CN112750676A - 一种等离子体处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种等离子体处理装置。该等离子体处理装置包括:反应腔室,用于进行等离子体反应;上电极和下电极,上电极设置于反应腔室的顶部,下电极设置于反应腔室的底部;第一温度调节部和第二温度调节部,第一温度调节部和第二温度调节部均设置于反应腔室的顶部,且第一温度调节部在上电极所在平面的垂直投影位于上电极内,第二温度调节部在上电极所在平面的垂直投影环绕上电极。本发明实施例可以避免整个等离子体处理装置的反应腔室只能在上电极的边缘区域进行加热冷却的情况,防止反应腔室中间区域与边缘区域温差过大,提高反应腔室的温度均匀性,改善等离子体刻蚀和沉积的反应环境,保证等离子体处理的效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及半导体制造领域,尤其涉及一种等离子体处理装置。
背景技术
目前,等离子体技术广泛应用于表面物质的刻蚀和薄膜的沉积。在表面物质的刻蚀方面,等离子体刻蚀具有良好的刻蚀速率和各向异性、刻蚀选择性及工艺的可重复性等诸多优点;在薄膜沉积方面,等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced chemicalVapor Deposition,PECVD)以其沉积温度低、对基体影响小、沉积速度快、膜的厚度及成分均匀性好等优点,被工业广泛应用。
等离子体刻蚀的原理是使暴露在电场的气体形成等离子体,由此产生电离气体和释放高能电子组成的气体,从而形成了等离子或离子,电离气体原子通过电场加速,可释放足够的力量,从而紧紧粘合材料或蚀刻表面。在等离子体刻蚀工艺或沉积工艺中,刻蚀或沉积的均匀性一部分取决于腔体内部气体的温度均匀性。目前的等离子体处理装置中,反应腔室中的加热模块和冷却模块通常是围绕上部电极的边缘设置,利用加热模块和冷却模块对反应腔室进行温度调节的过程中,仅能通过上部电极边缘区域的局部温度调节来控制整个腔室的温度,因此容易导致整个反应腔室温度局部温差过大,温度不均匀,使刻蚀或沉积均匀性较差,影响等离子体处理的效果。
发明内容
本发明提供一种等离子体处理装置,以改善反应腔室内部温度调节的结构布局,提高等离子体处理过程中反应腔室的温度均匀性。
本发明实施例提供了一种等离子体处理装置,包括:
反应腔室,用于进行等离子体反应;
上电极和下电极,所述上电极设置于所述反应腔室的顶部,所述下电极设置于所述反应腔室的底部;
第一温度调节部和第二温度调节部,所述第一温度调节部和所述第二温度调节部均设置于所述反应腔室的顶部,且所述第一温度调节部在所述上电极所在平面的垂直投影位于所述上电极内,所述第二温度调节部在所述上电极所在平面的垂直投影环绕所述上电极。
可选地,所述第一温度调节部包括多个第一加热部和多个第一冷却部;
所述多个第一加热部在所述上电极所在平面的垂直投影均匀分布在所述上电极内,所述多个第一冷却部在所述上电极所在平面的垂直投影均匀分布在所述上电极内。
可选地,所述多个第一加热部在所述上电极所在平面的垂直投影,与所述多个第一冷却部在所述上电极所在平面的垂直投影一一对应且均至少部分交叠。
可选地,所述多个第一加热部呈阵列排布,或者,所述多个第一加热部沿圆周均匀排布。
可选地,所述第二温度调节部包括第二加热部和第二冷却部,所述第二加热部和所述第二冷却部在所述上电极所在平面的垂直投影环绕所述上电极。
可选地,所述第一冷却部和所述第二冷却部均为冷却管道;
相邻的两个所述第一冷却部之间相互连通,相邻的所述第一冷却部和所述第二冷却部之间相互连通,以使所述多个第一冷却部和所述第二冷却部形成一个连通管道,所述连通管道包括一个冷却液进口和一个冷却液出口;
相邻的两个所述第一加热部相互连接,相邻的所述第一加热部和所述第二加热部连接,以使所述多个第一加热部和所述第二加热部形成一个加热网络;
所述等离子体处理装置还包括加热控制部和冷却供给部;所述加热控制部与所述加热网络连接,用于控制所述加热网络加热;所述冷却供给部连接所述冷却液进口和所述冷却液出口,用于向所述连通管道提供冷却液并驱动冷却液循环。
可选地,所述等离子体处理装置还包括温度传感器,所述温度传感器分别与所述加热控制部和所述冷却供给部电连接;
