够间接地调节聚焦环13的温度，因此，能够辅助调节所述待处理基片W边缘聚合物的分布，有利于在待处理基片W边缘区域形成满足工艺要求的沟槽。
还包括：测量单元，所述测量单元用于测量在待处理基片W边缘区域所形成的沟槽沿平行于待处理基片W表面的尺寸；当所述测量单元测量沟槽沿平行于待处理基片W表面的尺寸大于目标尺寸时，使温控器件和/或第二流体源的温度升高，当所述测量单元测量沟槽沿平行于待处理基片W表面的尺寸小于目标尺寸时，使温控器件和/或第二流体源的温度降低，因此，有利于在所述待处理基片W边缘区域形成的沟槽沿平行于待处理基片W表面的方向上的尺寸与目标尺寸一致。
在本实施例中，所述第一流体源为第一冷却液，所述第二流体源为第二冷却液。
在本实施例中，所述第二流体通道15沿周向依次包括N个区，N是大于等于1的自然数，第二流体通道15第一区连接流体输入口，第二流体通道15第N区连接流体输出口，所述第二流体源由流体输入口进入第二流体通道15，从流体输出口流出第二流体通道15。
在本实施例中，沿垂直于所述第一承载面D的方向上，第二流体通道15每个区的尺寸相等，且第二流体通道15每个区顶部到聚焦环13底部的距离距离相等。所述所述第二流体通道的加工方法包括；提供第一板材；在所述第一板材内形成第二流体通道15，且沿垂直于所述第一承载面D的方向上，第二流体通道15每个区的尺寸相等；提供第二板材，使所述第二板材与第一板材焊接在一起，且所述第二板材密封所有的第二流体通道15。由于第二流体通道15每个区沿垂直于所述第一承载面D的方向上的尺寸相等，且第二流体通道15每个区顶部到聚焦环13底部的距离距离相等，使得所述第二流体通道15每个区能够同时加工形成，因此，有利于降低形成第二流体通道15的复杂度和难度。
在本实施例中，所述热传导环142与基座11之间存在间隙，使得所述热传导环142对基座11的热影响较小，所述基座11用于承载待处理基片，因此，有利于减小对待处理基片W中心区域的温度影响。
在其他实施例中，所述热传导环与基座接触。
在本实施例中，所述间隙的宽度大于或者等于0.5毫米，如此，减少热传导环142与基座11之间的导热能力。
在其他实施例中，所述间隙的宽度小于0.5毫米。
在本实施例中，在所述间隙内填充有隔热材料层16，所述隔热材料层16隔离热传导环142与基座11之间的热传导能力较强，使得热传导环142对基座11的热影响更小，有利于进一步减小对待处理基片W中心区域的温度影响。
所述隔热材料层16的材料包括：特氟龙或聚醚酰亚胺或聚醚醚酮或聚酰亚胺。
在本实施例中，还包括：底部平板141，所述底部平板141两端与热传导环142连接，且所述底部平板141与热传导环142一体成型。所述底部平板141和热传导环142构成附件极板14。
在本实施例中，还包括：位于所述聚焦环13与热传导环142之间的导热耦合环17。所述导热耦合环17能够促进热传导环142与聚焦环13之间的热传导，进而通过导热耦合环17能够快速地调控聚焦环13的温度。作为一示例，所述导热耦合环17一般由导热性良好但电绝缘的材料制成，例如，所述导热耦合环17的材料包括：氧化铝或者石英。
在其他实施例中，不包括所述导热耦合环。
在本实施例中，还包括：在导热耦合环17与热传导环142之间设置导热结构(图1中未示出)。利用所述导热结构进一步提高热传导环142与聚焦环13之间的热传导能力。
在其他实施例中，不包括所述导热结构。
在本实施例中，所述用于等离子体处理设备的射频电极组件还可以包括：底部接地环18，所述底部接地环18包围热传导环142，所述底部接地环18能够将真空反应腔内的耦合射频电流导入地。
在本实施例中，所述用于等离子体处理设备的射频电极组件还可以包括：设置在底部接地环18与热传导环142之间的绝缘环19。其中，绝缘环19和底部接地环18围绕热传导环142。为了能够容纳所述热传导环142，使所述绝缘环19和底部接地环18向远离基座11的方向移动。
在本实施例中，所述用于等离子体处理设备的射频电极组件还包括：设置在聚焦环13外围的边缘环110。所述边缘环110用于团结真空反应腔24边缘区域的电磁场分布。
在其他实施例中，不包括所述边缘环。
图3是本发明实施例提供的另一种用于等离子体处理设备的射频电极组件结构示意图。
