[发明专利]静电吸盘

说明书

本发明涉及一种静电吸盘，主要包括底座、陶瓷体及层叠体，层叠体位于底座及陶瓷体之间，层叠体包括密封结构及加热结构等，密封结构环绕加热结构，并且，密封结构靠近底座一侧的面积较靠近陶瓷体一侧的面积大。本发明的密封结构可增加其有效刻蚀面积，延长静电吸盘内部抵抗等离子体轰击的时间，从而延长静电吸盘的使用寿命。

技术领域

本发明涉及半导体设备制造领域，尤其是一种静电吸盘。

背景技术

在半导体制造工艺中，静电吸盘(Electrostatic chuck，ESC)通常用于固定和支撑晶圆，以避免处理过程中出现移动或者错位现象，相较于使用机械卡盘固定晶圆，静电吸盘采用静电引力来固定晶圆的方式减少了由于压力、碰撞等原因造成的晶圆破损，增大了晶圆可被有效加工的面积，减少了晶圆表面腐蚀物颗粒的沉积，使晶圆和所述静电吸盘可以更好的进行热传导，并且可以在真空环境下工作。当对所述晶圆进行刻蚀工艺时，在蚀刻的整个过程中所述晶圆被静电吸盘吸附固定住，若向所述静电吸盘通入射频时，射频会在晶圆上形成直流偏压，能够促成等离子体对晶圆的蚀刻反应，同时，静电吸盘会对晶圆实现温度控制，以增加晶圆刻蚀的均匀性。

现有刻蚀设备的双极静电吸盘，其主要结构包括陶瓷体、底座、上层粘合层、加热层、下层粘合层、密封槽及氦气孔。密封槽中填充有固化的环氧树脂，形成环氧树脂密封层，将陶瓷体和底座粘合，同时保护静电吸盘内部不受等离子体轰击，即对静电吸盘进行密封。

在腔体中，虽然在静电吸盘上会放置边缘环，扩展晶圆刻蚀平面的同时保护环氧树脂密封层。然而随着射频时数的增加，边缘环会因为等离子体的轰击而受到侵蚀，最终使环氧树脂密封层也暴露在等离子体的轰击中，逐渐被腐蚀，失去对静电吸盘内部的保护。

可见，现有静电吸盘的边缘环氧树脂层极易被等离子体腐蚀，一旦环氧树脂层被打穿，将会影响静电吸盘的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种静电吸盘，在不改变边缘环形状的前提下，提高静电吸盘的使用寿命，减少设备因密封层腐蚀而需要预防性维护(PM，PreventiveMaintenance)的次数。

为了达到上述目的，本发明提供了一种静电吸盘，所述静电吸盘主要包括底座、陶瓷体及层叠体，所述层叠体位于所述底座及所述陶瓷体之间，所述层叠体包括密封结构及加热结构，所述密封结构环绕所述加热结构，并且，所述密封结构靠近所述底座一侧的面积较靠近所述陶瓷体一侧的面积大。

可选的，所述加热结构包括加热层、第一粘合层及第二粘合层，所述第一粘合层位于所述陶瓷体与所述加热层之间，用于粘合所述陶瓷体与所述加热层；所述第二粘合层位于所述底座与所述加热层之间，用于粘合所述底座与所述加热层。

可选的，所述密封结构内填充有抗等离子体刻蚀的弹性材料。

可选的，所述密封结构背离所述加热结构的一侧与所述陶瓷体的边缘齐平。

可选的，所述密封结构靠近所述加热结构的侧面为斜坡面。

可选的，所述密封结构的截面形状为梯形。

可选的，所述梯形包括直角梯形。

可选的，所述直角梯形靠近所述底座的内角包括45度。

可选的，所述静电吸盘上设有氦气孔，所述氦气孔从所述陶瓷体的顶部贯穿至所述底座的底部。

可选的，所述底座靠近所述加热结构的表面外缘尺寸与所述陶瓷体的外缘尺寸相同。

本发明通过在静电吸盘的陶瓷体与底座之间设置环绕的密封结构，且密封结构靠近所述底座的面积较靠近所述陶瓷体的面积大，通过增加有效刻蚀面积，延长静电吸盘内部抵抗等离子体轰击的时间，使静电吸盘在等离子体轰击过程中，更耐受等离子体的刻蚀，从而延长静电吸盘的使用寿命。

附图说明