CN216698271U - 一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于等离子刻蚀技术领域，具体涉及一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构，包括电极本体，电极本体包括从上到下依次设置的加热台和水冷板，加热台底部设置有氦气输送外接管、测温器安装管、加热组件出线管，氦气输送外接管、测温器安装管、加热组件出线管均设置为套管结构，套管结构包括同轴安装的内管和外管，内管顶端与加热台下表面接触，外管顶端与水冷板下表面接触；套管结构在远离水冷板的位置处，于内管的外壁与外管的内壁之间，以及套管结构的外管与水冷板下表面接触位置均设置有密封组件。所述电极装置用于承载晶圆，同时结合所述调控方法为晶圆提供刻蚀工艺所需合适的温度。

Description

一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构

技术领域

本实用新型属于等离子刻蚀技术领域，具体涉及一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构。

背景技术

目前，电极组件作为工艺过程中承载晶圆的机构，是整个刻蚀过程中影响晶圆刻蚀均匀性的最重要因素，而在这部分影响因素中占据大比例的因素就是电极组件的温度，电极组件的温度直接影响着待刻蚀晶圆的表面温度。对待不同的工艺类型，晶圆表面的温度要求也不同，这个时候晶圆的温度就只能依靠电极组件的温度来调节，而对于一些特殊工艺，比如InP的刻蚀工艺中，需要晶圆的温度很高，有的时候需要达到400多摄氏度，但现有的电极方案中一般适用普通橡胶圈来直接进行电极组件之间以及工艺腔室之间的密封，但在400多摄氏度的高温时，普通橡胶圈将失去作用，导致设备漏气，无法正常工作，因此需要设计一种特殊的电极组件从而满足高温与低温刻蚀工艺需求。

发明内容

本实用新型提供一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构，用于承载晶圆，同时为晶圆提供高温与低温刻蚀工艺所需合适的温度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构，包括电极本体，所述电极本体包括从上到下依次设置的加热台和水冷板，所述加热台底部设置有氦气输送外接管、测温器安装管、加热组件出线管，其中：

所述氦气输送外接管、所述测温器安装管、所述加热组件出线管均设置为套管结构，所述套管结构包括同轴安装的内管和外管，所述内管顶端与所述加热台下表面接触，所述外管顶端与所述水冷板下表面接触；

所述套管结构在远离所述水冷板的位置处，于所述内管的外壁与所述外管的内壁之间，以及所述套管结构的外管与所述水冷板下表面接触位置均设置有密封组件。

作为本实用新型的进一步优选，所述电极本体的正面分别设置有晶圆置放部以及氦气输出区域，背面设置有氦气输送管，所述氦气输送管外部套装有所述氦气输送外接管；所述氦气输送管通过所述电极本体中布置的氦气输送流路与所述氦气输出区域连通；

所述氦气输送流路包括有分流管以及若干氦气分流支路；所述分流管具有一个氦气入口以及两个以上的氦气出口，所述分流管的氦气入口与所述的氦气输送管出口端连通，所述分流管的氦气出口与各氦气分流支路的入口一一对应连通，而各氦气分流支路的出口则与所述的氦气输出区域连通。

作为本实用新型的进一步优选，所述加热台与所述水冷板之间设置有导热环，其中：

所述加热台的上表面为前述的电极本体正面，所述加热台的下表面为前述的电极本体背面；

所述加热台的下表面，在中部位置处设置有导热环嵌槽，所述导热环嵌槽槽深为h；

所述导热环嵌装在所述导热环嵌槽中，且所述导热环的厚度为h1，h1<h；

所述加热台的外侧区域与所述水冷板的外侧区域之间通过法兰配合连接的方式连接成一体。

作为本实用新型的进一步优选，所述测温器安装管设置个数为2。

作为本实用新型的进一步优选，所述电极本体，沿着中心位置贯穿设置有中心圆孔，并在所述中心圆孔的外围，分别设置有第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔、第四圆孔；

所述第一圆孔、所述第二圆孔、所述第三圆孔、所述第四圆孔，均依次贯穿所述水冷板、所述导热环设置，并分别用于安装一个所述测温器安装管、所述氦气输送外接管、所述加热组件出线管、另一个所述测温器安装管。

作为本实用新型的进一步优选，所述加热台包括能够连接成一体的上层板和下层板；所述上层板盖设在所述下层板上方，所述下层板内部安装有加热丝，所述加热丝从所述加热组件出线管出线。

