[发明专利]静电卡盘机构以及半导体加工设备

权利要求书

1.一种静电卡盘机构，包括基座和边缘组件，其中，所述基座包括用于承载晶片的承载面，以及环绕在所述承载面周围、且位于所述晶片边缘处的台阶面，且所述台阶面低于所述承载面；所述边缘组件包括聚焦环、基环和绝缘环，所述聚焦环环绕设置在所述台阶面上；所述基环环绕设置在所述基座的外周壁上；所述绝缘环设置在所述基座底部，并支撑所述基座；其特征在于，所述静电卡盘机构还包括主体静电加热层和边缘静电加热层，其中，

所述主体静电加热层设置在所述承载面上，用以静电吸附所述晶片，并调节所述晶片的温度；

所述边缘静电加热层设置在所述台阶面上，用以静电吸附所述聚焦环，并调节所述聚焦环的温度。

2.根据权利要求1所述的静电卡盘机构，其特征在于，所述边缘静电加热层包括由下而上依次设置的边缘加热层和边缘绝缘层，其中，

所述聚焦环叠置在所述边缘绝缘层上，且在所述边缘绝缘层中设置有第一直流电极，通过向所述第一直流电极通入直流电，而对所述聚焦环产生静电吸附力；

所述边缘加热层用于采用热传导的方式加热所述聚焦环。

3.根据权利要求1所述的静电卡盘机构，其特征在于，所述主体静电加热层包括由下而上依次设置的主体加热层和主体绝缘层，其中，

所述晶片叠置在所述主体绝缘层上，且在所述主体绝缘层中设置有第二直流电极，通过向所述第二直流电极通入直流电，而对所述晶片产生静电吸附力；

所述主体加热层用于采用热传导的方式加热所述晶片。

4.根据权利要求1所述的静电卡盘机构，其特征在于，所述边缘静电加热层包括边缘绝缘层，所述聚焦环叠置在所述边缘绝缘层上，且在所述边缘绝缘层中设置有第一直流电极，通过向所述第一直流电极通入直流电，而对所述聚焦环产生静电吸附力；

在所述边缘绝缘层中还设置有第一加热元件，用于采用热传导的方式加热所述聚焦环。

5.根据权利要求1所述的静电卡盘机构，其特征在于，所述主体静电加热层包括主体绝缘层，所述晶片叠置在所述主体绝缘层上，且在所述主体绝缘层中设置有第二直流电极，通过向所述第二直流电极通入直流电，而对所述晶片产生静电吸附力；

在所述主体绝缘层中还设置有第二加热元件，用于采用热传导的方式加热所述晶片。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的静电卡盘机构，其特征在于，在所述边缘静电加热层中设置有第一通道，用以朝向所述聚焦环与所述边缘静电加热层之间输送热交换气体。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的静电卡盘机构，其特征在于，在所述主体静电加热层中设置有第二通道，用以朝向所述晶片与所述主体静电加热层之间输送热交换气体。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的静电卡盘机构，其特征在于，所述静电卡盘机构还包括射频源，用于同时向所述晶片和聚焦环提供射频能量。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的静电卡盘机构，其特征在于，所述静电卡盘机构还包括主体射频源和边缘射频源，其中，

所述主体射频源用于向所述晶片提供射频能量；

所述边缘射频源用于向所述聚焦环提供射频能量。

10.根据权利要求1-5任意一项所述的静电卡盘机构，其特征在于，所述静电卡盘机构还包括边缘温度传感器、中心温度传感器和温控单元，其中，

所述边缘温度传感器设置在所述基座内，且靠近所述晶片的边缘处，用以检测所述晶片的边缘处温度，并发送至所述温控单元；

所述中心温度传感器设置在所述基座内，且靠近所述晶片的中心处，用以检测所述晶片的中心处温度，并发送至所述温控单元；

所述温控单元用于根据所述边缘处温度控制所述边缘静电加热层调节所述聚焦环的温度，从而间接调节所述晶片边缘的温度；以及根据所述中心处温度控制所述主体静电加热层调节所述晶片中心的温度。

11.一种半导体加工设备，其包括反应腔室和设置在其内的静电卡盘机构，所述静电卡盘机构用于承载晶片，以及调节所述晶片的温度，其特征在于，所述静电卡盘机构采用了权利要求1-10任意一项所述的静电卡盘机构。