[发明专利]高温卡盘及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于诸如半导体晶片等晶片状物体的支承物，其适于在高温晶片的表面处理过程中使用。

背景技术

半导体晶片经历诸如刻蚀、清洁、抛光和材料淀积等各种表面处理过程。为了适应这些过程，单个晶片可以相对于一个或更多处理流体喷嘴由与可转动载架联接的卡盘支承，如美国专利4,903,717和5,513,668所描述的，这两个专利中的每一个都通过引用明确且完整地并入本发明中。所谓的“双面卡盘”相对于位于晶片相对面的处理流体喷嘴支承晶片，如美国专利6,536,454所描述的，通过引用将该专利明确且完整地并入本发明中。

当晶片处理涉及超过大约80℃的流体和/或晶片的处理温度时，本发明人发现惯用的卡盘可能由于诸如卡盘部件的热变形或因与高温腐蚀液接触导致的退化而受损或最终不能使用。之前人们还没有提出适于更好地耐受高温晶片处理的卡盘。

发明内容

本发明涉及适于在高温下使用的新型卡盘及其使用方法。根据本发明，支撑诸如半导体晶片等物体的卡盘包括一个或多个屏蔽部件，该屏蔽部件被配置和定位成降低由于与带有高温处理流体的晶片或其他物体接触而导致的卡盘部件的退化或变形。本发明的卡盘不限于在半导体晶片的流体处理过程中使用，在物体要求被支撑以与一种或者一种以上的处理流体接触的任何表面处理过程中，本发明的卡盘也是有用的，该物体通常但不一定为盘状物。虽然本发明的卡盘特别适用于高温处理过程，但预期也可用于80℃或80℃以下的工艺过程中。

附图说明

在阅读参考附图给出的本发明优选实施方式的下述具体描述后，本发明的其他目的、特点和优点将更明显，其中：

图1为根据本发明所示的卡盘的透视示意图；

图2为图1卡盘的轴向横截面图；以及

图3为图2细节III的放大图。

具体实施方式

在图1中，本发明优选实施方式的卡盘（1）包括基本覆盖卡盘本体的环形屏蔽板（50），将在以下参考图2和3更详细地描述。屏蔽板（50）包括在该板外围区域的间隔基本一致的多个通孔（52），通过通孔（52）相应的销钉（60）（gripping pins）从卡盘本体向上延伸到屏蔽板（50）上方预定高度。围绕每个销钉（60）形成并延伸到屏蔽板（50）外缘的凹槽（56），以便获取从销钉（60）尤其下面讨论的销钉盖（63）流下的流体并向外引流出卡盘（1）。

屏蔽板（50）还包括环绕屏蔽板（50）中心孔的向上延伸的凸缘（55）。优选地，如图2所示，凸缘（55）形成了屏蔽板（50）中心孔的外缘。屏蔽板（50）同心围绕形成在卡盘本体中的通孔（42），下文将参考图2进行更详细的描述。

使用中，销钉（60）可操作地啮合于晶片（未示出）的外缘，以使晶片固定地位于屏蔽板（50）上方的预定距离并平行于屏蔽板（50），且优选位于屏蔽板（50）凸缘（55）上方的预定距离。相应地，可以将包括高温流体在内的一种或多种处理流体配送到远离卡盘（1）的晶片上表面，并且还可选择性地通过通孔（42）将处理液配送到晶片的相反的下表面。卡盘（1）可转动地设置在驱动机构（未示出）上以绕其中心轴可转动，如美国专利4,903,717、5,513,668和6,536,454中所描述的。

屏蔽板（50）基本覆盖了卡盘本体，现在将参考图2和3所描述的本发明的实施方式描述卡盘的的各个部件。

图2中，卡盘（1）包括位于其下部的围绕中心孔的近似环形杯状的基体（20）。基体（20）的每个内部外围和外部外围形成向上延伸的外缘，凭此基体（20）的上表面形成了面朝上的环形凹面。在基体（20）下表面还包括向下延伸的环形脊（22），以便形成位于该环形脊内面朝下的中心凹槽（24）和位于该环形脊径直向外的面朝下的环形凹槽（26）。

具有中心孔的基本呈平面的内基环（15）位于基体（20）面朝下的中心凹槽（24）内，并附于基体（20）。外基环（10）位于基体（20）面朝下的环形凹槽（26）内，并沿着基体（20）的向上延伸的外部外缘向上延伸。外基环（10）附于基体（20）上。

带有中央通孔（42）的基本呈平面的上体部件（40）具有共延伸地（coextensively）覆盖基体（20）的下表面，以便邻接基体（20）内部和外部向上延伸的外缘。由此，上体部件（40）包围了基体（20）面朝上的环形凹面以在其间形成环形空间。

在上体部件（40）外周基本均匀间隔的多个通孔与对应的屏蔽板（50）的多个通孔对齐，以便多个向上延伸的销钉（60）互相容纳。