TWM526754U - 具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統 - Google Patents

Description

具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統

本創作關於一種在電漿處理時使基板放置的托盤單元及系統。

一般而言，為了基板蝕刻而使用電漿。

產生電漿的電漿處理裝置由腔、安裝於這種腔的外側上部的天線及使基板放置於腔內部的卡盤構成，借助於天線供應的高頻，在腔內部形成電漿，使得可對放置於卡盤的基板進行加工。

但是，由於這種電漿加工裝置是在卡盤上放置一個基板並加工，因而當加工複數個基板時，作業需要較長時間，存在生產率降低的問題。

最近，為了使得能夠同時加工複數個基板，正在開發一種技術，用夾具固定可以在卡盤上部放置複數個基板的圓盤形狀的托盤，同時加工複數個基板，從而改善所述問題。

另一方面，電漿加工裝置根據源極的結構，具有原子、離子的量、離子具有的能量集中於中央部或邊緣部的傾向。

因此，在蝕刻步驟時，不僅托盤的中央部與邊緣部溫度相異，而且中央部及邊緣部的蝕刻速度也不同，存在基板的均勻度（uniformity）降低的問題。

例如，在蝕刻步驟時，如果中央部的溫度高於邊緣部的溫度，則位於中央部的基板與位於邊緣部的基板產生均勻度差，以往為了解決這種問題，使用將卡盤的中央部與邊緣部的溫度控制為不同而使溫度均勻的方法。

但是，習知技術存在的問題是，根據基板的大小、種類，中央部及邊緣部區域不同，在變更基板時，蝕刻裝備的主要部件每次需要更換卡盤。

另外，如果更換卡盤，則設置步驟需要較長時間，需要過多的費用，在此過程中無法進行蝕刻步驟，存在生產率低下的問題。

作為所述背景技術而說明的事項只是為了增進對本創作的背景的理解，不得視為承認其屬於所屬技術領域中具有通常知識者已經瞭解的習知技術。

現有技術文獻：

專利文獻：

（專利文獻1） KR 10-2012-0097667（2012.09.05）。

本創作的目的在於提供一種無需更換卡盤便能夠調節位於中央部及邊緣部的基板的溫度的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統。

旨在達成這種目的的本創作的具有溫度調節功能的托盤單元包括：下板，其以能夠使氣體流動的方式沿垂直方向形成有第二熱傳遞氣體流道，與所述第二熱傳遞氣體流道分開地形成有溫度調節部，在所述第二熱傳遞氣體流道上放置有基板；以及上板，其以能夠使氣體流動的方式安裝於所述下板上，以使所述基板的平面能夠暴露於電漿的方式形成有孔。

較佳者，本創作的所述溫度調節部是形成於所述下板上的另外的空間。

較佳者，本創作的所述溫度調節部在所述下板的中央部底面以凹陷的槽形狀形成。

較佳者，本創作的所述溫度調節部在所述下板的邊緣部底面以凹陷的槽形狀形成。

較佳者，本創作的所述下板包括中央部和從所述中央部上端向兩側延長形成的邊緣部，具有「T」字形截面，所述上板包括形成有所述孔的水平部、從所述水平部的兩端沿垂直方向延長形成的垂直部，所述溫度調節部在所述邊緣部，由所述垂直部和所述下板以槽形狀形成。

較佳者，本創作的所述下板還包括從底面垂直地向下方延長形成的至少一輔助壁，所述輔助壁分割所述溫度調節部。

旨在達成這種目的的本創作的基板放置系統包括：卡盤，其形成有第一熱傳遞氣體流道及與所述第一熱傳遞氣體流道分開的溫度調節流體流動通道；下板，其以使從所述第一熱傳遞氣體流道供應的氣體能夠流動的方式沿垂直方向形成有第二熱傳遞氣體流道，且與所述第二熱傳遞氣體流道分開地形成有溫度調節部，安裝於所述卡盤，且在所述第二熱傳遞氣體流道上放置基板；以及上板，其以使所述基板的平面能夠暴露於電漿的方式形成有孔。

較佳者，在本創作沿所述基板的寬度方向隔開既定間隔形成有複數個所述溫度調節流體流動通道，還包括控制部，所述控制部根據所述基板的溫度來調節通過所述溫度調節流體流動通道的流體的溫度或流體的流量，來調節所述卡盤的溫度，所述控制部同時調節通過所述複數個溫度調節流體流動通道的流體的溫度及流體的流量。

