设有双层冷却剂流管的静电夹头控温装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种静电夹头的温控装置。所述的装置包括一个静电夹头，其包括一个第一流管和一个第二流管，这两个流管是作为冷却剂循环的一个流管部分，所述的第一流管是设置在静电夹头内部的外圆周区域中，而第二流管是设置在整个静电夹头的内部区域，和一个或多个将第一流管或第二流管中的冷却剂控制为不同温度的冷却器。这两个流管成上/下两层地设置在静电夹头内，因此它可以分别控制晶片中心部分和边缘部分的温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种静电夹头的控温装置。本专利技术尤其涉及设有一个设有双层冷却剂 流管的静电夹头控温装置，它在整个静电夹头的内部形成一个平面螺旋形的第一静电夹头 流管，并在静电夹头内部的外表面区形成一个螺旋形的第二静电夹电流管，由于这两个流 管成上/下两层，因此它可以分别控制晶片中心部分和边缘部分的温度。
技术介绍
在制备晶片表面上的一个导电层和一个绝缘层时，控制一个电子电路设备通常可 以获得一个半导体设备，其中一个静电夹头的静电力将晶片固定。静电夹头除了固定晶片， 还用作一个等离子体发生电极。当一个内腔中产生的离子及类似物在一个半导体底板上加 速并射出时，由于离子及其类似物的动能转化为热能，因此半导体底板的温度会升高。这样 晶片的热能改变会降低晶片临界尺寸(CD)的离差。因此，静电夹头通常会设有一个温度控 制系统。这个温度控制系统可以是一个冷却器，也可以是一个冷却器与一个加热器的组合。使用一个冷却器和一个加热器的组合来控制温度可以有利地独立控制晶片中心 部分和边缘部分，由于替换了加热器，静电夹头的设计和制造方法变得复杂，如果在一个氧 化物蚀刻过程中使用高偏置电源，那么所述的加热器被破坏或者是一个无线电频率(RF) 干扰会使控制变得复杂和困难。此外，如果使用一种冷却器，那么会有一个问题是无法实现均勻性，并且不能迅速 地控制晶片的整个温度。尤其是如果一个⑶小于30nm，一个半导体的制造方法会变得复 杂，此外一个过程的控制要求非常精确地控制。因此，如果仅使用一个冷却器是无法实现精 确控制的。如一个实例是一个间隔图形技术(SPT)或一个双图形技术(DPT)。如果有一个 无定形碳层(ACL)或者多晶硅薄膜，那么现有的SPT方法就可以在40°C以上的高温下实现。 如果有一个氧化物薄膜，那么现有的SPT方法就可以在40°C以下的低温下实现。因此，如果 成功蚀刻每个层时，由于所有过程都是在相同的温度下完成的，所以就无法获得需要的蚀 刻特性。因此，为了在实现一个原位方法同时不会让晶片脱出内腔，需要根据蚀刻过程中薄 膜的种类和质量，在短时间内迅速改变静电夹头的温度，此外如果仅使用一个冷却器来控制静电夹头的温度，那么就无法分别控制晶片中 心部分和边缘部分的温度。即需要在CD小于或等于40nm时，将CD分布控制在小于或等于 2nm，但是在CD小于或等于30nm时，CD分布会降低到小于或等于lnm。
技术实现思路
本专利技术的一个优选实施方面是解决至少一个上述问题和/或缺点，提供至少一种 下述优点。因此，本专利技术的一个优选实施方面是提供一种静电夹头的控温装置，其包括一个 双层冷却剂流管，因此它可以分别控制晶片中心和边缘部分的温度。3本专利技术的另一个优选实施方面是提供一种静电夹头的控温装置，其包括一个双层 冷却剂流管，它可以在过程发展中迅速改变静电夹头的温度。因此本专利技术一方面提供了静电夹头的控温装置。所述的装置可以包括一个静电夹 头，一个或多个冷却器。所述的静电夹头包括一个第一流管和一个第二流管，它们在冷却循 环中形成一个流管部分。所述的第一流管是设置在静电夹头内部的外表面区域内。所述的 第二流管是设置在静电夹头的整个内部区域内。所述的冷却器能通过第一流管或第二流管 实现不同温度的冷却控制。第一流管和第二流管可以设置在静电夹头的上/下两层，其形状可以是平面螺旋 形结构。所述的装置在冷却器和流管部分之间还可以包括一个开/关阀门，它可以控制冷 却器和流管部分之间的冷却剂流动，还可以包括一个循环阀门，它可以使那些从冷却器中 流出的冷却剂再流回，并仅在内部循环所述的冷却剂。本专利技术所述的循环阀门可以安装在所述的冷却器和所述的开/关阀门。如上文所述，本专利技术可以在，它在整个静电夹头的内部形成一个平面螺旋形的第 一静电夹头流管，并在静电夹头内部的外表面区形成一个螺旋形的第二静电夹电流管，由 于这两个流管成上/下两层，因此它可以分别控制晶片中心部分和边缘部分的温度。