TWI817061B - 電感耦合型等離子處理設備及其蓋體、介電窗溫控方法 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及一種電感耦合型等離子處理設備及其蓋體、介電窗溫控方法。用於電感耦合型等離子處理設備的蓋體固定在介電窗上且對應所述介電窗的一面形成溝槽，所述溝槽用於容納流體。本發明通過溝槽中的流體對介電窗進行控溫，以達到控溫精度高且穩定的功效。
Description
本發明涉及半導體領域的裝置，特別涉及一種電感耦合型等離子處理設備及其蓋體、介電窗溫控方法。
等離子處理設備是由諸多技術(其包含：蝕刻、物理汽相沉積(PVD)、化學汽相沉積(CVD)、離子注入、及光阻移除)使用於處理基板。
而，等離子處理中所使用的等離子處理設備的其中一種類型包含電感耦合型等離子處理設備，其腔室與電感線圈中是以介電窗隔開，習知介電窗的控溫方式是通過將加熱的熱空氣直接吹介電窗，使得介電窗加熱不均勻，而且等離子處理設備的整個外部空間都會被熱空氣加熱，從而影響其他電子器件的性能。
本發明的目的在於提供一種電感耦合型等離子處理設備及其蓋體、介電窗溫控方法，用以解決前述背景技術中所面臨的問題。
為了達到上述目的，本發明的第一技術方案是提供一種用於電感耦合型等離子處理設備的蓋體，蓋體固定在介電窗上且對應介電窗的一面形成溝槽，溝槽用於容納流體。
可選地，溝槽的兩端具有通口，兩個通口形成在蓋體的周緣。
可選地，溝槽的兩端具有通口，其中一個通口形成在蓋體的中央，另一個通口形成在蓋體的周緣。
可選地，溝槽的形狀呈螺旋狀。
可選地，溝槽的形狀呈放射狀。
可選地，蓋體的材料是陶瓷、石英、有機玻璃或特夫綸。
為了達到上述目的，本發明的第二技術方案是提供一種電感耦合型等離子處理設備，其包括介電窗、蓋體、電感線圈、流體供應裝置。蓋體固定在介電窗上且對應介電窗的一面形成溝槽，溝槽用於容納流體。電感線圈設置在蓋體上方。流體供應裝置連結溝槽的一端，用於向溝槽提供流體。
可選地，電感耦合型等離子處理設備還包括溫度感測器和溫度控制器；溫度感測器設置在蓋體中，並且生成對應蓋體溫度的溫度資料；溫度控制器用於接收溫度資料，並且依據溫度資料控制流體供應裝置所供應的流體的參數。
可選地，參數是溫度、流速或加熱功率。
可選地，流體是空氣、水或熱傳導液。
可選地，溝槽的兩端具有通口，兩個通口形成在蓋體的周緣。
可選地，溝槽的兩端具有通口，其中一個通口形成在蓋體的中央，另一個通口形成在蓋體的周緣。
可選地，溝槽的形狀呈螺旋狀。
可選地，溝槽的形狀呈放射狀。
可選地，蓋體的材料是陶瓷、石英、有機玻璃或特夫綸。
為了達到上述目的，本發明的第三技術方案是提供一種電感耦合型等離子處理設備的介電窗溫控方法，電感耦合型等離子處理設備包括介電窗；蓋體，蓋體固定在介電窗上且對應介電窗的一面形成溝槽，溝槽用於容納流體；溫度感測器，溫度感測器設置在蓋體上；以及溫度控制器，溫度控制器用於接收溫度資料；電感耦合型等離子處理設備的介電窗溫控方法包括下列步驟：通過溫度感測器生成對應蓋體溫度的溫度資料；以及通過溫度控制器依據溫度資料控制流體供應裝置所供應的流體的參數。
與習知技術相比，本發明中通過流體在介電窗與蓋體之間的溝槽內部流通，以達到控溫精度高且穩定的功效，且由於是在溝槽內部流通，從而不會影響到外部器件。
為利瞭解本發明的特徵、內容與優點及其所能達成的功效，茲將本發明配合附圖，並以實施方式的表達形式詳細說明如下，而其中所使用的附圖，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後的真實比例與精准配置，故不應就所附的附圖式的比例與配置關係解讀、局限本發明於實際實施上的權利範圍。
