專利名稱：靜電卡盤的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體加工設備，尤其涉及一種半導體加工設備中的靜電卡盤。
背景技術：
靜電卡盤(Electro Static Chuck簡稱ESC)廣泛的應用于集成電路(IC)制造工藝 過程中，特別是等離子刻蝕(ETCH)、物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)等工 藝，用于在反應室內固定、支撐及傳送晶片(Wafer);為晶片提供直流偏壓并且控制晶片 表面的溫度。
在半導體工藝過程中，等離子體刻蝕工藝對溫度非常敏感，溫度控制非常嚴格，需要
精確控制溫度(±rc)，溫度均勻性直接影響刻蝕均勻性。靜電卡盤的一個重要功能是控
制晶片上的溫度，具體方法為通過某種控溫方法，諸如在靜電卡盤內嵌入或附加的加熱 器，通入靜電卡盤內的控溫流體，控制靜電卡盤的溫度，另外在靜電卡盤的表面和晶片之 間通入導熱媒體，諸如氦氣，控制靜電卡盤和晶片之間的導熱率。
如圖1所示，現有技術中的靜電卡盤，在靜電卡盤的上表面設置溝道系統l，并在溝道
系統1上布置氦氣入孔2。當靜電卡盤的表面放上晶片時，晶片和靜電卡盤表面的溝道系統l 形成了一個接近密閉的腔室結構，氦氣由氦氣入孔2進入并在這個腔室內流通，用來提高晶 片與靜電卡盤之間的熱傳導，達到冷卻晶片的目的。
上述現有技術至少存在以下缺點氦氣在晶片和靜電卡盤之間分布很不均勻，不能充 分利用氦氣對晶片實行均勻的溫度控制。
發明內容
本發明的目的是提供一種能使氦氣在晶片和靜電卡盤之間分布均勻，對晶片實行均勻 的溫度控制的靜電卡盤。
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，包括基座，所述基座的上方設有絕緣層，所述的基座上設有多條 氦氣分布溝道，所述絕緣層上設有多個氦氣孔，所述氦氣孔與所述氦氣分布溝道相通。
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，由于絕緣層上設有多個氦氣孔，多個氦氣孔與氦氣分布溝道相通。氦氣可以通過多個氦氣孔充滿晶片與靜電 卡盤之間的間隙，能使氦氣在晶片和靜電卡盤之間分布均勻，對晶片實行均勻的溫度控 制。
圖l為現有技術中靜電卡盤的平面結構示意圖2為本發明的靜電卡盤的具體實施例的立面結構示意圖3為本發明的靜電卡盤的具體實施例一中氦氣孔的平面布置示意圖4為本發明的靜電卡盤的具體實施例二中氦氣孔的平面布置示意圖5為本發明的靜電卡盤的具體實施例三中氦氣分布溝道的平面布置示意圖6為本發明的靜電卡盤的具體實施例四中氦氣分布溝道的平面布置示意圖。
具體實施例方式
本發明的靜電卡盤，其較佳的具體實施方式
如圖2所示，包括基座3，基座3的上方設 有絕緣層5，基座3上設有多條氦氣分布溝道7，絕緣層5上設有多個氦氣孔6，氦氣孔6與氦 氣分布溝道7相通。氦氣分布溝道7連接有氦氣輸入通道10。
工藝過程中，氦氣9可以通過多個氦氣孔6充滿晶片8與靜電卡盤的絕緣層5之間的間 隙，能使氦氣9在晶片8和靜電卡盤之間分布均勻，對晶片8實行均勻的溫度控制。
氦氣孔6的直徑可以為0.8 — 1.2毫米，也可以是其它需要的尺寸，氦氣分布溝道7的寬 度大于等于氦氣孔6的直徑，可以為氦氣孔6的直徑的2 — 3倍。
氦氣分布溝道7可以設于基座3的上表面，之后將絕緣層5粘貼于基座3的上表面。絕緣 層上的氦氣孔6對應于氦氣分布溝道7的位置設置。
氦氣分布溝道7也可以設于基座3的內部，然后通過通孔與氦氣孔6相通。
也可以在基座3與絕緣層5之間設有氦氣分布板4，多條氦氣分布溝道7設于基座3與氦 氣分布板4之間，氦氣分布板4上對應于每個氦氣孔6的位置設有通孔，使氦氣孔6與氦氣分 布溝道7相通。氦氣分布板4與基座3焊接在一起，絕緣層5粘貼于氦氣分布板4的上表面。這 樣，可以方便絕緣層5的粘貼。
具體實施例一，如圖3所示，多個氦氣孔6在絕緣層5上沿以絕緣層5的中心為圓心的多 圈圓周分布。
多圈氦氣孔6中，最外圈氦氣孔6沿圓周的分布密度大于等于其它各圈氦氣孔6沿圓周的分布密度。可以為其它各圈氦氣孔6沿圓周的分布密度的1—2倍。