本实施例所述的射频电极组件与图1所示实施例所述的射频电极组件的不同点仅在于：第二流体通道15第一区至第二流体通道15第N-1区顶部至聚焦环13底部的距离依次减小，所述第二流体通道15第N区顶部至聚焦环13底部的距离大于第二流体通道15第N-1区顶部至聚焦环13底部的距离，意义在于：第二流体通道15第一区连接流体输入口，第二流体通道15第N区连接流体输出口，第二流体源由流体输入口流进第二流体通道15，流经第二流体通道15的每一个区之后，从流体输出口流出。所述第二流体源流经第二流体通道15需要一定的时间，使得所述流体输入口与流体出口的第二流体源存在温度差。为了缩小不同区域第二流体通道15内第二流体源的控温能力差，使第一区至第N-1区第二流体通道15顶部至聚焦环13底部的距离依次减小。但是，由于流体输出口距离流体输入口较近，使得流体输入口的第二流体源影响流体输出口的第二流体源的温度，使得流体输入口的第二流体源与流体输出口的第二流体源的温差不至于过大，则所述第N区顶部至聚焦环13底部的距离大于第N-1区顶部至聚焦环13底部的距离，有利于提高热传导环142对聚焦环13整体的均匀温控。
另外，尽管利用所述第一流体源难以调节待处理基片W边缘区域的温度，但是，所述热传导环142内具有第二液体通道15，所述第二液体通道15内的第二液体源能够调节聚焦环13的温度，则聚焦环13与待处理基片W边缘的温度差可调，因此，能够调节所述待处理基片W边缘聚合物的分布，有利于在待处理基片W边缘区域形成满足工艺要求的沟槽。
在本实施例中，沿垂直于所述第一承载面D的方向上，第二流体通道15每个区的尺寸相等。
在其他实施例中，沿垂直于所述第一承载面的方向上，所述第二流体通道每个区的尺寸相等，第二流体通道第一区至第二流体通道第N区顶部至聚焦环底部的距离依次减小。
在本实施例中，所述等离子体处理设备包括：电容耦合等离子体处理设备(CCP)或者电感耦合等离子体处理设备(ICP)。
图4是本发明实施例提供的又一种用于等离子体处理设备的射频电极组件结构示意图。
本实施例与图3所示实施例的不同点在于：沿垂直于所述第一承载面D的方向上，第二流体通道20第一区至第二流体通道20第N-1区的尺寸依次增加，所述第二流体通道20第N区的尺寸小于第二流体通道20第N-1区的尺寸；本实施例与图2所示实施例的相同点在于：第二流体通道20第一区至第二流体通道20第N-1区顶部至聚焦环13底部的距离依次减小，所述第二流体通道20第N区顶部至聚焦环13底部的距离大于第二流体通道20第N-1区顶部至聚焦环13底部的距离。所述第二液体通道20顶部至聚焦环13底部距离设置的意义与图3所述实施例相同，在此不作赘述。
尽管利用所述第一流体源难以调节待处理基片W边缘区域的温度，但是，所述热传导环142内具有第二液体通道20，所述第二液体通道20内的第二液体源能够调节聚焦环13的温度，则聚焦环13与待处理基片W边缘的温度差可调，因此，能够调节所述待处理基片W边缘聚合物的分布，有利于在待处理基片W边缘区域形成满足工艺要求的沟槽。
在本实施例中，所述第二流体通道20每个区底部到聚焦环13底部的距离相等。
在本实施例中，所述底部平板21与热传导环142相互分立。由于所述底部平板21位于所述基座11底部，而所述热传导环142与底部平板21之间相互分立，使得热传导环142与基座11之间的影响较小，有利于减少热传导环142对待处理基片中心区域的温度影响。
在其他实施例中，所述底部平板21与热传导环142之间相互连接。
在本实施例中，还包括：在所述底部平板21与热传导环142之间设置隔热层(图中未示出)，所述隔热层用于隔离底部平板21与热传导环142。所述隔热层用于进一步减少热传导环142与底部平板21之间的热传导，有利于进一步减少热传导环142对待处理基片中心区域的温度影响。
在其他实施例中，不形成所述隔热层。
在本实施例中，所述等离子体处理设备包括：电容耦合等离子体处理设备(CCP)或者电感耦合等离子体处理设备(ICP)。
以下对所述热传导环142进行详细说明，请参考图5。
图5是本发明实施例提供的一种热传导环的结构示意图。
在本实施例中，所述热传导环142包括位于基座11(见图4)与绝缘环19(见图4)之间的第一环部142a和由第一环部142a延伸至部分底部平板21(见图4)下方的第二环部142b，使得所述热传导环142便于安装。
在其他实施例中，所述热传导环仅为所述第一环部。
