DE202018106098U1 - Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung (1-1) zum Halten eines Wafers (1-60), umfassend:
ein oberes Element (1-10), das den Wafer hält;
ein unteres Element (1-20), das das obere Element hält und eine Seitenwandfläche (1-21) aufweist;
eine ringförmige Nut (1-40), die zwischen dem unteren Element und dem oberen Element angeordnet ist; und
ein Elastomer (1-50) mit einem Hauptkörper (1-51) und einem mit dem Hauptkörper verbundenen sich erstreckenden Abschnitt (1-52), wobei der Hauptkörper in der Nut angeordnet ist, der sich erstreckende Abschnitt aus dem Hauptkörper herausragt und sich entlang der Seitenwandfläche erstreckt.

Description

  • QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Taiwanesischen Patentanmeldung Nr. 106216105 , eingereicht am 31. Oktober 2017, der Taiwanesischen Patentanmeldung Nr. 106216106 , eingereicht am 31. Oktober 2017, der Taiwanesischen Patentanmeldung Nr. 106216107 , eingereicht am 31. Oktober 2017, und der Taiwanesischen Patentanmeldung Nr. 107208318 , eingereicht am 21. Juni 2018, deren Gesamtheit durch Verweis hierin aufgenommen wird.
  • HINTERGRUND
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Offenbarung bezieht sich auf eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung, insbesondere auf eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung mit einem Elastomer.
  • BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
  • In den derzeit verwendeten Halbleiterherstellungsprozessen wird in der Regel ein Ätzprozess auf einem Wafer durchgeführt, um Schaltungsmuster auf dem Halbleiter zu bilden. Das Plasmaätzen ist eine Art von Ätzprozess, der einen schnellen Ionenfluss zum Wafer auslöst, um die Fläche des Wafers zu ätzen und Schaltungsmuster zu bilden. Um die Position des Wafers unter dem schnellen Ionenfluss im Plasmaätzprozess aufrechtzuerhalten, wird derzeit häufig ein Elektrostatisches Chuck (ESC) verwendet, um elektrostatische Kräfte zur Fixierung der Position des Wafers zu erzeugen. Das elektrostatische Chuck kann jedoch durch das Ätzgas beschädigt werden, was die Ausbeute des Prozesses beeinträchtigt. Daher würde eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung, die weniger wahrscheinlich beschädigt wird, die oben genannten Probleme überwinden.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG
  • Zur Lösung der oben genannten Probleme stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung bereit. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet ein oberes Element, ein unteres Element, eine ringförmige Nut und ein Elastomer. Das obere Element ist konfiguriert, um einen Wafer aufzunehmen. Das untere Element beinhaltet eine Seitenwandfläche und ist konfiguriert, um das obere Element zu halten. Die ringförmige Nut befindet sich zwischen dem unteren Element und dem oberen Element. Das Elastomer beinhaltet einen Hauptkörper und einen mit dem Hauptkörper verbundenen sich erstreckenden Abschnitt, wobei der Hauptkörper in der ringförmigen Nut angeordnet ist. Der sich erstreckende Abschnitt ragt aus dem Hauptkörper und der Seitenwandfläche des unteren Elements heraus und erstreckt sich entlang der Seitenwandfläche.
  • In einer Ausführungsform beinhaltet die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung ferner eine Verbindungsschicht, die sich zwischen dem oberen Element und dem unteren Element befindet, um das obere Element mit dem unteren Element zu verbinden. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet ferner ein äußeres Element, das das obere Element und das untere Element umgibt, und das äußere Element steht Außenflächen des oberen Elements und des unteren Elements gegenüber, wobei ein Abstand zwischen dem äußeren Element und dem sich erstreckenden Abschnitt besteht. Das untere Element beinhaltet weiterhin einen vorstehenden Abschnitt, der in Richtung des äußeren Elements vorsteht, und der sich erstreckende Abschnitt grenzt an den vorstehenden Abschnitt. Eine Breite des sich in radialer Richtung des Elastomers erstreckenden Abschnitts liegt in einem Bereich von 0,05 mm bis 1,0 mm.
  • In einer Ausführungsform beinhaltet die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung ferner einen Schutzfilm, der auf der Seitenwandfläche des unteren Elements angeordnet ist und sich zwischen dem unteren Element und dem Elastomer befindet. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet ferner ein erstes Seitenwand-Schutzelement, das auf der Seitenwandfläche angeordnet ist, und das erste Seitenwand-Schutzelement grenzt an den vorstehenden Abschnitt zum Schutz der Seitenwandfläche. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet ferner ein zweites Seitenwand-Schutzelement, das auf der Seitenwandfläche angeordnet ist, und das zweite Seitenwand-Schutzelement grenzt an das erste Seitenwand-Schutzelement zum Schutz der Seitenwandfläche, wobei sich das zweite Seitenwand-Schutzelement zwischen dem vorstehenden Abschnitt und dem ersten Seitenwand-Schutzelement befindet. Das Elastomer beinhaltet ferner mindestens eine Abschrägung, die an einer Innenkante des Hauptkörpers ausgebildet ist, und die Abschrägung ist eine Fase oder eine Abrundung. Eine Länge des sich erstreckenden Abschnitts in axialer Richtung des Elastomers liegt in einem Bereich von 0,3 mm bis 20 mm. Das Elastomer beinhaltet ein Fluorelastomer, ein Perfluorelastomer oder ein Fluorsilikonmaterial.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung zum Halten eines Wafers bereit. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet ein oberes Element, ein unteres Element, eine ringförmige Nut und ein Elastomer. Das obere Element ist konfiguriert, um einen Wafer aufzunehmen, und beinhaltet eine erste Seitenwandfläche. Das untere Element ist konfiguriert, um das obere Element zu halten, und beinhaltet eine zweite Seitenwandfläche. Die ringförmige Nut befindet sich zwischen dem unteren Element und dem oberen Element und grenzt an die erste Seitenwandfläche und die zweite Seitenwandfläche. Das Elastomer beinhaltet einen Hauptkörper und einen ersten sich erstreckenden Abschnitt, der mit dem Hauptkörper verbunden ist, wobei der Hauptkörper in der Nut angeordnet ist, der erste sich erstreckende Abschnitt aus dem Hauptkörper und der ersten Seitenwandfläche herausragt und sich entlang der ersten Seitenwandfläche erstreckt.
  • In einer Ausführungsform beinhaltet das Elastomer ferner einen zweiten sich erstreckenden Abschnitt, der aus dem Hauptkörper und der zweiten Seitenwandfläche herausragt und sich entlang der zweiten Seitenwandfläche erstreckt. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet ferner eine Verbindungsschicht, die sich zwischen dem oberen Element und dem unteren Element befindet, um das obere Element mit dem unteren Element zu verbinden. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet ferner ein äußeres Element, das das obere Element und das untere Element umgibt, und das äußere Element weist auf die erste Seitenwandfläche des oberen Elements und die zweite Seitenwandfläche des unteren Elements, wobei ein Abstand zwischen dem äußeren Element und dem ersten sich erstreckenden Abschnitt besteht.
  • In einer Ausführungsform beinhaltet das Elastomer ferner einen Block, der an das äußere Element angrenzt. Die obere Fläche des ersten sich erstreckenden Abschnitts ist niedriger als die des oberen Elements. Eine Breite des ersten sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitts des Elastomers liegt in einem Bereich von 0,05 mm bis 1,0 mm. Das Elastomer beinhaltet eine Fasenfläche; es gibt einen Winkel zwischen der Fasenfläche und der zweiten Seitenwandfläche des unteren Elements, und der Winkel ist ein stumpfer Winkel. Das Elastomer beinhaltet ferner eine gestufte Fläche, und die gestufte Fläche ist angrenzend an die Fasenfläche. Das Elastomer beinhaltet ferner eine Abschrägung, die an einer Außenkante des ersten Sich erstreckender Abschnitts ausgebildet ist, und die Abschrägung ist eine Fase oder eine Abrundung.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sieht eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung zum Halten eines Wafers vor. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet ein oberes Element, ein unteres Element, eine Schutzschicht und ein austauschbares Elastomer. Das obere Element ist konfiguriert, um einen Wafer aufzunehmen. Das untere Element ist konfiguriert, um das obere Element zu halten. Die Schutzschicht wird auf den Außenflächen des unteren Elements und des oberen Elements gebildet. Das austauschbare Elastomer umschließt die Schutzschicht, um ein Ätzen der Schutzschicht zu verhindern.
  • In einer Ausführungsform beinhaltet die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung ferner eine Verbindungsschicht, die sich zwischen dem oberen Element und dem unteren Element befindet, um das obere Element mit dem unteren Element zu verbinden. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet ferner ein äußeres Element, das das obere Element und das untere Element umgibt, und das äußere Element weist zu den Außenflächen des oberen Elements und des unteren Elements, wobei ein Spalt zwischen dem äußeren Element und dem Elastomer gebildet wird. Das untere Element beinhaltet weiterhin einen vorstehenden Abschnitt, der in Richtung des äußeren Elements vorsteht, und das Elastomer grenzt an den vorstehenden Abschnitt an.
  • In einer Ausführungsform beinhaltet die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung ferner ein äußeres Element, das das obere Element und das untere Element umgibt, und das äußere Element ist gegenüber den Außenflächen des oberen Elements und des unteren Elements angeordnet, wobei das Elastomer ferner einen Block beinhaltet, der mit dem äußeren Element in Kontakt steht.
  • In einer Ausführungsform wird die Schutzschicht auf den Außenflächen des oberen Elements und des unteren Elements thermisch gespritzt. Die Schutzschicht besteht aus keramischen Materialien. Das Elastomer beinhaltet eine Abschrägung, die an einer Innenkante des Elastomers ausgebildet ist, und die Abschrägung ist eine Fase oder eine Abrundung. Die obere Fläche des Elastomers ist niedriger als die des oberen Elements. Eine Breite des Elastomers in radialer Richtung des Elastomers liegt im Bereich von 0,2 mm bis 2,0 mm. Das Elastomer beinhaltet einen länglichen Querschnitt, wobei eine Länge des länglichen Querschnitts in axialer Richtung in einem Bereich von 3 mm bis 20 mm liegt. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet ferner eine Vielzahl von Elastomeren, die aneinanderstoßen und entlang einer axialen Richtung angeordnet sind, und die Elastomere umgeben die Schutzschicht, um das Ätzen der Schutzschicht zu verhindern.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sieht eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung zum Halten eines Wafers vor. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet ein oberes Element, ein unteres Element und ein Elastomer. Das obere Element ist konfiguriert, um einen Wafer aufzunehmen, und beinhaltet eine erste Seitenwandfläche. Das untere Element ist konfiguriert, um das obere Element zu halten, und beinhaltet eine zweite Seitenwandfläche, wobei eine Nut zwischen dem unteren Element und dem oberen Element vorhanden ist, und die Nut befindet sich zwischen der ersten Seitenwandfläche und der zweiten Seitenwandfläche. Das Elastomer ist in der Nut angeordnet und beinhaltet einen Hauptkörper und einen Positionierungsabschnitt, wobei ein Spalt zwischen dem Positionierungsabschnitt und dem oberen Element gebildet ist und ein weiterer Spalt zwischen dem Positionierungsabschnitt und dem unteren Element gebildet ist.
  • In einer Ausführungsform beinhaltet der Hauptkörper ferner einen aus dem Hauptkörper herausragenden Dichtungsabschnitt, und der Dichtungsabschnitt grenzt an das obere Element und das untere Element. Die Breite des Dichtungsabschnitts in axialer Richtung ist größer als die der Nut in axialer Richtung.
  • In einer Ausführungsform beinhaltet die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung ferner eine Verbindungsschicht und ein äußeres Element, wobei sich die Verbindungsschicht zwischen dem oberen Element und dem unteren Element befindet, um das obere Element mit dem unteren Element zu verbinden. Das äußere Element umgibt das obere Element und das untere Element und ist gegenüber der ersten Seitenwandfläche des oberen Elements und der zweiten Seitenwandfläche des unteren Elements angeordnet, wobei ein Abstand zwischen dem äußeren Element und dem Elastomer größer ist als der zwischen dem äußeren Element und der ersten Seitenwandfläche oder zwischen dem äußeren Element und der zweiten Seitenwandfläche.