作为本实用新型的进一步优选，所述氦气输送管包括呈细圆柱状的第一细轴部和呈圆盘状的第一远端圆盘部，所述第一细轴部一端与所述下层板连接，另一端为所述第一远端圆盘部，所述第一远端圆盘部与进气接口连接。

作为本实用新型的进一步优选，还包括若干具有呈细圆柱状的第二细轴部和呈圆盘状的第二远端圆盘部的圆筒轴组件，若干所述圆筒轴组件分别安装在所述第一圆孔、所述第三圆孔、所述第四圆孔处，并分别外部套装有一个所述测温器安装管、所述加热组件出线管、另一个所述测温器安装管。

作为本实用新型的进一步优选，所述上层板底部开设若干与所述氦气输出区域连通的进入孔。

作为本实用新型的进一步优选，所述水冷板包括水冷板本体、通水槽和堵水板，所述水冷板本体底部开设所述通水槽；所述堵水板盖设在所述通水槽上；所述堵水板与所述通水槽之间形成供冷却液流通的液体通道。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型电极装置通过通入冷却液使得本电极装置实现低温和高温刻蚀工艺：

在低温工况下，通入适宜温度的冷却液实现低温刻蚀工艺；

在高温工况下，氦气从进入接口依次向氦气输送管内部的氦气输送通道、分流管、氦气分流支路、进入孔、氦气输出区域，从而氦气可在晶圆背面均匀分布将温度传递至晶圆背面，达到所需温度。

2、本实用新型电极装置的加热台温度达到400℃左右时，氦气输送管的第一细轴部特征和圆筒轴组件的第二细轴部特征的存在，可以使得加热台的温度在各细轴部内有一个大幅度降温，温度传递到各远端圆盘部特征时，能够得到一个相对不太高的温度，这有利于安装在第一密封槽和第二密封槽内的密封圈的使用。

3、本实用新型电极装置由于加热台温度较高时，各细轴部除了在径向有热膨胀之外，还会在轴向上存在热膨胀，外管的内部轴向圆柱面需长于第一密封槽内的密封圈的最低密封要求面与水冷板之间的距离，此可以防止由于轴向热膨胀导致第一密封槽内的密封圈的密封面的移动造成漏气现象的发生；

由于第一密封槽沿各远端圆盘部侧壁四周分布，因此当各细轴部在轴向上发生伸缩时，第一密封槽依旧处于外管内部，不会影响第一密封槽处的密封。

4、本实用新型电极装置通过调整导热环的厚度h1，来调整导热环与加热台之间的间隙h-h1，从而调节水冷板的低温度与加热台的高温度之间的传热效果。

5、本实用新型调控方法通过温控器调节加热台温度、冷水机调控水冷板的温度，来实现高温等离子刻蚀工艺、低温等离子刻蚀工艺；并在高温工况下，通过冷水机调控水冷板的温度防止第一密封槽和第二密封槽内密封圈直接接触高温。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型整体结构爆炸示意图；

图2是本实用新型的加热台结构爆炸图a；

图3是本实用新型的加热台结构爆炸图b；

图4是本实用新型的水冷板结构爆炸图a；

图5是本实用新型的水冷板结构爆炸图b；

图6是本实用新型剖面示意图；

图7是本实用新型水冷板底部结构示意图；

图8是本实用新型内管成对安装爆炸图；

图9是本实用新型高温刻蚀工艺时电极的温度控制流图；

图10是本实用新型低温刻蚀工艺时电极的温度控制流图；

图11是本实用新型设备端与辅机装置之间的连接示意图。

图中：100、内管；101、测温光纤；102、进气接口；103、加热丝；104、密封圈；2、电极装置；202、水冷板本体；203、进出水口；50、加热台；501、上层板；502、下层板；503、氦气输出区域；504、氦气分流支路；505、圆筒轴组件；507、氦气输送管；508、导热环嵌槽；509、晶圆置放部；510、进入孔；511、分流管；516、氦气输送通道；60、水冷板；601、中心圆孔；602、通水槽；603、堵水板；606、第一圆孔；607、第二圆孔；608、第三圆孔；609、第四圆孔；610、第二密封槽；70、导热环；300、外管。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本实用新型的保护范围。