所述温度传感器用于检测所述反应腔室的温度;所述加热控制部用于根据所述反应腔室的温度,控制所述加热网络加热,和/或,所述冷却供给部用于根据所述反应腔室的温度,驱动所述连通管道中的冷却液循环。
可选地,所述第一冷却部和所述第二冷却部均为冷却管道;所述第一冷却部和所述第二冷却部均包括一个冷却液进口和一个冷却液出口;
所述等离子体处理装置还包括加热控制部和冷却供给部;所述加热控制部分别与所述多个第一加热部和所述第二加热部连接,用于独立控制所述第一加热部和所述第二加热部加热;所述冷却供给部分别连接所述多个第一冷却部和所述第二冷却部的所述冷却液进口和所述冷却液出口,用于独立向所述第一冷却部和所述第二冷却部提供冷却液并驱动冷却液循环。
可选地,所述等离子体处理装置还包括多个温度传感器,所述多个温度传感器均匀设置在所述反应腔室中,所述多个温度传感器分别与所述加热控制部和所述冷却供给部电连接;
所述温度传感器用于检测所述反应腔室不同区域的温度;所述加热控制部用于根据所述反应腔室不同区域的温度,控制对应位置的所述第一加热部或所述第二加热部加热;和/或,所述冷却供给部用于根据所述反应腔室不同区域的温度,驱动对应位置的所述第一冷却部或所述第二冷却部中的冷却液循环。
可选地,所述第一加热部和所述第二加热部为电热丝或电热板。
本发明实施例提供的等离子体处理装置,通过设置第一温度调节部和第二温度调节部,并将第一温度调节部和第二温度调节部均设置在反应腔室的顶部,且第一温度调节部在上电极所在平面的垂直投影位于上电极内,第二温度调节部在上电极所在平面的垂直投影环绕上电极,可以利用第一温度调节部对上电极覆盖区域的内部区域进行温度调控,利用第二温度调节部对上电极覆盖区域的边缘区域进行温度调控,从而改善等离子体处理装置反应腔室的温度调控的均匀性。本发明实施例可以避免整个等离子体处理装置的反应腔室只能在上电极的边缘区域进行加热冷却的情况,防止反应腔室中间区域与边缘区域温差过大,提高反应腔室的温度均匀性,改善等离子体刻蚀和沉积的反应环境,保证等离子体处理的效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种等离子体处理装置的结构示意图;
图2是图1所示等离子体处理装置反应腔室顶部的透视图;
图3是图1所示等离子体处理装置反应腔室顶部区域的截面图;
图4是本发明实施例提供的另一种等离子体处理装置顶部的透视图;
图5是本发明实施例提供的又一种等离子体处理装置的结构示意图;
图6是图5所示等离子体处理装置中第一温度调节部的结构示意图;
图7是图5所示等离子体处理装置中第二温度调节部的结构示意图。
其中,10-反应腔室,21-上电极,22-下电极,31-第一温度调节部,32-第二温度调节部,311-第一加热部,312-第一冷却部,321-第二加热部,322-第二冷却部,40-加热控制部,50-冷却供给部,60-温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的一种等离子体处理装置的结构示意图,图2是图1所示等离子体处理装置反应腔室顶部的透视图,参考图1和图2,该等离子体处理装置包括:反应腔室10,用于进行等离子体反应;上电极21和下电极22,上电极21设置于反应腔室10的顶部,下电极22相对设置于反应腔室10的底部;第一温度调节部31和第二温度调节部32,第一温度调节部31和第二温度调节部32均设置于反应腔室10的顶部,且第一温度调节部31在上电极21所在平面的垂直投影位于上电极21内,第二温度调节部32在上电极21所在平面的垂直投影环绕上电极21。
其中,反应腔室10可以是真空腔室,上电极21和下电极22实质为上部电极和下部电极,上电极21和下电极22位于该真空腔室内并与一射频电源(图中未示出)连接以使上电极21和下电极22之间形成电压差,在进行等离子体刻蚀或沉积时,反应腔室10内含有少量的工艺气体分子,上电极21和下电极22之间的电压差用以激发真空环境的反应腔室10内的工艺气体分子而产生等离子体。上电极21和下电极22分别位于反应腔室10的顶部和底部,其中间区域用于填充工艺气体,形成等离子体,同时将待处理基板固定在该区域中,利用等离子进行处理。以刻蚀工艺为例,形成的等离子体对下电极22上待刻蚀基板上的待刻蚀材料进行轰击或者溅射,形成易挥发物质,从而实现刻蚀的目的。可以理解,该反应腔室10中需设置基台用于承载待处理基板,下电极22可设置在该基台上。此外,反应腔室10的底部应设置排气孔以与一外部抽气泵(图中未示出)连通,使易挥发物质在外部抽气泵的作用排出,并使反应腔室10内部保持适当的工作气压。
