恒定质量流的多层次冷却剂路径的静电夹盘制造技术

本发明专利技术涉及一种工件支撑件，其具有容器，该容器具有顶部内壁及底部内壁。在所述顶部内壁与底部内壁之间界定内部腔室，其中支撑表面配置成支撑工件。板件定位于所述内部腔室内，该板件将所述内部腔室划分成顶部腔室及底部腔室。所述顶部与底部腔室绕所述板件的外围流体耦接。界定于所述顶部内壁及所述板件的顶部部分中的一个或多个中的第一锥体跨所述顶部腔室的径向横截面提供基本上恒定的容积。界定于所述底部内壁及所述板件的底部部分中的一个或多个中的第二锥体跨所述底部腔室的径向横截面提供基本上恒定的容积。第一端口及第二端口将所述顶部腔室及底部腔室流体耦接至各自的第一流体通道及第二流体通道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及工件载体，更具体涉及一种静电夹盘，其配置成使冷却剂以大体上恒定的质量流率流过其中。
技术介绍
在半导体工业中常利用工件支撑件来在诸如离子注入、蚀刻、化学气相沉积(CVD)等基于等离子体或基于真空的半导体过程期间支撑及夹紧工件或基板。例如，静电夹具(ESC)在工件与ESC之间施加静电夹紧力，以在处理期间将工件静电吸引至ESC的夹紧表面。往往需要，在处理期间冷却或加热工件，其中使流体流过ESC内之流体路径，以便在工件驻留于ESC上的同时提供对工件的冷却或加热。
技术实现思路
本专利技术详述一种用于在半导体处理系统中均匀地冷却和/或加热定位在工件支撑件上的工件的系统、设备及方法。因此，下文介绍
技术实现思路
的简要概述，以便对本专利技术的某些方面具有基本了解。该
技术实现思路
部分并非本专利技术的详尽综述。其既非旨在确定本专利技术的关键元件或主要元件，亦非限定本专利技术的范围。其目的在于，以简化形式呈现本专利技术的某些构思，作为下文具体实施方式的引言。根据一示例性方面，本专利技术提供一种工件支撑件，其中所述工件支撑件包括容器，该容器具有顶部内壁及底部内壁。所述顶部内壁部署成与所述底部内壁相对，其中在所述顶部内壁与所述底部内壁之间界定内部腔室。所述容器进一步包括支撑表面，该支撑表面配置成支撑其上的工件。板件定位于内部腔室内，其中所述板件将所述内部腔室大体上划分成界定于所述板件与所述顶部内壁之间的顶部腔室以及界定于所述板件与所述底部内壁之间底部腔室。在一个示例中，所述顶部腔室与底部腔室绕所述板件的外围彼此流体耦接。第一锥体进一步界定于所述顶部内壁及所述板件的顶部部分中的一个或多个中，其中所述第一锥体跨所述顶部腔室的径向横截面提供基本上恒定的容积。在一个示例中，第二锥体亦界定于所述底部内壁及所述板件的底部部分中的一个或多个中，其中所述第二锥体跨所述底部腔室的径向横截面提供基本上恒定的容积。第一端口界定于所述板件的中心部分中，其中所述第一端口将所述顶部腔室流体耦接至第一流体通道。第二端口进一步界定于所述容器的底部部分中，其中所述第二端口将所述底部腔室流体耦接至第二流体通道。在一个示例中，本专利技术还提供一种泵，其中所述泵的进口流体耦接至所述第一流体通道及所述第二流体通道中的一个流体通道，并且所述泵的出口流体耦接至所述第一流体通道及所述第二流体通道中的另一个流体通道。热单元进一步流体耦接至所述第一流体通道及所述第二流体通道中的一个流体通道，其中所述热单元包括加热器及冷却器中的一个或多个，其配置成分别加热及冷却部署于所述第一流体通道及所述第二流体通道内的流体。在另一示例中，控制器进一步配置成基于对所述泵及所述热单元中的一个或多个的控制，控制所述工件与所述容器之间的热传递。上文的
技术实现思路
部分仅旨在简要概述本专利技术某些实施方案的某些特征，其他实施方案可包括上述特征以外的其他特征和/或不同特征。特别地，该
技术实现思路
