[發明專利]半導體工藝設備中的靜電卡盤組件及半導體工藝設備

在審

• 申請號: 202010873403.2
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112002668A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 于斌
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/67;C23C14/50
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

1.一種半導體工藝設備中的靜電卡盤組件，其特征在于，包括：冷卻盤(3)、熱緩沖層(2)、靜電卡盤(1)；

所述熱緩沖層(2)設置于所述冷卻盤(3)上，所述靜電卡盤(1)設置于所述熱緩沖層(2)上，所述靜電卡盤(1)內部設置有加熱件，所述冷卻盤(3)內設置有冷卻通道，所述熱緩沖層(2)用于控制所述靜電卡盤(1)和所述冷卻盤(2)之間的熱傳遞速率。

2.根據權利要求1所述的半導體工藝設備中的靜電卡盤組件，其特征在于，所述熱緩沖層(3)包括交替疊置的至少一個耐熱基板和至少一個密封絕熱環。

3.根據權利要求2所述的半導體工藝設備中的靜電卡盤組件，其特征在于，所述熱緩沖層(2)的最上層為所述耐熱基板，該耐熱基板與所述靜電卡盤(1)的下表面接觸，所述熱緩沖層(2)的最下層為所述密封絕熱環，所述密封絕熱環與所述冷卻盤(3)的上表面接觸。

4.根據權利要求3所述的半導體工藝設備中的靜電卡盤組件，其特征在于，位于所述熱緩沖層(2)的最上層的耐熱基板與所述靜電卡盤(1)的下表面之間形成有背壓冷卻空腔(16)，所述熱緩沖層(2)的最下層的密封絕熱環與所述冷卻盤(3)的上表面之間形成有底層冷卻空腔(17)。

5.根據權利要求4所述的半導體工藝設備中的靜電卡盤組件，其特征在于，相鄰的兩個所述耐熱基板與該相鄰的兩個所述耐熱基板之間的所述密封絕熱環配合形成間隔冷卻空腔，所述耐熱基板上均設置有通孔，以連通所述背壓冷卻空腔(16)、所述間隔冷卻空腔及所述底層冷卻空腔(17)；所述冷卻盤(3)中設置有與所述底層冷卻空腔(17)連通的進氣通道(8)，用于供冷卻氣體進出所述底層冷卻空腔(17)、所述間隔冷卻空腔及所述背壓冷卻空腔(16)。

6.根據權利要求5所述的半導體工藝設備中的靜電卡盤組件，其特征在于，所述熱緩沖層(3)從上到下依次包括上層耐熱基板(10)、第一密封絕熱環(11)、中層耐熱基板(14)、第二密封絕熱環(12)、下層耐熱基板(15)、第三密封絕熱環(13)，所述間隔冷卻空腔包括第一間隔冷卻空腔(18)和第二間隔冷卻空腔(19)，所述上層耐熱基板(10)與所述靜電卡盤(1)的下表面之間形成有所述背壓冷卻空腔(16)，所述第三密封絕熱環(13)與所述冷卻盤(3)的上表面之間形成有所述底層冷卻空腔(17)，所述上層耐熱基板(10)、所述第一密封絕熱環(11)、所述中層耐熱基板(14)配合形成所述第一間隔冷卻空腔(18)，所述中層耐熱基板(14)、所述第二密封絕熱環(12)、所述下層耐熱基板(15)配合形成所述第二間隔冷卻空腔(19)，所述背壓冷卻空腔(16)與所述第一間隔冷卻空腔(18)連通，所述第一間隔冷卻空腔(18)與所述第二間隔冷卻空腔(19)連通，所述第二間隔冷卻空腔(19)與所述底層冷卻空腔(17)連通。

7.根據權利要求1-6任一項所述的半導體工藝設備中的靜電卡盤組件，其特征在于，還包括壓環(4)、連接件(5)，所述壓環(4)環繞所述靜電卡盤設置，所述連接件(5)依次穿過開設在所述壓環(4)、所述靜電卡盤(1)、所述熱緩沖層(2)上的過孔與所述冷卻盤(3)連接。

8.根據權利要求5或6所述的半導體工藝設備中的靜電卡盤組件，其特征在于，還包括：冷卻氣體控制器，用于在所述靜電卡盤(1)進行升溫時，從所述底層冷卻空腔(17)、所述間隔冷卻空腔及所述背壓冷卻空腔(16)中抽出所述冷卻氣體，在所述靜電卡盤(1)升至預設工藝溫度后，向所述底層冷卻空腔(17)、所述間隔冷卻空腔及所述背壓冷卻空腔(16)中通入所述冷卻氣體。

9.根據權利要求4-6任一項所述的半導體工藝設備中的靜電卡盤組件，其特征在于，所述冷卻盤(3)中部設置有凸部，所述凸部與所述靜電卡盤(1)密封連接，所述熱緩沖層(2)中設置有避讓所述凸部的避讓孔，所述凸部中設置有貫穿所述冷卻盤(3)的上吹氣道(7)，所述上吹氣道(7)與所述靜電卡盤(1)中的背吹通道連通。

10.一種半導體工藝設備，包括工藝腔室，其特征在于，所述工藝腔室中設置有根據權利要求1-9中任一項所述的靜電卡盤組件。