此外，本专利技术在若干个冷却器中充入不同温度的冷却剂，因此可以在进程发展中 迅速地改变静电夹电的温度。附图说明下面将结合附图进一步详细说明本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点，其 中图1是本专利技术第一优选实施例中温控装置的结构示意图；图2是图1所述的温控方法的流程示意图；图3是本专利技术第二优选实施例中温控装置的结构示意图；图4是图3所述的温控方法的流程示意图；图5是本专利技术第三优选实施例中温控装置的结构示意图；图6是图5所述的温控方法的流程示意图；图7是本专利技术一个优选实施例所述的冷却剂流管的俯视图；在这些附图中，同样的附图标记代表同样的元素、特征和结构。具体实施例方式下面将结合附图具体说明本专利技术的优选实施例。为了使下述说明更简洁，将会在 说明中省略其中公知的结构和构造。图1是本专利技术第一优选实施例中温控装置的结构示意图，其中包括一个冷却剂流 管和两个与冷却剂流管相连的冷却器。图2是图1所述的温控方法的流程示意图。如图1所示，本专利技术第一优选实施例所述的温控装置100包括一个静电夹头101， 一个设置在静电夹头101内的冷却剂流管102和从若干个冷却器中流出的循环冷却剂，两 个设为不同温度的冷却器110和120，和若干个控制冷却器110和120间冷却剂流动的阀门110a、110b、110C、120a、120b和120c。虽然图1没有图示，但是可以设置一个独立的微 电脑，它根据若干个阀门110a、110b、110c、120a、120b和120c的开/关控制来设置冷却器 110和120的温度。如图1所示，所述的冷却剂流管102穿过了整个静电夹头101的内部区。一种冷 却剂从静电夹头101底部设置的入口 10 处流入，并通过冷却剂流管102在整个静电夹头 101的内部区域流动，然后从静电夹头101底部设置的出口 102b处流出。所述的冷却器110和120可以根据一个设定温度来控制冷却剂的温度。第一冷却 器110设定温度(Tl)，第二冷却器120设定温度(T2)。若干个阀门110a、110b、110c、120a、120b和120c控制静电夹头101中冷却器110 和120与冷却剂流管102之间的冷却剂流动。由于阀门IlOaUlOb和IlOc和第一冷却器 110相连，因此阀门(Vl) IlOa是用于防止从第一冷却器110中流出的冷却剂又流回到第一 冷却器110中。由于阀门IlOaUlOb和IlOc与第一冷却器110相连，因此阀门(V2) IlOb和 阀门(V； ) IlOc是用于控制第一冷却器110和冷却剂流管102之间的冷却剂流动。相似地， 由于阀门120a、120b和120c与第二冷却器120相连，因此阀门(V4) 120a是用于防止从第 二冷却器120中流出的流体又流回到第二冷却器120中。由于阀门120a、120b和120c与 第二冷却器120相连，因此阀门(V5) 120b和阀门(V6) 120c是用于控制第二冷却器120和 冷却剂流管102之间的冷却剂流动。这种结构能根据蚀刻过程中薄膜的类型和质量在短时 间内有效地改变静电夹头101的温度，甚至是在晶片还没有出内腔时。图2详细说明了具有上述结构的温控装置的一个温控方法。如图1和2所示，在步骤200中，所述的装置将第一冷却器110的温度设置为温度 (Tl)本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种静电夹头的控温装置，其特征在于所述的装置包括：一个静电夹头，其包括一个第一流管和一个第二流管，这两个流管是作为冷却剂循环的一个流管部分，所述的第一流管是设置在静电夹头内部的外圆周区域中，而第二流管是设置在整个静电夹头的内部区域；和一个或多个将第一流管或第二流管中的冷却剂控制为不同温度的冷却器。

【技术特征摘要】
2009.12.31 KR 10-2009-01354491.一种静电夹头的控温装置，其特征在于所述的装置包括一个静电夹头，其包括一个第一流管和一个第二流管，这两个流管是作为冷却剂循环 的一个流管部分，所述的第一流管是设置在静电夹头内部的外圆周区域中，而第二流管是 设置在整个静电夹头的内部区域；和一个或多个将第一流管或第二流管中的冷却剂控制为不同温度的冷却器。2.如权利要求1所述的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：高诚庸，金珉植，李洸旼，蔡焕国，李东锡，金起铉，李元默，
申请(专利权)人：显示器生产服务株式会社，
类型：发明
国别省市：KR