专利名称：一种静电吸盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种静电吸盘，特别涉及一种静电吸盘内部电极到静电吸盘上表面距离不同的静电吸盘。
背景技术：
半导体工艺件的边缘效应是困扰半导体产业的一个问题。所谓半导体工艺件的边缘效应是指在等离子体处理过程中，由于等离子体受电场控制，而上下两极边缘处的场强会受外界影响，总有一部分电场线弯曲，而导致电场边缘部分场强不均，进而导致该部分的等离子体浓度不均匀。在该种情况下，生产出的半导体工艺件周围也存在一圈处理不均匀的区域。由于半导体工艺件是圆形的，因此愈外圈面积愈大，边缘部分的各个工艺环节的均一性不佳将导致成品率显著下降。在普遍采用300mm制程的今天，半导体工艺件边缘效应带来的损失更为巨大。因此，业内需要能够简单有效地改善边缘效应，提高制程均一性。
发明内容
本发明的目的是提供一种静电吸盘，能够补偿静电吸盘边缘的蚀刻/沉积率，从而保证静电吸盘的有效性。为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的
本发明提供一种静电吸盘，所述静电吸盘包括一上表面，所述静电吸盘内部设有一电极，所述电极到所述静电吸盘上表面的距离不同，所述电极同时连接直流电源和射频功率源。所述电极分为若干个环形电极，所述的若干个环形电极呈阶梯状分布在静电吸盘中，所述若干个环形电极依次电气相连。所述的若干个环形电极同心设置。所述的若干个环形电极的直径互不相同。所述的若干个环形电极距静电吸盘上表面的距离随着环形电极的直径的增大而减小。所述的若干个环形电极距静电吸盘上表面的距离随着环形电极的直径的增大而增大。所述的静电吸盘内部电极呈锥形，所述锥形电极距静电吸盘上表面的距离随着锥形电极的直径的增大而减小。所述的静电吸盘内部电极呈锥形，所述锥形电极距静电吸盘上表面的距离随着锥形电极的直径的增大而增大。所述的静电吸盘包含若干层介电层，所述的每个环形电极分别设在各不同的介电层中，所述的各层介电层的介质材料互不相同。
所述的每层介电层的高度不大于O. 5mm。本发明与现有技术相比，通过设置静电吸盘内部电极到所述静电吸盘上表面距离不同来调节所述静电吸盘上方的等离子体浓度均匀，从而能够补偿静电吸盘边缘的蚀刻/ 沉积率，实现代加工基片的均匀处理。
图I为本发明所述静电吸盘所在的等离子体处理室的结构示意图2为本发明一种设有阶梯电极的静电吸盘的实施例之一的结构示意图3为本发明一种设有阶梯电极的静电吸盘的实施例之二的结构示意图4为本发明一种设有阶梯电极的静电吸盘的实施例之三的结构示意图5为本发明一种设有锥形电极的静电吸盘的实施例之四的结构示意图6为本发明一种设有锥形电极的静电吸盘的实施例之四的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。如图广4所示，一种设有阶梯电极的静电吸盘10，其上支撑带处理基片11包含 若干个环形电极I，所述的若干个环形电极I呈阶梯状分布在静电吸盘10中，该若干个环形电极I依次电气相连，可以通过电路将相邻的环形电极I连接在一起，也可以通过金属片等其他方式，使得环形电极I依次电气相连。在本发明的各个实施例中，该若干个环形电极I 同心设置且直径互不相同，因而该若干个环形电极I就构成了从静电吸盘的10中心向边缘延伸的阶梯状布局。实施例之一
如图I、图2所示，所述的若干个环形电极I距静电吸盘10上表面的距离随着环形电极 I的直径的增大而减小，因而，若干个环形电极I就形成了中心低、边缘高的阶梯状布局，该若干个环形电极I依次电气相连，并通过电路往静电吸盘10中引入高压直流电源(如700V) 和射频电流。由于距离静电吸盘10上表面的距离越大，则每个环形电极I与静电吸盘10上表面的那段柱状部分的介电材料的厚度越大，环形电极I与静电吸盘10上表面之间的等效电容也就越小，高压直流电源4和射频功率源5通过的损失就越少，产生的等离子浓度较低， 相应的刻蚀率就越低。因此，静电吸盘10中引入高压直流电源4和射频功率源5后，由于本实施例中阶梯状分布的环形电极1，使得等离子体处理室100中静电吸盘10底座中下电极3产生的等离子浓度不均，典型的如电容耦合式等离子体处理室内中间浓度高于边缘部分的问题得到改进，边缘部分的等离子浓度得到补偿，通过改变环形电极I与静电吸盘10上表面的距离， 最终调节获得一个最佳的补偿等离子浓度，使得等离子体处理室100的下电极3与静电吸盘10中的环形电极I产生的电场叠加产生一个均一的等离子浓度分布，可保证静电吸盘10 的边缘的蚀刻/沉积率上升，补偿静电吸盘10边缘的蚀刻/沉积率。实施例之二