  • In einer Ausführungsform beinhaltet das Elastomer ferner einen sich erstreckenden Abschnitt, der aus dem Hauptkörper herausragt. Der sich erstreckende Abschnitt ragt aus der ersten Seitenwandfläche und/oder der zweiten Seitenwandfläche heraus und erstreckt sich entlang der ersten Seitenwandfläche und/oder der zweiten Seitenwandfläche.
  • In einer Ausführungsform beinhaltet der Positionierungsabschnitt ferner zwei Seiten, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, und die beiden Seiten stehen jeweils dem oberen Element und dem unteren Element gegenüber. Eine Nuttiefe der Nut ist in radialer Richtung und eine Nutbreite der Nut ist in axialer Richtung, und ein Tiefen-Breiten-Verhältnis der Nut ist in einem Bereich von 3:1 bis 20:1. Das Elastomer beinhaltet weiterhin eine Abschrägung, die am Hauptkörper und am Positionierungsabschnitt ausgebildet ist, und die Abschrägung ist zum oberen Element und/oder zum unteren Element gerichtet.
  • Figurenliste
  • Die Offenbarung kann besser verstanden werden, indem man die nachfolgende detaillierte Beschreibung und Beispiele mit Verweisen auf die beigefügten Zeichnungen liest, wobei:
    • 1-1 eine Querschnittsansicht ist, die eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 1-2 eine Querschnittsansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 1-3 eine vergrößerte Ansicht ist, die den Bereich 1-A in 1-2 darstellt.
    • 1-4 eine schematische Teilansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 1-5 eine schematische Teilansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 1-6 eine schematische Teilansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 1-7 eine schematische Teilansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 2-1 eine Querschnittsansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 2-2 eine vergrößerte Ansicht ist, die den Bereich 2-A in 2-1 darstellt.
    • 2-3A eine Querschnittsansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 2-3B eine vergrößerte Ansicht ist, die den Bereich 2-B in 2-3A darstellt.
    • 2-4 eine schematische Teilansicht, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 2-5 eine schematische Teilansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 2-6 eine schematische Teilansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 2-7 eine schematische Teilansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 2-8 eine schematische Teilansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 3-1 eine Querschnittsansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 3-2 eine vergrößerte Ansicht ist, die den Bereich 3-A in 3-1 darstellt.
    • 3-3A eine Querschnittsansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 3-3B eine vergrößerte Ansicht ist, die den Bereich 3-B in 3-3A darstellt.
    • 3-4 eine schematische Teilansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 3-5 eine schematische Teilansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 3-6 eine schematische Teilansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 4-1 eine Querschnittsansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 4-2A eine Querschnittsansicht ist, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 4-2B eine schematische Teilansicht ist, die das obere Element, das untere Element, die Verbindungsschicht, das Elastomer, das äußere Element und das sich erweiternde Element in 4-2A darstellt.
    • 4-3 eine Querschnittsansicht ist, die das Elastomer gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 4-4A, 4-4B und 4-4C sind Querschnittsansichten sind, die den Prozess der Montage des Elastomers in der Nut veranschaulichen.
    • 4-5A eine Querschnittsansicht ist, die das Elastomer gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 4-5B eine Querschnittsansicht ist, die das in 4-5A gezeigte Elastomer veranschaulicht, das in der Nut montiert ist.
    • 4-6A eine Querschnittsansicht ist, die das Elastomer gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 4-6B eine Querschnittsansicht ist, die das in 4-6A gezeigte Elastomer darstellt, das in der Nut montiert ist.
    • 4-7A eine Querschnittsansicht ist, die das Elastomer gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 4-7B eine Querschnittsansicht ist, die das in 4-7A gezeigte Elastomer darstellt, das in der Nut montiert ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung einiger Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird in der folgenden Beschreibung beschrieben. Es ist jedoch zu beachten, dass die folgende detaillierte Beschreibung einiger Ausführungsformen der Offenbarung verschiedene Konzepte der vorliegenden Offenbarung enthält, die in bestimmten Hintergrundsituationen durchgeführt werden können, die sehr unterschiedlich sein können. Die offenbarten spezifischen Ausführungsformen dienen lediglich dazu, die Verwendung der vorliegenden Offenbarung durch einige spezifische Methoden klar zu beschreiben, ohne den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
  • Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) die gleiche Bedeutung, die von einem Durchschnittsfachmann in dem Bereich, der zu dieser Offenbarung gehört, allgemein verstanden wird. Es ist zu beachten, dass in jedem Fall der Begriff, der in einem allgemein gebräuchlichen Wörterbuch definiert ist, so zu interpretieren ist, dass er eine Bedeutung hat, die den relativen Fähigkeiten der vorliegenden Offenbarung und dem Hintergrund oder dem Kontext der vorliegenden Offenbarung entspricht, und nicht idealisiert oder zu formell interpretiert werden sollte, es sei denn, dies ist in der vorliegenden Offenbarung definiert.
  • Unter Bezugnahme auf 1-1 ist 1-1 eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung kann konfiguriert werden, um einen Wafer 1-60 aufzunehmen, um einen Ätzprozess oder andere Prozesse durchzuführen. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet hauptsächlich ein oberes Element 1-10, ein unteres Element 1-20 und ein äußeres Element 1-80. Wie in 1-1 dargestellt, kann das untere Element 1-20 das obere Element 1-10 aufnehmen, und das äußere Element 1-80 ist um das obere Element 1-10 und das untere Element 1-20 angeordnet. Zwischen dem oberen Element 1-10 und dem unteren Element 1-20 kann eine Verbindungsschicht 1-30 zum Verbinden des oberen Elements 1-10 und des unteren Elements 1-20 angeordnet werden. An einer Verbindung zwischen dem oberen Element 1-10 und dem unteren Element 1-20 ist eine ringförmige Nut 1-40 ausgebildet. Darüber hinaus ist innerhalb des oberen Elements 1-10 eine Elektrode 1-11 zum Empfangen von Spannung angeordnet, die als Elektrode dient, wobei die Elektrode 1-11 ein leitfähiges Material, wie Kupfer oder Wolfram, beinhaltet. Da die Ätzrate des Wafers von der Temperatur des Wafers beeinflusst wird, kann innerhalb des unteren Elements 1-20 eine Heizeinheit 1-24 und ein Kühlsystem 1-26 zum Steuern der Temperatur des unteren Elements 1-20 angeordnet werden. So kann beispielsweise die Heizeinheit 1-24 ein Widerstandsmaterial beinhalten. Das Widerstandsmaterial wird durch die Stromversorgung erwärmt, um Wärmeenergie für das untere Element 1-20 bereitzustellen. Zur Kühlung des unteren Elements 1-20 wird ein Kühlfluid 1-261 in das Kühlsystem 1-26 eingeleitet. Durch das Zusammenwirken der Heizeinheit 1-24 und des Kühlsystems 1-26 kann die Temperatur des unteren Elements 1-20 stabil geregelt werden, so dass die Temperatur des unteren Elements 1-20 die des Wafers 1-60 nicht beeinflusst. Daher kann mit der Ätzrate des Wafers 1-60 gerechnet werden. Darüber hinaus kann in dem unteren Element 1-20 ein Fluidversorgungssystem 1-281 zum Zuführen eines Fluids 1-281 (wie Helium) zu einer Rückseite des Wafers 1-60 durch die Verbindungsschicht 1-30 und das obere Element 1-10 angeordnet werden, wodurch die thermische Energie des Wafers übertragen werden kann, so dass die Temperatur des Wafers angepasst und die Ätzrate gesteuert wird. Daher kann ein Epoxidharz 1-45 oder ein austauschbarer O-Ring in die ringförmige Nut 1-40 gefüllt bzw. eingesetzt werden, um zu verhindern, dass das Fluid beim Durchtritt durch die Verbindungsschicht 1-30 aus der ringförmige Nut 1-40 austritt, was zu Verunreinigungen führt.
  • Das Epoxidharz 1-45 wird jedoch in der Regel durch das Ätzgas 1-90 erodiert und beim Ätzprozess verbraucht, wodurch die Flüssigkeit austritt. Darüber hinaus kann das Ätzgas 1-90 auch das obere Element 1-10 und das untere Element 1-20 gleichzeitig erodieren. Dementsprechend wird die Elektrode 1-11 im Inneren des oberen Elements 1-10 oder die innere Struktur im Inneren des unteren Elements 1-20 freigelegt, wodurch Ableitströme oder abnormale Spannungsprobleme entstehen.
  • Unter Bezugnahme auf die 1-2 und 1-3 ist in 1-2 eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 1-1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt, die in der Lage ist, Probleme des obigen Ausführungsbeispiels zu lösen. 1-3 ist eine vergrößerte Ansicht, die den Bereich 1-A in 1-2 darstellt. Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 1-1 konfiguriert werden kann, um den Wafer 1-60 aufzunehmen. So kann beispielsweise die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 1-1 konfiguriert werden, um den Wafer 1-60 im Ätzprozess zu halten und Trockenätzen oder Plasmaätzen durch Aufbringen des Ätzgases 1-90 durchzuführen.
  • Wie in 1-2 dargestellt, beinhaltet die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 1-1 in dieser Ausführungsform hauptsächlich ein oberes Element 1-10, ein unteres Element 1-20, eine Verbindungsschicht 1-30, eine ringförmige Nut 1-40, ein austauschbares Elastomer 1-50 und ein Außenelement 1-80. Darüber hinaus ist die Innenkonfiguration der Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 1-1 in 1-2 im Wesentlichen die gleiche (d.h. die Elektrode 1-11, die Heizeinheit 1-24, das Kühlsystem 1-26 und das Fluidversorgungssystem 1-28) wie in 1-1, die in den folgenden Abschnitten nicht noch einmal beschrieben wird.
  • Das obere Element 1-10 ist konfiguriert, um den Wafer 1-60 zu halten. Das untere Element 1-20 befindet sich unterhalb des oberen Elements 1-10 und ist konfiguriert, um das obere Element 1-10 zu halten, und beinhaltet eine Seitenwandfläche 1-21. Die ringförmige Nut 1-40 ist an einer Verbindungsstelle zwischen dem oberen Element 1-10 und dem unteren Element 1-20 ausgebildet und liegt angrenzend an die Seitenwandfläche 1-21. Darüber hinaus ist die Verbindungsschicht 1-30 zwischen dem oberen Element 1-10 und dem unteren Element 1-20 zum Verbinden des oberen Elements 1-10 und des unteren Elements 1-20 angeordnet.
  • Wie in 1-3 dargestellt, beinhaltet das Elastomer 1-50 einen Hauptkörper 1-51 und einen mit dem Hauptkörper 1-51 verbundenen sich erstreckenden Abschnitt 1-52. Der Hauptkörper 1-51 kann um die ringförmige Nut 1-40 herum angeordnet werden, und eine erste Breite 1-W1 des Hauptkörpers 1-51 befindet sich in einer radialen Richtung (X-Achsenrichtung) des Elastomers 1-50. Darüber hinaus ragt der sich erstreckende Abschnitt 1-52 aus dem Hauptkörper 1-51 und der ringförmige Nut 1-40 heraus und erstreckt sich über eine Länge 1-L entlang der Seitenwandfläche 1-21 des unteren Elements 1-20 in Richtung einer axialen Richtung (Y-Achsenrichtung) des Elastomers 1-50. Die Länge 1-L liegt im Wesentlichen in einem Bereich von 0,3 mm bis 20 mm. Darüber hinaus liegt eine zweite Breite 1-W2 des sich erstreckenden Abschnitts 1-52 in radialer Richtung (X-Achsenrichtung) des Elastomers 1-50 im Wesentlichen in einem Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm, wobei die erste Breite 1-W1 des Hauptkörpers 1-51 größer ist als die zweite Breite 1-W2 des sich erstreckenden Abschnitts 1-52. In dieser Ausführungsform kann das Elastomer 1-50 ein Fluorelastomer, ein Perfluorelastomer oder ein Fluorsilikonmaterial beinhalten, um seine Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem Ätzgas zu verbessern.
