[发明专利]旋转组合及工件加工系统

说明书

本发明提供一种旋转组合，所述旋转组合包括内轴，其中内轴是能够旋转的且包括内部通道，内部通道能够操作以将低温流体递送至台板。旋转组合可更包括：旋转组合轴，环绕内轴；以及密封组件，耦合至旋转组合轴。密封组件可包括：支撑件；金属波纹管，围绕支撑件的外部延伸；以及密封支撑件，耦合至金属波纹管，其中密封支撑件围绕支撑件延伸。密封组件可更包括：非旋转密封部件，安置于密封支撑件中；以及旋转密封部件，邻接非旋转密封部件以在其间形成机械密封件。

技术领域

本发明实施例涉及用于递送低温流体的旋转组合，且更具体而言，涉及包括机械密封组件的旋转组合。

背景技术

在一些工件加工系统中，工件设置于可旋转的台板上。台板亦可包括与电源连通的电性部件，例如电极。另外，台板可具有流体导管以容许流体穿过流体导管来对台板进行加热或冷却。该些流体导管与外部流体源及外部流体槽(sink)连通。由于台板旋转，因此可使用旋转组合(rotary union)来将台板连接至外部部件。旋转组合提供电性连接以及流体入口及流体出口。在一些情形中，电性连接可为积体型的，而在其他情形中，则可采用单独的电性旋转组合。此外，通常，旋转组合的一个端部设置于常常维持在非常低压力下的加工腔室中，而另一侧设置于大气条件下。工件可为半导体晶圆，其在设置于台板上的同时会经受一个或多个工艺。该些工艺可包括蚀刻、沈积及离子植入。

在低温温度下加工半导体晶圆已显示出改善的效能。在加工环境中会频繁地移动晶圆。需要一种将低温传热介质传送至移动的工件保持器(holder)的方法。动态机械密封件(dynamic mechanical seal)是用于防止冷却流体泄漏至加工环境的一种选项。然而，由于当低温传热流体流经旋转组合时密封件会因热膨胀而容易泄漏，因此低温动态机械密封件难以做到可靠。

因此，若存在具有能够耐受极低温度而不会失效的密封件的旋转组合，则将是有益的。此种旋转组合将使得使用旋转台板更有效地执行工件的低温加工成为可能。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一系列概念，所述一系列概念在以下实施方式中进一步阐述。本发明内容并非旨在识别所主张主题的关键特征或本质特征，亦非旨在帮助确定所主张主题的范围。

在一个实施例中，一种旋转组合包括内轴，其中所述内轴是能够旋转的且包括内部通道，所述内部通道能够操作以将低温流体递送至台板。所述旋转组合可更包括：旋转组合轴，环绕所述内轴；以及密封组件，耦合至所述旋转组合轴。所述密封组件可包括：支撑件；金属波纹管，围绕所述支撑件的外部延伸；以及密封支撑件，耦合至所述金属波纹管，其中所述密封支撑件围绕所述支撑件延伸。所述密封组件可更包括：非旋转密封部件，连接至所述密封支撑件；以及旋转密封部件，邻接所述非旋转密封部件。

在另一实施例中，一种工件加工系统可包括：加工腔室，容纳台板；以及旋转组合，耦合至所述台板。所述旋转组合可包括：内轴，其中所述内轴是能够旋转的且包括内部通道，所述内部通道能够操作以将低温流体递送至台板。所述旋转组合可更包括：旋转组合轴，环绕所述内轴；以及密封组件，耦合至所述旋转组合轴。所述密封组件可包括：支撑件；金属波纹管，围绕所述支撑件的外部延伸；以及密封支撑件，耦合至所述金属波纹管，其中所述密封支撑件围绕所述支撑件延伸。所述密封组件可更包括：非旋转密封部件，安置于所述密封支撑件中；以及旋转密封部件，邻接所述非旋转密封部件。

在再一实施例中，一种旋转组合可包括内轴，其中所述内轴是能够旋转的且包括内部通道，所述内部通道能够操作以将低温流体递送至台板。所述旋转组合可更包括：旋转组合轴，环绕所述内轴；以及密封组件，耦合至所述旋转组合轴。所述密封组件可包括：支撑件；金属波纹管，围绕所述支撑件的外部沿周向延伸；以及密封支撑件，耦合至所述金属波纹管，其中所述密封支撑件围绕所述支撑件沿周向延伸。所述旋转组合可更包括安置于所述密封支撑件中的非旋转密封部件、包括第一介面表面的所述非旋转密封部件、以及与所述非旋转密封部件直接相邻的旋转密封部件。所述非旋转密封部件的所述第一介面表面维持与所述旋转密封部件的第二介面表面直接实体接触。

附图说明