实施例1

本实施例提供一种优选实施方案，一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构，如图1和图11所示，本电极装置2位于工艺腔室的正中心位置，用于承载晶圆，同时为晶圆提供高温或低温刻蚀工艺所需合适的温度。上述电极装置2包括电极本体，所述电极本体包括从上到下依次设置的加热台50和水冷板60，所述加热台50与所述水冷板60之间设置有导热环70。

上述加热台50底部设置有氦气输送外接管、测温器安装管、加热组件出线管，优选地，所述测温器安装管设置个数为2。所述氦气输送外接管、所述测温器安装管、所述加热组件出线管均设置为套管结构，所述套管结构包括同轴安装的内管100和外管300，所述内管100顶端与所述加热台50下表面接触，所述外管300顶端与所述水冷板60下表面接触；所述套管结构在远离所述水冷板60的位置处，于所述内管100的外壁与所述外管300的内壁之间，以及所述套管结构的外管300与所述水冷板60下表面接触位置均设置有密封组件。

所述电极本体的正面分别设置有晶圆置放部509以及氦气输出区域503，背面设置有氦气输送管507，所述氦气输送管507外部套装有所述氦气输送外接管；所述氦气输送管507通过所述电极本体中布置的氦气输送流路与所述氦气输出区域503连通。所述加热台50的上表面为前述的电极本体正面，所述加热台50的下表面为前述的电极本体背面；即所述晶圆置放部509和所述氦气输出区域503设置于所述加热台50的上表面，所述氦气输送管507与所述加热台50连通。

如图2所示，上述加热台50包括能够连接成一体的上层板501和下层板502，即所述晶圆置放部509开设在所述上层板501上，所述导热环嵌槽508开设在所述下层板502上；所述上层板501盖设在所述下层板502上方，所述下层板502内部安装有加热丝103，用于在进行高温刻蚀工艺时对加热台50整体进行加热，所述加热丝103从所述加热组件出线管出线。上述加热台50的下表面，在中部位置处设置有导热环嵌槽508，即所述下层板502中部位置设置有所述导热环嵌槽508。所述导热环嵌槽508槽深为h，h范围为3~5mm。所述导热环70嵌装在所述导热环嵌槽508中，且所述导热环70的厚度为h1，h1<h；所述加热台50的外侧区域与所述水冷板60的外侧区域之间通过法兰配合连接的方式连接成一体。

如图2和图3所示，上述上层板501为薄板特征，在所述上层板501下表面上与所述氦气输出区域503对应位置开设若干进入孔510，从而氦气通过若干进入孔510通入氦气输出区域503内，然后氦气在氦气输出区域503内蔓延，从而氦气可在晶圆背面均匀分布，氦气传递加热台50的温度至晶圆的背面，控制加热台50的温度即可控制通入的氦气温度从而实现对晶圆表面的控温。

如图2和图3所示，上述下层板502为圆盘状，在所述下层板502与上述上层板501的接合面上开设所述氦气输送流路，所述氦气输送流路包括分流管511和氦气分流支路504，所述分流管511具有一个氦气入口以及两个以上的氦气出口，所述分流管511的氦气入口与所述氦气输送管507出口端连通，所述分流管511的氦气出口与各氦气分流支路504的入口一一对应连通，而各氦气分流支路504的出口则与所述氦气输出区域503连通。优选地，所述氦气分流支路504由以所述下层板502上表面中心为圆心的至少两个圆环形槽组成，所述氦气分流支路504上的若干圆环形槽与上述氦气输出区域503上的圆环形槽设置位置相对应。因而从所述下层板502底部通入的氦气可以先经过所述氦气分流支路504分散，再通过所述进入孔510蔓延到所述氦气输出区域503内，实现氦气在晶圆背面的均匀分布，从而更好的冷却和升温。

上述氦气输送管507中心开孔形成供氦气通过的氦气输送通道516，所述氦气输送通道516所在位置与所述分流管511开设位置同轴，且所述氦气输送通道516与所述分流管511连通；所述氦气输送通道516与进气接口102连接，从而便于氦气通过所述进气接口102进入所述氦气输送通道516，然后氦气通过所述氦气输送通道516进入所述分流管511，接着氦气在所述氦气分流支路504内分散，氦气再从若干所述进入孔510进入所述氦气输出区域503，在所述氦气输出区域503内均匀分布。进一步地，所述氦气输出区域503设在所述晶圆置放部509下表面，优选地，氦气输出区域503包括若干以晶圆置放部509下表面中心为圆心的圆环形槽以及以晶圆置放部509下表面中心为发散点向四周发散的若干直线型分流槽。