  • Es ist zu beachten, dass, da das Elastomer 1-50 in dieser Ausführungsform regelmäßig ersetzt werden kann, bevor es aufgrund von Erosion durch das Ätzgas ausfällt, die Auswirkungen des Schutzes der Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung und der Erhöhung der Prozessausbeute verbessert werden können. Darüber hinaus kann durch den vom Hauptkörper 1-51 nach unten verlaufenden Sich erstreckender Abschnitt 1-52 die Seitenwandfläche 1-21 des unteren Elements 1-20 weiter geschützt werden, so dass ein Lichtbogen- oder Ableitstromausfall durch das Ätzgas 1-90, das die Seitenwandfläche 1-21 erodiert und die Innenstruktur des unteren Elements 1-20 freilegt, verhindert wird.
  • Darüber hinaus wird in dieser Ausführungsform eine Abschrägung 1-511 an einer Innenkante des Hauptkörpers 1-51 gebildet, so dass das Elastomer 1-50 leichter in der ringförmige Nut 1-40 montiert werden kann, wobei die Abschrägung 1-511 eine Fase oder eine Abrundung sein kann. In weiteren Ausführungsformen können an den verschiedenen Innenkanten des Hauptkörpers 1-51 eine Vielzahl von Fasen gebildet werden.
  • Das äußere Element 1-80 ist außerhalb des oberen Elements 1-10 und des unteren Elements 1-20 angeordnet und umschließt das obere Element 1-10 und das untere Element 1-20. Wie in 1-3 dargestellt, gibt es einen Abstand 1-D, der das äußere Element 1-80 vom oberen Element 1-10 und dem unteren Element 1-20 trennt, und der Abstand 1-D liegt im Wesentlichen in einem Bereich von 0,1 mm bis 2,0 mm. Es ist zu beachten, dass der Abstand 1-D größer sein kann als die zweite Breite 1-W2 des Sich erstreckender Abschnitts 1-52, so dass ein Spalt zwischen dem äußeren Element 1-80 und dem Sich erstreckender Abschnitt 1-52 gebildet werden kann.
  • 1-4 ist eine schematische Teilansicht, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 1-1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in den 1-2 und 1-3 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 1-1 weiterhin einen auf der Seitenwandfläche 1-21 des unteren Elements 1-20 angeordneten Schutzfilm 1-70 zum Schutz der Seitenwandfläche 1-21 des unteren Elements 1-20 vor dem Ätzgas beinhaltet, wobei das Material des Schutzfilms 1-70 beispielsweise Keramikmaterial ist. Darüber hinaus bedeckt der sich erstreckende Abschnitt 1-52 des Elastomers 1-50 einen Abschnitt der Schutzfilm 1-70, wodurch verhindert werden kann, dass die bedeckte Schutzfilm 1-70 die Wirkung des Schutzes des unteren Elements 1-20 unter der Erosion des Ätzgases verliert.
  • 1-5 ist eine schematische Teilansicht, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 1-1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in 1-4 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass das untere Element 1-20 weiterhin einen vorstehenden Abschnitt 1-22 beinhaltet, der von der Seitenwandfläche 1-21 des unteren Elements 1-20 vorsteht und sich in Richtung des äußeren Elements 1-80 erstreckt. In dieser Ausführungsform erstreckt sich der Schutzfilm 1-70 entlang der Seitenwandfläche 1-21 des unteren Elements 1-20 und grenzt an den vorstehenden Abschnitt 1-22 des unteren Elements 1-20. Daher kann die Seitenwandfläche 1-21 des unteren Elements 1-20 vollständig geschützt werden. Darüber hinaus erstreckt sich der Sich erstreckender Abschnitt 1-52 des Elastomers 1-50 entlang der Fläche der Schutzfilm 1-70 und grenzt an den vorstehenden Abschnitt 1-22 des unteren Elements 1-20, wodurch die Wirkung eines vollständigen Schutzes der Schutzfilm 1-70 erreicht werden kann.
  • 1-6 ist eine schematische Teilansicht, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 1-1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in 1-5 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 1-1 weiterhin ein erstes Seitenwand-Schutzelement 1-54 beinhaltet, das auf der Schutzfilm 1-70 angeordnet ist, das ferner auf der Seitenwandfläche 1-21 des unteren Elements 1-20 angeordnet ist. Das erste Seitenwand-Schutzelement 1-54 befindet sich unterhalb des sich erstreckenden Abschnitts 1-52 des Elastomers 1-50 zum Schutz der Seitenwandfläche 1-21. Darüber hinaus beinhaltet die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 1-1 ferner ein zweites Seitenwand-Schutzelement 1-56, das auf der Schutzfilm 1-70 angeordnet ist, die ferner auf der Seitenwandfläche 1-21 des unteren Elements 1-20 angeordnet ist. Das zweite Seitenwand-Schutzelement 1-56 befindet sich unterhalb des ersten Seitenwand-Schutzelements 1-54 zum Schutz der Seitenwandfläche 1-21. In dieser Ausführungsform grenzt das zweite Seitenwand-Schutzelement 1-56 an den vorstehenden Abschnitt 1-22 des unteren Elements 1-20 an, und das erste Seitenwand-Schutzelement 1-54 grenzt zwischen dem sich erstreckenden Abschnitt 1-52 des Elastomers 1-50 und dem zweiten Seitenwand-Schutzelement 1-56. Das heißt, das zweite Seitenwand-Schutzelement 1-56 liegt zwischen dem vorstehenden Abschnitt 1-22 des unteren Elements 1-20 und dem ersten Seitenwand-Schutzelement 1-54. Durch die Anordnung des ersten und zweiten Seitenwand-Schutzelements 1-54, 1-56 und des Elastomers 1-50 kann die Länge des Sich erstreckender Abschnitts 1-52 des Elastomers 1-50 reduziert und die Wirkung eines vollständigen Schutzes der Seitenwandfläche 1-21 des unteren Elements 1-20 und der Schutzfilm 1-70 erreicht werden, und auch die Schwierigkeit der Herstellung des Elastomers 1-50 kann reduziert werden. Darüber hinaus können in dieser Ausführungsform das Elastomer 1-50 und das erste und zweite Seitenwand-Schutzelement 1-54, 1-56 je nach Bedarf entsprechend der Beschädigung des Elastomers 1-50 und des ersten und zweiten Seitenwand-Schutzelements 1-54, 1-56 ausgetauscht werden. Dadurch können Kosten erheblich gespart und der Komfort bei der Nutzung gewährleistet werden.
  • 1-7 ist eine schematische Teilansicht, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 1-1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in den 1-6 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass das erste Seitenwand-Schutzelement 1-54 direkt an den vorstehenden Abschnitt 1-22 des unteren Elements 1-20 angrenzt, ohne das zweite Seitenwand-Schutzelement 1-56 anzuordnen. Dadurch kann der Effekt eines vollständigen Schutzes der Seitenwandfläche 1-21 des unteren Elements 1-20 und des Schutzfilms 1-70 erreicht und die erforderliche Anzahl von Komponenten kann reduziert werden.
  • Als nächstes, unter Bezugnahme auf 2-1, ist 2-1 eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung kann konfiguriert werden, um einen Wafer 2-60 aufzunehmen, um einen Ätzprozess oder andere Prozesse durchzuführen. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet hauptsächlich ein oberes Element 2-10, ein unteres Element 2-20 und ein äußeres Element 2-70. Wie in 2-1 dargestellt, kann das untere Element 2-20 das obere Element 2-10 aufnehmen, und das äußere Element 2-70 ist um das obere Element 2-10 und das untere Element 2-20 angeordnet. Zwischen dem oberen Element 2-10 und dem unteren Element 2-20 kann eine Verbindungsschicht 2-30 zum Verbinden des oberen Elements 2-10 und des unteren Elements 2-20 angeordnet werden. An einer Verbindung zwischen dem oberen Element 2-10 und dem unteren Element 2-20 wird eine ringförmige Nut 2-40 gebildet. Darüber hinaus ist innerhalb des oberen Elements 2-10 eine Elektrode 2-11 zum Empfangen von Spannung angeordnet, die als Elektrode dient, wobei die Elektrode 2-11 ein leitfähiges Material, wie Kupfer oder Wolfram, beinhaltet. Da die Ätzrate des Wafers von der Temperatur des Wafers beeinflusst wird, können eine Heizeinheit 2-22 und ein Kühlsystem 2-24 innerhalb des unteren Elements 2-20 zum Steuern der Temperatur des unteren Elements 2-20 angeordnet werden. So kann beispielsweise die Heizeinheit 2-22 ein Widerstandsmaterial beinhalten. Das Widerstandsmaterial wird durch die Stromversorgung erwärmt, um Wärmeenergie für das untere Element 2-20 bereitzustellen. Zur Kühlung des unteren Elements 2-20 wird ein Kühlfluid 2-241 in das Kühlsystem 2-24 eingeleitet. Durch das Zusammenwirken der Heizeinheit 2-22 und des Kühlsystems 2-24 kann die Temperatur des unteren Elements 2-20 stabil geregelt werden, so dass die Temperatur des unteren Elements 2-20 die des Wafers 2-60 nicht beeinflusst. Daher kann die Ätzrate des Wafers 2-60 erwartet werden. Darüber hinaus kann im unteren Element 2-20 ein Fluidversorgungssystem 2-26 zum Zuführen eines Fluids 2-261 (wie Helium) zu einer Rückseite des Wafers 2-60 durch die Verbindungsschicht 2-30 und das obere Element 2-10 angeordnet werden, wodurch die thermische Energie des Wafers übertragen werden kann, so dass die Temperatur des Wafers angepasst und die Ätzrate gesteuert wird. Daher kann in die ringförmige Nut 2-40 ein Epoxidharz 2-45 oder ein austauschbarer O-Ring eingelassen werden, um zu verhindern, dass das Fluid beim Durchtritt durch die Verbindungsschicht 2-30 aus der ringförmige Nut 2-40 austritt, was zu Verunreinigungen führt.
  • Jedoch, bezugnehmend auf 2-2, ist 2-2 eine vergrößerte Ansicht, die den Bereich 2-A in 2-1 darstellt. Das Epoxidharz 2-45 wird in der Regel durch das Ätzgas 2-80 erodiert und beim Ätzprozess verbraucht, wodurch die Flüssigkeit austritt. Darüber hinaus kann das Ätzgas 2-80, wie in dargestellt, auch das obere Element 2-10 und das untere Element 2-20 gleichzeitig erodieren. Dementsprechend wird die Elektrode 2-11 im Inneren des oberen Elements 2-10 oder die innere Struktur im Inneren des unteren Elements 2-20 freigelegt, wodurch Ableitströme oder abnormale Spannungsprobleme entstehen.
  • Unter Bezugnahme auf die 2-3A und 2-3B ist 2-3A eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 2-1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt, die in der Lage ist, Probleme des obigen Ausführungsbeispiels zu lösen. 2-3B ist eine vergrößerte Ansicht, die den Bereich 2-B in 2-3A darstellt. Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 2-1 konfiguriert werden kann, um den Wafer 2-60 aufzunehmen. So kann beispielsweise die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 2-1 konfiguriert werden, um den Wafer 2-60 im Ätzprozess zu halten und Trockenätzen oder Plasmaätzen an dem Wafer 2-60 durchzuführen, indem das Ätzgas 2-80 aufgebracht wird.
  • Wie in 2-3A dargestellt, beinhaltet die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 2-1 hauptsächlich ein oberes Element 2-10, ein unteres Element 2-20, eine Verbindungsschicht 2-30, eine ringförmige Nut 2-40, ein austauschbares Elastomer 2-50 und ein Außenelement 2-70. Darüber hinaus ist die Innenkonfiguration der Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 2-1 in 2-3A im Wesentlichen die gleiche (d.h. die Elektrode 2-11, die Heizeinheit 2-22, das Kühlsystem 2-24 und das Fluidversorgungssystem 2-26) wie in 2-1, die in den folgenden Abschnitten nicht näher beschrieben wird.
  • Das obere Element 2-10 ist konfiguriert, um den Wafer 2-60 zu halten, und beinhaltet eine obere Fläche 2-10B und eine erste Seitenwandfläche 2-10A. Das untere Element 2-20 befindet sich unterhalb des oberen Elements 2-10 zur Aufnahme des oberen Elements 2-10 und beinhaltet eine zweite Seitenwandfläche 2-20A. Die ringförmige Nut 2-40 wird an einer Verbindung zwischen dem oberen Element 2-10 und dem unteren Element 2-20 sowie angrenzend an die ersten und zweiten Seitenwandflächen 2-10A, 2-20A gebildet. Zusätzlich ist die Verbindungsschicht 2-30 zwischen dem oberen Element 2-10 und dem unteren Element 2-20 zum Verbinden des oberen Elements 2-10 und des unteren Elements 2-20 angeordnet.
