[发明专利]一种静电卡盘

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制程设备，具体地，涉及用于固定被实施等离子体处理的待加工件的静电卡盘以及具有该静电卡盘的等离子体处理装置。

背景技术

在半导体设备的制造过程中，例如蚀刻、沉积、氧化、溅射等处理过程中，通常会利用等离子体对待加工件(晶片)进行处理。一般地，对于等离子体处理装置来说，作为生成等离子体的方式，大体上可分为利用电晕(glow)放电或者高频放电，和利用微波等方式。

例如，在高频放电方式的等离子体处理装置中，待加工件被置于静电卡盘之上，所述静电卡盘通过静电力来固定所述待加工件。现有的静电卡盘通常包括第一绝缘层和基体，第一绝缘层中设置有直流电极，由该直流电极对晶片施加静电力。

在对待加工件进行等离子化处理的过程中，静电卡盘需要在纵向上向待加工件传递热量，以提高晶片蚀刻的均匀性，为此目前的等离子体加工处理过程中会在陶瓷材料的第一绝缘层的下方添加第二绝缘层，在第二绝缘层中设置加热丝等进行加热。第一绝缘层与第二绝缘层之间通过硅胶粘结在一起。

基体中通常包括多个冷却液流道，用于注入冷却液对静电卡盘进行冷却。

然而，在加热晶片的过程中，由于基体通常由铝制成，其热传导率较高，第二绝缘层散发的热量被冷却液流道中的冷却液带走，从而使第一绝缘层以及晶片不能快速升温，影响等离子体处理的工艺效果。

因此，研究人员期望研发处一种静电卡盘结构，其能减少加热丝产生的热量向基体传导，降低热量被冷却液带走的速度，从而使固定于第一绝缘层上方的晶片快速升温。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种一种静电卡盘。

根据本发明的一个方面，提供一种静电卡盘，用于等离子体处理装置中固定待加工件，其包括：第一绝缘层，用于承载所述待加工件；电极，位于所述第一绝缘层之中，用于连接一可控直流电源以产生静电力吸附待加工件；第二绝缘层，位于所述第一绝缘层的下方；加热器，设置于所述第二绝缘层内，所述加热器产生的热量能够通过所述第二绝缘层传递至所述第一绝缘层来加热所述待加工件；基体，位于所述第二绝缘层的下方，用于支撑所述第一绝缘层以及第二绝缘层，所述基体至少包括一冷却液流道，用于注入冷却液对静电卡盘进行冷却；其特征在于，所述基体还包括：一阻热单元，所述阻热单元设置于所述冷却液流道的上部且其上表面与所述第二绝缘层的下表面相贴，所述阻热单元用于降低所述加热器所产生的热量向所述冷却液流道传递的速度。

优选地，所述阻热单元包括第一阻热层，所述第一阻热层由钛或钛合金材料制成，所述第一阻热层贴于所述第二绝缘层的下方。

优选地，所述阻热单元还包括第二阻热层，所述第二阻热层由钛或钛合金材料或铝材料制成，所述第二阻热层贴于所述第一阻热层的下方。

优选地，其包括：隔离粘结层，所述隔离粘结层由伸缩性材料制成，其设置于所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间。

优选地，所述隔离粘结层的厚度小于0.3mm。

优选地，所述第一绝缘层由陶瓷材料制成。

优选地，所述加热器由一根或多根加热丝组成，所述一根或多根电加热丝均匀布置于所述包裹层中。

优选地，所述加热器为一块加热板，所述加热板的尺寸小于所述包裹层尺寸，其嵌于所述包裹层中并向所述包裹层均匀地传递热量。

优选地，所述第二绝缘层由氧化铝材料制成，防止所述加热器中的交流电流流向所述基体。

优选地，所述第一绝缘层由陶瓷材料制成。

优选地，所述冷却液流道还连接一冷却装置，所述冷却装置向所述腔体提供冷却液，以降低所述基体的温度。

根据本发明的另一个方面，还提供一种用于对待加工件进行等离子体处理的等离子体处理装置，其包括：对待加工件进行等离子体处理工艺的反应腔室；其特征在于，还包括：置于所述反应腔室内部、用于固定待加工件的静电卡盘。

本发明通过提供一种静电卡盘，所述静电卡盘的基体包括阻热单元，所述阻热单元由一个或多个阻热层组成，所述一个或多个阻热层由钛或钛合金材料制成，通过钛的阻热系数较大，从而降低加热丝产生的热量被冷却液带走的速度，使固定于第一绝缘层上方的晶片快速升温。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本发明的第一实施例的静电卡盘的纵截面结构示意图；