如图4和图5所示，上述水冷板60整体呈圆盘状，上述水冷板60包括水冷板本体202、通水槽602和堵水板603，所述水冷板本体202底部开设所述通水槽602；所述堵水板603盖设在所述通水槽602上；所述堵水板603与所述通水槽602之间形成供冷却液流通的液体通道。

进一步地，所述密封组件采用密封槽和密封圈配合。所述氦气输送外接管在远离所述水冷板60的位置处，于所述氦气输送外接管的所述内管100的外壁与所述外管300的内壁之间开设第一密封槽，并在第一密封槽内安装密封圈104。同理，所述测温器安装管在远离所述水冷板60的位置处，于所述测温器安装管的所述内管100的外壁与所述外管300的内壁之间开设第一密封槽，并在第一密封槽内安装密封圈104。同理，所述加热组件出线管在远离所述水冷板60的位置处，于所述加热组件出线管的所述内管100的外壁与所述外管300的内壁之间开设第一密封槽，并在第一密封槽内安装密封圈104。所述氦气输送外接管的外管300与所述水冷板60下表面接触位置开设第二密封槽610，所述第二密封槽610安装密封圈104。同理，所述测温器安装管与所述水冷板60下表面接触位置开设第二密封槽610，所述第二密封槽610安装密封圈104。同理，所述加热组件出线管与所述水冷板60下表面接触位置开设第二密封槽610，所述第二密封槽610安装密封圈104。

上述氦气输送管507包括呈细圆柱状的第一细轴部和呈圆盘状的第一远端圆盘部，所述第一细轴部一端与所述下层板502连接并与所述分流管511连通，另一端为所述第一远端圆盘部，所述第一远端圆盘部与所述进气接口102连接。所述氦气输送外接管的所述内管100内壁与所述氦气输送管507的第一细轴部外壁相贴，且所述氦气输送外接管的所述内管100底部与所述氦气输送管507的第一远端圆盘部接触。

本实施方案还包括若干具有呈细圆柱状的第二细轴部和呈圆盘状的第二远端圆盘部的圆筒轴组件505，所述第二细轴部一端与所述下层板502连接，另一端为所述第二远端圆盘部。若干所述圆筒轴组件505分别安装在所述第一圆孔606、所述第三圆孔608、所述第四圆孔609处，并若干所述圆筒轴组件505分别外部套装有一个所述测温器安装管、所述加热组件出线管、另一个所述测温器安装管。

以所述氦气输送外接管为例，所述氦气输送外接管的所述外管300从所述氦气输送管507的底部安装上去，拧紧在所述水冷板60的底部，其中所述氦气输送外接管的所述外管300的上端部贴紧所述水冷板60下表面，压紧安装在其上的第二密封槽610内的密封圈104，防止所述加热台50和所述水冷板60之间的真空泄露；所述氦气输送管507的第一远端圆盘部的光滑轴向圆柱面紧贴其所述外管300的内壁，压紧安装在其第一密封槽内的密封圈104，实现所述氦气输送管507与所述氦气输送外接管之间的轴向密封，封存所述加热台50和所述水冷板60之间的真空。同理，所述测温器安装管的所述外管300的上端部贴紧所述水冷板60下表面，压紧安装在其上的第二密封槽610内的密封圈104；所述测温器安装管内的所述圆筒轴组件505的第二远端圆盘部的光滑轴向圆柱面紧贴其所述外管300的内壁，压紧安装在其第一密封槽内的密封圈104。同理，所述加热组件出线管的所述外管300的上端部贴紧所述水冷板60下表面，压紧安装在其上的第二密封槽610内的密封圈104；所述加热组件出线管内的所述圆筒轴组件505的第二远端圆盘部的光滑轴向圆柱面紧贴其所述外管300的内壁，压紧安装在其第一密封槽内的密封圈104。

进一步地，所述电极本体沿着中心位置贯穿，设置中心圆孔601，所述中心圆孔601用于安装顶针升降机构。在所述中心孔601的外围，分别设置有第一圆孔606、第二圆孔607、第三圆孔608、第四圆孔609，所述第一圆孔606、所述第二圆孔607、所述第三圆孔608、所述第四圆孔609，均依次贯穿水冷板60、导热环70设置，并分别用于安装一个所述测温器安装管、所述氦气输送外接管、所述加热组件出线管、另一个所述测温器安装管。

