靜電卡盤(pán)以及等離子體加工設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種靜電卡盤(pán)，包括用于承載被加工工件的卡盤(pán)和基座，在所述卡盤(pán)和基座之間設(shè)置有隔熱組件，所述隔熱組件包括上環(huán)板、下環(huán)板和膨脹隔熱環(huán)，其中，所述上環(huán)板和所述下環(huán)板為閉合的環(huán)形結(jié)構(gòu)件，并且二者相對(duì)設(shè)置；所述膨脹隔熱環(huán)為閉合的環(huán)形薄壁結(jié)構(gòu)件，其設(shè)置在所述上環(huán)板和下環(huán)板之間，并且所述膨脹隔熱環(huán)的兩個(gè)端部分別與所述上環(huán)板和所述下環(huán)板密封固定。上述靜電卡盤(pán)不僅具有良好的隔熱效果，而且加熱均勻，從而提高了等離子體加工設(shè)備的加熱效率和加熱均勻性。此外，上述靜電卡盤(pán)便于加工和更換，從而降低了靜電卡盤(pán)的使用成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】靜電卡盤(pán)以及等離子體加工設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)備制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種靜電卡盤(pán)以及等離子體加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在制造集成電路(IC)和微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的工藝過(guò)程中，特別是在實(shí)施等離子刻蝕(ETCH)、物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)等的工藝過(guò)程中，常使用靜電卡盤(pán)來(lái)固定、支撐及加熱晶片等被加工工件，為晶片提供直流偏壓并且控制晶片表面的溫度。
[0003]圖1為典型的靜電卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，靜電卡盤(pán)包括由上至下依次疊置的絕緣層1、加熱器2和鋁基座3。其中，絕緣層I采用AL2O3或ALN等陶瓷材料制成，并且在絕緣層I中設(shè)置有直流電極層(圖中未示出)，直流電極層與直流電源電連接后在直流電極層與晶片之間產(chǎn)生靜電引力，從而將晶片等被加工工件固定在絕緣層I的頂部；力口熱器2用于對(duì)晶片等被加工工件進(jìn)行加熱；鋁基座3與射頻電源連接，用以在晶片等被加工工件上生成射頻偏壓。此外，在加熱器2與鋁基座3之間還設(shè)置有隔熱層4，隔熱層4采用硅橡膠等具有良好隔熱性能的材料制成，以阻擋由加熱器2產(chǎn)生的熱量向鋁基座3傳導(dǎo)，從而可以減少加熱器2的熱量損失，進(jìn)而提高靜電卡盤(pán)的加熱效率。而且，在隔熱層4與加熱器2之間以及隔熱層4與鋁基座3之間分別設(shè)置有密封劑，利用密封劑分別對(duì)隔熱層4與加熱器2之間的間隙和隔熱層4與鋁基座3之間的間隙進(jìn)行密封，從而防止空氣自該間隙進(jìn)入晶片所在的真空環(huán)境。
[0004]上述靜電卡盤(pán)是借助隔熱層4來(lái)實(shí)現(xiàn)加熱器2與鋁基座3之間的隔熱，這在實(shí)際應(yīng)用中不可避免地存在以下問(wèn)題:
[0005]其一，由于加熱器2、隔熱層4和鋁基座3緊密地疊置在一起，隔熱層4很難完全阻隔加熱器2產(chǎn)生的熱量向鋁基座3傳導(dǎo)，并且加熱器2的加熱溫度越高，隔熱層4的隔熱效果越差，從而降低了靜電卡盤(pán)的加熱效率。
[0006]其二，由于靜電卡盤(pán)采用密封劑來(lái)分別對(duì)隔熱層4與加熱器2之間的間隙和隔熱層4與鋁基座3之間的間隙進(jìn)行密封，而密封劑的密封作用在高溫環(huán)境下將會(huì)失效，導(dǎo)致空氣自該間隙進(jìn)入晶片所在的真空環(huán)境，從而影響工藝的正常進(jìn)行。
[0007]其三，由于加熱器2、隔熱層4和鋁基座3的熱膨脹系數(shù)不同，三者在加熱過(guò)程中產(chǎn)生的熱膨脹的差異將會(huì)破壞密封劑的密封效果，導(dǎo)致空氣自該間隙進(jìn)入晶片所在的真空環(huán)境，從而影響工藝的正常進(jìn)行。
[0008]為此，
【發(fā)明者】彭宇霖 申請(qǐng)人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司