一种ESC静电卡盘的制作方法

[]本发明涉及半导体制备过程中的静电吸盘产品，尤其涉及一种可以有效提高刻蚀精度，产品良率的esc静电卡盘。

背景技术：

0、[背景技术]

1、目前，半导体加工设备中用于承载晶圆的承载装置一般为静电卡盘(electrostaticchuck,esc)，静电卡盘是一种采用静电吸附方式固定晶圆(wafer)，同时控制晶圆表面温度并为晶圆提供直流偏压的设备，相比于机械卡盘，静电卡盘降低了晶圆由于压力、碰撞等原因造成破损的几率，同时增大了晶圆有效加工面积，还减少了晶圆表面颗粒和副产物的沉积，相比于真空卡盘，静电卡盘可以在真空环境下工作，由于具有上述优势，静电卡盘目前已广泛应用于集成电路(ic)制造中，特别是等离子体刻蚀(etch)、物理气相沉积(physicalvapordeposition,pvd)、化学气相沉积(chemical vapordeposition,cvd)等工艺。

2、由此可见，静电吸盘(esc)行业的发展与半导体设备配套需求密切相关。

3、近年来，随着国家加大半导体领域的投入，我国半导体设备采购额逐年增加，推动了包括静电吸盘(esc)在内的核心部件的采购量增长。

4、此外，中国成为全球晶圆产能增长的重心，带动国产半导体设备的需求增长，为国产静电吸盘(esc)的发展提供了良好的机遇。

5、现有的静电吸盘产品存在的问题是：导热不良、不耐用，进而带来晶圆片的刻蚀精度低、产品良率不够等问题，制约着产品更好的应用和推广。

技术实现思路

0、[
技术实现要素：
]

1、本申请所解决的现有技术所存在的问题是：

2、现有的静电吸盘产品存在的问题是：导热不良、不耐用，进而带来晶圆片的刻蚀精度低、产品良率不够等问题，制约着产品更好的应用和推广。

3、本发明解决技术问题的方案是：

4、提供一种esc静电卡盘，包括依次设置并用于承载晶圆片的第一氮化铝陶瓷面层、钨电极层以及第二氮化铝陶瓷面层；所述钨电极层呈左右对称设置的两片层状结构；在所述第一氮化铝陶瓷面层的表面密集设置有直径尺寸范围为40-60nm的圆点凸起。

5、优选地，所述圆点凸起的直径尺寸为50nm。

6、如上述所述的一种esc静电卡盘的制造方法，其特征在于：包括以下步骤，

7、s1：混料；s2：流延；s3：钨浆电极印刷；s4：排胶；s5：烧结成型；s6：装配；s7：检测；s8：制备完成。

8、优选地，所述esc静电卡盘还包括控温功能层以及用于设置所述第一氮化铝陶瓷面层、所述钨电极层、所述第二氮化铝陶瓷面层以及所述控温功能层的基座；所述基座与外部工艺腔室相互匹配连接。

9、优选地，所述控温功能层内部设置有若干半导体制冷器，用于对外部吸附的晶圆片进行温度调控；且各所述半导体制冷器呈均匀间隔分布。

10、优选地，所述基座上还设置有若干用于采集所述晶圆片温度的非接触式温度传感器。

11、优选地，所述基座内部还设置有水冷管路、水冷吸热片及水冷导热板；所述水冷吸热片及所述水冷导热板分别位于所述水冷管路的上下两侧，且所述水冷导热板沿所述基座的径向延伸设置。

12、优选地，所述第一氮化铝陶瓷面层及第二氮化铝陶瓷面层的厚度相等。

13、本申请解决技术问题所产生的技术效果如下：

14、与现有技术相比，本发明一种esc静电卡盘通过采用依次设置并用于承载晶圆片的第一氮化铝陶瓷面层、钨电极层以及第二氮化铝陶瓷面层结构组成，所述钨电极层呈左右对称设置的两片层状结构，在所述第一氮化铝陶瓷面层的表面密集设置有直径尺寸范围为40-60nm的圆点凸起，实际应用中，可以有效提高刻蚀精度，并解决产品良率不高的问题，可广泛应用于半导体刻蚀机及扩散设备。

技术特征：

1.一种esc静电卡盘，其特征在于：包括依次设置并用于承载晶圆片的第一氮化铝陶瓷面层、钨电极层以及第二氮化铝陶瓷面层；所述钨电极层呈左右对称设置的两片层状结构；在所述第一氮化铝陶瓷面层的表面密集设置有直径尺寸范围为40-60nm的圆点凸起。

2.如权利要求1所述的一种esc静电卡盘，其特征在于：所述圆点凸起的直径尺寸为50nm。

3.如权利要求1或2所述的一种esc静电卡盘的制造方法，其特征在于：包括以下步骤，

4.如权利要求1或2所述的一种esc静电卡盘，其特征在于：所述esc静电卡盘还包括控温功能层以及用于设置所述第一氮化铝陶瓷面层、所述钨电极层、所述第二氮化铝陶瓷面层以及所述控温功能层的基座；所述基座与外部工艺腔室相互匹配连接。

5.如权利要求4所述的一种esc静电卡盘，其特征在于：所述控温功能层内部设置有若干半导体制冷器，用于对外部吸附的晶圆片进行温度调控；且各所述半导体制冷器呈均匀间隔分布。

6.如权利要求4或5所述的一种esc静电卡盘，其特征在于：所述基座上还设置有若干用于采集所述晶圆片温度的非接触式温度传感器。

7.如权利要求4所述的一种esc静电卡盘，其特征在于：所述基座内部还设置有水冷管路、水冷吸热片及水冷导热板；所述水冷吸热片及所述水冷导热板分别位于所述水冷管路的上下两侧，且所述水冷导热板沿所述基座的径向延伸设置。

8.如权利要求1所述的一种esc静电卡盘，其特征在于：所述第一氮化铝陶瓷面层及第二氮化铝陶瓷面层的厚度相等。

技术总结
本发明提供一种ESC静电卡盘，包括依次设置的第一氮化铝陶瓷面层、钨电极层以及第二氮化铝陶瓷面层，所述钨电极层呈左右对称设置的两片层状结构，在所述第一氮化铝陶瓷面层的表面密集设置有直径尺寸范围为40‑60nm的圆点凸起，本申请的静电卡盘通过采用氮化铝陶瓷材料层结构，实际应用中可以有效提高刻蚀精度，并解决产品良率不高的问题，可广泛应用于半导体刻蚀机及扩散设备。

技术研发人员：刘国家
受保护的技术使用者：中山市思考电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15