[发明专利]同时实现低温与高温等离子体刻蚀工艺的电极及调控方法

说明书

本发明属于等离子刻蚀技术领域，具体涉及一种同时实现低温与高温等离子体刻蚀工艺的电极及调控方法，所述电极包括电极本体，电极本体包括从上到下依次设置的加热台、导热板和水冷板，水冷板的上表面，在中部位置处设置有导热板嵌槽，导热板嵌槽的槽底与加热台的下表面之间，存在间隙h；导热板嵌装在导热板嵌槽中，且导热板的厚度为h1，h1h；加热台的外侧区域与水冷板的外侧区域之间通过法兰配合连接的方式连接成一体。所述调控方法包括高温和低温两种工况下的调控；所述电极用于承载晶圆，同时结合所述调控方法为晶圆提供刻蚀工艺所需合适的温度。

技术领域

本发明属于等离子刻蚀技术领域，具体涉及一种同时实现低温与高温等离子体刻蚀工艺的电极及调控方法。

背景技术

电极组件作为工艺过程中承载晶圆的机构，是整个刻蚀过程中影响晶圆刻蚀均匀性的最重要因素，而在这部分影响因素中占据大比例的因素就是电极组件的温度，电极组件的温度直接影响着待刻蚀晶圆的表面温度。

对待不同的工艺类型，晶圆表面的温度要求也不同，这个时候晶圆的温度就只能依靠电极组件的温度来调节，而对于一些特殊工艺，比如InP的刻蚀工艺中，需要晶圆的温度很高，有的时候需要达到400多摄氏度，但现有的电极方案中一般适用普通橡胶圈来直接进行电极组件之间以及工艺腔室之间的密封，但在400多摄氏度的高温时，普通橡胶圈将失去作用，导致设备漏气，无法正常工作。且现有技术中，电极为一体式，要么进行高温工艺要么进行低温工艺，也就是无法根据实际情况进行相应的低温或/和高温工艺，因此需要设计一种特殊的电极组件从而满足工艺需求。

发明内容

本发明提供一种同时实现低温与高温等离子体刻蚀工艺的电极及调控方法，通过调整导热板的厚度h1，来调整导热板与加热台之间的间隙h-h1，从而调节水冷板的低温度与加热台的高温度之间的传热效果，从而为晶圆提供刻蚀工艺所需的合适温度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种同时实现低温与高温等离子体刻蚀工艺的电极，包括电极本体，所述电极本体包括从上到下依次设置的加热台、导热板和水冷板，其中：

所述水冷板的上表面，在中部位置处设置有导热板嵌槽，所述导热板嵌槽的槽底与所述加热台的下表面之间，存在间隙h；

所述导热板嵌装在所述导热板嵌槽中，且所述导热板的厚度为h1，h1h；

所述加热台的外侧区域与所述水冷板的外侧区域之间通过法兰配合连接的方式连接成一体。

作为本发明的进一步优选，所述的电极本体，沿着中心位置贯穿设置有中心孔，并在所述中心孔的外围，分别设置有第一通孔、第二通孔、第三通孔；

所述第一通孔、所述第二通孔、所述第三通孔，均依次贯穿水冷板、导热板设置，并与所述加热台的下部结构相应位置处所设置的盲孔连通。

作为本发明的进一步优选，所述加热台包括能够连接成一体的上层板和下层板；所述上层板盖设在所述下层板上方，所述下层板内部安装有加热丝；所述下层板为前述的加热台的下部结构；所述盲孔开设在所述下层板底部。

作为本发明的进一步优选，还包括安装在所述下层板上的所述盲孔的圆筒轴组件，所述圆筒轴组件包括第一圆筒轴、第二圆筒轴以及第三圆筒轴，其中：

所述第一圆筒轴穿过所述第一通孔与所述下层板上的一个所述盲孔对接，且所述第一圆筒轴内部安装测温光纤；

所述第二圆筒轴穿过所述第二通孔与所述下层板上的一个所述盲孔对接，且所述第二圆筒轴内部开设供氦气通过的氦气孔；

所述第三圆筒轴穿过所述第三通孔与所述下层板上的一个所述盲孔对接，且所述第三圆筒轴内部供加热丝出线。

还提供了一种能够同时实现低温与高温等离子体刻蚀工艺的调控方法，所述调控方法包括两种工况下的调控，其一是高温工况下，其二是低温工况下，其中：

高温工况下，所述调控方法具体调控步骤如下：