[发明专利]被处理体的保持装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体晶片加工设备部件，尤其涉及一种晶片加工设备的被处理体的保持装置。

背景技术

在集成电路(IC)制造工艺过程中，特别是刻蚀、物理气相沉积(PVD)及化学气相沉积(CVD)过程中，一般使用被处理体的保持装置(Electro Static Chuck简称ESC)来固定、支撑及传送晶片(Wafer)，避免晶片在工艺过程中出现移动或错位现象。被处理体的保持装置采用静电引力的方式来固定晶片，与传统的机械卡盘和真空吸盘比较具有很多优点。被处理体的保持装置减少了在使用传统卡盘的过程中，由于压力、碰撞等机械原因对晶片造成的不合修复的损伤；由于采用静电吸引没用机械固定，增大了晶片的有效加工面积；减少了由于机械碰撞产生的颗粒污染；由于被处理体的保持装置与晶片完全接触更加有力于进行热传导；并且克服了真空吸盘的致命缺陷，可以在高真空反应腔室中使用。

在半导体工艺过程中，特别是刻蚀和PVD，对工艺均匀性的要求是非常严格的，无论是温度分布还是吸引力分布上，对其均匀性的要求都非常严格。

如图1所示，现有技术中的被处理体的保持装置包括铝基座3，铝基座3的上方是绝缘层，直流电极层埋藏在绝缘层中，被处理体的保持装置就是利用直流电极层与晶片之间产生的静电引力达到固定晶片的目的。铝基座3用来支撑绝缘层，导入射频电源(RF)，形成RF偏压。温控设备(Chiller)管道通过与铝基座连接，实现对被处理体的保持装置的温度控制。

现有技术中，所述绝缘层由第一绝缘层4、直流电极层5、第二绝缘层6组成，目前的加工采用等离子体喷涂的形式：首先在铝基座3上喷涂第二绝缘层6，在第二绝缘层6的表面根据需要喷涂直流电极层5(双电极或单电极)，最后在直流电基层5的表面喷涂第一绝缘层4。

上述现有技术至少存在以下缺点：

喷涂技术存在局限性，涂层较难控制，涂层薄影响被处理体的保持装置的使用寿命，目前等离子体喷涂的涂层普遍较薄，在等离子反应腔室中腐蚀严重，涂层厚容易与铝基座脱离，所以喷涂被处理体的保持装置的寿命较短。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用寿命长的被处理体的保持装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的被处理体的保持装置，包括绝缘层、铝基座，所述绝缘层包括多层陶瓷层，并通过陶瓷烧结工艺烧结制成，所述的绝缘层与铝基座之间通过粘结剂粘结。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的被处理体的保持装置，由于绝缘层包括多层陶瓷层，并通过陶瓷烧结工艺烧结制成，绝缘层与铝基座之间通过粘结剂粘结，绝缘层厚度易控制、又不易与铝基座脱离，延长了被处理体的保持装置的使用寿命。主要应用于半导体晶片加工设备中。

附图说明

图1为现有技术中被处理体的保持装置的结构示意图；

图2为本发明的被处理体的保持装置具体实施例一的组装示意图；

图3为本发明的被处理体的保持装置具体实施例二中的绝缘层的的组装示意图；

图4为本发明的被处理体的保持装置中的双电极结构的直流电极层的结构示意图；

图5为本发明的被处理体的保持装置具体实施例三的组装结构示意图。

具体实施方式

本发明的被处理体的保持装置，其较佳的具体实施例一如图2所示，包括绝缘层1、铝基座3，所述的绝缘层1与铝基座3之间通过粘结剂粘结。所述的粘结剂可以为硅粘结剂，具体可以在所述的绝缘层1与铝基座3之间设有一层硅粘结剂层2。

所述绝缘层1可以包括多层陶瓷绝缘层，并通过陶瓷烧结工艺烧结制成，铝基座3采用焊接技术进行加工，内嵌水道与温控设备连接实现对被处理体的保持装置的温度控制，绝缘层1与铝基座3之间通过硅粘接剂层2连接在一起，保证真空密封。

具体实施例二如图3所示，所述的绝缘层1自上而下包括第一陶瓷层8、直流电极层9、第二陶瓷层10。自第二陶瓷层10以下还可以依次包括电加热器层11、第三陶瓷层12。

直流电极层9通常使用钨材料(或钼材料)，按照预定的图案在第二陶瓷层10上进行丝网印刷。直流电极层9的图案可根据需要进行设计，可以是单电极设计或双电极设计。单电极为了能产生静电引力，必须对晶片施加电压，在等离子体启辉的情况下才能产生静电引力；双电极不需要在等离子体激发的条件下产生静电引力。单电极的最大优点是用低电压就可以产生大的静电力，但是残余电荷释放困难，双电极在静电释放这一方面占有很大优势，因此双电极被处理体的保持装置应用较广。