一种等离子体处理装置及静电卡盘与静电卡盘的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种等离子体处理装置及静电卡盘与静电卡盘的制造方法。所述静电卡盘包括上部基体和下部基体；上部基体包括铝基体和陶瓷层，陶瓷层层叠在铝基体上表面；所述上部基体与所述下部基体层叠，固定连接为一体。等离子体处理装置，包括腔室，和在腔室内设置的静电卡盘。盘静电卡盘的制造方法包括如下步骤：形成上部基体；形成下部基体；将上部基体与所述下部基体层叠，固定连接为一体。本发明专利技术将静电卡盘分成上下两个部分，可在维修的时候，仅将上部基体进行维修。相比整个静电卡盘，上部基体只包括气道，不包括冷凝剂通道，因此维修过程要封堵的孔道减少，降低了维修难度和工作量，同时避免在打磨、重新等离子喷涂等工序对下部基体的影响。

A plasma processing device and manufacturing method of electrostatic chuck and electrostatic chuck

【技术实现步骤摘要】
一种等离子体处理装置及静电卡盘与静电卡盘的制造方法
本专利技术属于半导体应用领域，涉及半导体制造设备，更具体地说，涉及一种等离子体处理装置、夹持半导体晶圆及液晶面板的静电卡盘以及静电卡盘的制造。
技术介绍
在等离子体刻蚀或化学气相沉积等工艺过程中，常采用静电卡盘(ElectroStaticChuck，简称ESC)来固定、支撑及传送基片(Wafer)等待加工件。静电卡盘设置于反应腔室中，其采用静电引力的方式，而非机械方式来固定基片，可减少对基片可能的机械损失，并且使静电卡盘与基片完全接触，有利于热传导。现有静电卡盘多应用于半导体/液晶面板夹持。静电卡盘结构多是在金属基底上喷涂一层陶瓷涂层以防止金属被等离子腐蚀。陶瓷涂层虽然抗腐蚀，但是随着一次次刻蚀的进行不可避免的会被腐蚀，陶瓷内的污染物溢出，产生的颗粒对晶圆表面产生污染，从而影响晶圆产品的良率。实际操作中，往往会将静电卡盘进行再修复重复使用，以代替重新购买新的卡盘来节约成本。由于静电卡盘结构复杂，里面包含水路，气路，修复过程中的加工再喷涂过程难度较高。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的之一是公开一种静电卡盘，来降低其在修复过程中的难度。本专利技术通过如下技术方案来实现上述专利技术目的：一种静电卡盘，包括上部基体和下部基体；所述上部基体包括铝基体和陶瓷层，所述陶瓷层层叠在所述铝基体上表面；所述上部基体与所述下部基体层叠，固定连接为一体。更进一步地，所述陶瓷层表面分布有多个圆台。更进一步地，所述上部基体的铝基为气道铝基体，其内部分布有气体通道，上表面设有与所述气体通道连通的气孔；所述陶瓷层，表面分布有多个气孔，所述陶瓷层表面的气孔通过所述气道铝基体上表面的气孔与所述气体通道连通，形成第一气道，所述第一气道与所述第一气源连通；所述陶瓷层表面边缘设置了高出所述陶瓷层的表面的环形凸棱，所述凸棱高度等于所述圆台的高度。更进一步地，所述下部基体内部分布有与外界连通的冷凝剂通道。更进一步地，使喷涂后所述陶瓷层厚度为10-900μm，经加工后所述陶瓷层表面粗度为Ra0.1-Ra3。更进一步地，所述上部基体和所述下部基体的侧面喷涂陶瓷层。更进一步地，所述陶瓷层厚度为10-900μm，经加工后所述陶瓷层表面粗度为Ra0.1-Ra3。更进一步地，所述气道铝基体的下表面的平面度为0.002-0.1mm。更进一步地，所述下部基体的上表面的平面度为0.002-0.1mm。更进一步地，所述气道铝基体的下表面的粗糙度为Ra0.01-Ra0.2。更进一步地，所述下部基体的上表面的粗糙度为Ra0.01-Ra0.2。更进一步地，所述上部基体和所述下部基体之间可拆卸地固定连接。更进一步地，所述环形凸棱为内外两道。更进一步地，在所述陶瓷层表面两道环形凸棱之间分布有边缘气孔，所述气道铝基体内对应所述边缘气孔的位置开设有气槽，在所述气道铝基体上表面对应所述气槽位置开设与所述边缘气孔连通的气孔，形成第二气道；所述第二气道的气源不同于所述第一气道气源。更进一步地，所述圆台均匀分布在所述陶瓷层表面。更进一步地，在平行于所述静电卡盘表面的平面内，所述上部基体的尺寸大于所述下部基体的尺寸。本专利技术将传统的静电卡盘一分为二，分成上下两个部分，组装固定成一个整体，既能实现静电卡盘的正常功能，在维修的时候，能够降低维修困难。本专利技术的另一目的，是公开一种等离子体处理装置。所述等离子体处理装置，包括腔室，在所述腔室内设置上述各技术方案中的静电卡盘。本专利技术的再一目的，是公开一种静电卡盘的制造方法。包括如下步骤：形成上部基体；形成下部基体；将所述上部基体与所述下部基体层叠，固定连接为一体。优选地，所述形成上部基体的步骤包括：在一铝基体内开气体通道；在铝基体上形成陶瓷层；打磨上部基体的下表面。优选地，所述铝基体内开气体通道的步骤包括：在一铝块表面开设气体通道；将一铝板焊接在所述铝块上，封堵气道，形成所述铝基体。优选地，所述形成陶瓷层的步骤包括：在铝板的表面喷砂、等离子喷涂陶瓷层。优选地，制造方案还包括在陶瓷层上加工圆台及边缘的环形凸棱的步骤。优选地，采用机械加工方法加工圆台及环形凸棱；或者，使用喷涂工艺加工所述圆台和所述环形凸棱。优选地，制造方法还包括使用激光钻孔方法在所述陶瓷层和所述铝基体上加工与所述铝基体内气体通道连通的气孔的步骤。优选地，制造方法还包括在两道环形凸棱之间加工边缘气孔的步骤。优选地，制造方法还包括在铝块内部边缘处开设环形气道的步骤。优选地，所述形成下部基体包括：在一铝块表面开设与外界连通的冷凝剂通道，将开设有冷凝剂通道的表面与另一铝块焊接，成为所述下部基体；打磨所述下部基体的上表面。优选地，所述打磨步骤后，所述上部基体的下表面和所述下部基体的上表面的平面度为0.002-0.1mm。优选地，所述打磨步骤后，所述上部基体的下表面和所述下部基体的上表面的粗糙度为Ra0.01-Ra0.2。相对于现有技术的静电卡盘，本专利技术的显著不同在于，将静电卡盘分成上下两个部分。由于上部基体上表面直接与半导体晶圆接触，在晶圆加工过程中受到污染的机会多，使用寿命较短，因此当上部基体在达到使用寿命后，本专利技术可只更换上部基体，而无需再整体更换新的静电卡盘，节省了成本。在上部基体表面受损但有维修价值的时候，维修人员可以仅将上部基体进行维修即可。本专利技术静电卡盘的上部基体只有气道，没有冷凝剂通道，维修过程要封堵的孔道减少，降低了维修难度和工作量，同时避免在打磨、重新等离子喷涂等工序对下部基体产生不良的影响。本专利技术上部基体和下部基体之间，能够通过机械加工打磨等方式，形成气隙配合，将二者固定为一体后，静电卡盘的铝基的一些性能，如导电性、导热性，与整个基座的静电卡盘几乎相同，不产生不利影响。本专利技术的有益效果还包括：1、静电卡盘表面的陶瓷层，具有较佳的致密度和耐腐蚀性能。2、将上部基体和下部基体之间可拆卸地固定连接，方便维修工作时将两部分无损伤分开。3、在陶瓷层表面设置多个圆台与晶圆接触，实现库仑力对晶圆的吸附，同时圆台下的陶瓷层表面形成连通通道，当气体通道内充气后，在静电卡盘与晶圆接触的面之间形成气层，通过气层来传递热量，使得晶圆受热更均匀，提高产品的良率。4、在静电卡盘与晶圆接触面边缘设置了第二气道，在对晶圆边缘均匀加热的同时，进一步防止第一气道内的气体逃逸到等离子腔室中。附图说明图1是本专利技术静电卡盘一实施例上部基体示意图；图2是本专利技术静电卡盘一实施例下部基体示意图；图3是本专利技术静电卡盘一实施例的剖面示意图；图4是图1的A处局部放大图；图5是本专利技术静电卡盘一实施例制造方法流程图。附图标记说明上部基体10陶瓷层11铝基体12、22气体通道30气孔31、32圆台111环形凸棱112中心进气孔33中心气源35环形气槽40边缘气孔41边缘气源45下部基体20冷凝剂通道21入口23出口24具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。本专利技术中所述的“连接”，除非另有明确的规定或限定，应作广义理解，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连。在本专利技术的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“前”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电卡盘，其特征在于，包括上部基体和下部基体；所述上部基体包括铝基体和陶瓷层，所述陶瓷层固定在所述铝基体上表面；所述上部基体与所述下部基体层叠，固定连接为一体。

