[實用新型]一種靜電吸盤及等離子體處理設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202023146152.2
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN213546294U
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛杰;左濤濤;倪圖強
• 申請（專利權(quán)）人: 中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/67;H01J37/32
• 代理公司: 上海元好知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;張靜潔

本實用新型公開了一種靜電吸盤及等離子體處理設(shè)備，所述靜電吸盤包括：基底、陶瓷體及層疊體；層疊體位于基底與陶瓷體之間；陶瓷體用于承載待處理晶圓；基底內(nèi)開設(shè)有液體通道，液體通道中通有冷媒以對陶瓷體進行冷卻；液體通道與冷卻裝置連接，以實現(xiàn)冷媒的氣相與液相之間的切換。本實用新型減少了蒸發(fā)器與冷卻液間的換熱損耗，提升了冷卻效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種靜電吸盤及等離子體處理設(shè)備。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體制造工藝中，靜電吸盤(Electrostatic chuck，ESC)通常用于固定和支撐晶圓，以避免處理過程中出現(xiàn)移動或者錯位現(xiàn)象，相較于使用機械卡盤固定晶圓，靜電吸盤采用靜電引力來固定晶圓的方式減少了由于壓力、碰撞等原因造成的晶圓破損，增大了晶圓可被有效加工的面積，減少了晶圓表面腐蝕物顆粒的沉積，使晶圓和所述靜電吸盤可以更好的進行熱傳導(dǎo)，并且可以在真空環(huán)境下工作。當對所述晶圓進行刻蝕工藝時，在蝕刻的整個過程中所述晶圓被靜電吸盤吸附固定住，若向所述靜電吸盤通入射頻時，射頻會在晶圓上形成直流偏壓，能夠促成等離子體對晶圓的蝕刻反應(yīng)，同時，靜電吸盤會對晶圓實現(xiàn)溫度控制，以增加晶圓刻蝕的均勻性。

現(xiàn)有技術(shù)是利用制冷機組冷卻流經(jīng)靜電吸盤的冷卻液來對靜電吸盤進行冷卻，并與靜電吸盤上固有的加熱器進行配合來實現(xiàn)對靜電吸盤的實時控溫。

制冷機組采用其設(shè)有的蒸發(fā)器負責對機組內(nèi)的媒介進行由高溫到低溫的過程循環(huán)，再通過媒介與靜電吸盤中的冷卻液進行局部熱交換達到對冷卻液降溫的目的。由此，由于需要先對媒介進行冷卻，再通過媒介和冷卻液熱交換對冷卻液降溫，最后利用冷卻液流經(jīng)靜電吸盤對靜電吸盤降溫，冷卻效率相對較低，溫控的反應(yīng)速度也無法做到十分迅速。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種靜電吸盤及等離子體處理設(shè)備，以減少蒸發(fā)器與冷卻液間的換熱損耗，提升冷卻效率。

為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種靜電吸盤，包括：基底、陶瓷體及層疊體；所述層疊體位于所述基底與所述陶瓷體之間；所述陶瓷體用于承載待處理晶圓；所述基底內(nèi)開設(shè)有液體通道，所述液體通道中通有冷媒以對所述陶瓷體進行冷卻；所述液體通道與冷卻裝置連接，以實現(xiàn)所述冷媒的氣相與液相之間的切換。

優(yōu)選地，所述層疊體包括加熱器、第一粘合層及第二粘合層，所述第一粘合層位于所述陶瓷體與所述加熱器之間，用于粘合所述陶瓷體與所述加熱器；所述第二粘合層位于所述基底與所述加熱器之間，用于粘合所述基底與所述加熱器。

優(yōu)選地，所述冷媒為氟利昂。

優(yōu)選地，所述液體通道的進口與冷卻裝置的膨脹閥連通；所述液體通道的出口與冷卻裝置的壓縮機連通；所述膨脹閥通過冷凝機與所述壓縮機連接。

優(yōu)選地，所述冷媒從所述液體通道的出口流出時，其變?yōu)榈蜏氐蛪簹怏w；所述壓縮機用于對所述低溫低壓氣體進行處理輸出高溫高壓氣體；所述冷凝機用于對所述高溫高壓氣體進行換熱處理輸出高溫高壓液體，所述膨脹閥用于對所述高溫高壓液體進行處理得到低溫低壓液體；所述低溫低壓液體通過所述液體通道的進口通入至所述液體通道內(nèi)，以對所述陶瓷體進行冷卻。

優(yōu)選地，所述液體通道的進口和出口開設(shè)在所述基底上。

優(yōu)選地，所述液體通道在所述基底內(nèi)沿著曲折路徑彎曲。

優(yōu)選地，所述液體通道為在所述基底中的同一平面內(nèi)，呈螺旋形狀分布的單根液體通道。

優(yōu)選地，所述液體通道為多個，多個所述液體通道相互連通；或者，多個所述液體通道不連通。

另一方面，本實用新型還提供一種等離子體處理設(shè)備，包括：真空反應(yīng)腔，以及位于所述真空反應(yīng)腔內(nèi)的如上文所述的靜電吸盤。

本實用新型至少具有以下優(yōu)點：