  • Wie in 2-3B dargestellt, beinhaltet das Elastomer 2-50 einen Hauptkörper 2-51 und einen ersten sich erstreckenden Abschnitt 2-52, der mit dem Hauptkörper 2-51 verbunden ist. Der Hauptkörper 2-51 kann um die ringförmige Nut 2-40 herum angeordnet werden, und eine erste Breite 2-W1 des Hauptkörpers 2-51 befindet sich in einer radialen Richtung (X-Achsenrichtung) des Elastomers 2-50. Darüber hinaus ragt der erste sich erstreckende Abschnitt 2-52 aus dem Hauptkörper 2-51 und der ringförmige Nut 2-40 heraus und erstreckt sich entlang der ersten Seitenwandfläche 2-10A des unteren Elements 2-20 zu einer axialen Richtung (Y-Achsenrichtung) des Elastomers 2-50. Darüber hinaus befindet sich eine zweite Breite 2-W2 des ersten Sich erstreckender Abschnitts 2-52 in radialer Richtung (X-Achsenrichtung) des Elastomers 2-50. Die zweite Breite 2-W2 liegt im Wesentlichen in einem Bereich von 0,05 mm bis 1,0 mm, wobei die erste Breite 2-W1 des Hauptkörpers 2-51 größer ist als die zweite Breite 2-W2 des ersten Sich erstreckender Abschnitts 2-52. In dieser Ausführungsform kann das Elastomer 2-50 ein Fluorelastomer, ein Perfluorelastomer oder ein Fluorsilikonmaterial beinhalten, um seine Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem Ätzgas zu verbessern.
  • Darüber hinaus beinhaltet der erste sich erstreckende Abschnitt 2-52, wie in 2-3B dargestellt, eine obere Fläche 2-52B, wobei die obere Fläche 2-52B des ersten sich erstreckenden Abschnitts 2-52 niedriger ist als die obere Fläche 2-10B des oberen Elements 2-10. Die Anordnung des ersten sich erstreckenden Abschnitts 2-52 und des oberen Elements 2-10 stellt sicher, dass die obere Fläche 2-52B des ersten sich erstreckenden Abschnitts 2-52B nicht mit dem vom oberen Element 2-10 gehaltenen Wafer 2-60 in Kontakt steht. Somit wird die Positionierung des Wafers 2-60 nicht beeinträchtigt.
  • Es ist zu beachten, dass, weil das Elastomer 2-50 in dieser Ausführungsform regelmäßig ersetzt werden kann, bevor es aufgrund von Erosion durch das Ätzgas ausfällt, die Auswirkungen des Schutzes der Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung und der Erhöhung der Prozessausbeute verbessert werden können. Darüber hinaus kann durch den ersten sich vom Hauptkörper 2-51 nach oben erstreckenden Abschnitt 2-52 die erste Seitenwandfläche 2-10A des oberen Elements 2-10 weiter geschützt werden, so dass ein Lichtbogen- oder Ableitstromausfall durch das Ätzgas 2-80, welches die erste Seitenwandfläche 2-10A erodiert und die Elektrode 2-11 innerhalb des oberen Elements 2-10 freilegt, verhindert wird.
  • Das äußere Element 2-70 ist außerhalb des unteren Elements 2-20 angeordnet und umschließt das obere Element 2-10 und das untere Element 2-20. Wie in 2-3B dargestellt, gibt es einen Abstand 2-D, der das äußere Element 2-70 von der ersten Seitenwandfläche 2-10A des oberen Elements 2-10 und der zweiten Seitenwandfläche 2-20A des unteren Elements 2-20 trennt, und der Abstand 2-D liegt im Wesentlichen in einem Bereich von 0,1 mm bis 2,0 mm. Es ist zu beachten, dass der Abstand 2-D größer sein kann als die zweite Breite 2-W2 des ersten Sich erstreckender Abschnitts 2-52, so dass ein Spalt zwischen dem äußeren Element 2-70 und dem ersten Sich erstreckender Abschnitt 2-52 gebildet wird.
  • 2-4 ist eine schematische Teilansicht, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 2-1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in den 2-3A und 2-3B dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass das Elastomer 2-50 weiterhin einen zweiten sich erstreckenden Abschnitt 2-53 beinhaltet, der mit dem Hauptkörper 2-51 verbunden ist. Der zweite Sich erstreckender Abschnitt 2-53 ragt aus dem Hauptkörper 2-51 und der ringförmige Nut 2-40 heraus und erstreckt sich entlang der zweiten Seitenwandfläche 2-20A des unteren Elements 2-20 in Richtung der axialen Richtung (Y-Achsrichtung) des Elastomers 2-50. Darüber hinaus ist die Breite des zweiten Sich erstreckender Abschnitts 2-53 in radialer Richtung (X-Achsenrichtung) des Elastomers 2-50 im Wesentlichen gleich der zweiten Breite 2-W2 des ersten Sich erstreckender Abschnitts 2-52. Durch den zweiten sich vom Hauptkörper 2-51 nach unten erstreckenden Sich erstreckender Abschnitt 2-53 kann gleichzeitig auch die zweite Seitenwandfläche 2-20A des unteren Elements 2-20A geschützt werden. Dadurch wird ein Lichtbogen- oder Ableitstromausfall durch das Ätzgas 2-80 verhindert, das die zweite Seitenwandfläche 2-20A erodiert und die Innenstruktur des unteren Elements 2-20 freilegt.
  • 2-5 ist eine schematische Teilansicht, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 2-1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in 2-4 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass an einer Außenkante des ersten Sich erstreckender Abschnitts 2-52 eine Abschrägung 2-521 gebildet wird und dadurch das Ätzgas 2-80 in den Spalt zwischen dem äußeren Element 2-70 und dem ersten und zweiten Sich erstreckender Abschnitt 2-52, 2-53 erfolgreicher eingebracht werden kann. Darüber hinaus kann die Abschrägung 2-521 eine Fase oder eine Abrundung sein.
  • 2-6 ist eine schematische Teilansicht, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 2-1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in 2-5 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass das Elastomer ferner zwei Blöcke 2-54 beinhaltet, die auf einer Außenfläche des Elastomers 2-50 gebildet sind, und der Block 2-54 an einer Seitenwand anliegt, die dem oberen Element 2-10 und dem unteren Element 2-20 des äußeren Elements 2-70 zugewandt ist. Durch die Anordnung des Blocks 2-54 kann die Position des Elastomers 2-50 festgelegt werden. Dementsprechend würde sich das Elastomer 2-50 durch den Durchfluss des Ätzgases oder die Änderung der Prozesstemperatur nicht verschieben, so dass das Elastomer 2-50 nicht die Wirkung des Schutzes des oberen Elements 2-10 oder des unteren Elements 2-20 verliert.
  • 2-7 ist eine schematische Teilansicht, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 2-1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in 2-6 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass die Struktur der ringförmigen Nut 2-40 eine dem Elastomer 2-50 entsprechende Polygonstruktur ist, wobei das Elastomer 2-50 zwei Fasenflächen 2-55 und 2-57 beinhaltet. Es gibt einen Winkel 2-θ zwischen der Fasenfläche 2-55 und der zweiten Seitenwandfläche 2-20A des unteren Elements 2-20, und der Winkel 2-θ ist ein stumpfer Winkel. Die Fasenfläche 2-57 ist angrenzend an das obere Element 2-10. Darüber hinaus beinhaltet das Elastomer 2-50 weiterhin eine L-förmig gestufte Fläche 2-56, die an die Fasenflächen 2-55 und 2-57 angrenzt. Durch die Anordnung der Fasenflächen 2-55 und 2-57 und der Stufenfläche 2-56 kann sich das Elastomer 2-50 in Richtung des Innenabschnitts des unteren Elements 2-20 erstrecken. Daher wird es erleichtert, die Luft in der ringförmige Nut 2-40 zu entfernen, wenn das Elastomer 2-50 montiert ist, um eine stabile Dichtung und Position zu erhalten.
  • 2-8 ist eine schematische Teilansicht, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 2-1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in 2-7 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass die gestufte Fläche 2-56 des Elastomers 2-50 zwei L-förmige Strukturen aufweist und an das obere Element 2-10 angrenzt. Daher kann die Kontaktfläche zwischen dem Elastomer 2-50 und dem unteren Element 2-20 vergrößert werden, um die Befestigungswirkung zwischen dem Elastomer 2-50 und dem unteren Element 2-20 und dem oberen Element 2-10 zu verstärken.
  • Als nächstes, unter Bezugnahme auf 3-1, ist 3-1 eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel darstellt. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung kann konfiguriert werden, um einen Wafer 3-60 aufzunehmen, um einen Ätzprozess oder andere Prozesse durchzuführen. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung beinhaltet hauptsächlich ein oberes Element 3-10, ein unteres Element 3-20 und ein äußeres Element 3-50. Wie in 3-1 dargestellt, kann das untere Element 3-50 das obere Element 3-10 aufnehmen, und das äußere Element 3-50 ist um das obere Element 3-10 und das untere Element 3-20 angeordnet. Zwischen dem oberen Element 3-10 und dem unteren Element 3-20 kann eine Verbindungsschicht 3-30 zum Verbinden des oberen Elements 3-10 und des unteren Elements 3-20 angeordnet werden. Darüber hinaus ist innerhalb des oberen Elements 3-10 eine Elektrode 3-11 zum Empfangen von Spannung angeordnet, die als Elektrode dient, wobei die Elektrode 3-11 ein leitfähiges Material, wie Kupfer oder Wolfram, beinhaltet. Da die Ätzrate des Wafers von der Temperatur des Wafers beeinflusst wird, können eine Heizeinheit 3-24 und ein Kühlsystem 3-26 innerhalb des unteren Elements 3-20 zum Steuern der Temperatur des unteren Elements 3-20 angeordnet werden. So kann beispielsweise die Heizeinheit 3-24 ein Widerstandsmaterial beinhalten. Das Widerstandsmaterial wird durch die Stromversorgung erwärmt, um Wärmeenergie für das untere Element 3-20 bereitzustellen. Zur Kühlung des unteren Elements 3-20 wird ein Kühlfluid 3-261 in das Kühlsystem 3-26 eingeleitet. Durch das Zusammenwirken der Heizeinheit 3-24 und des Kühlsystems 3-26 kann die Temperatur des unteren Elements 3-20 stabil geregelt werden, so dass die Temperatur des unteren Elements 3-20 die des Wafers 3-60 nicht beeinflusst. Daher kann die Ätzrate des Wafers 3-60 erwartet werden. Darüber hinaus kann im unteren Element 3-20 ein Fluidversorgungssystem 3-281 zum Zuführen eines Fluids 3-281 (wie Helium) zu einer Rückseite des Wafers 3-60 durch die Verbindungsschicht 3-30 und das obere Element 3-10 angeordnet werden, wodurch die Wärmeenergie des Wafers übertragen werden kann, so dass die Temperatur des Wafers angepasst und die Ätzrate gesteuert wird.
  • Darüber hinaus kann beispielsweise eine Schutzschicht 3-40 auf Außenflächen des oberen Elements 3-10 und des unteren Elements 3-20 thermisch gespritzt ausgebildet werden, um das obere Element 3-10 und das untere Element 3-20, die durch das Ätzgas 3-70 geätzt wurden, zu vermeiden, wobei das Ätzen bewirkt, dass die Elektrode 3-11, die sich innerhalb des oberen Elements 3-10 befindet, oder die Innenstruktur des unteren Elements 3-20 freigelegt wird, was Ableitstrom oder anormale Spannungsabgabe erzeugt.
  • Wie in dargestellt, ist es jedoch weiterhin möglich, dass die Schutzschicht 3-40 vom Ätzgas 3-70 geätzt und verbraucht wird, indem die Außenflächen des oberen Elements 3-10 und des unteren Elements 3-20 freigelegt werden, so dass die Schutzschicht 3-40 die Wirkung des Schutzes des oberen Elements 3-10 und des unteren Elements 3-20 verliert.