【技术特征摘要】
1.一种静电卡盘，其特征在于，包括上部基体和下部基体；所述上部基体包括铝基体和陶瓷层，所述陶瓷层固定在所述铝基体上表面；所述上部基体与所述下部基体层叠，固定连接为一体。2.根据权利要求1所述的静电卡盘，其特征在于，所述陶瓷层表面分布有多个圆台。3.根据权利要求2所述的静电卡盘，其特征在于，所述上部基体的铝基为气道铝基体，其内部分布有气体通道，上表面设有与所述气体通道连通的气孔；所述陶瓷层，表面分布有多个气孔，所述陶瓷层表面的气孔通过所述气道铝基体上表面的气孔与所述气体通道连通，形成第一气道，所述第一气道与所述第一气源连通；所述陶瓷层表面边缘设置了高出所述陶瓷层的表面的环形凸棱，所述凸棱高度等于所述圆台的高度。4.根据权利要求1所述的静电卡盘，其特征在于，所述下部基体内部分布有与外界连通的冷凝剂通道。5.根据权利要求3所述的静电卡盘，其特征在于，所述环形凸棱为内外两道。6.根据权利要求5所述的静...

【专利技术属性】
技术研发人员：何琪娜，刘先兵，
申请(专利权)人：苏州珂玛材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32