静电卡盘以及等离子体加工设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种静电卡盘，包括用于承载被加工工件的卡盘和基座，在所述卡盘和基座之间设置有隔热组件，所述隔热组件包括上环板、下环板和膨胀隔热环，其中，所述上环板和所述下环板为闭合的环形结构件，并且二者相对设置；所述膨胀隔热环为闭合的环形薄壁结构件，其设置在所述上环板和下环板之间，并且所述膨胀隔热环的两个端部分别与所述上环板和所述下环板密封固定。上述静电卡盘不仅具有良好的隔热效果，而且加热均匀，从而提高了等离子体加工设备的加热效率和加热均匀性。此外，上述静电卡盘便于加工和更换，从而降低了静电卡盘的使用成本。
【专利说明】静电卡盘以及等离子体加工设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体设备制造领域，具体地，涉及一种静电卡盘以及等离子体加工设备。
【背景技术】
[0002]在制造集成电路(IC)和微机电系统(MEMS)的工艺过程中，特别是在实施等离子刻蚀(ETCH)、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等的工艺过程中，常使用静电卡盘来固定、支撑及加热晶片等被加工工件，为晶片提供直流偏压并且控制晶片表面的温度。
[0003]图1为典型的静电卡盘的结构示意图。如图1所示，静电卡盘包括由上至下依次叠置的绝缘层1、加热器2和铝基座3。其中，绝缘层I采用AL2O3或ALN等陶瓷材料制成，并且在绝缘层I中设置有直流电极层(图中未示出)，直流电极层与直流电源电连接后在直流电极层与晶片之间产生静电引力，从而将晶片等被加工工件固定在绝缘层I的顶部；力口热器2用于对晶片等被加工工件进行加热；铝基座3与射频电源连接，用以在晶片等被加工工件上生成射频偏压。此外，在加热器2与铝基座3之间还设置有隔热层4，隔热层4采用硅橡胶等具有良好隔热性能的材料制成，以阻挡由加热器2产生的热量向铝基座3传导，从而可以减少加热器2的热量损失，进而提高静电卡盘的加热效率。而且，在隔热层4与加热器2之间以及隔热层4与铝基座3之间分别设置有密封剂，利用密封剂分别对隔热层4与加热器2之间的间隙和隔热层4与铝基座3之间的间隙进行密封，从而防止空气自该间隙进入晶片所在的真空环境。
[0004]上述静电卡盘是借助隔热层4来实现加热器2与铝基座3之间的隔热，这在实际应用中不可避免地存在以下问题:
[0005]其一，由于加热器2、隔热层4和铝基座3紧密地叠置在一起，隔热层4很难完全阻隔加热器2产生的热量向铝基座3传导，并且加热器2的加热温度越高，隔热层4的隔热效果越差，从而降低了静电卡盘的加热效率。
[0006]其二，由于静电卡盘采用密封剂来分别对隔热层4与加热器2之间的间隙和隔热层4与铝基座3之间的间隙进行密封，而密封剂的密封作用在高温环境下将会失效，导致空气自该间隙进入晶片所在的真空环境，从而影响工艺的正常进行。
[0007]其三，由于加热器2、隔热层4和铝基座3的热膨胀系数不同，三者在加热过程中产生的热膨胀的差异将会破坏密封剂的密封效果，导致空气自该间隙进入晶片所在的真空环境，从而影响工艺的正常进行。
[0008]为此，
【发明者】彭宇霖 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司