  • Als nächstes wird Bezug genommen auf die 3-3A und 3-3B, wobei 3-3A eine Querschnittsansicht ist, die eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt, die in der Lage ist, Probleme des obigen Ausführungsbeispiels zu lösen, und 3-3B eine vergrößerte Ansicht ist, die den Bereich 3-B in 3-3A darstellt. Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung konfiguriert werden kann, um den Wafer 3-60 aufzunehmen. So kann beispielsweise die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung konfiguriert werden, um den Wafer 3-60 im Ätzprozess zu halten und Trockenätzen oder Plasmaätzen an dem Wafer 3-60 durchzuführen, indem das Ätzgas 3-70 aufgebracht wird.
  • Wie in 3-3A dargestellt, beinhaltet die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung hauptsächlich ein oberes Element 3-10, ein unteres Element 3-20, eine Verbindungsschicht 3-30, eine Schutzschicht 3-40, ein äußeres Element 3-50 und ein austauschbares Elastomer 3-80. Darüber hinaus ist die Innenkonfiguration der Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung in 3-3A im Wesentlichen die gleiche (d.h. die Elektrode 3-11, die Heizeinheit 3-24, das Kühlsystem 3-26 und das Fluidversorgungssystem 3-28) wie in 3-1, die in den folgenden Abschnitten nicht noch einmal beschrieben wird.
  • Das obere Element 3-10 ist konfiguriert, um den Wafer 3-60 zu halten. Das untere Element 3-20 befindet sich unterhalb des oberen Elements 3-10 zur Aufnahme des oberen Elements 3-10. Darüber hinaus ist die Verbindungsschicht 3-30 zwischen dem oberen Element 3-10 und dem unteren Element 3-20 zum Verbinden des oberen Elements 3-10 und des unteren Elements 3-20 angeordnet. So kann beispielsweise die Schutzschicht 3-40 auf den Außenflächen des oberen Elements 3-10 und des unteren Elements 3-20 thermisch gespritzt ausgebildet werden. Darüber hinaus liegt eine erste Breite 3-W1 ( der Schutzschicht 3-40 im Wesentlichen in einem Bereich von 0,2 mm bis 3,0 mm. Die Schutzschicht 3-40 kann ein keramisches Material beinhalten.
  • In dieser Ausführungsform beinhaltet das untere Element 3-20 ferner einen vorstehenden Abschnitt 3-22, der von der Außenfläche des unteren Elements 3-20 vorsteht und sich in Richtung des äußeren Elements 3-50 erstreckt. Darüber hinaus grenzt die Schutzschicht 3-40 an den vorstehenden Abschnitt 3-22 des unteren Elements 3-20 an, so dass die Außenfläche des unteren Elements 3-20 vollständig abgedeckt werden kann.
  • Wie in 3-3B dargestellt, kann das Elastomer 3-80 die Schutzschicht 3-40 umgeben, und eine zweite Breite 3-W2 des Elastomers 3-80 in radialer Richtung (X-Achsenrichtung) des Elastomers 3-80 liegt im Wesentlichen in einem Bereich von 0,2 mm bis 2,0 mm. Das Elastomer 3-80 erstreckt sich entlang der Außenfläche der Schutzschicht 3-40 und in Richtung einer axialen Richtung (Y-Achsenrichtung) des Elastomers 3-80 und beinhaltet ein Ende, das an den vorstehenden Abschnitt 3-22 des unteren Elements 3-20 anschließt. Dadurch kann ein Effekt der vollständigen Abdeckung der Schutzschicht 3-40 erreicht werden. In dieser Ausführungsform kann das Elastomer 3-80 ein Fluorelastomer, ein Perfluorelastomer oder ein Fluorsilikonmaterial beinhalten, um seine Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem Ätzgas 3-70 zu verbessern.
  • Es ist zu beachten, dass, weil das Elastomer 3-80 in dieser Ausführungsform regelmäßig ersetzt werden kann, bevor es aufgrund von Erosion durch das Ätzgas 3-70 ausfällt, die Auswirkungen des Schutzes der Schutzschicht 3-40 und der Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung im Inneren sowie die Erhöhung der Prozessausbeute verbessert werden können. Darüber hinaus kann durch das Elastomer 3-80, das an den vorstehenden Abschnitt 3-22 des unteren Elements 3-20 angrenzt, die Außenfläche der Schutzschicht 3-40 weiter wirksam abgedeckt werden, so dass ein Lichtbogen- oder Ableitstromausfall durch das Ätzgas 3-70, das das obere Element 3-10 erodiert oder das untere Element 3-20 die innere Elektrode oder die innere Struktur darin freilegt, verhindert wird.
  • Darüber hinaus wird in dieser Ausführungsform, da eine Abschrägung 3-81 (3-3B) an einer Innenkante des Elastomers 3-80 ausgebildet ist, so dass das Elastomer 3-80 leichter außerhalb der Schutzschicht 3-40 angeordnet werden kann, wobei die Abschrägung 3-81 eine Fase oder eine Abrundung sein kann.
  • Andererseits beinhaltet das Elastomer 3-80, wie in 3-3B dargestellt, eine obere Fläche 3-802, wobei die obere Fläche 3-802 des Elastomers 3-80 niedriger ist als eine obere Fläche 3-102 des oberen Elements 3-10. Die Anordnung des Elastomers 3-80 und des oberen Elements 3-10 stellt sicher, dass die obere Fläche 3-802 des Elastomers 3-80 nicht mit dem vom oberen Element 3-10 gehaltenen Wafer 3-60 in Kontakt steht. Somit wird die Positionierung des Wafers 3-60 nicht beeinflusst.
  • Wie in 3-3A dargestellt, ist das äußere Element 3-50 außerhalb des unteren Elements 3-20 angeordnet und umschließt das untere Element 3-20. Wie in 3-3B dargestellt, gibt es einen Abstand 3-D, der das äußere Element 3-50 von der Außenfläche der Schutzschicht 3-40 trennt, und der Abstand 3-D liegt im Wesentlichen in einem Bereich von 0,3 mm bis 3,0 mm. Es ist zu beachten, dass der Abstand 3-D größer sein kann als die zweite Breite 3-W2 des Elastomers 3-80, so dass ein Spalt zwischen dem äußeren Element 3-50 und dem Elastomer 3-80 entsteht, der die Montage des Elastomers 3-80 erleichtert.
  • 3-4 ist eine schematische Teilansicht, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in den 3-3A und 3-3B dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung ein Elastomer 3-80, das nicht an den vorstehenden Abschnitt 3-22 des unteren Elements 3-20 angrenzt, und ein weiteres Elastomer 3-82 beinhaltet, wobei sich das Elastomer 3-82 unterhalb des Elastomers 3-80 befindet und sich entlang der Außenfläche der Schutzschicht 3-40 erstreckt und an das Elastomer 3-80 und den vorstehenden Abschnitt 3-22 des unteren Elements 3-20 anschließt. Das Elastomer 3-82 ist konfiguriert, um die Außenfläche des unteren Elements 3-20 vor dem Ätzen durch das Ätzgas zu schützen, wobei das Material des Elastomers 3-82 das gleiche wie das des Elastomers 3-80 sein kann. Darüber hinaus kann auch an einer Innenkante des Elastomers 3-82 eine Abschrägung 3-83 gebildet werden, so dass das Elastomer 3-82 leichter außerhalb der Schutzschicht 3-40 angeordnet werden kann, wobei die Abschrägung 3-83 eine Fase oder eine Abrundung sein kann. In dieser Ausführungsform beinhalten die Elastomere 3-80, 3-82 jeweils einen länglichen Querschnitt, der sich entlang der Außenfläche der Schutzschicht 3-40 über eine Länge von 3-L in Richtung der axialen Richtung (Y-Achsenrichtung) der Elastomere 3-80, 3-82 erstreckt. Die Länge 3-L liegt im Wesentlichen in einem Bereich von 3 mm bis 20 mm.
  • Durch die Anordnung der beiden Elastomere 3-80, 3-82 kann die erforderliche Länge des Elastomers 3-80 reduziert und der Effekt eines vollständigen Schutzes der Außenflächen der Schutzschicht 3-40 und der Außenfläche des unteren Elements 3-20 erreicht werden. Außerdem kann die Schwierigkeit, das Elastomer 3-80 herzustellen, verringert werden. Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform die Elastomere 3-80, 3-82 je nach Bedarf entsprechend der Beschädigung des Elastomers 3-80, 3-82 ausgetauscht werden können. Dadurch können Kosten erheblich gespart und der Komfort bei der Nutzung gewährleistet werden.
  • 3-5 ist eine schematische Teilansicht, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in den 3-3A und 3-3B dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass das Elastomer 3-80 weiterhin mindestens einen Block 3-84 beinhaltet, der auf der Außenfläche des Elastomers 3-80 ausgebildet ist, und der Block 3-84 an einer Seitenwand anliegt, die dem oberen Element 3-10 und dem unteren Element 3-20 des äußeren Elements 3-50 zugewandt ist. Durch die Anordnung des Blocks 3-84 kann die Position des Elastomers 3-80 festgelegt werden. Dementsprechend würde sich das Elastomer 3-80 durch den Durchfluss des Ätzgases oder die Änderung der Prozesstemperatur nicht verschieben, um zu verhindern, dass das Elastomer 3-80 die Wirkung des Schutzes der Schutzschicht 3-40, des oberen Elements 3-10 oder des unteren Elements 3-20 verliert.
  • 3-6 ist eine schematische Teilansicht, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in 3-4 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass das Elastomer 3-80 oder 3-82 weiterhin mindestens einen Block 3-84 beinhaltet, der auf der Außenfläche des Elastomers 3-80 oder 3-82 ausgebildet ist, und der Block 3-84 an einer Seitenwand anliegt, die dem oberen Element 3-10 und dem unteren Element 3-20 des äußeren Elements 3-50 zugewandt ist. Durch die Anordnung des Blocks 3-84 kann die Position des Elastomers 3-80 oder 3-82 festgelegt werden. Dementsprechend würde sich das Elastomer 3-80 durch den Durchfluss des Ätzgases oder die Änderung der Prozesstemperatur nicht verschieben, um zu verhindern, dass das Elastomer 3-80 oder 3-82 die Wirkung des Schutzes der Schutzschicht 3-40, des oberen Elements 3-10 oder des unteren Elements 3-20 verliert.
  • 4-1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 4-1 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel darstellt. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 4-1 kann konfiguriert werden, um einen Wafer 4-60 zu halten, um beispielsweise Ätz- oder andere Prozesse an dem Wafer 4-60 unter Verwendung eines Ätzgases 4-80 durchzuführen. Die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 4-1 beinhaltet hauptsächlich ein oberes Element 4-10, ein unteres Element 4-20 und ein äußeres Element 4-70. Wie in 4-1 dargestellt, kann das untere Element 4-20 das obere Element 4-10 aufnehmen, und das äußere Element 4-70 ist um das obere Element 4-10 und das untere Element 4-20 angeordnet. Darüber hinaus ist um den Wafer 4-60 herum ein Verlängerungselement 4-71 angeordnet, das das Ätzgas 4-80 führt, um durch den Gaskanal zwischen dem äußeren Element 4-70 und dem oberen Element 4-10, dem unteren Element 4-20, zu strömen. Eine Verbindungsschicht 4-30 kann zwischen dem oberen Element 4-10 und dem unteren Element 4-20 angeordnet werden und ist konfiguriert, um das obere Element 4-10 und das untere Element 4-20 zu verbinden. Eine Nut 4-40 wird an einer Verbindung zwischen dem oberen Element 4-10 und dem unteren Element 4-20 gebildet, wobei die Nut 4-40 eine ringförmige Nut ist, die das obere Element 4-10 und das untere Element 4-20 umgibt.