較佳者，本創作的所述溫度調節部是在所述下板上形成的另外的空間。

較佳者，本創作的所述第一熱傳遞氣體流道沿垂直方向形成，所述溫度調節部在所述下板的中央部底面以凹陷的槽形狀形成。

較佳者，本創作的所述第一熱傳遞氣體流道沿垂直方向形成，所述溫度調節部在所述下板的邊緣部底面以凹陷的槽形狀形成。

較佳者，本創作的所述下板包括中央部和從所述中央部上端向兩側延長形成的邊緣部，具有「T」字形截面，所述上板包括形成有所述孔的水平部、從所述水平部的兩端沿垂直方向延長形成的垂直部，所述溫度調節部在所述邊緣部，由所述垂直部和所述下板以槽形狀形成。

較佳者，本創作的所述下板還包括從底面垂直地向下方延長形成的至少一輔助壁，所述輔助壁分割所述溫度調節部。

根據本創作，可以得到如下效果：

第一，不需要根據基板的大小及種類而更換卡盤。

第二，具有能夠節省更換及設置卡盤的時間的優點。

第三，生產率得到改善。

第四，能夠節省費用。

本創作的目的、特定的優點及新特徵從與圖式相關的以下詳細說明和實施例中將更加明確。在本說明書中，需要注意的是，在向各圖的構成要素賦予元件符號方面，限於相同的構成要素，即使表示於不同圖式上，也盡可能使得具有相同的符號。另外，第一、第二等術語雖然可以用於說明多樣的構成要素，但所述構成要素不由所述術語限定。所述術語只用於把一個構成要素區別於其它構成要素的目的。另外，在說明本創作方面，當判斷認為對相關習知技術的具體說明可能不必要地混淆本創作的要旨時，省略其詳細說明。

下面參照圖式，詳細說明本創作的實施例。

圖1是表示本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的第一實施例的圖。

如圖1所示，本創作的具有溫度調節功能的托盤單元包括下板20及上板40，利用其的基板放置系統包括卡盤10、下板20及上板40。

在卡盤10中，沿上下方向形成有第一熱傳遞氣體流道12，在其內部，形成有與第一熱傳遞氣體流道12的形成方向正交的複數個溫度調節流體流動通道14。

複數個溫度調節流體流動通道14可以隔開既定間隔設置，也可以根據設計者的意圖，改變其間隔而設置。

溫度調節流體流動通道14也可以相互連接複數個。

在連接有溫度調節流體流動通道14的情況下，從一側供應溫度調節流體，而循環了溫度調節流體流動通道14的溫度調節流體從另一側排出。

通過第一熱傳遞氣體流道12供應的熱傳遞氣體主要使用氦（He）氣體，但也可以根據設計的意圖，使用各種非活性氣體。

下板20放置並固定於卡盤10，在其平面上可以放置複數個基板W。

另外，在下板20中，沿垂直方向形成有第二熱傳遞氣體流道22，以便從第一熱傳遞氣體流道12供應的熱傳遞氣體能夠流動，這種第二熱傳遞氣體流道22既可以位於與所述第一熱傳遞氣體流道12同一假想垂直線上，也可以位於互不相同的假想垂直線上。

第二熱傳遞氣體流道22即使位於與第一熱傳遞氣體流道12互不相同的假想垂直線上，熱傳遞氣體還是可以沿著在下板20的底面與卡盤10的平面之間形成的細微隙縫流動。

在第二熱傳遞氣體流道22上，放置所述基板W。

在下板20中，與第二熱傳遞氣體流道22分開地形成有溫度調節部30，在上板40中形成有孔，使得基板W平面可以暴露於電漿。

另一方面，本創作的具有溫度調節功能的基板放置系統還可以包括控制部50。

如上所述，溫度調節流體流動通道14可以沿基板W的寬度方向隔開既定間隔設置複數個，控制部50根據基板W的溫度，調節通過溫度調節流體流動通道14的流體的溫度或流體的量，從而調節卡盤10的溫度。

控制部50也可以同時調節流體的溫度及流體的量。

溫度調節部30可以是在所述下板20上形成的另外的空間，其可以在下板20的中央部C底面以凹陷的槽形狀形成。

當位於中央部C的基板W的溫度比位於邊緣部E的基板W的溫度高時，控制部50把通過溫度調節流體流動通道14的流體的溫度調節為低於上板40或基板W的溫度，下板20的中央部C由於厚度比邊緣部E薄，熱阻抗小，因而溫度迅速降低，相反地，邊緣部E由於厚度比中央部C厚，熱阻抗大，因而溫度緩慢降低。