刻蚀工艺或沉积工艺的等离子体处理过程中,需要对工艺气体提供工作环境,其中涉及温度控制。本实施例中,在反应腔室10中设置第二温度调节部32,第二温度调节部32环绕上电极21所覆盖的区域,即第二温度调节部32主要设置在反应腔室10的边缘区域。可以理解,在对反应腔室10的边缘区域加热或冷却的过程中,其中间区域会逐渐升温或降温,而且距离边缘区域越远,温度变化越缓慢,从而会产生明显的温差。对于上电极21所覆盖的区域,其为等离子体形成的主要区域,因此,温度差异会影响等离子体形成的效率,影响等离子体处理的均匀性。本实施例中,同时在反应腔室10内设置第一温度调节部31,第一温度调节部31位于上电极21所覆盖的区域,可以同时对反应腔室10的中间区域进行温度调控,进而利用第一温度调节部31和第二温度调节部32可分别对反应腔室10的中间区域和边缘区域进行温度调节,防止中间区域和边缘区域产生明显的温度差异,改善反应腔室10内部温度的均一性。
本发明实施例提供的等离子体处理装置,通过设置第一温度调节部和第二温度调节部,并将第一温度调节部和第二温度调节部均设置在反应腔室的顶部,且第一温度调节部在上电极所在平面的垂直投影位于上电极内,第二温度调节部在上电极所在平面的垂直投影环绕上电极,可以利用第一温度调节部对上电极覆盖区域的内部区域进行温度调控,利用第二温度调节部对上电极覆盖区域的边缘区域进行温度调控,从而改善等离子体处理装置反应腔室的温度调控的均匀性。本发明实施例可以避免整个等离子体处理装置的反应腔室只能在上电极的边缘区域进行加热冷却的情况,防止反应腔室中间区域与边缘区域温差过大,提高反应腔室的温度均匀性,改善等离子体刻蚀和沉积的反应环境,保证等离子体处理的效果。
需要说明的是,第一温度调节部31和第二温度调节部32设置在反应腔室10的顶部,可以覆盖整个反应腔室,从而对反应腔室的温度进行统一调控。并且,设置两个温度调节部在反应腔室10的顶部,其不仅可便于安装,也可利用顶部的有效区域,减少底部承载区域的结构复杂性。可选地,第一温度调节部31和第二温度调节部32可设置在反应腔室10的顶板和上电极21之间,或者,也可将第一温度调节部31和第二温度调节部32设置在顶板中。对于具体的设置位置,本领域技术人员可根据反应腔室顶部的结构和组件进行合理布局,此处不做过多限制。
继续参考图1和图2,可选地,本实施例中,可设置第一温度调节部31包括多个第一加热部311和多个第一冷却部312;多个第一加热部311在上电极21所在平面的垂直投影均匀分布在上电极21内,多个第一冷却部312在上电极21所在平面的垂直投影均匀分布在上电极21内。此外,还可设置第二温度调节部32包括第二加热部321和第二冷却部322,第二加热部321和第二冷却部322在上电极21所在平面的垂直投影环绕上电极21。
首先,第二加热部321和第二冷却部322环绕上电极21的边缘设置,可以保证反应腔室10的边缘区域均能接受温度的调控。而同时,将第一温度调节部31设置为多个第一加热部311和多个第一冷却部312,可利用多个第一加热部311和多个第一冷却部312对上电极21覆盖区域中的不同位置分别进行温度调节。显然,多个第一加热部311和多个第一冷却部312可保证上电极21覆盖区域温度的相对一致,也即可使反应腔室10内部的温度更加均匀。可以理解,第一加热部311和第一冷却部312的排布密度越大,数量越多,则反应腔室10的内部温度越均匀。反应腔室10顶部还需设置其他功能结构或组件,例如金属窗、温度传感器等。为了避免影响其他功能组件的排布和装配,将第一温度调节部31设置为多个第一加热部311和多个第一冷却部312,可以节省顶部的安装区域,方便容纳其他组件结构,同时,也能节省材料成本。此外,多个第一加热部311和多个第一冷却部312还有助于实现局部温度的单独调控,使温度控制更加精细化。
图3是图1所示等离子体处理装置反应腔室顶部区域的截面图,参考图3,本实施例中,可选将多个第一加热部311在上电极21所在平面的垂直投影,与多个第一冷却部312在上电极21所在平面的垂直投影一一对应且均至少部分交叠。进一步地,可设置第一加热部311和第一冷却部312在上电极21所在平面的垂直投影重叠。此时,第一加热部311和第一冷却部312对同一位置进行温度调控,能够精确控制某一位置的温度变化,防止第一加热部311的加热与第一冷却部312的冷却错位导致的局部温差,避免因结构设计产生的温差问题。
