[發(fā)明專利]ICP刻蝕機(jī)臺及其絕緣窗口薄膜加熱器裝置和溫度控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610936885.5
• 申請日: 2016-11-01
• 公開（公告）號: CN108022852B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 左濤濤;吳狄
• 申請（專利權(quán)）人: 中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 周乃鑫

本發(fā)明公開一種絕緣窗口薄膜加熱器裝置，該裝置包含：設(shè)置于絕緣窗口頂部的電絕緣板，設(shè)置于電絕緣板上的粘結(jié)層，設(shè)置在粘結(jié)層上的薄膜加熱器；薄膜加熱器通過粘結(jié)層與電絕緣板固定形成一個加熱模塊，加熱模塊通過電絕緣板固定于絕緣窗口頂部。本發(fā)明的薄膜加熱器通過粘結(jié)層固定在電絕緣板上形成整體，通過電絕緣板與絕緣窗口固定連接，便于薄膜加熱器的拆裝，簡易了薄膜加熱器與絕緣窗口的維護(hù)過程，節(jié)省人力和時間成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制備中的加熱技術(shù)，具體涉及一種ICP刻蝕機(jī)臺及其絕緣窗口薄膜加熱器裝置和溫度控制方法。

背景技術(shù)

如圖1所示，電導(dǎo)耦合等離子體（Inductive Coupled Plasma，ICP）刻蝕機(jī)臺的上部結(jié)構(gòu)通常包含有：反應(yīng)腔（chamber）170，設(shè)置于反應(yīng)腔170頂部的反應(yīng)腔頂蓋（chamberlid）160，設(shè)置于反應(yīng)腔頂蓋160上的絕緣窗口（insulation window）150，設(shè)置于絕緣窗口150頂面的薄膜加熱器（kapton heater）140，設(shè)置于薄膜加熱器140上方的RF線圈（RF coilkit）130，設(shè)置在反應(yīng)腔170頂部的外罩（housing）結(jié)構(gòu)120，以及設(shè)置于外罩結(jié)構(gòu)120頂部的若干冷卻用風(fēng)扇110，其中反應(yīng)腔頂蓋160、絕緣窗口150、薄膜加熱器140、RF線圈130套設(shè)在外罩結(jié)構(gòu)120內(nèi)。其中薄膜加熱器140直接粘接在絕緣窗口150上成為一體。

如圖2所示，為一種薄膜加熱器裝置，薄膜加熱器140設(shè)置于絕緣窗口150上，在薄膜加熱器140與絕緣窗口150之間設(shè)有粘貼層141，薄膜加熱器140粘貼在粘貼層141一面，粘貼層141的另一面粘貼在絕緣窗口150上，從而使薄膜加熱器140直接與絕緣窗口150成為一體。

現(xiàn)有技術(shù)中，薄膜加熱器140直接粘接于絕緣窗口150上，作為熱良導(dǎo)體的絕緣窗口150會快速的將反應(yīng)腔內(nèi)部的等離子體（plasma）產(chǎn)生的熱傳遞到上部被冷卻用風(fēng)扇110的風(fēng)帶走，在一定的溫度控制下，需要薄膜加熱器140提供更高的功率來彌補(bǔ)等離子體熱量損失（plasma heat loss）來實現(xiàn)一定溫度的控制。同時薄膜加熱器140直接置于絕緣窗口150上，也使得絕緣窗口150的溫度均勻性直接受薄膜加熱器140影響，不可調(diào)也不可控，越是薄的絕緣窗口150，其溫度均勻性受薄膜加熱器140的影響越大。

機(jī)臺長期進(jìn)行刻蝕工藝，會有刻蝕工藝產(chǎn)生的附屬生成物（process by-product）沉積到絕緣窗口150表面，因此絕緣窗口150需要定期清洗，清洗時由于薄膜加熱器140屬于電氣元件，需要額外保護(hù)不能浸沒，造成絕緣窗口150清洗工作額外的負(fù)擔(dān)，另外還有薄膜加熱器140由于清洗造成失效的風(fēng)險。

將薄膜加熱器140直接粘接在絕緣窗口150上的另一個潛在問題是，薄膜加熱器140作為電器元件，有一定的使用壽命，但絕緣窗口150一般情況下不會壞，所以在薄膜加熱器140損壞時，需要整個把絕緣窗口150連同薄膜加熱器140一起拆出，再揭掉薄膜加熱器140，工藝非常麻煩，過程可能會導(dǎo)致昂貴的絕緣窗口150損壞失效，同時拆裝絕緣窗口150是個耗時耗力的工程，造成不必要的人工和時間成本浪費。

另外，薄膜加熱器140采用高功率在升溫時，薄膜加熱器140的加熱元件的電阻大，瞬間產(chǎn)生很多的熱堆積在加熱元件處，極易燒壞薄膜加熱器140內(nèi)部的粘膠，甚至瞬間產(chǎn)生的熱會燒壞加熱元件導(dǎo)致薄膜加熱器140失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種ICP刻蝕機(jī)臺及其絕緣窗口薄膜加熱器裝置和溫度控制方法，具有良好導(dǎo)熱特性，薄膜加熱器拆裝便捷。

為實現(xiàn)上述目的，一種絕緣窗口薄膜加熱器裝置，其特點是，該裝置包含：設(shè)置于絕緣窗口頂部的電絕緣板，設(shè)置于電絕緣板上的粘結(jié)層，設(shè)置在粘結(jié)層上的薄膜加熱器；

上述薄膜加熱器通過粘結(jié)層與電絕緣板固定形成一個加熱模塊，加熱模塊通過電絕緣板固定于絕緣窗口頂部。

上述電絕緣板的厚度范圍取1至50毫米。