[实用新型]一种用于静电吸盘边缘保护的保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种边缘保护装置，特别涉及一种用于静电吸盘边缘保护的保护装置。

背景技术

目前在半导体器件的制造过程中，为了在基片（wafer）上进行淀积、蚀刻等工艺处理，往往通过真空处理腔室底部的静电吸盘（Electrostatic chuck，简称ESC），产生静电力吸持来固定和支撑基片。

基片被放置在静电吸盘顶部、导热陶瓷的介电层上，该介电层中设置有下电极，若该介电层的尺寸等于或小于基片尺寸，则在使用等离子体刻蚀基片时，在真空处理腔室的真空抽气系统作用下，会使靠近静电吸盘外缘的等离子体泄漏，造成对基片边缘与中心位置的刻蚀不均匀。而且，在向基片背面使用氦气冷却时，也容易有基片边缘与中心位置的温度不均匀的情况发生。

因此，现在一般直接增大介电层面积；或是在介电层的外缘加装一个石英或硅材质的聚焦环（focus ring），通过聚焦环与介电层连接后一起承载基片，并使静电吸盘的顶面尺寸大于基片尺寸。然而，在基片没有覆盖的介电层或是聚焦环的边缘位置，会在等离子体刻蚀基片的同时被刻蚀，而由于静电吸盘的介电层不方便更换，且修复或更换费用昂贵；加装的聚焦环虽然容易拆卸，但其损耗也势必增加生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于静电吸盘边缘保护的保护装置，通过嵌设基片的环状结构，或是基片底部设置的托护层，或是设置与现有不同材料、形状的聚焦环，来覆盖介电层的边缘位置进行保护，从而减少静电吸盘的表面损耗，延长其使用寿命，节约生产成本。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种用于静电吸盘边缘保护的保护装置，所述保护装置整体上呈现中空的环状结构，其接触于基片外边缘，并与所述基片一起覆盖在所述静电吸盘的顶部介电层上；所述保护装置的外径与所述介电层的外径至少一致。

所述保护装置的高度与所述基片的高度一致，使所述基片嵌设在所述保护装置中时，所述基片底面与保护装置的底面齐平，并在所述基片放置到介电层上时，使所述基片的底面能与介电层表面贴合。

还有一种实施例中，所述保护装置是一柔性的薄膜结构；所述薄膜一端与所述基片的上边缘连接。

所述薄膜的另一端垂下，并在所述基片底面的同一水平面上向外延伸，并有足够的长度，使所述基片与该薄膜连接后在水平方向的长度，与所述介电层的直径一致。

在真空处理腔室外，将所述保护装置与所述基片的外缘位置配合连接，并使该保护装置与基片的组合一起被放置到处理腔室内所述静电吸盘的介电层上。

所述保护装置是由聚酰亚胺制成的。

另一种用于静电吸盘边缘保护的保护装置，是一形成在所述基片底部的托护层；所述托护层直径大于其上方的基片直径，并与所述静电吸盘顶部介电层的直径一致，使在所述基片放置到介电层上时，所述托护层完全覆盖所述介电层表面。

所述托护层是由聚酰亚胺制成的。

还有一种用于静电吸盘边缘保护的保护装置，是环绕所述基片设置的聚焦环，其设置在所述介电层上、没有被所述基片覆盖的边缘位置。

所述聚焦环的纵截面呈直角梯形；所述直角梯形靠近介电层中心的内侧面为斜坡面或弧面；与该内侧面相对的，所述直角梯形的外侧面是竖直面，并与所述介电层的外缘齐平。

所述聚焦环的内侧面底端到所述介电层圆心的距离，小于所述基片的半径；使所述基片放置在介电层上时，对应放置在该聚焦环内，并使该基片的外边缘仅仅覆盖聚焦环内侧面底端向外的一部分。

所述聚焦环是由芳纶制成的。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于，本实用新型提供了用于静电吸盘边缘保护的保护装置的多种结构，适用于基片尺寸小于静电吸盘的顶部介电层时，对没有基片覆盖的介电层边缘位置进行保护，该边缘保护装置包含由聚酰亚胺制成的圆板、圆环或柔性薄膜；在真空处理腔室外，将该保护装置配合连接到基片外缘，并使该保护装置与基片的组合被一起放置到介电层上。边缘保护装置还可以是设置在基片底部的聚酰亚胺托护层，或是在静电吸盘上环绕基片设置的芳纶聚焦环。在刻蚀基片的同时，仅能刻蚀到上述该保护装置，使其下方的介电层边缘位置得到有效保护，从而减少了静电吸盘的表面损耗，延长其使用寿命，有效节约生产成本。

附图说明

图1是在实施例1中用于静电吸盘边缘保护的一个具体结构的俯视图；

图2是图1所示用于静电吸盘边缘保护的保护装置的纵剖视图；

图3是图1、图2所示用于静电吸盘边缘保护的保护装置与介电层的连接关系示意图；