  • Darüber hinaus ist innerhalb des oberen Elements 4-10 eine Elektrode 4-11 zum Empfangen von Spannung angeordnet, die als Elektrode dient, wobei die Elektrode 4-11 ein leitfähiges Material, wie Kupfer oder Wolfram, beinhaltet. Da die Ätzrate des Wafers von der Temperatur des Wafers beeinflusst wird, können innerhalb des unteren Elements 4-20 eine Heizeinheit 4-22 und ein Kühlsystem 4-24 zum Steuern der Temperatur des unteren Elements 4-20 angeordnet werden. So kann beispielsweise die Heizeinheit 4-22 ein Widerstandsmaterial beinhalten. Das Widerstandsmaterial wird durch die Stromversorgung erwärmt, um Wärmeenergie für das untere Element 4-20 bereitzustellen. Zur Kühlung des unteren Elements 4-20 wird in das Kühlsystem 4-24 eine Kühlflüssigkeit 4-241 eingebracht. Durch das Zusammenwirken der Heizeinheit 4-22 und des Kühlsystems 4-24 kann die Temperatur des unteren Elements 4-20 stabil geregelt werden, so dass die Temperatur des unteren Elements 4-20 die des Wafers 4-60 nicht beeinflusst. Daher ist die Ätzrate des Wafers 4-60 zu erwarten. Darüber hinaus kann im unteren Element 4-20 ein Fluidversorgungssystem 4-26 zum Zuführen eines Fluids 4-261 (wie Helium) zu einer Rückseite des Wafers 4-60 durch die Verbindungsschicht 4-30 und das obere Element 4-10 angeordnet werden, wodurch die thermische Energie des Wafers übertragen werden kann, so dass die Temperatur des Wafers angepasst und die Ätzrate gesteuert wird. Daher kann in diesem Ausführungsbeispiel ein Epoxidharz 4-45 oder ein austauschbarer O-Ring in die Nut 4-40 gefüllt werden, um zu verhindern, dass Flüssigkeit aus der Nut 4-40 austritt, wenn sie durch die Verbindungsschicht 4-30 hindurchgeht, was zu Verunreinigungen führt.
  • Unter Bezugnahme auf die 4-2A und 4-2B ist 4-2A eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 4-1' gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt, und 4-2B ist eine partielle schematische Ansicht, die das obere Element 4-10, das untere Element 4-20, die Verbindungsschicht 4-30, das Elastomer 4-50, das äußere Element 4-70 und das Verlängerungselement 4-71 in 4-2A darstellt. Es ist zu beachten, dass die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 4-1' gleiche oder ähnliche Elemente mit der Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 4-1 beinhalten kann, wobei dieselben oder ähnliche Elemente als gleiche oder ähnliche Ziffern bezeichnet werden und nicht noch einmal im Detail beschrieben werden. Wie in 4-2B dargestellt, befindet sich die Nut 4-40, die zwischen dem oberen Element 4-10 und dem unteren Element 4-20 gebildet ist, zwischen der ersten Seitenwandfläche 4-10A und der zweiten Seitenwandfläche 4-20A. Eine Nuttiefe 4-DR der Nut 4-40 ist in radialer Richtung (X-Achsrichtung), und eine Nutenbreite 4-WR der Nut 4-40 ist in axialer Richtung (Y-Achsrichtung), beispielsweise in einem Bereich von etwa 0,1 mm bis etwa 0,8 mm. Das Tiefen-Breiten-Verhältnis der Nut 4-40 (d.h. das Verhältnis der Nuttiefe 4-DR zur Nutbreite 4-WR) kann in einem Bereich von etwa 3:1 bis etwa 20:1 liegen.
  • Im Allgemeinen, wenn das Epoxidharz 4-45 im obigen Ausführungsbeispiel verwendet wird, wird es normalerweise durch das Ätzgas 4-80 erodiert und beim Ätzprozess verbraucht, wodurch das Fluid 4-261 austritt. Daher entscheiden sich Anwender oft dafür, einen austauschbaren O-Ring in die Nut 4-40 einzubringen. Auf diese Weise kann der O-Ring regelmäßig ausgetauscht werden, bevor er aufgrund von Verbrauch, verbleibendem Dichtungszustand der Nut 4-40 ausfällt, und das Nebenprodukt des Prozesses würde sich nicht in der Nut 4-40 ablagern, wodurch das Nebenprodukt des Prozesses, das durch das Fluid im Prozess hervorgerufen wird, vermieden und das Produkt verunreinigt wird. Das Tiefen-Breiten-Verhältnis der Nut 4-40 ist jedoch relativ hoch, so dass der O-Ring, der zum Füllen der Nut 4-40 verwendet wird, leicht durch die Beeinträchtigung der Seitenwände der Nut 4-40 beeinflusst wird. Daher ist es schwierig, den O-Ring zu positionieren, was die Montage erschwert. Selbst wenn der O-Ring erfolgreich in die Nut 4-40 gefüllt wird, konnten der O-Ring und die Nut 4-40 nicht eng miteinander verbunden werden. Daher konnte der O-Ring seine Arbeit nicht als Original verrichten. Zur Lösung der oben genannten Probleme stellen die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung somit ein Elastomer 4-50 dar, das in der Lage ist, auf die Nut 4-40 mit einem hohen Tiefen-Breiten-Verhältnis aufzubringen. Die detaillierte Struktur des Elastomers 4-50 wird in Verbindung mit 4-3 näher beschrieben.
  • Es ist zu beachten, dass, weil die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtungen 4-1, 4-1' hauptsächlich zum Halten von Wafern konfiguriert sind, die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtungen 4-1, 4-1' normalerweise als kreisförmige Strukturen und das Elastomer 4-50 als kreisförmige ringförmige Strukturen um die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 4-1' herum ausgebildet sind. Die obige Struktur dient jedoch nur als Beispiel und soll die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. Wenn die Struktur der Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 4-1' in einer anderen Form (z.B. einer Ellipse) vorliegt, als für eine spezielle Konstruktion erforderlich, wäre die Struktur des Elastomers 4-50 eine entsprechende ringförmige Struktur, die die Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung 4-1' umgibt.
  • Unter Bezugnahme auf 4-3 ist 4-3 eine Querschnittsansicht, die das Elastomer 4-50 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Wie in 4-3 dargestellt, beinhaltet das Elastomer 4-50 einen Hauptkörper 4-51, einen Positionierungsabschnitt 4-52 und eine Außenfläche 4-53, wobei das Elastomer 4-50 um die Nut 4-40 herum angeordnet werden kann, wodurch der Positionierungsabschnitt 4-52 nahe der Innenseite der Nut 4-40 entsteht. Der Hauptkörper 4-51 befindet sich in der Nähe der Außenseite der Nut 4-40 und zeigt die Außenfläche 4-53. Eine erste Breite 4-W1 des Hauptkörpers 4-51 ist in einer axialen Richtung (Y-Achsenrichtung) des Elastomers 4-50, und eine zweite Breite 4-W2 des Positionierungsabschnitts 4-52 ist in der axialen Richtung (Y-Achsenrichtung) des Elastomers 4-50, und eine Länge 4-L des Positionierungsabschnitts 4-52 ist in einer radialen Richtung (X-Achsenrichtung) des Elastomers 4-50. Die erste Breite 4-W1 des Elastomers 4-50 ist etwas größer als die Nutbreite 4-WR der Nut 4-40, so dass der Hauptkörper 4-51 eng mit der Nut 4-40 verbunden werden kann, um die Dichtwirkung zu erzielen. Die zweite Breite 4-W2 des Positionierungsabschnitts 4-52 ist etwas kleiner als die Nutbreite 4-WR der Nut 4-40 sowie die erste Breite 4-W1 des Elastomers 4-50. Daher kann der Positionierungsabschnitt 4-52 leicht in der Nut 4-40 angeordnet werden, und die Wirkung der Positionierung wird erreicht. Es ist zu beachten, dass die Länge des Positionierungsabschnitts 4-52 größer als eine bestimmte Länge entlang der radialen Richtung (X-Achsenrichtung) des Elastomers 4-50 sein sollte, um zu verhindern, dass der Positionierungsabschnitt 4-52 die Nut 4-40 verlässt und die Wirkung der Positionierung verliert. Wenn beispielsweise die Nutbreite 4-WR kleiner als 0,4 mm ist, muss die Länge 4-L größer als 0,6 mm sein; wenn die Nutbreite 4-WR größer als 0,4 mm ist, muss die Länge 4-L das 1,5-fache der Nutbreite 4-WR betragen. Auf diese Weise kann die Wirkung der Positionierung erzielt werden, und für die längste Länge 4-L sollte der Positionierungsabschnitt 4-52 nach der Montage nicht mit der Nut 4-40 in Kontakt stehen.
  • Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform, da die Struktur der Nut 4-40 eine wesentliche dreieckige Struktur (wie in 4-2B dargestellt) außerhalb (die sich in der Nähe der ersten Seitenwandfläche 4-10A und der zweiten Seitenwandfläche 4-20A befindet) ist, die Dimension der Außenfläche 4-53 in axialer Richtung (Y-Achsrichtung) des Elastomers 4-50 größer ist als die erste Breite 4-W1 des Elastomers 4-50. Der Abschnitt, der sich in der Nähe der Außenfläche 4-53 befindet, des Hauptkörpers 4-51 ist als eine Struktur konzipiert, die allmählich erweitert wird, um vollständig mit dem Elastomer 4-50 und der Nut 4-40 übereinzustimmen. Durch die Gestaltung der Abmessung der Außenfläche 4-53, die größer als die Nutbreite 4-WR der Nut 4-40 ist, kann verhindert werden, dass sich das Elastomer 4-50 zu tief in die Nut 4-40 einfügt, was die Schwierigkeit für den Austausch des Elastomers 4-50 erhöht. In weiteren Ausführungsformen kann die Außenfläche des Elastomers auch entsprechend nach unterschiedlichen Formen der Nut gestaltet werden. Die detaillierte Beschreibung des Prozesses der Montage des Elastomers 4-50 in die Nut 4-40 wird in Verbindung mit den 4-4A bis 4-4C gegeben.
  • Bezug genommen wird auf die 4-4A bis 4-4C, die jeweils Querschnittsansichten sind, die den Prozess der Montage des Elastomers 4-50 in die Nut 4-40 in Reihe veranschaulichen. 4-4A ist eine Querschnittsansicht, die veranschaulicht, dass das Elastomer 4-50 mit der Nut 4-40 positioniert ist. Wie in 4-4A dargestellt, ist der Positionierungsabschnitt 4-52 mit der Nut 4-40 ausgerichtet, um die nachfolgende Montage zu erleichtern, wobei der Positionierungsabschnitt 4-52 zwei Seiten im Wesentlichen parallel zueinander beinhaltet. Die beiden Seiten sind jeweils zwei Seitenwänden (d.h. die beiden Seiten des Positionierungsabschnitts 4-52 sind jeweils dem oberen Element 4-10 und dem unteren Element 4-20 zugewandt) der Nut 4-40 zugewandt. Die zweite Breite 4-W2 des Positionierungsabschnitts 4-52 ist etwas kleiner als die Nutbreite 4-WR der Nut 4-40, und dadurch kann der Positionierungsabschnitt 4-52 leicht mit dem Innenabschnitt der Nut 4-40 ausgerichtet und in diesem angeordnet werden, ohne die Interferenz zwischen den Seitenwänden (bestehend aus dem oberen Element 4-10 bzw. dem unteren Element 4-20) der Nut 4-40. Dadurch wird die Wirkung der Positionierung erreicht. Mit anderen Worten, ein Spalt 4-G wird zwischen dem Positionierungsabschnitt 4-52 und dem oberen Element 4-10 gebildet, und ein weiterer Spalt 4-G wird zwischen dem Positionierungsabschnitt 4-52 und dem unteren Element 4-20 gebildet.
  • Wie in 4-4B dargestellt, kann nach der Anordnung des Positionierungsabschnitts 4-52 im Innenabschnitt der Nut 4-40 der Hauptkörper 4-51 weiter in die Nut 4-40 geschoben werden. Die erste Breite 4-W1 des Hauptkörpers 4-51 ist etwas größer als die Nutbreite 4-WR der Nut 4-40. Daher wird der Hauptkörper 4-51 bei der Montage in die Nut 4-40 normalerweise durch die Reibung zwischen den Seitenwänden (d.h. dem oberen Element 4-10 und dem unteren Element 4-20) der Nut 4-40 beeinflusst, was die Montage erschwert. Durch die Gestaltung des Positionierabschnitts 4-52 kann der Hauptkörper 4-51 des Elastomers 4-50 leichter in die Nut 4-40 montiert werden.