結果，中央部C與邊緣部E的溫度實現均衡，位於中央部C的基板W與位於邊緣部E的基板W的蝕刻速度變得相同，基板W的均勻度得到改善。

當位於中央部C的基板W的溫度比位於邊緣部E的基板W的溫度低時，控制部50把通過溫度調節流體流動通道14的流體的溫度調節為高於上板40或基板W的溫度，由於所述中央部C及邊緣部E的熱阻抗差，中央部C溫度迅速上升，而邊緣部E溫度緩慢上升，實現溫度均衡。

如圖2所示，根據本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的第二實施例，溫度調節部30也可以在下板20的邊緣部E底面以凹陷的槽形狀形成。

另一方面，圖3是表示本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的第三實施例的圖，圖4是表示第四實施例的圖。

如圖3及圖4所示，本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的上板40可以包括：水平部42，其形成有孔，使得基板W可以暴露於電漿；垂直部44，其從水平部42的兩端沿垂直方向延長形成，其末端與卡盤10的平面相接，其內側面與水平部42的側面相接。

圖5是本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的第五實施例。

本創作的具有溫度調節功能的基板放置系統包括上板40、下板20、溫度調節部30、控制部50，與所述本創作的一個實施例及另一實施例相同的構成用所述說明替代，只以區別點為中心進行說明。

根據本創作的具有溫度調節功能的基板放置系統的又一實施例，下板20包括中央部C和從這種中央部C上端向兩側延長形成的邊緣部E，形成為整體上具有「T」字形截面。

上板40包括：水平部42，其可以形成有孔，使基板W可以暴露於電漿；垂直部44，其從水平部42的兩端沿垂直方向延長形成，其末端與卡盤10的平面相接，其內側面與水平部42的側面相接。

溫度調節部30在邊緣部E，由垂直部44與下板20以槽形狀形成。

當位於中央部C的基板W的溫度比位於邊緣部E的基板W的溫度高時，控制部50把通過溫度調節流體流動通道14的流體的溫度調節為高於上板40或基板W溫度，下板20的邊緣部E由於厚度比中央部C薄，熱阻抗小，因而溫度迅速上升，相反地，中央部C由於厚度比邊緣部E厚，熱阻抗大，因而溫度緩慢上升。

結果，中央部C與邊緣部E的溫度實現均衡，位於中央部C的基板W與位於邊緣部E的基板W的蝕刻速度變得相同，基板W的均勻度得到改善。

當位於中央部C的基板W的溫度比位於邊緣部E的基板W的溫度低時，控制部50把通過溫度調節流體流動通道14的流體的溫度調節為低於上板40或基板W的溫度，由於所述中央部C及邊緣部E的熱阻抗差，中央部C溫度緩慢降低，邊緣部E溫度迅速降低，因而實現溫度均衡。

另一方面，如圖1至圖5所示，下板20邊緣部E的下端與卡盤10或上板40邊緣部E的下端與卡盤10用密封部件P密閉，密封部件P可以使用O型環等多樣的部件。

圖6是表示本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的第六實施例的圖，圖7是表示本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的第七實施例的圖，圖8是表示本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的第八實施例的圖。

如圖6至圖8所示，本創作的具有溫度調節功能的托盤的下板20還可以包括從下板20的底面垂直地向下方延長形成的一個以上的輔助壁24，以便令與溫度調節部30相應的空間可以分割成一個以上。

借助於輔助壁24，下板20的溫度調節部30分割成一個以上，從截面上觀察時，可以隔開既定間隔形成有複數個凹陷的槽。即，溫度調節部30在下板20的中央部C以圓形的槽形成，或在下板20的邊緣部E以環狀的槽形成，借助於對其進行分割的輔助壁24，形成一個以上的環狀的槽，從而可以形成複數個所述的溫度調節部30。

以上藉由具體實施例，詳細說明了本創作，但這是為了具體說明本創作，並不限定於本創作的具有溫度調節功能的基板放置系統，可以在本創作的技術思想內，由所屬技術領域中具有通常知識者進行變更或改良，而這是不言而喻的。

本創作的單純變形乃至變更，均屬於本創作的領域，根據附帶的申請專利範圍，本創作的具體保護範圍將會明確。

10‧‧‧卡盤
12‧‧‧第一熱傳遞氣體流道
14‧‧‧溫度調節流體流動通道
20‧‧‧下板
22‧‧‧第二熱傳遞氣體流道
24‧‧‧輔助壁
30‧‧‧溫度調節部
40‧‧‧上板
42‧‧‧水平部
44‧‧‧垂直部
50‧‧‧控制部
C‧‧‧中央部
E‧‧‧邊緣部
P‧‧‧密封部件
W‧‧‧基板