在上述实施例的基础上,本发明对多个第一加热部的排布提供了多种实施方式。参考图2可知,该实施例中,多个第一加热部311可设置呈阵列排布,在第一加热部311和第一冷却部312上下重叠的基础上,第一冷却部312同样呈阵列排布。图4是本发明实施例提供的另一种等离子体处理装置顶部的透视图,参考图4,本发明的另一实施例中,可选将多个第一加热部311设置沿圆周均匀排布。可以理解,等离子体处理装置外形形状本领域技术人员可自由设计,因此,对于反应腔室10而言,其形状也会发生变化。在如图2所示的矩形反应腔室中,为保证多个第一加热部311均匀排布,可设置为阵列结构。在如图4所示的圆形反应腔室中,同样为保证多个第一加热部311均匀排布,可设置成圆周排布。当然,如上所示的两种排布方式仅为本发明的两个具体实施方式,本领域技术人员还可对上述排布方式进行调整和变形,例如对于阵列排布结构而言,可设置相邻行的第一加热部相互错位,对于圆周排布结构而言,可设置第一加热部均匀排布在多个圆周上,此处不做过多限制。
本发明实施例中,可选第一加热部和第二加热部为电热丝或电热板,利用导电线的连接,即可实现对第一加热部和第二加热部的加热控制。并且,通过改变供电功率,可逐渐降低加热温度,减慢加温速度,还可根据实际温度状况适应性调节加热温度的变化趋势,实现加温速度以及加温变化趋势的精确控制。
图5是本发明实施例提供的又一种等离子体处理装置的结构示意图,图6是图5所示等离子体处理装置中第一温度调节部的结构示意图,图7是图5所示等离子体处理装置中第二温度调节部的结构示意图,本实施例中,首先参考图6,可选相邻的两个第一加热部311相互连接,相邻的第一加热部311和第二加热部321连接,以使多个第一加热部311和第二加热部321形成一个加热网络;参考图7,可选第一冷却部312和第二冷却部322均为冷却管道;相邻的两个第一冷却部312之间相互连通,相邻的第一冷却部312和第二冷却部322之间相互连通,以使多个第一冷却部312和第二冷却部322形成一个连通管道,连通管道包括一个冷却液进口和一个冷却液出口。参考图5,该等离子体处理装置还包括加热控制部40和冷却供给部50;加热控制部40与加热网络连接,用于控制加热网络加热;冷却供给部50连接冷却液进口和冷却液出口,用于向连通管道提供冷却液并驱动冷却液循环。
冷却液一般采用比热容较高的水以及其他添加剂组成,保证吸热能力实现冷却的同时,利用添加剂可对冷却液的沸点进行调节,从而使冷却液能耐受更高的温度而不沸腾。冷却管道可选采用导热性能较好的金属或金属合金制成,此处不做限制。本实施例中,加热控制部40和冷却供给部50分别可实现加热和冷却的整体控制,使得整个反应腔室10的温度调节更同步,从而有助于降低局部区域的温差,提高反应腔室的温度均一性。
进一步地,参考图5,可选该等离子体处理装置还包括温度传感器60,温度传感器60分别与加热控制部40和冷却供给部50电连接;温度传感器60用于检测反应腔室10的温度;加热控制部40用于根据反应腔室10的温度,控制加热网络加热,和/或,冷却供给部50用于根据反应腔室10的温度,驱动连通管道中的冷却液循环。
其中,温度传感器60需要设置在反应腔室10内部,具体可设置在顶板的中间位置,从而对反应腔室10的整体温度进行监测。本实施例中,通过设置加热控制部40和冷却供给部50分别连接温度传感器60,可以根据监测获得的反应腔室10温度进行反馈调节,使反应腔室10的温度满足等离子体处理的环境要求,从而保证较佳的等离子体处理效果。
在本发明的另一实施例中,可选第一冷却部和第二冷却部均为冷却管道;第一冷却部和第二冷却部均包括一个冷却液进口和一个冷却液出口;等离子体处理装置还包括加热控制部和冷却供给部;加热控制部分别与多个第一加热部和第二加热部连接,用于独立控制第一加热部和第二加热部加热;冷却供给部分别连接多个第一冷却部和第二冷却部的冷却液进口和冷却液出口,用于独立向第一冷却部和第二冷却部提供冷却液并驱动冷却液循环。