优选地，所述测温器安装管中心开孔用于安装测温光纤101，在使用过程中，可以只有一个所述测温器安装管内的测温光纤101工作，另一个所述测温器安装管内的测温光纤101备用，防止刻蚀工艺过程中测温光纤101失效，影响刻蚀工艺的进行；或者两个所述测温器安装管内的测温光纤101均工作，取两测温光纤101的平均值，如一个测温光纤101失效，不影响另一个测温光纤101使用。

优选地，所述通水槽602沿所述水冷板本体202下表面四周分布，然后再向所述水冷板本体202中部延伸同时在避让所述第一圆孔606、所述第二圆孔607、所述第三圆孔608、所述第四圆孔609以及所述中心圆孔601的情况下，最大程度的占据所述水冷板本体202下表面面积。所述堵水板603形状与所述通水槽602形状一致，所述堵水板603盖设在所述通水槽602上，在所述堵水板603远离所述通水槽602的一侧设置进出水口203，所述进出水口203包括一个进水口和一个出水口；所述堵水板603与所述通水槽602之间形成供冷却液流通的液体通道。优选地，所述堵水板603采用焊接的方式与所述通水槽602连接，配合所述进出水口203从而冷却液可以在所述液体通道内部循环，给所述堵水板603及安装在其上的零部件降温。优选地，在所述进出水口203的进水口和出水口上分别安装有分水接头。

如图6所示，当所述加热台50温度在达到400℃左右时，所述氦气输送管507的第一细轴部的存在可以使得所述加热台50的温度在第一细轴部内有一个大幅度降温，然后再传递到所述氦气输送外接管的第一远端圆盘部时，能够得到一个相对不太高的温度，这有利于安装在第一密封槽内的密封圈104的使用。也就是，温度经过氦气输送管507的第一细轴部的传递，存在缓冲期，温度会得到一定的降温，此使得第一密封槽内的密封圈104不会直接接触高温，从而保证了第一密封槽内的密封圈104的使用效果，确保加热台50温度在达到400℃左右时，第一密封槽内的密封圈104依旧可以起到防止漏气的作用。同理，所述圆筒轴组件505的第二细轴部的存在可以使得所述加热台50的温度在第二细轴部内有一个大幅度降温，然后再传递到所述圆筒轴组件505的第二远端圆盘部时，能够得到一个相对不太高的温度，这有利于安装在所述测温器安装管与所述圆筒轴组件505之间、所述加热组件出线管与所述圆筒轴组件505之间的第一密封槽内的密封圈104的使用。

进一步地，加热台50温度较高时，所述氦气输送管507除了在径向有热膨胀之外，还会在轴向也就是图6竖直方向上存在热膨胀，所述氦气输送外接管的外管300的内部轴向圆柱面，需大幅度长于（范围是：20~60mm）其上方的第一密封槽内的密封圈104的最低密封要求面与水冷板60之间的距离，此可以防止由于轴向热膨胀导致第一密封槽内的密封圈104的密封面的移动造成漏气现象的发生。也就是，所述氦气输送管507的第一细轴部减小了加热台50高温到达所述氦气输送管507的第一远端圆盘部底部的传递。

为了提高第一密封槽内的密封圈104的安全性，进一步对第一密封槽与第二密封槽之间的空间进行降温。以所述氦气输送外接管为例，优选地，所述氦气输送外接管的内管100材质为导热性好的金属，如铝；所述内管100为一对呈半圆柱状结构，一对呈半圆柱状结构相对安装形成所述内管100。如图8所示，所述内管100套装在所述氦气输送管507的第一细轴部外壁，所述内管100底端与所述氦气输送管507的第一远端圆盘部的上表面接触，所述内管100的上部分插入所述水冷板60内部，且不与所述加热台50下表面接触。同理，两所述测温器安装管的第二细轴部套设有所述圆筒轴组件505，所述测温器安装管的所述内管100套装在所述圆筒轴组件505的第二细轴部外壁，所述测温器安装管的所述内管100底端与所述圆筒轴组件505的第一远端圆盘部的上表面接触，所述测温器安装管的所述内管100的上部分插入所述水冷板60内部，且不与所述加热台50下表面接触。同理，所述加热组件出线管的第二细轴部套设有所述圆筒轴组件505，所述加热组件出线管的所述内管100套装在所述圆筒轴组件505的第二细轴部外壁，所述加热组件出线管的所述内管100底端与所述圆筒轴组件505的第一远端圆盘部的上表面接触，所述测温器安装管的所述内管100的上部分插入所述水冷板60内部，且不与所述加热台50下表面接触。