圖1是表示本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的第一實施例的圖。 圖2是表示本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的第二實施例的圖。 圖3是表示本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的第三實施例的圖。 圖4是表示本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的第四實施例的圖。 圖5是表示本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的第五實施例的圖。 圖6是表示本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的第六實施例的圖。 圖7是表示本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的第七實施例的圖。 圖8是表示本創作的具有溫度調節功能的托盤單元及利用其的基板放置系統的第八實施例的圖。

10‧‧‧卡盤

12‧‧‧第一熱傳遞氣體流道

14‧‧‧溫度調節流體流動通道

20‧‧‧下板

22‧‧‧第二熱傳遞氣體流道

30‧‧‧溫度調節部

40‧‧‧上板

42‧‧‧水平部

50‧‧‧控制部

C‧‧‧中央部

E‧‧‧邊緣部

P‧‧‧密封部件

W‧‧‧基板

Claims (13)

1. 一種具有溫度調節功能的托盤單元，其包括： 一下板，其以能夠使氣體流動的方式沿垂直方向形成有一第二熱傳遞氣體流道，與該第二熱傳遞氣體流道分開地形成有一溫度調節部，且在該第二熱傳遞氣體流道上放置有一基板；以及 一上板，其以能夠覆蓋該下板的方式安裝於該下板上，且以使該基板的平面能夠暴露於電漿的方式形成有一孔。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有溫度調節功能的托盤單元，其中該溫度調節部是形成於該下板上的另外的空間。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具有溫度調節功能的托盤單元，其中該溫度調節部在該下板的一中央部底面以凹陷的槽形狀形成。
4. 如申請專利範圍第2項所述之具有溫度調節功能的托盤單元，其中該溫度調節部在該下板的一邊緣部底面以凹陷的槽形狀形成。
5. 如申請專利範圍第2項所述之具有溫度調節功能的托盤單元，其中 該下板包括一中央部和從該中央部上端向兩側延長形成的一邊緣部，具有T字形截面， 該上板包括形成有該孔的一水平部、從該水平部的兩端沿垂直方向延長形成的一垂直部， 該溫度調節部在該邊緣部，由該垂直部和該下板以槽形狀形成。
6. 如申請專利範圍第2至5項中之任一項所述之具有溫度調節功能的托盤單元，其中 該下板進一步包括從底面垂直地向下方延長形成的至少一輔助壁， 該至少一輔助壁分割該溫度調節部。
7. 一種基板放置系統，其包括： 一卡盤，其形成有一第一熱傳遞氣體流道及與該第一熱傳遞氣體流道分開的一溫度調節流體流動通道； 一下板，其以使從該第一熱傳遞氣體流道供應的氣體能夠流動的方式沿垂直方向形成有一第二熱傳遞氣體流道，且與該第二熱傳遞氣體流道分開地形成有一溫度調節部，安裝於該卡盤，且在該第二熱傳遞氣體流道上放置一基板；以及 一上板，其以使該基板的平面能夠暴露於電漿的方式形成有一孔。
8. 如申請專利範圍第7項所述之基板放置系統，其中 沿該基板的寬度方向隔開既定間隔形成有複數個該溫度調節流體流動通道， 進一步包括一控制部，該控制部根據該基板的溫度，調節通過該溫度調節流體流動通道的流體的溫度或流體的流量來調節該卡盤的溫度， 該控制部同時調節通過複數個該溫度調節流體流動通道的流體的溫度及流體的流量。
9. 如申請專利範圍第8項所述之基板放置系統，其中該溫度調節部是在該下板上形成的另外的空間。
10. 如申請專利範圍第8項所述之基板放置系統，其中 該第一熱傳遞氣體流道沿垂直方向形成， 該溫度調節部在該下板的中央部底面以凹陷的槽形狀形成。
11. 如申請專利範圍第8項所述之基板放置系統，其中 該第一熱傳遞氣體流道沿垂直方向形成， 該溫度調節部在該下板的邊緣部底面以凹陷的槽形狀形成。
12. 如申請專利範圍第8項所述之基板放置系統，其中 該下板包括一中央部和從該中央部上端向兩側延長形成的一邊緣部，具有T字形截面， 該上板包括形成有該孔的一水平部、從該水平部的兩端沿垂直方向延長形成的一垂直部， 該溫度調節部在該邊緣部，由該垂直部和該下板以槽形狀形成。
13. 如申請專利範圍第9至12項中之任一項所述之基板放置系統，其中 該下板進一步包括從底面垂直地向下方延長形成的至少一輔助壁， 該至少一輔助壁分割該溫度調節部。