[發(fā)明專利]靜電式晶圓吸附座及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210177331.7
• 申請(qǐng)日: 2017-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114551322A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李家銘;梁耀祥;曹榮志;朱炫權(quán);蘇賢纮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/683
• 分類號(hào): H01L21/683;H01L21/67
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國(guó)

本揭露提出一種靜電式晶圓吸附座及其制造方法，其中靜電式晶圓吸附座包含具有第一表面的承載座以及多個(gè)突起結(jié)構(gòu)。所述多個(gè)突起結(jié)構(gòu)是分布在前述第一表面上，且每一個(gè)突起結(jié)構(gòu)包含氧化鋁層、粘著層以及抗磨耗層，其中氧化鋁層是埋設(shè)于第一表面中，粘著層是設(shè)置于氧化鋁層上，而抗磨耗層是設(shè)置于粘著層上。上述方法包含將粘著層先沉積于埋設(shè)在承載座中的氧化鋁層上，以及將抗磨耗層沉積在粘著層上。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2017年3月10日、申請(qǐng)?zhí)枮?01710141535.4、發(fā)明名稱為“靜電式晶圓吸附座及其制造方法”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本揭露是有關(guān)于一種靜電式晶圓吸附座及其制造方法，且特別是有關(guān)于一種包含具有特定材料組成以及厚度比值的突起結(jié)構(gòu)的靜電式晶圓吸附座及其制造方法。上述靜電式晶圓吸附座具有低磨耗量以及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體制程中，相較于機(jī)械式的夾持系統(tǒng)，利用靜電吸附晶圓的靜電式晶圓吸附座具有不易損壞晶圓的優(yōu)點(diǎn)。因此，靜電式晶圓吸附座(Electrostatic chuck)常設(shè)于制程腔體中，以?shī)A持晶圓從而便于進(jìn)行如化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積或干式蝕刻等制程。

一般而言，靜電式晶圓吸附座的表面上設(shè)有多個(gè)突起結(jié)構(gòu)，突起結(jié)構(gòu)之間的空間可提供氣體的流通，從而利于靜電式晶圓吸附座的加熱元件的熱均勻傳導(dǎo)至每一個(gè)突起結(jié)構(gòu)上。然而，由于晶圓在未被靜電式晶圓吸附座吸附前，呈中心微凸的曲面，導(dǎo)致用于吸附晶圓周邊的靜電式晶圓吸附座的突起結(jié)構(gòu)容易被磨耗，甚至是崩壞。磨耗或崩壞的突起結(jié)構(gòu)的厚度減少及/或與晶圓的接觸面積改變，致使被靜電式晶圓吸附座吸附的晶圓受熱不均勻，從而產(chǎn)生擠壓缺陷(Extrusion defect)，使得晶圓表面生成非預(yù)定的突出物。因?yàn)樯鲜鏊庥龅膯?wèn)題，目前于半導(dǎo)體制程中常使用的靜電式晶圓吸附座的使用壽命較短。

鑒于上述種種問(wèn)題，目前亟需提出一種靜電式晶圓吸附座及其制造方法，其可有效改善靜電式晶圓吸附座的突起結(jié)構(gòu)磨耗和崩壞的缺點(diǎn)，以延長(zhǎng)靜電式晶圓吸附座的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本揭露的一態(tài)樣是在提供一種靜電式晶圓吸附座，其可透過(guò)特定的突起結(jié)構(gòu)，降低靜電式晶圓吸附座使用過(guò)程中的磨耗。

本揭露的另一態(tài)樣是在提供一種靜電式晶圓吸附座的制造方法，其可制得上述的靜電式晶圓吸附座。

根據(jù)本揭露的上述態(tài)樣，提出一種靜電式晶圓吸附座。在一實(shí)施例中，上述靜電式晶圓吸附座可包含承載座以及多個(gè)突起結(jié)構(gòu)。所述承載座具有第一表面，其中承載座是用于承載晶圓于第一表面上。所述多個(gè)突起結(jié)構(gòu)是分布在前述第一表面上，且每一個(gè)突起結(jié)構(gòu)包含氧化鋁層、粘著層以及抗磨耗層，其中氧化鋁層是埋設(shè)于第一表面中，粘著層是設(shè)置于氧化鋁層上，而抗磨耗層是設(shè)置于粘著層上，用以接觸所述晶圓。氧化鋁層與該粘著層的一界面低于前述第一表面，其中抗磨耗層具有平行所述第一表面的一截面，粘著層具有平行前述第一表面的一截面，該抗磨耗層的所述截面與該粘著層的所述截面具有相同的形狀，且該抗磨耗層的所述截面與該粘著層的所述截面從上方看是重合的，所述承載座具有相對(duì)該第一表面的一第二表面。所述靜電式晶圓吸附座還包含至少一對(duì)電極、一加熱元件以及一冷卻層。所述至少一對(duì)電極埋設(shè)于該承載座中，所述加熱元件埋設(shè)于該承載座中并位于所述至少一對(duì)電極和所述第二表面之間，且所述冷卻層設(shè)于該第二表面上。

根據(jù)本揭露的上述態(tài)樣，提出一種靜電式晶圓吸附座的制造方法。在一實(shí)施例中，上述方法是首先提供承載座，其具有第一表面，用以承載晶圓于第一表面上，其中承載座的第一表面分別埋設(shè)有多個(gè)氧化鋁層，且所述多個(gè)氧化鋁層是自第一表面暴露出來(lái)。接著，利用罩幕于每一個(gè)氧化鋁層上沉積粘著層。然后，利用上述罩幕于每一個(gè)氧化鋁層上的粘著層上沉積抗磨耗層，其中所述抗磨耗層是突出于第一表面。上述方法接著提供一冷卻層、至少一對(duì)電極以及一加熱元件，該冷卻層接合于該承載座相對(duì)該第一表面的一第二表面所述，至少一對(duì)電極埋設(shè)于該承載座中，所述一加熱元件埋設(shè)于該承載座中并位于該至少一對(duì)電極和該第二表面之間。