一种静电卡盘的制作方法

本实用新型涉及半导体领域，具体涉及一种静电卡盘。

背景技术：

等离子刻蚀是干法刻蚀中最常见的一种形式，当气体暴露于电子区域时，产生电离气体和具有高能电子的气体，从而形成等离子体，电离气体经过加速电场，将释放大量能量刻蚀表面。等离子体刻蚀中，速度和均匀性是两个极其重要的参数。对于工业生产来说，刻蚀速度快，则刻蚀所需时间就少，生产效率才能大幅提高。而均匀性则对产品的良品率有较大影响。在真空低压下，ICP射频电源产生的射频输出到环形耦合线圈，以一定比例的混合刻蚀气体经耦合辉光放电，产生高密度的等离子体，在下电极的射频作用下，这些等离子体对基片表面进行轰击，基片图形区域的半导体材料的化学键被打断，与刻蚀气体生成挥发性物质，以气体形式脱离基片，从真空管路被抽走。

在半导体刻蚀机设备中，晶圆在蚀刻的整个过程中是被下电极系统中的静电卡盘(ESC)吸附固定住的，并且向静电卡盘通入射频，射频会在晶圆上形成直流偏压，促成等离子体对晶圆的蚀刻反应。同时，静电卡盘会对晶圆实现温度控制，以促进晶圆蚀刻的均匀性。静电卡盘的上下均为绝缘层，中部设有电极层。当对电极层施加直流电压时，就会在电极层和晶圆上出现不同的电荷，从而在电极层和晶圆之间产生库仑引力，将晶圆吸附在静电卡盘表面。

静电卡盘的常规加热结构是将盘面分为多个区域，然后各自用加热丝进行独立加热，这种方式虽然能够控制各个区域的温度，但因为加热和温度测量都是独立的，很难保证静电卡盘各区域温度的均一性。

技术实现要素：

针对现有的问题，本实用新型提供一种静电卡盘，自下而上依次包括基座、集成基体、复合层、环状防护胶体和陶瓷层，所述环状防护胶体位于所述集成基体上，所述复合层外周，还包括：加热盘，位于基座底部，与静电卡盘直径接近，加热盘内部布满电阻丝，对整个静电卡盘进行整体均匀加热。

本实用新型的静电卡盘中，优选为，复合层自下而上依次包括第一胶层、第二胶层、加热器和均热板。

本实用新型的静电卡盘中，优选为，所述集成基体中设有冷却液流道，通过注入流体调节静电卡盘的温度。

本实用新型的静电卡盘中，优选为，还包括多个分区加热盘，位于所述基座中所述加热盘上方，分别通过加热丝进行独立加热，将静电卡盘分为多个温区。

本实用新型的静电卡盘中，优选为，所述多个加热温区呈同心圆环状。

本实用新型的静电卡盘中，优选为，在工艺加工中，当需要整个静电卡盘温度相同，关闭所述分区加热盘，开启加热盘，进行整体加热。

本实用新型的静电卡盘中，优选为，在工艺加工中，当需要静电卡盘不同区域温度不同，则关闭加热盘，开启分区加热盘，对不同区域设定不同温度进行分区加热。

本实用新型能够使静电卡盘的获得整体均匀的温度，从而获得更好的工艺效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式的技术方案，下面对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单的介绍。

图1是静电卡盘的剖视图。

图2是静电卡盘的局部剖视图。

图3是静电卡盘的分区加热盘和加热盘所形成的温区的示意图。

图中：

1～陶瓷层；2～复合层；3～环状防护胶体；4～集成基体；5～基座；6,7,9,10～分区加热盘；8～加热盘；13～均热板；14～加热器；15～第二胶层；16～第一胶层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施方式并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。图1是本实用新型的静电卡盘的剖视图。如图1所示，静电卡盘自下而上依次包括基座5、集成基体4、复合层2和陶瓷层1。环状防护胶体3位于集成基体4上，复合层2的外周，保护复合层2，以此增加静电卡盘的使用寿命。陶瓷层1用来支持晶圆，电极埋藏在陶瓷层1之中。集成基体4则用来支持陶瓷层1和复合层2，接入偏压射频电源。进一步地，集成基体4中设有冷却液流道，通过注入流体调节静电卡盘的温度。图2是本实用新型的静电卡盘的局部剖视图。如图2所示，复合层2自下而上依次包括第一胶层16、第二胶层15、加热器14和均热板13。其中，加热器14是静电卡盘的自带加热机构，对静电卡盘进行初级加热，均热板13将加热器的热量进行均匀分散。

本实用新型的静电卡盘还包括加热盘8，位于基座5的底部，与静电卡盘直径接近，加热盘8内布满电阻丝，对整个静电卡盘进行整体均匀加热。此外还包括多个分区加热盘6,7,9,10，如图3所示，位于基座5中加热盘8的上方，分别通过加热丝进行独立加热，将静电卡盘分为多个同心圆环状加热温区。

在工艺加工中，当需要整个静电卡盘温度相同，关闭分区加热盘6,7,9,10，开启加热盘8，进行整体加热。当需要静电卡盘不同区域温度不同，则关闭加热盘8，开启分区加热盘6,7,9,10，对不同区域设定不同温度进行分区加热。由于分区加热盘位于加热盘的上方，距离晶圆更近，则需要的加热功率更小，两种方式配合使用能够获得更好的工艺效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。