此时,每个第一加热部和第二加热部可单独进行加热,每个第一冷却部和第二冷却部可单独进行冷却,对于反应腔室的温度调控而言,其不仅能同步加热同步冷却,从而实现整体的温度调节,也能更细化地调节对应位置的温度,避免局部温差过大,提高反应腔室的温度均一性。此外,本实施例通过单独控制进行局部温度调节,不仅可以提高温度控制精细度的同时,还能改善温度调节的功率,降低设备功耗。
进一步地,在该实施例中,可选等离子体处理装置还包括多个温度传感器,多个温度传感器均匀设置在反应腔室中,多个温度传感器分别与加热控制部和冷却供给部电连接;温度传感器用于检测反应腔室不同区域的温度;加热控制部用于根据反应腔室不同区域的温度,控制对应位置的第一加热部或第二加热部加热;和/或,冷却供给部用于根据反应腔室不同区域的温度,驱动对应位置的第一冷却部或第二冷却部中的冷却液循环。
其中,加热控制部和冷却供给部可以区分不同温度传感器所检测温度在反应腔室中的位置,并且保存有反应腔室不同位置与各个加热部和冷却部的映射关系,从而通过该映射关系确定该位置对应的加热部或冷却部;继而根据该检测获得的温度,驱动对应的加热部进行加热或驱动对应的冷却部进行冷却,保证该位置温度处于目标温度范围。可以理解,本实施例可以实现局部的温度调控,其不仅可应用在处理阶段,保证等离子体处理过程的均匀,还可应用在处理阶段之间的加热阶段,在处理阶段之间使反应腔室实现温度地均匀提升。
本实施例中加热控制部和冷却供给部的温度调控过程中,需要依据预先设置的工作温度范围进行温度调控,以保证反应腔室内的等离子体处理正常工作。示例性地,该工作温度范围可涉及温度下限和温度上限,当温度传感器检测到的温度低于温度下限时,则加热控制部对应控制进行加热,提高温度;当温度传感器检测到的温度高于温度上限时,则对应的冷却供给部对应控制进行冷却,降低温度。
需要说明的是,本领域技术人员也可在该加热控制部和冷却供给部中设置温度范围设定模块,通过该温度范围设定模块现场输入工作温度范围,从而依据该工作温度范围进行温度调控,保证反应腔室内的等离子体处理正常工作。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种等离子体处理装置,其特征在于,包括:
反应腔室,用于进行等离子体反应;
上电极和下电极,所述上电极设置于所述反应腔室的顶部,所述下电极相对设置于所述反应腔室的底部;
第一温度调节部和第二温度调节部,所述第一温度调节部和所述第二温度调节部均设置于所述反应腔室的顶部,且所述第一温度调节部在所述上电极所在平面的垂直投影位于所述上电极内,所述第二温度调节部在所述上电极所在平面的垂直投影环绕所述上电极。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置,其特征在于,所述第一温度调节部包括多个第一加热部和多个第一冷却部;
所述多个第一加热部在所述上电极所在平面的垂直投影均匀分布在所述上电极内,所述多个第一冷却部在所述上电极所在平面的垂直投影均匀分布在所述上电极内。
3.根据权利要求2所述的等离子体处理装置,其特征在于,所述多个第一加热部在所述上电极所在平面的垂直投影,与所述多个第一冷却部在所述上电极所在平面的垂直投影一一对应且均至少部分交叠。
4.根据权利要求3所述的等离子体处理装置,其特征在于,所述多个第一加热部呈阵列排布,或者,所述多个第一加热部沿圆周均匀排布。
5.根据权利要求2所述的等离子体处理装置,其特征在于,所述第二温度调节部包括第二加热部和第二冷却部,所述第二加热部和所述第二冷却部在所述上电极所在平面的垂直投影环绕所述上电极。
6.根据权利要求5所述的等离子体处理装置,其特征在于,所述第一冷却部和所述第二冷却部均为冷却管道;
相邻的两个所述第一冷却部之间相互连通,相邻的所述第一冷却部和所述第二冷却部之间相互连通,以使所述多个第一冷却部和所述第二冷却部形成一个连通管道,所述连通管道包括一个冷却液进口和一个冷却液出口;
相邻的两个所述第一加热部相互连接,相邻的所述第一加热部和所述第二加热部连接,以使所述多个第一加热部和所述第二加热部形成一个加热网络;
所述等离子体处理装置还包括加热控制部和冷却供给部;所述加热控制部与所述加热网络连接,用于控制所述加热网络加热;所述冷却供给部连接所述冷却液进口和所述冷却液出口,用于向所述连通管道提供冷却液并驱动冷却液循环。
7.根据权利要求6所述的等离子体处理装置,其特征在于,所述等离子体处理装置还包括温度传感器,所述温度传感器分别与所述加热控制部和所述冷却供给部电连接;