上述电极装置2既可以实现低温等离子刻蚀，也可以实现高温等离子刻蚀。进行高温等离子刻蚀时，所述加热台50内部加热丝103工作，将上述电极装置2加热到设定温度，此时液体通道内通一定温度的冷却液，冷却所有的密封圈104，保证刻蚀设备的真空度正常。进行低温等离子刻蚀工艺时，所述加热台50内部加热丝103低温工作或者不工作，但是由于上述电极装置2上部等离子体的存在，使得所述加热台50持续升温，无法实现精准控温，此时需要将所述水冷板60的低温度传递到所述加热台50上，所述导热环70的作用就是调节所述加热台50与所述水冷板60之间的温度传递效果。

上述导热环70的厚度为h1，且h1<h，所述导热环70上部与所述加热台50之间存在间隙h-h1。在实际应用过程中，通过调整所述导热环70的厚度h1，来调整所述导热环70与所述加热台50之间的间隙h-h1，从而调节所述水冷板60的低温度与所述加热台50的高温度之间的传热效果。如果在刻蚀工艺过程中，发现高温刻蚀工艺中所述导热环70传递大量所述水冷板60的低温至所述加热台50上，影响了所述加热台50的温度均匀性，可以更换厚度较薄的所述导热环70；而在低温刻蚀工艺中，发现所述加热台50的温度过高，可以更换厚度大一些的所述导热环70，提高降温效率。

如图11所示，为设备端与辅机装置之间的连接示意图，本实施方案还包括电脑、温控器、冷水机，电脑与温控器之间进行双向传输，电脑与冷水机之间进行双向传输；温控器还与加热组件出线管内的加热丝103连接，测温器安装管内的测温光纤101将信号传输至温控器；冷水机与所述堵水板603上设置的进出水口203的进水口和出水口分别连接。

图9和图10分别为进行高温刻蚀工艺和低温刻蚀工艺时电极的温度控制流图，在分别进行高温和低温刻蚀工艺时，通过安装在所述电极装置2底部的测温光纤101反馈所述加热台50表面实际的温度，将信号反馈至电脑端，通过电脑端控制温控器，设定所述加热台50输入功率和冷水机的输出冷却液的温度，从而达到理想的工艺温度。本实施方案的刻蚀工艺可以满足-30℃~400℃，根据实际工艺，机台的最佳工艺温度范围约为0℃~260℃。

如图9所示，高温刻蚀工艺时电极的温度控制具体流程如下（高温为180摄氏度以上）：

步骤S1、首先设定所述加热台50所需达到的温度和冷水机输出的冷却液温度；

步骤S2、控温器控制所述加热台50开始升温；

步骤S3、冷水机通过水管向进出水口203上安装的接头内通入冷却液，从而通入冷却液进入液体通道内部，从而对所述冷水板60进行降温。

步骤S4、所述测温器安装管内的测温光纤101实时反馈所述加热台50温度至电脑；

步骤S5、根据步骤S4反馈的温度，具体操作如下：

当所述加热台50温度达到预期温度，开始高温刻蚀工艺，所述加热台50停止加热，冷水机停止通入冷却液；

当所述加热台50温度未达到预期温度，电脑控制温控器，增大加热台温度，加热丝103继续升温，或者电脑控制冷水机在安全范围内升高冷却液温度；然后重复步骤S4和步骤S5。

如图10所示，低温刻蚀工艺时电极的温度控制具体流程如下（低温为20摄氏度以下）：

步骤S1、首先设定所述加热台50所需达到的温度和冷水机输出的冷却液温度；

步骤S2、控温器控制所述加热台50开始升温或者所述加热台50不工作；

步骤S3、冷水机通过水管向进出水口203上安装的接头内通入冷却液，从而通入冷却液进入液体通道内部，从而对冷水板60进行降温；

步骤S4、所述测温器安装管内的测温光纤101实时反馈加热台50温度至电脑；

步骤S5、根据步骤S4反馈的温度，具体操作如下：

当所述加热台50温度达到预期温度，开始低温刻蚀工艺，所述加热台50停止加热，冷水机停止通入冷却液；

当所述加热台50温度未达到预期温度，电脑控制冷水机降低冷却液温度；然后重复步骤S4和步骤S5。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构，包括电极本体，所述电极本体包括从上到下依次设置的加热台（50）和水冷板（60），其特征在于：所述加热台（50）底部设置有氦气输送外接管、测温器安装管、加热组件出线管，其中：