部分不得理解为限定本申请的保护范围。因此，为实现前述及有关目的，本专利技术包括下文所述且特别在权利要求书中所指出的特征。下文内容及附图详细阐明本专利技术的某些说明性实施方案。然而，这些实施方案仅表明采用本专利技术原理的多种不同方式中的少数几种。在结合附图考虑的情况下，由下文对本专利技术的详细描述会更清楚理解本专利技术的其他目的、优点及新颖性特征。附图说明图1是根据本专利技术几方面的示例性工件支撑件的剖视图。图2是图1的示例性工件支撑件的平面图。图3是根据本专利技术几方面的包括离子注入系统的示例性处理系统的框图。图4是根据本专利技术几方面的示例性工件支撑系统的框图。图5是根据本专利技术几方面的另一示例性工件支撑件的剖视图。图6是图5的示例性工件支撑件的平面图。图7是根据本专利技术几方面的又一示例性工件支撑件的剖视图。图8是图7的示例性工件支撑件的平面图。具体实施方式在某些半导体工艺(诸如离子注入过程)中，可能需要在工件(例如，半导体晶片)与在处理期间固持工件的支撑件之间提供热路径(例如，冷却路径或加热路径)，以便在工件处维持预定温度。本专利技术提供一种工件支撑件，其具有部署于其中的流体，其中在流体相对于工件的表面行进时，流体在工件支撑件内的流动保持在基本上恒定的质量流率。因此，本专利技术大体上涉及一种在半导体处理系统中用于支撑工件且在工件与工件支撑件之间传递热能的系统、设备及方法。因此，现将参照附图阐述本专利技术，其中相同的附图标记通篇可指相同的元件。应当理解，对这些方面的描述仅供说明，而不得解释为限定目的。出于解释目的，在下文中阐明若干具体细节，以便全面理解本专利技术。然而，本领域技术人员会显而易知，本专利技术可在不具备这些具体细节的情况下实施。另外，本专利技术的范围不应受到下文参照附图所述的实施方案或实施例的限制，而仅受所附权利要求书及其等同变化的限制。还需指出，附图用于说明本专利技术实施方案的某些方面，由此应视为仅供示意性说明。特别地，根据本专利技术的实施方案，附图中所示的元件并不一定相互成比例绘制，将附图中各元件的布置选为可清楚理解相应的实施方案，不得理解为必然表示实施中各组件的实际相对位置。此外，若非特别注明，则本文所述的各实施方案及实施例的特征可相结合。还应理解，在以下描述中，在图中所示或文中所述的功能模块、装置、组件、电路元件或其他实际部件或功能部件之间的任何直接连接或耦接亦可通过间接连接或耦接来实施。此外还应理解，在图中所示的功能模块或部件在一个实施方案中可作为独立特征或电路形式实施，在另一实施方案中亦可或可选择以共同特征或电路来全部或部分实施。举例而言，几个功能模块可作为在共同处理器(如信号处理器)上运行的软件形式实施。还应理解，若非另有相反规定，则在以下说明书中基于导线所述的任何连接亦可作为无线通信形式实施。现参照附图，图1至图2图示出根据本专利技术的具有多层次冷却剂流的示例性工件支撑件100，其中图1图示出图2的工件支撑件的剖视图101。例如，工件支撑件100配置成在图1中所示的工件102经受半导体处理的同时支撑该工件。因此，本专利技术的工件支撑件100配置成在半导体处理的同时于工件102与工件支撑件之间传热，诸如在离子注入或向工件供热的其他处理的同时自工件移除热量。替选地，工件支撑件100可配置成在半导体处理之前、期间或之后向工件102提供热量。如此，工件支撑件100配置成提供在工件102与工件支撑件之间的热传递。为获得对本专利技术的进一步理解，图3图示出示例性处理系统104。在本示例中的处理系统104包括离子注入系统106，但亦涵盖其他各类型的处理系统，如等离子处理系统、反应离子蚀刻(RIE)系统或其他半导体处理系统。离子注入系统106例如包括终端108、束线总成110及终端站112。一般而言，终端108中的离子源114耦接至电源供应器116，以使掺杂剂气体离子化成多个离子且形成离子束118。在本实施例中，引导离子束118穿过射束控向设备120且穿出穿孔122射向终端站112。本专利技术的离子束118可采取多种形式，如笔形束或点束、带状束、扫描束或使离子指向终端站112的任何其他形式，并且所有这些形式均属本专利技术的范围内。在终端站112中，离子束118轰击工件102(例如硅晶片、显示面板等半导体)，该工件102驻留于工件支撑件100上。