如图I、图3所示，若干个环形电极I距静电吸盘10上表面的距离随着环形电极I的直径的增大而增大，因而，若干个环形电极I就形成了中心高、边缘低的阶梯状布局，该若干个环形电极I依次电气相连，并通过电路往静电吸盘10中引入高压直流电源4和射频功率源5。由于距离静电吸盘10上表面的距离越大，则每个环形电极I与静电吸盘10上表面的那段柱状部分的介电材料的厚度越大，环形电极I与静电吸盘10上表面之间的等效电容也就越小，高压直流电源4通过时被隔绝的就越少，相应的边缘区域的刻蚀率就越低。在电感耦合式等离子体处理室中，由于产生的等离子体浓度中间低，边缘高，采用本实施例所述的中心高，边缘低的阶梯状环形电极，很好的解决了这一等离子体分布不均的问题。实施例之三
如图I、图4所示，在本实施例中，若干个环形电极I分别设在不同的介电层2中，每层介电层2的介质材料互不相同，并且，每层介电层2的高度不大于O. 5mm。不同的介质材料具有不同的介电常数，因此，获得了与实施例之一和实施例之二相同的效果，即改变了环形电极I与静电吸盘10上表面之间的等效电容，从而，使得原来静电吸盘10底座中下电极产生的等离子浓度不均，典型的如中间浓度高于边缘部分的问题得到改进，边缘部分的等离子浓度得到补偿，通过改变介质材料，最终调节获得一个最佳的补偿等离子浓度，使得底座中的下电极3与静电吸盘10中的环形电极I产生的电场叠加产生一个均一的等离子浓度分布，可保证静电吸盘10的边缘的蚀刻/沉积率上升，补偿静电吸盘10边缘的蚀刻/沉积率。实施例之四
如图I、图5、图6所示，静电吸盘10内部电极I为圆锥形，图5示出锥形电极I到静电吸盘10上表面的距离随着环形电极I的直径的增大而减小，从而形成了图5所示中心低、 边缘高的圆锥形结构，该锥形电极同时连接高压直流电源4和射频功率源5。由于距离静电吸盘10上表面的距离越大，电极与静电吸盘上表面之间的介电材料的厚度越大，环形电极I与静电吸盘上表面之间的等效电容也就越小，高压直流电源4通过时被隔绝的就越少，相应的刻蚀率就越低。采用本实施例所述的技术方案，典型的如电容耦合式等离子体处理室内中间浓度高于边缘部分的问题得到改进，边缘部分的等离子浓度得到补偿，通过改变环形电极I与静电吸盘10上表面的距离，最终调节获得一个最佳的补偿等离子浓度，使得等离子体处理室100的下电极3与静电吸盘10中的环形电极I产生的电场叠加产生一个均一的等离子浓度分布，可保证静电吸盘10的边缘的蚀刻/沉积率上升，补偿静电吸盘10边缘的蚀刻/ 沉积率。同理，图6所示类似，用于在电感耦合式等离子体处理室中，由于产生的等离子体浓度中间低，边缘高，采用图6所述的中心高，边缘低的锥形电极，很好的解决了这一等离子体分布不均的问题。综上所述，本发明一种静电吸盘，能够补偿静电吸盘边缘的蚀刻/沉积率，从而保证静电吸盘的有效性。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.一种静电吸盘，所述静电吸盘包括一上表面，其特征在于，所述静电吸盘内部设有一电极，所述电极到所述静电吸盘上表面的距离不同，所述电极同时连接直流电源和射频功率源。
2.根据权利要求I所述的静电吸盘，其特征在于，所述电极分为若干个环形电极，所述的若干个环形电极呈阶梯状分布在静电吸盘中，所述若干个环形电极依次电气相连。
3.根据权利要求2所述的静电吸盘，其特征在于，所述的若干个环形电极同心设置。
4.根据权利要求2或3所述的静电吸盘，其特征在于，所述的若干个环形电极的直径互不相同。
5.根据权利要求4所述的静电吸盘，其特征在于，所述的若干个环形电极距静电吸盘上表面的距离随着环形电极(I)的直径的增大而减小。
6.根据权利要求4所述的静电吸盘，其特征在于，所述的若干个环形电极(I)距静电吸盘上表面的距离随着环形电极(I)的直径的增大而增大。
7.根据权利要求I所述的静电吸盘，其特征在于，所述的静电吸盘内部电极呈锥形，所述锥形电极距静电吸盘上表面的距离随着锥形电极的直径的增大而减小。
8.根据权利要求I所述的静电吸盘，其特征在于，所述的静电吸盘内部电极呈锥形，所述锥形电极距静电吸盘上表面的距离随着锥形电极的直径的增大而增大。
9.根据权利要求2所述的静电吸盘，其特征在于，所述的静电吸盘包含若干层介电层(2)，所述的每个环形电极(I)分别设在各不同的介电层(2)中，所述的各层介电层(2)的介质材料互不相同。
10.根据权利要求9所述的设有阶梯电极的静电吸盘，其特征在于，所述的每层介电层(2)的高度不大于O. 5mm。
全文摘要
本发明公开了一种静电吸盘，包含一上表面，所述静电吸盘内部设有一电极，所述电极到所述静电吸盘上表面的距离不同，所述电极同时连接直流电源和射频功率源。本发明能够补偿静电吸盘边缘的蚀刻/沉积率，从而保证静电吸盘的有效性。
文档编号H01J37/04GK102610476SQ20121006313
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月12日 优先权日2012年3月12日
发明者倪图强, 尹志尧, 松尾裕史, 欧阳亮, 陶铮 申请人:中微半导体设备(上海)有限公司