在本实施例中，第二流体通道20第一区至第二流体通道20第N-1区顶部依次上升，而所述第二流体通道20第N区顶部至聚焦环底部的距离大于第二流体通道20第N-1区顶部至聚焦环底部的距离，这是由于：所述第二流体通道20第一区连接流体输入口，所述第二流体通道20第N区连接流体输出口，即：所述第二流体通道20第N区靠近第二流体通道20第一区，而所述第二流体通道20第一区内第二流体源的温度较低，所述第一区的第二流体源将影响第N区第二流体源的温度，使得第N区的第二流体源的温度不至于过高，使得第N区的第二流体源对对应聚焦环13的控温能力较强，使得第N区第二流体通道20顶部至聚焦环底部的距离不必设计的过小。
在本实施例中，所述第二流体通道20为一圈。
以下对图5中所述第二流体通道20的形貌进行详细描述，具体请参考图6至图8。
图6为本发明实施例提供的一种热传导环内第二液体通道画为实体的结构示意图。
所述第二液体通道20沿周向Y依次包括N个区，N是大于等于1的自然数。
在本实施例中，以所述第二液体通道20包括7个区为例进行说明，所述第二流体通道20第一区C1至第二流体通道20第六区C6顶部呈阶梯式上升，第二流体通道20第七区C7顶部至聚焦环13底部的距离大于第二流体通道20第六区C6顶部至聚焦环底部的距离。所述第二流体通道20的7个区深度设置的意义与图5实施例第二流体通道N个区深度设置的意义相同，在此不作赘述。
第二流体通道20第一区C1连接流体输入口20a，第二流体通道20第N区连接流体输出口20b。
尽管利用所述第一流体源难以调节待处理基片边缘区域的温度，但是，所述热传导环142内具有第二液体通道20，所述第二液体通道20内的第二液体源能够调节聚焦环13的温度，则聚焦环13与待处理基片W边缘的温度差可调，因此，能够调节所述待处理基片W边缘聚合物的分布，有利于在待处理基片W边缘区域形成满足工艺要求的沟槽。
在本实施例中，相邻两个区之间通过连接区D连接，所述连接区D与水平面之间具有夹角，而第一区C1、第二区C2、第三区C3、第四区C4、第五区C5、第六区C6和第七区C7的顶部平行于水平面。如此设计所述第二流体通道30，有利于降低加工第二流体通道30的难度。
在其他实施例中，第二流体通道部分区的顶部与水平面之间具有夹角。
在本实施例中，所述第二流体通道30为一圈。
图7为本发明实施例提供的另一种热传导环内第二液体通道画为实体的结构示意图。
本实施例与图6所述实施例的不同点在于：所述第二流体通道30第一区C1至第二流体通道第六区C6顶部呈圆滑式上升，使得第二流体源在第二流体通道30内的流动较顺畅。
第二流体通道30第一区C1连接流体输入口30a，第二流体通道30第N区连接流体输出口30b。
尽管利用所述第一流体源难以调节待处理基片边缘区域的温度，但是，所述热传导环142内具有第二液体通道30，所述第二液体通道30内的第二液体源能够调节聚焦环13的温度，则聚焦环13与待处理基片W边缘的温度差可调，因此，能够调节所述待处理基片W边缘聚合物的分布，有利于在待处理基片W边缘区域形成满足工艺要求的沟槽。
在本实施例中，所述第二流体通道30为一圈。
图8是本发明实施例提供的又一种热传导环内第二流体通道画为实体的结构示意图。
在本实施例中，所述第二流体通道40为两圈，使得第二流体通道40与聚焦环13的接触面积较大，则所述第二流体通道40对聚焦环13的控温能力较强。
尽管利用所述第一流体源难以调节待处理基片边缘区域的温度，但是，所述热传导环142内具有第二液体通道40，所述第二液体通道40内的第二液体源能够调节聚焦环13的温度，则聚焦环13与待处理基片W边缘的温度差可调，因此，能够调节所述待处理基片W边缘聚合物的分布，有利于在待处理基片W边缘区域形成满足工艺要求的沟槽。
在其他实施例中，所述第二流体通道的圈数大于两圈。
图9是本发明实施例提供的又一种用于等离子体处理设备的射频电极组件结构示意图。本实施例与图4所示实施例的射频电极组件的不同点在于：热传导环142的截面为L型，其包括顶部部分142c以及延伸部分142d，顶部部分142c位于聚焦环13和基座11之间，例如，在聚焦环13的下方和基座11的台部上方，延伸部分142d由顶部部分142c的边缘向下延伸且围绕基座11的四周。该热传导环142内部设置有第二流体通道15，该第二流体通道15内能够通入第二流体源，例如为冷却液体。其中，热传导环142与聚焦环13之间能够进行热传导。如此，通过该热传导途径，聚焦环13的温度可以通过热传导环142进行调节。