一旦注入的离子嵌入工件102的晶格时，则其改变工件的物理和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工件支撑件，其包括：容器，其包括顶部内壁及底部内壁，其中所述顶部内壁部署成与所述底部内壁相对，其中在所述顶部内壁与所述底部内壁之间界定内部腔室，其中所述容器进一步包括支撑表面，该支撑表面配置成支撑其上的工件；板件，其定位于内部腔室内，其中所述板件将所述内部腔室大体上划分成界定于所述板件与所述顶部内壁之间的顶部腔室以及界定于所述板件与所述底部内壁之间底部腔室，并且所述顶部腔室与所述底部腔室绕所述板件的外围彼此流体耦接；第一锥体，其界定于所述顶部内壁及所述板件的顶部部分中的一个或多个中，其中所述第一锥体跨所述顶部腔室的径向横截面提供基本上恒定的容积；第二锥体，其界定于所述底部内壁及所述板件的底部部分中的一个或多个中，其中所述第二锥体跨所述底部腔室的径向横截面提供基本上恒定的容积；第一端口，其界定于所述板件的中心部分中，其中所述第一端口将所述顶部腔室流体耦接至第一流体通道；以及第二端口，其界定于所述容器的底部部分中，其中所述第二端口将所述底部腔室流体耦接至第二流体通道。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.12 US 14/178,7951.一种工件支撑件，其包括：容器，其包括顶部内壁及底部内壁，其中所述顶部内壁部署成与所述底部内壁相对，其中在所述顶部内壁与所述底部内壁之间界定内部腔室，其中所述容器进一步包括支撑表面，该支撑表面配置成支撑其上的工件；板件，其定位于内部腔室内，其中所述板件将所述内部腔室大体上划分成界定于所述板件与所述顶部内壁之间的顶部腔室以及界定于所述板件与所述底部内壁之间底部腔室，并且所述顶部腔室与所述底部腔室绕所述板件的外围彼此流体耦接；第一锥体，其界定于所述顶部内壁及所述板件的顶部部分中的一个或多个中，其中所述第一锥体跨所述顶部腔室的径向横截面提供基本上恒定的容积；第二锥体，其界定于所述底部内壁及所述板件的底部部分中的一个或多个中，其中所述第二锥体跨所述底部腔室的径向横截面提供基本上恒定的容积；第一端口，其界定于所述板件的中心部分中，其中所述第一端口将所述顶部腔室流体耦接至第一流体通道；以及第二端口，其界定于所述容器的底部部分中，其中所述第二端口将所述底部腔室流体耦接至第二流体通道。2.如权利要求1所述的工件支撑件，其中所述第一锥体呈线性。3.如权利要求1所述的工件支撑件，其中所述顶部腔室大体上呈圆锥状。4.如权利要求1所述的工件支撑件，其中所述支撑表面大体上呈平面。5.如权利要求1所述的工件支撑件，其中所述容器包括与其热耦接的静电夹钳，其中所述静电夹钳的夹紧表面大体上界定所述支撑表面。6.如权利要求1所述的工件支撑件，其中所述第一锥体及所述第二锥体中的一个或多个呈阶梯状。7.如权利要求6所述的工件支撑件，其中所述第二锥体呈线性。8.如权利要求6所述的工件支撑件，其中所述底部腔室大体上呈圆锥状。9.如权利要求6所述的工件支撑件，其中所述第一锥体及所述第二锥体彼此成镜像。10.如权利要求1所述的工件支撑件，其中热传导路径界定于所述支撑表面与所述内部腔室之间。11.如权利要求1所述的工件支撑件，其中流体路径界定于所述内部腔室内，其中所述第一锥体及所述第二锥体大体上提供流过所述内部腔室的恒定质量流。12.如权利要求1所述的工件支撑件，其中所述第一流体通道及所述第二流体通道同轴。13.一种工件支撑件，其包括：容器，其中该容器大体上为圆柱形且包括顶部内壁及底部内壁，其中在所述顶部内壁与所述底部内壁之间界定内部腔室，并且支撑表面与所述容器的顶部外部部分相关联，其中所述支撑表面配置成支撑其上的工件；板件，其定位于内部腔室内，其中所述板件将所述内部腔室大体上划分成界定于所述板件与所述顶部内壁之间的顶部腔室以及界定于所述板件与所述底部内壁之间底部腔室，并且所述顶部腔室与所述底部腔室绕所述板件的外围彼此流体耦接；第一锥体，其界定于所述顶部内...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·戴维斯·李，
申请(专利权)人：艾克塞利斯科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US