[實用新型]一種用于靜電吸盤邊緣保護的保護裝置

有效

• 申請號: 201020636357.6
• 申請日: 2010-12-01
• 公開（公告）號: CN201966193U
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 凱文·皮爾斯
• 申請（專利權）人: 中微半導體設備（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

技術領域

本實用新型涉及一種邊緣保護裝置，特別涉及一種用于靜電吸盤邊緣保護的保護裝置。

背景技術

目前在半導體器件的制造過程中，為了在基片（wafer）上進行淀積、蝕刻等工藝處理，往往通過真空處理腔室底部的靜電吸盤（Electrostatic?chuck，簡稱ESC），產生靜電力吸持來固定和支撐基片。

基片被放置在靜電吸盤頂部、導熱陶瓷的介電層上，該介電層中設置有下電極，若該介電層的尺寸等于或小于基片尺寸，則在使用等離子體刻蝕基片時，在真空處理腔室的真空抽氣系統作用下，會使靠近靜電吸盤外緣的等離子體泄漏，造成對基片邊緣與中心位置的刻蝕不均勻。而且，在向基片背面使用氦氣冷卻時，也容易有基片邊緣與中心位置的溫度不均勻的情況發生。

因此，現在一般直接增大介電層面積；或是在介電層的外緣加裝一個石英或硅材質的聚焦環（focus?ring），通過聚焦環與介電層連接后一起承載基片，并使靜電吸盤的頂面尺寸大于基片尺寸。然而，在基片沒有覆蓋的介電層或是聚焦環的邊緣位置，會在等離子體刻蝕基片的同時被刻蝕，而由于靜電吸盤的介電層不方便更換，且修復或更換費用昂貴；加裝的聚焦環雖然容易拆卸，但其損耗也勢必增加生產成本。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種用于靜電吸盤邊緣保護的保護裝置，通過嵌設基片的環狀結構，或是基片底部設置的托護層，或是設置與現有不同材料、形狀的聚焦環，來覆蓋介電層的邊緣位置進行保護，從而減少靜電吸盤的表面損耗，延長其使用壽命，節約生產成本。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是提供一種用于靜電吸盤邊緣保護的保護裝置，所述保護裝置整體上呈現中空的環狀結構，其接觸于基片外邊緣，并與所述基片一起覆蓋在所述靜電吸盤的頂部介電層上；所述保護裝置的外徑與所述介電層的外徑至少一致。

所述保護裝置的高度與所述基片的高度一致，使所述基片嵌設在所述保護裝置中時，所述基片底面與保護裝置的底面齊平，并在所述基片放置到介電層上時，使所述基片的底面能與介電層表面貼合。

還有一種實施例中，所述保護裝置是一柔性的薄膜結構；所述薄膜一端與所述基片的上邊緣連接。

所述薄膜的另一端垂下，并在所述基片底面的同一水平面上向外延伸，并有足夠的長度，使所述基片與該薄膜連接后在水平方向的長度，與所述介電層的直徑一致。

在真空處理腔室外，將所述保護裝置與所述基片的外緣位置配合連接，并使該保護裝置與基片的組合一起被放置到處理腔室內所述靜電吸盤的介電層上。

所述保護裝置是由聚酰亞胺制成的。

另一種用于靜電吸盤邊緣保護的保護裝置，是一形成在所述基片底部的托護層；所述托護層直徑大于其上方的基片直徑，并與所述靜電吸盤頂部介電層的直徑一致，使在所述基片放置到介電層上時，所述托護層完全覆蓋所述介電層表面。

所述托護層是由聚酰亞胺制成的。

還有一種用于靜電吸盤邊緣保護的保護裝置，是環繞所述基片設置的聚焦環，其設置在所述介電層上、沒有被所述基片覆蓋的邊緣位置。

所述聚焦環的縱截面呈直角梯形；所述直角梯形靠近介電層中心的內側面為斜坡面或弧面；與該內側面相對的，所述直角梯形的外側面是豎直面，并與所述介電層的外緣齊平。

所述聚焦環的內側面底端到所述介電層圓心的距離，小于所述基片的半徑；使所述基片放置在介電層上時，對應放置在該聚焦環內，并使該基片的外邊緣僅僅覆蓋聚焦環內側面底端向外的一部分。

所述聚焦環是由芳綸制成的。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于，本實用新型提供了用于靜電吸盤邊緣保護的保護裝置的多種結構，適用于基片尺寸小于靜電吸盤的頂部介電層時，對沒有基片覆蓋的介電層邊緣位置進行保護，該邊緣保護裝置包含由聚酰亞胺制成的圓板、圓環或柔性薄膜；在真空處理腔室外，將該保護裝置配合連接到基片外緣，并使該保護裝置與基片的組合被一起放置到介電層上。邊緣保護裝置還可以是設置在基片底部的聚酰亞胺托護層，或是在靜電吸盤上環繞基片設置的芳綸聚焦環。在刻蝕基片的同時，僅能刻蝕到上述該保護裝置，使其下方的介電層邊緣位置得到有效保護，從而減少了靜電吸盤的表面損耗，延長其使用壽命，有效節約生產成本。

附圖說明

圖1是在實施例1中用于靜電吸盤邊緣保護的一個具體結構的俯視圖；

圖2是圖1所示用于靜電吸盤邊緣保護的保護裝置的縱剖視圖；

圖3是圖1、圖2所示用于靜電吸盤邊緣保護的保護裝置與介電層的連接關系示意圖；