所述氦气输送外接管、所述测温器安装管、所述加热组件出线管均设置为套管结构，所述套管结构包括同轴安装的内管（100）和外管（300），所述内管（100）顶端与所述加热台（50）下表面接触，所述外管（300）顶端与所述水冷板（60）下表面接触；

所述套管结构在远离所述水冷板（60）的位置处，于所述内管（100）的外壁与所述外管（300）的内壁之间，以及所述套管结构的外管（300）与所述水冷板（60）下表面接触位置均设置有密封组件。

2.根据权利要求1所述的一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构，其特征在于：所述电极本体的正面分别设置有晶圆置放部（509）以及氦气输出区域（503），背面设置有氦气输送管（507），所述氦气输送管（507）外部套装有所述氦气输送外接管；所述氦气输送管（507）通过所述电极本体中布置的氦气输送流路与所述氦气输出区域（503）连通；

所述氦气输送流路包括有分流管（511）以及若干氦气分流支路（504）；所述分流管（511）具有一个氦气入口以及两个以上的氦气出口，所述分流管（511）的氦气入口与所述的氦气输送管（507）出口端连通，所述分流管（511）的氦气出口与各氦气分流支路（504）的入口一一对应连通，而各氦气分流支路（504）的出口则与所述的氦气输出区域（503）连通。

3.根据权利要求2所述的一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构，其特征在于：所述加热台（50）与所述水冷板（60）之间设置有导热环（70），其中：

所述加热台（50）的上表面为前述的电极本体正面，所述加热台（50）的下表面为前述的电极本体背面；

所述加热台（50）的下表面，在中部位置处设置有导热环嵌槽（508），所述导热环嵌槽（508）槽深为h；

所述导热环（70）嵌装在所述导热环嵌槽（508）中，且所述导热环（70）的厚度为h1，h1<h；

所述加热台（50）的外侧区域与所述水冷板（60）的外侧区域之间通过法兰配合连接的方式连接成一体。

4.根据权利要求3所述的一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构，其特征在于：所述测温器安装管设置个数为2。

5.根据权利要求4所述的一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构，其特征在于：所述电极本体，沿着中心位置贯穿设置有中心圆孔（601），并在所述中心圆孔（601）的外围，分别设置有第一圆孔（606）、第二圆孔（607）、第三圆孔（608）、第四圆孔（609）；

所述第一圆孔（606）、所述第二圆孔（607）、所述第三圆孔（608）、所述第四圆孔（609），均依次贯穿所述水冷板（60）、所述导热环（70）设置，并分别用于安装一个所述测温器安装管、所述氦气输送外接管、所述加热组件出线管、另一个所述测温器安装管。

6.根据权利要求5所述的一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构，其特征在于：所述加热台（50）包括能够连接成一体的上层板（501）和下层板（502）；所述上层板（501）盖设在所述下层板（502）上方，所述下层板（502）内部安装有加热丝（103），所述加热丝（103）从所述加热组件出线管出线。

7.根据权利要求6所述的一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构，其特征在于：所述氦气输送管（507）包括呈细圆柱状的第一细轴部和呈圆盘状的第一远端圆盘部，所述第一细轴部一端与所述下层板（502）连接，另一端为所述第一远端圆盘部，所述第一远端圆盘部与进气接口（102）连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构，其特征在于：还包括若干具有呈细圆柱状的第二细轴部和呈圆盘状的第二远端圆盘部的圆筒轴组件（505），若干所述圆筒轴组件（505）分别安装在所述第一圆孔（606）、所述第三圆孔（608）、所述第四圆孔（609）处，并分别外部套装有一个所述测温器安装管、所述加热组件出线管、另一个所述测温器安装管。

9.根据权利要求8所述的一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构，其特征在于：所述上层板（501）底部开设若干与所述氦气输出区域（503）连通的进入孔（510）。

10.根据权利要求9所述的一种用于低温与高温刻蚀工艺的电极结构，其特征在于：所述水冷板（60）包括水冷板本体（202）、通水槽（602）和堵水板（603），所述水冷板本体（202）底部开设所述通水槽（602）；所述堵水板（603）盖设在所述通水槽（602）上；所述堵水板（603）与所述通水槽（602）之间形成供冷却液流通的液体通道。

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