靜電卡盤的製作方法
2023-06-14 12:43:11 2
專利名稱：靜電卡盤的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體晶片加工設備，尤其涉及一種晶片加工設備的靜電卡盤。
背景技術：
在集成電路(IC)製造工藝過程中，特別是刻蝕、物理氣相沉積(PVD)及化學氣相 沉積(CVD)過程中， 一般使用靜電卡盤(Electro Static Chuck簡稱ESC)來固定、支撐 及傳送晶片(Wafer)，避免晶片在工藝過程中出現移動或錯位現象。靜電卡盤採用靜電引 力的方式來固定晶片，與傳統的機械卡盤和真空吸盤比較具有很多優點。靜電卡盤減少了 在使用傳統卡盤的過程中，由於壓力、碰撞等機械原因對晶片造成的不合修復的損傷；由 於採用靜電吸引沒用機械固定，增大了晶片的有效加工面積；減少了由於機械碰撞產生的 顆粒汙染；由於靜電卡盤與晶片完全接觸更加有力於進行熱傳導；並且克服了真空吸盤的 致命缺陷，可以在高真空反應腔室中使用。
在半導體工藝過程中，特別是刻蝕和PVD，對工藝均勻性的要求是非常嚴格的，無論 是溫度分布還是吸引力分布上，對其均勻性的要求都非常嚴格。
如圖l、圖2所示，現有技術中的靜電卡盤包括絕緣層2、鋁基座3，直流電極層埋藏在 絕緣層2中，靜電卡盤就是利用直流電極層與晶片l之間產生的靜電引力達到固定晶片l的目 的。鋁基座3用來支撐絕緣層2，導入射頻電源(RF)，形成RF偏壓。 一般情況下，絕緣層2 與鋁基座3之間採用矽粘結劑粘接。鋁基座3上設有氦氣進口4以及氦氣通道，絕緣層2上設 有氦氣溝道5和氦氣孔6。
靜電卡盤的主要作用為支撐固定晶片l以及對晶片l進行溫度傳遞進而實現溫度均勻分 布，支撐固定晶片l通過靜電引力實現，溫度均勻性分布一方面是通過絕緣層2與晶片1接觸 進行熱傳遞，另一方面氦氣由氦氣進口4進入鋁基座3，再通過氦氣孔6進入氦氣溝道5;氦 氣在氦氣溝道5內均勻分布後再進入晶片1與絕緣層2之間的縫隙實現對晶片1的傳熱。
上述現有技術至少存在以下缺點
由於靜電引力的存在，晶片1與絕緣層2的間隙很有限，不利於氦氣對晶片l的熱傳 導，致使晶片l的表面溫度分布不均勻。
發明內容
本發明的目的是提供一種有利於氦氣對晶片l進行熱傳導的靜電卡盤。 本發明的目的是通過以下技術方案實現的
本發明的靜電卡盤，包括絕緣層，所述的絕緣層的上表面為凹凸狀。
由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明所述的靜電卡盤，由於絕緣層的上表 面為凹凸狀，有利於氦氣進入晶片與絕緣層之間的縫隙實現對晶片的傳熱，使晶片表面溫 度分布均勻。
圖l為現有技術中靜電卡盤的結構示意圖； 圖2為圖1的俯視圖3為本發明的靜電卡盤具體實施例一的平面結構示意圖； 圖4為本發明的靜電卡盤具體實施例的立面結構示意圖5為本發明的靜電卡盤具體實施例二的平面結構示意圖。
具體實施例方式
本發明的靜電卡盤，其較佳的具體實施例一如圖3、圖4所示，包括絕緣層2，所述的 絕緣層2的上表面為凹凸狀。
具體絕緣層2的上表面設有多個凸點7，凸點7之間形成凹面8，當絕緣層2上放置晶片1 時，晶片1與凸點7接觸，凹面8與晶片1之間的間隙便成為氦氣空間。氦氣通過氦氣通道進 入凹面8，氦氣在凹面8內分布均勻。在絕緣層最外圈可以設置密封環9，對氦氣起密封作用 (相對密封，不能完全密封，有洩漏)。氦氣在凹面8範圍內將絕緣層2的熱量均勻的傳遞 給晶片l，使晶片l的溫度分布均勻，改善工藝性能，提高產品均勻性。
所述多個凸點7均勻分布。可以採用矩陣式分布，所述多個凸點7中，每一個凸點7與 其相鄰凸點7的之間的距離相等。
具體實施例二如圖5所示，所述多個凸點7可以採用圓周分布，沿以絕緣層2中心為圓 心的多個圓周分布。
所述凸點7的表面形狀為以下形狀中的一種或多種圓形、方形、三角形、多邊形。 所述凸點7的直徑可以為3腿，間距可以為8腿，高度可以為0.04隱。具體應用中，所
述凸點7的直徑可以為2 — 4mm，間距可以為6 —10mm，高度可以為O. 03 — 0. 05mm之間，可以
根據工藝的需要進行設置。
所述的絕緣層2由陶瓷材料(AL203、 ALN等)製作，加工製造時將直流電極層通過燒 結或噴塗的方式埋藏在絕緣層2中。所述的絕緣層2的上表面最好經過噴砂處理。
本實用新型將絕緣層的上表面設計為凹凸狀，有利於氦氣進入晶片與絕緣層之間的縫 隙實現對晶片的傳熱，使晶片表面溫度分布均勻。主要應用在半導體刻蝕過程中，可提高 晶片刻蝕均勻性，也可以應用在其它的半導體加工工藝中。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任 何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都 應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種靜電卡盤，包括絕緣層，其特徵在於，所述的絕緣層的上表面為凹凸狀。
2、 根據權利要求l所述的靜電卡盤，其特徵在於，所述的絕緣層的上表面設有多個凸點。
3、 根據權利要求2所述的靜電卡盤，其特徵在於，所述多個凸點均勻分布。
4、 根據權利要求2所述的靜電卡盤，其特徵在於，所述多個凸點呈矩陣式分布。
5、 根據權利要求2所述的靜電卡盤，其特徵在於，所述多個凸點中，每一個凸點與其 相鄰凸點的之間的距離相等。
6、 根據權利要求2所述的靜電卡盤，其特徵在於，所述多個凸點沿以絕緣層中心為圓 心的多個圓周分布。
7、 根據權利要求2至6任一項所述的靜電卡盤，其特徵在於，所述凸點的表面形狀為 以下形狀中的一種或多種-圓形、方形、三角形、多邊形。
8、 根據權利要求2至6任一項所述的靜電卡盤，其特徵在於，所述凸點的直徑為2 — 4mra，間距為6—10咖，高度為O. 03 —0. 05,。
9、 根據權利要求1至6任一項所述的靜電卡盤，其特徵在於，所述的絕緣層由陶瓷材 料製作。
10、 根據權利要求9所述的靜電卡盤，其特徵在於，所述的絕緣層的上表面經過噴砂 處理。
全文摘要
本發明公開了一種靜電卡盤，包括絕緣層，所述的絕緣層的上表面設有多個凸點，多個凸點呈矩陣式或圓周式均勻分布。有利於氦氣進入晶片與絕緣層之間的縫隙實現對晶片的傳熱，使晶片表面溫度分布均勻。主要應用在半導體刻蝕過程中，可提高晶片刻蝕均勻性，也可以應用在其它的半導體加工工藝中。
文檔編號H01L21/683GK101339916SQ20071011850
公開日2009年1月7日 申請日期2007年7月6日 優先權日2007年7月6日
發明者彭宇霖 申請人:北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司