請參閱圖1至圖3；圖1是本發明的用於電感耦合型等離子處理設備的蓋體的第一示意圖；圖2是本發明的用於電感耦合型等離子處理設備的蓋體的第二示意圖；圖3是本發明的用於電感耦合型等離子處理設備的蓋體的第三示意圖。如圖所示，本發明提供一種用於電感耦合型等離子處理設備的蓋體110，所述蓋體110用以固定在介電窗120上且對應介電窗120的一面形成溝槽111，溝槽111用於容納流體。
如圖1所示，溝槽111的兩端可具有通口112，兩個通口112可形成在蓋體的周緣。
另一方面，如圖2所示，溝槽111的兩端的通口112，也可以是其中一個通口112形成在蓋體110的中央，另一個通口112形成在蓋體110的周緣。然上述僅為舉例，並不以此為限。
而上述的溝槽111兩端通口112，其中一個通口112是流體輸入口；另一個通口112則為流體輸出口；其中，流體為氣體時，流體輸入口連接流體供應裝置，流體輸出口則可以接入工廠排氣或作為熱源去加熱其他備件；若流體為水或熱傳導液時，則兩端連結流體供應裝置。
此外，本發明並不限定溝槽的形狀；如圖2所示，溝槽的形狀可呈螺旋狀。如圖3所示，溝槽的形狀也可以呈放射狀。
補充一提的是，蓋體110的材料可以是陶瓷、石英、有機玻璃或特夫綸。
請參閱圖4及圖5，圖4是本發明的電感耦合型等離子處理設備的示意圖；圖5是本發明的電感耦合型等離子處理設備的方塊圖。如圖所示，本發明提供一種電感耦合型等離子處理設備100，其包括介電窗120、蓋體110、電感線圈130、流體供應裝置140。
上述提到的蓋體110用以固定在介電窗120上，且對應介電窗120的一面形成溝槽111(如圖1至圖3所示)，溝槽111用於容納流體。其中，蓋體110的材料可以是陶瓷、石英、有機玻璃或特夫綸。而，溝槽111的兩端可具有通口112，兩個通口112可形成在蓋體110的周緣；或是其中一個通口112形成在蓋體110的中央，另一個通口112形成在蓋體110的周緣。另一方面，溝槽111的形狀可呈螺旋狀或放射狀，前述形狀僅為舉例，並不以此為限。
電感線圈130設置在蓋體110上方；蓋體110是非金屬的，所以電感線圈130可以與蓋體110接觸，或者在兩者之間也可以具有間隙。其中，電感線圈130用以電離電感耦合型等離子處理設備100的反應腔室170中的工藝氣體以形成等離子體，從而生成的等離子體將刻蝕反應腔室170中的基片。
而，流體供應裝置140則連結溝槽111的一端，用於向溝槽111提供流體。
進一步地，電感耦合型等離子處理設備100還包括溫度感測器150和溫度控制器160；溫度感測器150設置在蓋體110中，並且生成對應蓋體溫度的溫度資料；溫度控制器160連結溫度感測器150及流體供應裝置140，其用於接收溫度資料，並且依據溫度資料控制流體供應裝置140所供應的流體的參數。
其中，參數是溫度、流速或加熱功率。
另一方面，流體可以是空氣，也可以是水或熱傳導液，在此並不予以限定；當流體是空氣時，則由流體供應裝置140供應熱空氣，使熱空氣在蓋體110與介電窗120之間的溝槽111裡快速流通，從而將介電窗120加熱，進一步地可輔以在蓋體110中安裝溫度感測器150，通過溫度感測器150連結溫度控制器160，從而控制流體供應裝置140調整進入溝槽的熱空氣的流速或加熱空氣的功率，以達到控制一定的介電窗溫度。此時，溝槽111的另外一端可以接入工廠排氣或作為熱源去加熱其他備件。
此外，當介電窗120上有電感線圈RF功率載入的時候，介電窗120也會被加熱，這樣溫度感測器150將會感知到介電窗120上的溫度變化，從而通過控制熱空氣的流速或者降低加熱空氣的功率來達到介電窗120溫度控制的穩定性。
當流體是水或熱傳導液時，溝槽111的兩端可連結流體供應裝置140以接入控溫的熱傳導液，熱傳導液由流體供應裝置140提供，流體供應裝置140可包含溫度控制裝置(如冷卻器或熱交換器)；從而通過熱傳導液使介電窗120達到一定的設定溫度。