所述温度传感器用于检测所述反应腔室的温度;所述加热控制部用于根据所述反应腔室的温度,控制所述加热网络加热,和/或,所述冷却供给部用于根据所述反应腔室的温度,驱动所述连通管道中的冷却液循环。
8.根据权利要求5所述的等离子体处理装置,其特征在于,所述第一冷却部和所述第二冷却部均为冷却管道;所述第一冷却部和所述第二冷却部均包括一个冷却液进口和一个冷却液出口;
所述等离子体处理装置还包括加热控制部和冷却供给部;所述加热控制部分别与所述多个第一加热部和所述第二加热部连接,用于独立控制所述第一加热部和所述第二加热部加热;所述冷却供给部分别连接所述多个第一冷却部和所述第二冷却部的所述冷却液进口和所述冷却液出口,用于独立向所述第一冷却部和所述第二冷却部提供冷却液并驱动冷却液循环。
9.根据权利要求8所述的等离子体处理装置,其特征在于,所述等离子体处理装置还包括多个温度传感器,所述多个温度传感器均匀设置在所述反应腔室中,所述多个温度传感器分别与所述加热控制部和所述冷却供给部电连接;
所述温度传感器用于检测所述反应腔室不同区域的温度;所述加热控制部用于根据所述反应腔室不同区域的温度,控制对应位置的所述第一加热部或所述第二加热部加热;和/或,所述冷却供给部用于根据所述反应腔室不同区域的温度,驱动对应位置的所述第一冷却部或所述第二冷却部中的冷却液循环。
10.根据权利要求5所述的等离子体处理装置,其特征在于,所述第一加热部和所述第二加热部为电热丝或电热板。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001127041A (ja) * | 1999-10-26 | 2001-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基板のプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
US20020007795A1 (en) * | 1999-11-15 | 2002-01-24 | Bailey Andrew D. | Temperature control system for plasma processing apparatus |
CN104024477A (zh) * | 2011-11-23 | 2014-09-03 | 朗姆研究公司 | 多区域气体注入上电极系统 |
US20190326102A1 (en) * | 2018-04-23 | 2019-10-24 | Tokyo Electron Limited | Temperature control method |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001127041A (ja) * | 1999-10-26 | 2001-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基板のプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
US20020007795A1 (en) * | 1999-11-15 | 2002-01-24 | Bailey Andrew D. | Temperature control system for plasma processing apparatus |
CN104024477A (zh) * | 2011-11-23 | 2014-09-03 | 朗姆研究公司 | 多区域气体注入上电极系统 |
US20190326102A1 (en) * | 2018-04-23 | 2019-10-24 | Tokyo Electron Limited | Temperature control method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021227913A1 (zh) * | 2020-05-09 | 2021-11-18 | 长鑫存储技术有限公司 | 控温装置及其控制方法、等离子设备 |
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