具體實施例二，如圖4所示，多個氦氣孔6在絕緣層5上均勻分布。可以在絕緣層5上呈 蜂窩狀分布。也可以采用矩陣式分布，或其它的均勻分布的方式。
具體實施例三，如圖5所示，氦氣分布溝道7可以包括一個區域，具體將多圈氦氣溝道 7相互聯通，形成一個整體。
具體實施例四，如圖6所示，氦氣分布溝道7可以包括中部區域71和邊緣區域72，邊緣 區域72至少設有一圈氦氣溝道，對應的絕緣層5上分布有至少一圈氦氣孔6。中部區域71和 邊緣區域72分別連接有中部氦氣輸入通道101和邊緣氦氣輸入通道102，可以對中部區域71 和邊緣區域72的氦氣的流量和壓力分別進行控制。
氦氣分布溝道7也包括多個區域，每個區域分別設有單獨的氦氣輸入通道IO，實現對 氦氣進行分區控制。從而實現對晶片溫度的分區控制。
本發明通過在絕緣層上布置多個氦氣孔，促進氦氣與晶片及靜電卡盤的充分且均勻接 觸，增加靜電卡盤對晶片的熱傳導性能，充分達到晶片的溫度均勻性要求。
使用雙區或多區氦氣系統促進靜電卡盤中心和邊緣分別對晶片的熱傳導，形成對晶片 中心與邊緣溫度的分別控制，或對晶片溫度的多區控制。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任 何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都 應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1、一種靜電卡盤，包括基座，所述基座的上方設有絕緣層，其特征在于，所述的基座上設有多條氦氣分布溝道，所述絕緣層上設有多個氦氣孔，所述氦氣孔與所述氦氣分布溝道相通。
2、 根據權利要求l所述的靜電卡盤，其特征在于，所述的多個氦氣孔在所述絕緣層上 沿以絕緣層的中心為圓心的多圈圓周分布。
3、 根據權利要求2所述的靜電卡盤，其特征在于，所述的多圈氦氣孔中，最外圈氦氣 孔沿圓周的分布密度大于等于其它各圈氦氣孔沿圓周的分布密度。
4、 根據權利要求3所述的靜電卡盤，其特征在于，所述的多圈氦氣孔中，最外圈氦氣 孔沿圓周的分布密度為其它各圈氦氣孔沿圓周的分布密度的1一2倍。
5、 根據權利要求l所述的靜電卡盤，其特征在于，所述的多個氦氣孔在所述絕緣層上 均勻分布。
6、 根據權利要求5所述的靜電卡盤，其特征在于，所述的多個氦氣孔在所述絕緣層上 呈蜂窩狀分布。
7、 根據權利要求l所述的靜電卡盤，其特征在于，所述的氦氣分布溝道包括多個區 域，每個區域分別設有單獨的氦氣輸入通道。
8、 根據權利要求7所述的靜電卡盤，其特征在于，所述的氦氣分布溝道包括中部區域 和邊緣區域，所述邊緣區域對應的絕緣層上分布有至少一圈氦氣孔。
9、 根據權利要求1至7任一項所述的靜電卡盤，其特征在于，所述的氦氣孔的直徑為 0. 8_1. 2毫米，所述氦氣分布溝道的寬度為所述氦氣孔的直徑的2 — 3倍。
10、 根據權利要求1至7任一項所述的靜電卡盤，其特征在于，所述的基座與絕緣層之 間設有氦氣分布板，所述多條氦氣分布溝道設于所述基座與氦氣分布板之間，所述氦氣分 布板上對應于每個所述氦氣孔的位置設有通孔，使所述氦氣孔與所述氦氣分布溝道相通。
全文摘要
本發明公開了一種靜電卡盤，包括基座，基座的上方設有絕緣層，基座上設有多條氦氣分布溝道，絕緣層上設有多個與氦氣分布溝道相通氦氣孔。多個氦氣孔在絕緣層上沿以絕緣層的中心為圓心的多圈圓周分布，或在絕緣層上呈蜂窩狀均勻分布。促進氦氣與晶片及靜電卡盤的充分且均勻接觸，增加靜電卡盤對晶片的熱傳導性能，充分達到晶片的溫度均勻性要求。多個氦氣孔可以使用雙區或多區氦氣系統，對晶片中心與邊緣溫度的分別控制，或對晶片溫度的進行多區控制。
文檔編號H01L21/67GK101419929SQ20071017623
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月23日 優先權日2007年10月23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