請參閱圖6，其為圖6是本發明的電感耦合型等離子處理設備的介電窗溫控方法的流程圖。如圖所示，本發明的第三實施例是提供一種電感耦合型等離子處理設備的介電窗溫控方法，電感耦合型等離子處理設備包括介電窗；蓋體，蓋體固定在介電窗上且對應介電窗的一面形成溝槽，溝槽用於容納流體；溫度感測器，溫度感測器設置在蓋體上；以及溫度控制器，溫度控制器用於接收溫度資料；電感耦合型等離子處理設備的介電窗溫控方法包括下列步驟：
在步驟S61中：通過溫度感測器生成對應蓋體溫度的溫度資料。
在步驟S62中：通過溫度控制器依據溫度資料控制流體供應裝置所供應的流體的參數。
與習知技術相比，本發明中通過流體在介電窗與蓋體之間的溝槽內部流通，以達到控溫精度高且穩定的功效，且由於是在溝槽內部流通，從而不會影響到外部器件。
儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的申請專利範圍來限定。
100:電感耦合型等離子處理設備
110:蓋體
111:溝槽
112:通口
120:介電窗
130:電感線圈
140:流體供應裝置
150:溫度感測器
160:溫度控制器
170:反應腔室
S61,S62:步驟
圖1是本發明的用於電感耦合型等離子處理設備的蓋體的第一示意圖；
圖2是本發明的用於電感耦合型等離子處理設備的蓋體的第二示意圖；
圖3是本發明的用於電感耦合型等離子處理設備的蓋體的第三示意圖；
圖4是本發明的電感耦合型等離子處理設備的示意圖；
圖5是本發明的電感耦合型等離子處理設備的方塊圖；
圖6是本發明的電感耦合型等離子處理設備的介電窗溫控方法的流程圖。
110:蓋體
111:溝槽
112:通口
Claims (9)
- 一種電感耦合型等離子處理設備，包括：一介電窗；一蓋體，該蓋體固定在該介電窗上且對應該介電窗的一面形成一溝槽，該溝槽用於容納一用於控制該介電窗的溫度的流體，該蓋體為非金屬材料；一電感線圈，該電感線圈設置在該蓋體上方；以及一流體供應裝置，該流體供應裝置連結該溝槽的一端，用於向溝槽提供該流體；其中還包括一溫度感測器和一溫度控制器；該溫度感測器設置在該蓋體中，並且生成對應該蓋體溫度的一溫度資料；該溫度控制器用於接收該溫度資料，並且依據該溫度資料控制該流體供應裝置所供應的該流體的參數。
- 如請求項1所述之電感耦合型等離子處理設備，其中該參數是溫度、流速或加熱功率。
- 如請求項1所述之電感耦合型等離子處理設備，其中該流體是空氣、水或熱傳導液。
- 如請求項1所述之電感耦合型等離子處理設備，其中該溝槽的兩端分別具有一通口，上述兩個通口形成在該蓋體的周緣。
- 如請求項1所述之電感耦合型等離子處理設備，其中該溝槽的兩端分別具有一通口，其中一個該通口形成在該蓋體的中央，另一個該通口形成在該蓋體的周緣。
- 如請求項1所述之電感耦合型等離子處理設備，其中該溝槽 的形狀呈螺旋狀。
- 如請求項1所述之電感耦合型等離子處理設備，其中該溝槽的形狀呈放射狀。
- 如請求項1所述之電感耦合型等離子處理設備，其中該蓋體的材料是陶瓷、石英、有機玻璃或特夫綸。
- 一種電感耦合型等離子處理設備的介電窗溫控方法，該電感耦合型等離子處理設備包括：一介電窗；一蓋體，該蓋體固定在該介電窗上且對應該介電窗的一面形成一溝槽，該溝槽用於容納一流體；一溫度感測器，該溫度感測器設置在該蓋體上；以及一溫度控制器，該溫度控制器用於接收溫度資料；其中該方法包括下列步驟：通過該溫度感測器生成對應該蓋體溫度的一溫度資料；以及通過該溫度控制器依據該溫度資料控制一流體供應裝置所供應的該流體的參數。
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