[发明专利]工件固持加热设备

说明书

本申请揭露一种工件固持加热设备，其可用于在处理期间增进工件的温度均匀性。所述设备包含具有分开控制的边缘加热器的压板，边缘加热器能够独立地加热压板的外边缘。以此方式，可在压板的外边缘供应额外热量，从而帮助维持在全部压板上的恒定温度。此边缘加热器可安置于压板的外表面上，或在某些实施例中，可嵌入于压板中。在某些实施例中，将边缘加热器以及主要加热元件安置在两个不同平面中，其中边缘加热器比主要加热元件安置得更靠近压板的顶表面。

本发明是一件分案申请，原申请的申请日为：2016年3月1日；原申请号为：201680014843.4；原发明创造名称为：工件固持加热设备。

相关申请的交叉参考

本申请主张2015年3月13日提出申请的美国专利申请第14/657,193号的权利，其公开内容全文并入本案供参考。

技术领域

本揭露内容的实施例涉及用于在处理期间增进工件的温度均匀性，且更确切地说，增进经加热工件的温度均匀性的设备。

背景技术

半导体装置的制造涉及多个离散且复杂的过程。为了执行这些过程，工件通常安置在压板上。所述压板可为静电卡盘，其经设计以通过施加由压板内的电极产生的静电力而保留工件。

压板通常设计为直径略小于其支撑的工件。此确保压板不会暴露于进入的离子束。与离子束接触可造成污染物的产生，或可能确实损坏压板。另外，一些压板具有倾斜或锥形侧壁以使侧壁暴露于进入的离子束的可能性最小化。

除了将工件保持在适当位置之外，压板还可用以加热或冷却工件。具体来说，压板通常为较大块的材料，在一些实施例中能够从工件吸收热量或在其它实施例中将热量供应到工件。在某些实施例中，压板的上表面上具有将后侧气体供应到压板的上表面与工件的后表面之间的空间的管道。

因为压板略小于工件，所以工件的外边缘无法由压板有效地进行加热或冷却。事实上，在一些实施例中，在外边缘附近的温度可比工件的其余处小4％到10％。另外，压板的外边缘辐射到环境的热量比辐射到压板的其余处多，这用以降低压板在其外边缘处的温度。因此，在压板将热量供应到工件的实施例中，工件的外边缘可比工件的其余处冷。相反地，在压板正从工件去除热量的实施例中，工件的外边缘可以比工件的其余处热。

此温差可影响工件的良品率。另外，沿着压板的外边缘的这些温度梯度可对压板施加热应力，这可导致压板故障。因此，如果尤其在工件由压板加热的实施例中存在在工件上达成更好的温度均匀性的设备将是有益的。

发明内容

本申请揭露一种用于在处理期间增进工件的温度均匀性的设备。所述设备包含具有分开控制的边缘加热器的压板，所述边缘加热器能够独立地加热压板的外边缘。以此方式，可在压板的外边缘供应额外热量，从而帮助维持在全部压板上的恒定温度。此边缘加热器可安置于压板的外表面上，或在某些实施例中，可嵌入于压板中。在某些实施例中，将边缘加热器以及主要加热元件安置在两个不同平面中，其中边缘加热器比主要加热元件安置得更靠近压板的顶表面。

根据第一实施例，揭露一种工件固持加热设备。所述工件固持加热设备包括：压板，其中所述压板包括顶表面、底表面以及在所述顶表面与所述底表面之间延伸的侧壁；主要加热元件，其安置在第一平面中；以及第一边缘加热器，其安置在第二平面中，其中所述第二平面比所述第一平面更靠近所述顶表面。在某些实施例中，所述第一边缘加热器可嵌入于所述压板中。在其它实施例中，所述第一边缘加热器贴附到所述压板的外表面。

根据第二实施例，揭露一种工件固持加热设备。所述工件固持加热设备包括：压板，其中所述压板包括顶表面、底表面以及在所述顶表面与所述底表面之间延伸的侧壁，其中所述侧壁包括平行于所述顶表面的第一水平环圈部分；主要加热元件；以及第一边缘加热器，其安置于所述第一水平环圈部分上。