  • 4-4C ist eine Querschnittsansicht, die zeigt, dass die Montage des Elastomers 4-50 abgeschlossen ist. Es ist zu beachten, dass zur eindeutigen Veranschaulichung der relativen Position zwischen dem Elastomer 4-50 und dem äußeren Element 4-70 das äußere Element 4-70 in 4-4C dargestellt ist, wie in 4-4C dargestellt, das Elastomer 4-50 vollständig in die Nut 4-40 eingefüllt ist, so dass ein erster Abstand 4-D1 zwischen dem äußeren Element 4-70 und der ersten Seitenwandfläche 4-10A des oberen Elements 4-10 kleiner als ein zweiter Abstand 4-D2 zwischen dem äußeren Element 4-70 und der Außenfläche 4-53 des Elastomers 4-50 ist. Daher kann die Außenfläche 4-53 die Nut 4-40 vollständig abdecken, um zu verhindern, dass das Fluid im Inneren der Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung aus der Nut 4-40 austritt, was zu Verunreinigungen führt.
  • Bezug wird auf 4-5A genommen; 4-5A ist eine Querschnittsansicht, die ein Elastomer 4-50' gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Es ist zu beachten, dass das Elastomer 4-50' die gleichen oder ähnlichen Abschnitte wie das Elastomer 4-50 beinhalten kann, und dass die gleichen oder ähnlichen Abschnitte mit den gleichen oder ähnlichen Ziffern gekennzeichnet werden und nicht noch einmal im Detail beschrieben werden. Der Unterschied zwischen dem Elastomer 4-50' in dieser Ausführungsform und dem in 4-3 dargestellten Elastomer 4-50 besteht darin, dass mindestens eine Abschrägung 4-51C, 4-52C an den Innenkanten des Hauptkörpers 4-51' und des Positionierungsabschnitts 4-52' angeordnet ist. Die Abschrägungen 4-51C und 4-52C sind konfiguriert, um den Schwierigkeitsgrad der Baugruppe zu verringern, wenn das Elastomer 4-50' in die Nut 4-40 der Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung montiert ist (siehe . Dadurch wird erleichtert, dass die Schutzwirkung des Elastomers 4-50' gewährleistet ist. In weiteren Ausführungsformen sind je nach Anforderung nur ein Paar der Abschrägungen 4-51C an der Innenkante des Hauptkörpers 4-51' oder nur ein Paar der Abschrägungen 4-52C an der Innenkante des Positionierabschnitts 4-52' angeordnet, auch wenn nur eine einzelne Abschrägung 4-51C oder 4-52C angeordnet sein kann.
  • 4-5B ist eine Querschnittsansicht, die das in 4-5A gezeigte Elastomer 4-50' darstellt, das in der Nut 4-40 montiert ist. Wie in 4-5B dargestellt, liegen die Abschrägungen 4-51C und 4-52C des Hauptkörpers 4-51' und der Positionierungsabschnitt 4-52' zu den Seitenwänden der Nut 4-40 (d.h. zum oberen Element 4-10 und/oder zum unteren Element 4-20). Auf diese Weise wird die Positionierung zwischen dem Positionierungsabschnitt 4-52' und der Nut 4-40 sowie das Füllen des Hauptkörpers 4-51' in die Nut 4-40 erleichtert.
  • Unter Bezugnahme auf 4-6A ist 4-6A eine Querschnittsansicht, die das Elastomer 4-50A gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Es ist zu beachten, dass das Elastomer 4-50A die gleichen oder ähnlichen Abschnitte wie das Elastomer 4-50 beinhalten kann, und dass die gleichen oder ähnlichen Abschnitte mit den gleichen oder ähnlichen Ziffern gekennzeichnet werden und nicht noch einmal im Detail beschrieben werden. Der Unterschied zwischen dem Elastomer 4-50A in dieser Ausführungsform und den in den 4-3 und 4-5A dargestellten Elastomeren 4-50, 4-50' besteht darin, dass das Elastomer 4-50A weiterhin Dichtungsabschnitte 4-54 in Form von mehreren Spitzen beinhaltet, die aus dem Hauptkörper 4-51A entlang einer axialen Richtung (Y-Achsenrichtung) des Elastomers 4-50A herausragen. Es ist zu beachten, dass an den Spitzen eine dritte Breite 4-W3 der Dichtungsabschnitte 4-54 in axialer Richtung des Elastomers 4-50A und an den Mulden eine vierte Breite 4-W4 des Hauptkörpers 4-51A in axialer Richtung des Elastomers 4-50A liegt, wobei die dritte Breite 4-W3 größer ist als die Nutbreite 4-WR der Nut 4-40 (wie in 4-2B dargestellt), und die vierte Breite 4-W4 kleiner ist als die Nutbreite 4-WR der Nut 4-40. Die Struktur nach dem in der Nut 4-40 montierten Elastomer 4-50A wird im Folgenden in Verbindung mit 4-6B detailliert beschrieben.
  • Als nächstes, bezogen auf 4-6B, ist 4-6B eine Querschnittsansicht, die das in 4-6A gezeigte Elastomer 4-50A nach der Montage in die Nut 4-40 veranschaulicht. Es ist zu beachten, dass der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in den 4-4A bis 4-4C dargestellten Ausführungsform darin besteht, dass das Elastomer 4-50A weiterhin Dichtungsabschnitte 4-54 beinhaltet, die aus dem Hauptkörper 4-51A herausragen, wobei die dritte Breite 4-W3 der Dichtungsabschnitte 4-54 an den Spitzen des Elastomers 4-50A größer ist als die Nutbreite 4-WR der Nut 4-40, und die vierte Breite 4-W4 des Hauptkörpers 4-51A an den Wannen kleiner ist als die Nutbreite 4-WR der Nut 4-40. Durch die obige Konstruktion kann der Reibungswiderstand durch großflächige Störungen reduziert werden. Daher sind die Dichtungsabschnitte 4-54 einfach zu montieren und schließen sich dem oberen Element 4-10 und dem unteren Element 4-20 (die die Seitenwände der Nut 4-40 sind) an, um eine bessere Schutzwirkung zu erzielen.
  • Bezugnehmend auf 4-7A; 4-7A ist eine Querschnittsansicht, die das Elastomer 4-50B gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Es ist zu beachten, dass das Elastomer 4-50B die gleichen oder ähnlichen Abschnitte wie das Elastomer 4-50 beinhalten kann, und dass diese Abschnitte, die gleich oder ähnlich sind, mit den gleichen oder ähnlichen Ziffern gekennzeichnet sind und nicht noch einmal im Detail beschrieben werden. Der Unterschied zwischen dem Elastomer 4-50B in dieser Ausführungsform und den in den 4-3, 4-5A und 4-6A dargestellten Elastomeren 4-50, 4-50', 4-50A besteht darin, dass das Elastomer 4-50B einen aus dem Hauptkörper 4-51B herausragenden Sich erstreckender Abschnitt 4-55 entlang der radialen Richtung (X-Achsenrichtung) des Elastomers 4-50B beinhaltet, und der Sich erstreckender Abschnitt 4-55 sich entlang der axialen Richtung (Y-Achsenrichtung) des Elastomers 4-50B nach oben und unten erstreckt. Die Struktur nach dem in der Nut 4-40 montierten Elastomer 4-50B wird im Folgenden in Verbindung mit 4-7B detailliert beschrieben.
  • Als nächstes, bezogen auf 4-7B, ist 4-7B eine Querschnittsansicht, die das in 4-7B gezeigte Elastomer 4-50B nach der Montage in die Nut 4-40 veranschaulicht. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in den 4-4A bis 4-4C dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass der sich erstreckende Abschnitt 4-55 des Elastomers 4-50B aus der ersten Seitenwandfläche 4-10A und der zweiten Seitenwandfläche 4-20A ragt und sich entlang der ersten Seitenwandfläche 4-10A und der zweiten Seitenwandfläche 4-20A erstreckt. Wenn daher ein Ätzprozess auf dem Wafer 4-60 durch Aufbringen des Ätzgases 4-80 durchgeführt wird, sind die erste Seitenwandfläche 4-10A und die zweite Seitenwandfläche 4-20A vor dem Ätzen durch das Ätzgas 4-80 geschützt, so dass ein Lichtbogen- oder Ableitstromausfall (verursacht durch Freilegen der Elektrode 4-11 innerhalb des oberen Elements 4-10 oder der Innenstruktur des unteren Elements 4-20) vermieden wird. Es ist zu beachten, dass sich in anderen Ausführungsformen der sich erstreckende Abschnitt 4-55 des Elastomers 4-50B nur entlang der ersten Seitenwandfläche 4-10A oder der zweiten Seitenwandfläche 4-20A erstrecken kann.
  • In der Ausführungsform, in der sich der sich erstreckende Abschnitt 4-55 entlang der ersten Seitenwandfläche 4-10A erstreckt, ist die obere Fläche 4-55B des sich erstreckenden Abschnitts 4-55 niedriger als die obere Fläche 4-10B des oberen Elements 4-10. Die Anordnung des Sich erstreckender Abschnitts 4-55 und des oberen Elements 4-10 stellt sicher, dass die obere Fläche 4-55B des Sich erstreckender Abschnitts 4-55B nicht mit dem vom oberen Element 4-10 gehaltenen Wafer 4-60 in Kontakt steht. Dadurch wird die Positionierung des Wafers 4-60 nicht beeinträchtigt.
  • In den obigen Ausführungsformen können die Elastomere 4-50, 4-50', 4-50A und 4-50B ein Fluorelastomer, ein Perfluorelastomer oder ein Fluorsilikonmaterial beinhalten, um seine Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem Ätzgas zu verbessern. Die Materialien der Elastomere in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind jedoch nicht darauf beschränkt, sondern können alle anderen geeigneten elastischen Materialien wie beispielsweise Gummi sein.
  • Wie vorstehend dargelegt, kann die vorliegende Offenbarung Elastomere regelmäßig ersetzt werden, bevor sie aufgrund von Erosion durch das Ätzgas versagen, wobei die Auswirkungen des Schutzes der Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung und der Erhöhung der Prozessausbeute verbessert werden können. Darüber hinaus beinhalten die in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgesehenen Elastomere einen Positionierungsabschnitt. Selbst bei Anwendung in einer Nut mit hohem Tiefen-Breiten-Verhältnis können die Elastomere auch positioniert und montiert werden, so dass eine gute Schutzwirkung erzielt werden kann.
  • Zusammenfassend wird eine Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung offenbart, die ein oberes Element, ein unteres Element, eine ringförmige Nut und ein Elastomer aufweist. Das obere Element ist konfiguriert, einen Wafer zu halten. Das untere Element umfasst eine Seitenwandfläche und ist konfiguriert, das obere Element zu halten. Die ringförmige Nut befindet sich zwischen dem unteren Element und dem oberen Element. Das Elastomer ist in der ringförmigen Nut angeordnet und umfasst einen Hauptkörper und einen mit dem Hauptkörper verbundenen sich erstreckenden Abschnitt. Der sich erstreckende Abschnitt ragt aus dem Hauptkörper und der Seitenwandfläche heraus und erstreckt sich entlang der Seitenwandfläche.
  • Obwohl die Ausführungsformen und die Vorteile der vorliegenden Offenbarung vorstehend beschrieben wurden, ist zu verstehen, dass die Fachkräfte verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Ergänzungen der vorliegenden Offenbarung vornehmen können, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Darüber hinaus beschränkt sich der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht auf die Prozesse, Maschinen, Herstellung, Zusammensetzung, Vorrichtungen, Verfahren und Schritte in den in der Spezifikation beschriebenen spezifischen Ausführungsformen. Die Fachkräfte können bestehende oder sich entwickelnde Prozesse, Maschinen, Herstellung, Zusammensetzungen, Vorrichtungen, Vorrichtungen, Methoden und Schritte aus einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verstehen. Solange diese im Wesentlichen die gleiche Funktion in den vorgenannten Ausführungsformen erfüllen und im Wesentlichen das gleiche Ergebnis erzielen können, können sie in Übereinstimmung mit einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. Daher umfasst der Umfang der vorliegenden Offenbarung die oben genannten Prozesse, Maschinen, Herstellung, Zusammensetzung, Vorrichtungen, Verfahren und Schritte. Darüber hinaus konstruiert jeder der angehängten Ansprüche eine individuelle Ausführungsform, und der Umfang der vorliegenden Offenbarung umfasst auch jede Kombination der angehängten Ansprüche und Ausführungsformen.
  • Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorstehend beschrieben wurden, sind diese Ausführungsformen nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung einzuschränken. Die Fachkräfte können einige Änderungen und Ergänzungen vornehmen, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher kann der Umfang der vorliegenden Offenbarung entsprechend den beigefügten Ansprüchen definiert werden. Darüber hinaus konstruiert jeder der angehängten Ansprüche eine individuelle Ausführungsform, und der Umfang der vorliegenden Offenbarung umfasst auch jede Kombination der angehängten Ansprüche und Ausführungsformen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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Claims (45)

  1. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung (1-1) zum Halten eines Wafers (1-60), umfassend: ein oberes Element (1-10), das den Wafer hält; ein unteres Element (1-20), das das obere Element hält und eine Seitenwandfläche (1-21) aufweist; eine ringförmige Nut (1-40), die zwischen dem unteren Element und dem oberen Element angeordnet ist; und ein Elastomer (1-50) mit einem Hauptkörper (1-51) und einem mit dem Hauptkörper verbundenen sich erstreckenden Abschnitt (1-52), wobei der Hauptkörper in der Nut angeordnet ist, der sich erstreckende Abschnitt aus dem Hauptkörper herausragt und sich entlang der Seitenwandfläche erstreckt.
  2. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Verbindungsschicht (1-30), die zwischen dem oberen Element und dem unteren Element angeordnet ist, um das obere Element mit dem unteren Element zu verbinden.
  3. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend ein äußeres Element (1-80), das das obere Element und das untere Element umgibt, und wobei das äußere Element Außenflächen des oberen Elements und des unteren Elements zugewandt ist, wobei ein Abstand (1-D) zwischen dem äußeren Element und dem sich erstreckenden Abschnitt besteht.
  4. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das untere Element ferner einen vorstehenden Abschnitt (1-22) umfasst, der in Richtung des äußeren Elements vorsteht, und der sich erstreckende Abschnitt an dem vorstehenden Abschnitt anliegt.
  5. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Breite des sich in radialer Richtung des Elastomers erstreckenden Abschnitts in einem Bereich von 0,05 mm bis 1,0 mm liegt.
  6. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend einen Schutzfilm (1-70), der auf der Seitenwandfläche des unteren Elements angeordnet ist und sich zwischen dem unteren Element und dem Elastomer befindet.
  7. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, ferner umfassend ein erstes Seitenwand-Schutzelement (1-54), das auf der Seitenwandfläche angeordnet ist und an den vorstehenden Abschnitt zum Schutz der Seitenwandfläche angrenzt.
  8. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7, ferner umfassend ein zweites Seitenwand-Schutzelement (1-56), das auf der Seitenwandfläche angeordnet ist und an das erste Seitenwand-Schutzelement zum Schutz der Seitenwandfläche angrenzt, wobei sich das zweite Seitenwand-Schutzelement zwischen dem vorstehenden Abschnitt und dem ersten Seitenwand-Schutzelement befindet.
  9. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Elastomer ferner mindestens eine Abschrägung (1-511) umfasst, die an einer Innenkante des Hauptkörpers ausgebildet ist, und die Abschrägung eine Fase oder eine Abrundung ist.
  10. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Länge des sich erstreckenden Abschnitts in axialer Richtung des Elastomers in einem Bereich von 0,3 mm bis 20 mm liegt.
  11. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Elastomer ein Fluorelastomer, ein Perfluorelastomer oder ein Fluorsilikonmaterial beinhaltet.
  12. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung (2-1) zum Halten eines Wafers (2-60), umfassend: ein oberes Element (2-10), das den Wafer hält und eine erste Seitenwandfläche (2-10A) aufweist; ein unteres Element (2-20), das das obere Element hält und eine zweite Seitenwandfläche (2-20A) aufweist; eine ringförmige Nut (2-40), die zwischen dem unteren Element und dem oberen Element und angrenzend an die erste Seitenwandfläche und die zweite Seitenwandfläche angeordnet ist; und ein Elastomer (2-50) mit einem Hauptkörper (2-51) und einem ersten sich erstreckenden Abschnitt (2-52, der mit dem Hauptkörper verbunden ist, wobei der Hauptkörper in der Nut angeordnet ist und der erste sich erstreckende Abschnitt aus dem Hauptkörper und der ersten Seitenwandfläche herausragt und sich entlang der ersten Seitenwandfläche erstreckt.
  13. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Elastomer ferner einen zweiten sich erstreckenden Abschnitt (2-53) umfasst, wobei der zweite sich erstreckende Abschnitt aus dem Hauptkörper und der zweiten Seitenwandfläche herausragt und sich entlang der zweiten Seitenwandfläche erstreckt.
  14. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12, ferner umfassend eine Verbindungsschicht (2-30), die zwischen dem oberen Element und dem unteren Element angeordnet ist, um das obere Element mit dem unteren Element zu verbinden.
  15. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12, die ferner ein äußeres Element (2-70) umfasst, das das obere Element und das untere Element umgibt, und wobei das äußere Element der ersten Seitenwandfläche des oberen Elements und der zweiten Seitenwandfläche des unteren Elements zugewandt ist, wobei ein Abstand zwischen dem äußeren Element und dem ersten sich erstreckenden Abschnitt besteht.
  16. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei das Elastomer ferner einen Block (2-54) umfasst, der an das äußere Element angrenzt.
  17. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei eine obere Fläche (2-52B) des ersten sich erstreckenden Abschnitts niedriger ist als eine obere Fläche (2-10B) des oberen Elements.
  18. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei eine Breite des ersten sich in radialer Richtung des Elastomers erstreckenden Abschnitts in einem Bereich von 0,05 mm bis 1,0 mm liegt.
  19. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei das Elastomer eine Fasenfläche (2-55) umfasst, ein Winkel zwischen der Fasenfläche und der zweiten Seitenwandfläche des unteren Elements besteht und der Winkel ein stumpfer Winkel ist.
  20. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei das Elastomer ferner eine gestufte Fläche (2-56) umfasst und die gestufte Fläche angrenzend an die Fasenfläche ist.
  21. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei das Elastomer ferner eine Abschrägung (2-521) umfasst, die an einer Außenkante des ersten sich erstreckenden Abschnitts ausgebildet ist, und die Abschrägung eine Fase oder eine Abrundung ist.
  22. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei das Elastomer ein Fluorelastomer, ein Perfluorelastomer oder ein Fluorsilikonmaterial umfasst.
  23. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung (3-1), umfassend: ein oberes Element (3-40), das einen Wafer (3-60) hält; ein unteres Element (3-20), das das obere Element hält; eine Schutzschicht (3-40), die auf den Außenflächen des oberen Elements und des unteren Elements gebildet ist; und ein austauschbares Elastomer (3-80), das die Schutzschicht umgibt, um das Ätzen der Schutzschicht zu verhindern.
  24. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 23, ferner umfassend eine Verbindungsschicht (3-30), die zwischen dem oberen Element und dem unteren Element angeordnet ist, um das obere Element mit dem unteren Element zu verbinden.
  25. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 23, die ferner ein äußeres Element (3-50) umfasst, das das obere Element und das untere Element umgibt, und wobei das äußere Element den Außenflächen des oberen Elements und des unteren Elements zugewandt ist, wobei ein Spalt zwischen dem äußeren Element und dem Elastomer gebildet ist.
  26. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 25, wobei das untere Element ferner einen vorstehenden Abschnitt (3-22) umfasst, der in Richtung des äußeren Elements vorsteht, und das Elastomer an dem vorstehenden Abschnitt anliegt.
  27. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 23, die ferner ein äußeres Element (3-50) umfasst, das das obere Element und das untere Element umgibt, und wobei das äußere Element gegenüber den Außenflächen des oberen Elements und des unteren Elements angeordnet ist, wobei das Elastomer ferner einen Block (3-84) umfasst, der mit dem äußeren Element in Kontakt steht.
  28. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Schutzschicht auf den Außenflächen des oberen Elements und des unteren Elements thermisch gespritzt ausgebildet ist.
  29. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 28, wobei die Schutzschicht keramische Materialien beinhaltet.
  30. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 29, wobei das Elastomer ein Fluorelastomer, ein Perfluorelastomer oder ein Fluorsilikonmaterial beinhaltet.
  31. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 29, wobei das Elastomer ferner eine Abschrägung (3-81) umfasst, die an einer Innenkante des Elastomers ausgebildet ist und an dem unteren Element anliegt, und die Abschrägung eine Fase oder eine Abrundung ist.
  32. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 29, wobei die obere Fläche des Elastomers niedriger ist als die des oberen Elements.
  33. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 29, wobei eine Breite des Elastomers in radialer Richtung des Elastomers in einem Bereich von 0,2 mm bis 2,0 mm liegt.
  34. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 29, wobei das Elastomer einen länglichen Querschnitt umfasst und eine Länge des Querschnitts in axialer Richtung zwischen 3 mm und 20 mm liegt.
  35. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 34, ferner umfassend eine Vielzahl von Elastomeren, die aneinanderstoßen und entlang einer axialen Richtung angeordnet sind, und die Elastomere umgeben die Schutzschicht, um zu verhindern, dass die Schutzschicht geätzt wird.
  36. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung (4-1) zum Halten eines Wafers (4-60), umfassend: ein oberes Element (4-10), das den Wafer hält und eine erste Seitenwandfläche (4-10A) aufweist; ein unteres Element (4-20), das das obere Element hält und eine zweite Seitenwandfläche (4-20A) aufweist, wobei eine Nut (4-40) zwischen dem unteren Element und dem oberen Element gebildet ist und die Nut zwischen der ersten Seitenwandfläche und der zweiten Seitenwandfläche angeordnet ist; und ein Elastomer (4-50), das in der Nut angeordnet ist und einen Hauptkörper und einen Positionierungsabschnitt (4-52) aufweist, wobei ein Spalt zwischen dem Positionierungsabschnitt und dem oberen Element gebildet ist und ein weiterer Spalt zwischen dem Positionierungsabschnitt und dem unteren Element gebildet ist.
  37. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 36, wobei der Hauptkörper ferner mindestens einen Dichtungsabschnitt (4-54) umfasst, der entlang einer axialen Richtung des Elastomers aus dem Hauptkörper herausragt, und der Dichtungsabschnitt an dem oberen Element und dem unteren Element anliegt.
  38. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 37, wobei die Breite des Dichtungsabschnitts in axialer Richtung des Elastomers größer ist als die der Nut.
  39. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 36, die ferner ein äußeres Element (4-70) umfasst, das das obere Element und das untere Element umgibt und gegenüber der ersten Seitenwandfläche des oberen Elements und der zweiten Seitenwandfläche des unteren Elements angeordnet ist, wobei ein Abstand zwischen dem äußeren Element und dem Elastomer größer ist als ein Abstand zwischen dem äußeren Element und der ersten Seitenwandfläche oder zwischen dem äußeren Element und der zweiten Seitenwandfläche.
  40. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 36, wobei das Elastomer ferner einen sich erstreckenden Abschnitt (4-55) umfasst, der aus dem Hauptkörper herausragt, der sich aus der ersten Seitenwandfläche und/oder der zweiten Seitenwandfläche herausragt und sich entlang der ersten Seitenwandfläche und/oder der zweiten Seitenwandfläche erstreckt.
  41. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 40, ferner umfassend eine Verbindungsschicht (4-30), die sich zwischen dem oberen Element und dem unteren Element befindet, um das obere Element mit dem unteren Element zu verbinden.
  42. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 40, wobei der Positionierungsabschnitt ferner zwei Seiten umfasst, die im Wesentlichen parallel zueinander und dem oberen Element bzw. dem unteren Element zugewandt sind.
  43. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 40, wobei eine Nuttiefe der Nut in einer radialen Richtung und eine Nutenbreite der Nut in einer axialen Richtung ist und ein Tiefen-Breiten-Verhältnis der Nut in einem Bereich von etwa 3:1 bis etwa 20:1 liegt.
  44. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 40, wobei das Elastomer ferner mindestens eine Abschrägung (4-51C, 4-52C) umfasst, die am Hauptkörper und am Positionierungsabschnitt ausgebildet ist, und die Abschrägung dem oberen Element und/oder dem unteren Element zugewandt ist.
  45. Halbleiter-Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 40, wobei das Elastomer ein Fluorelastomer, ein Perfluorelastomer oder ein Fluorsilikonmaterial beinhaltet.
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