特别地，该第二流体通道15可以设置在延伸部分142d并且延伸到顶部部分142c内。这是因为，热传导环142可以用于传导聚焦环13的温度，设置在顶部部分142c内的第二流体通道距离聚焦环13的距离更近，如此，能够更快速地传导聚焦环13的温度。作为更具体的示例，该第二流体通道15的液体入口设置在延伸部分142d的一侧，液体出口设在延伸部分142d的另一侧。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (17)

1.一种用于等离子体处理设备的射频电极组件，其特征在于，包括：
基座，所述基座内设置有第一流体通道，所述第一流体通道连接第一流体源；
位于所述基座上的静电夹盘，所述静电夹盘上用于放置待处理基片；
位于所述静电夹盘外围的聚焦环，在所述聚焦环内具有至少一空腔，每个空腔内设置至少一个温控器件，以控制所述聚焦环的温度。
2.根据权利要求1所述的射频电极组件，其特征在于，所述温控器件是热电模块。
3.根据权利要求1所述的射频电极组件，其特征在于，多个温控器件设置在一个空腔中。
4.根据权利要求1所述的射频电极组件，其特征在于，所述聚焦环内设有两个或两个以上的空腔，每个所述空腔内分别设有一个温控器件。
5.根据权利要求1所述的射频电极组件，其特征在于，所述射频电极组件还包括位于所述基座周围的热传导环，所述热传导环位于所述聚焦环下方，且所述热传导环至少部分包围基座，所述热传导环内设置有第二流体通道，所述第二流体通道连接第二流体源，所述热传导环与所述聚焦环之间能够进行热传导。
6.根据权利要求5所述的射频电极组件，其特征在于，所述热传导环与基座之间具有间隙。
7.根据权利要求6所述的射频电极组件，其特征在于，所述间隙的宽度大于或者等于0.5毫米。
8.根据权利要求6所述的射频电极组件，其特征在于，所述间隙内填充有隔热材料层；所述隔热材料层的材料包括：特氟龙或聚醚酰亚胺或聚醚醚酮或聚酰亚胺。
9.根据权利要求1所述的射频电极组件，其特征在于，还包括：位于所述聚焦环与所述热传导环之间的导热耦合环；位于所述导热耦合环与所述热传导环之间的导热结构；包围所述热传导环的底部接地环；位于所述底部接地环与所述热传导环之间的绝缘环，所述绝缘环围绕所述热传导环。
10.根据权利要求9所述的射频电极组件，其特征在于，所述导热耦合环的材料包括：氧化铝或者石英。
11.根据权利要求5所述的射频电极组件，其特征在于，所述第二流体通道沿周向依次包括N个区，N是大于等于1的自然数，所述第二流体通道的第一区连接流体输入口，所述第二流体通道的第N区连接流体输出口，所述第二流体源由流体输入口进入第二流体通道，从流体输出口流出第二流体通道；所述静电夹盘包括第一承载面，所述第一承载面用于承载待处理基片。
12.根据权利要求11所述的射频电极组件，其特征在于，沿垂直于所述第一承载面的方向上，第二流体通道的每个区尺寸相等，第二流体通道第一区至第二流体通道第N-1区顶部至聚焦环底部的距离依次减小，所述第二流体通道第N区顶部至聚焦环底部的距离大于第二流体通道第N-1区顶部至聚焦环底部的距离。
13.根据权利要求11所述的射频电极组件，其特征在于，所述第二流体通道第一区至第二流体通道第N-1区顶部呈圆滑式上升或者阶梯式上升。
14.根据权利要求5所述的射频电极组件，其特征在于，所述第二流体通道的圈数为1圈或者大于1圈。
15.根据权利要求5所述的射频电极组件，其特征在于，还包括：测量单元，所述测量单元用于测量在待处理基片边缘区域所形成的沟槽沿平行于待处理基片表面的尺寸；当所述测量单元测量沟槽沿平行于待处理基片表面的尺寸大于目标尺寸时，使温控器件的温度升高，当所述测量单元测量沟槽沿平行于待处理基片表面的尺寸小于目标尺寸时，使温控器件的温度降低。
16.根据权利要求5所述的射频电极组件，其特征在于，所述热传导环包括顶部部分和延伸部分，所述顶部部分位于所述聚焦环和所述基座之间，所述延伸部分由所述顶部部分的边缘向下延伸且至少部分地包围所述基座，所述热传导环内设置有第二流体通道，所述第二流体通道连接第二流体源，所述热传导环与所述聚焦环之间能够进行热传导。
17.一种等离子体处理设备，其特征在于，包括：
真空反应腔；
位于所述真空反应腔顶部的进气装置，所述进气装置用于向所述真空反应腔内提供反应气体；
根据权利要求1-16中任一项所述的射频电极组件。
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