[發明專利]靜電吸盤

在審

• 申請號: 202011221432.7
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112864073A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 黃正訓;劉翰均
• 申請（專利權）人: 美科陶瓷科技有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 李盛泉;孫昌浩

本發明涉及一種具有利用冷卻氣體的冷卻結構的靜電吸盤，包括：靜電吸盤板，所述靜電吸盤板包括在第一區域形成的多個第一冷卻氣體孔、在第二區域形成的多個第二冷卻氣體孔；及基材，所述基材具備與所述多個第一冷卻氣體孔連接的第一流路圖案、與所述多個第二冷卻氣體孔連接的第二流路圖案、變更注入所述第一流路圖案的冷卻氣體的流入口位置的流入口移動圖案。

技術領域

本發明涉及靜電吸盤，更具體而言，涉及一種具有利用冷卻氣體的冷卻結構的靜電吸盤。

背景技術

一般而言，半導體元件及顯示元件利用將包括電介質層及金屬層的多個薄膜層依次層疊于玻璃基板、柔性基板或半導體晶片基板上后進行圖案化的方式制造。這些薄膜層通過化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition：CVD)工序或物理氣相沉積(PhysicalVapor Deposition：PVD)工序而在基板上依次沉積。

在用于執行這些半導體工序的腔室裝置中，配置有用于支撐諸如玻璃基板、柔性基板及半導體晶片基板等多樣基板，特別是利用靜電力而使相應基板固定的靜電吸盤(Electro Static Chuck：ESC)。通常而言，靜電吸盤由基材與在所述基材上部配置的靜電吸盤板(靜電吸盤結構物)構成。其中，靜電吸盤板作為執行靜電吸盤功能的多層結構物，包括絕緣層、所述絕緣層上的電極層、所述電極層上的電介質層。另外，靜電吸盤具備用于利用外部的冷卻氣體(例如氦氣(He))而使腔室內部的基板均一冷卻的冷卻結構。

圖1是顯示以往技術的靜電吸盤的冷卻結構的圖。即，圖1的(a)是顯示從上部觀察在基材上面形成的冷卻流路圖案(Cooling Path Pattern)的形狀的圖，圖1的(b)是顯示沿著圖1的(a)所示A-A'線截斷的靜電吸盤的剖面形狀的圖。

如圖1的(a)及(b)所示，以往的靜電吸盤1由具有多個第一冷卻氣體孔11、21的基材和具有多個第二冷卻氣體孔12、22的靜電吸盤板構成。其中，在基材形成的第一冷卻氣體孔11、21是供冷卻氣體從外部供應裝置(圖上未示出)流入的孔，在靜電吸盤板形成的第二冷卻氣體孔12、22是供靜電吸盤1內部的冷卻氣體向基板(圖上未示出)方向釋放的孔。

在基材的上面，形成有用于使從外部流入的冷卻氣體沿水平方向均勻擴散的冷卻流路圖案。這種冷卻流路圖案由用于使冷卻氣體擴散到基材上面中的外部區域的外部流路圖案10、用于使冷卻氣體擴散到所述基材上面中的內部區域的內部流路圖案20構成。此時，所述外部流路圖案10以與一個第一冷卻氣體孔11及多個第二冷卻氣體孔12連接的方式構成。另外，所述內部流路圖案20以與排列成預先決定的圖案的多個第一冷卻氣體孔(HeInlet)21及多個第二冷卻氣體孔(He Outlet)22連接的方式構成。

可是，以往的靜電吸盤1，連接于外部流路圖案10的第一冷卻氣體孔11只有一個，位于相應圖案10的外側邊緣區域，由于這種問題，必然發生向基板釋放的冷卻氣體不均勻的問題。例如，發生從位于距第一冷卻氣體孔11較遠處的第二冷卻氣體孔12釋放的冷卻氣體的密度相對較低地形成，從位于距第一冷卻氣體孔11較近處的第二冷卻氣體孔12釋放的冷卻氣體的密度相對較高地形成的問題。

另外，腔室內部存在的等離子體狀態的工序氣體貫通在靜電吸盤板形成的多個第二冷卻氣體孔12、22而與基材的金屬物質反應，從而存在在所述多個第二冷卻氣體孔12、22周邊部頻繁發生等離子體放電現象(或電弧現象)的問題。

如此，具有連接于外部流路圖案10的第一冷卻氣體孔11的非對稱配置結構與多個第二冷卻氣體孔12、22周邊的非絕緣結構的以往靜電吸盤1，導致向基板排出的冷卻氣體密度不均一，因而導致諸如等離子體放電、PR燃燒(burning)及蝕刻不凈(Under Etching)等的多樣半導體工序上的問題。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題及其他問題。又一目的在于提供一種改善等離子體放電現象的靜電吸盤。

又一目的在于提供一種向基板排出的冷卻氣體的密度均一的靜電吸盤。