一种静电吸盘内嵌式测温堵头及其安装结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种静电吸盘内嵌式测温堵头及其安装结构，所述静电吸盘内嵌式测温堵头的外形呈现一端有斜切口的圆柱状，在远离所述斜切口的端面上开设测温孔，并在侧面开设至少3个矩形环齿，所述安装结构包括带有导正安装孔的导正安装夹具和导正塞棒。本实用新型专利技术所述静电吸盘内嵌式测温堵头不仅可以通过斜切口设计使得在纵向方向上自动导正静电吸盘的堵头安装孔，还可以通过矩形环齿设计避免与堵头安装孔侧壁之间形成贯通间隙，而且在安装过程中，可以先通过固定导正安装夹具，使得堵头安装孔和导正安装孔的轴线重合，再通过导正塞棒将测温堵头塞进堵头安装孔内，避免了人工敲击造成的静电吸盘报废或者漏气。

【技术实现步骤摘要】
一种静电吸盘内嵌式测温堵头及其安装结构
本技术属于半导体芯片的温度监测
，具体涉及一种静电吸盘内嵌式测温堵头及其安装结构。
技术介绍
在半导体芯片制程中，受半导体芯片特征尺寸持续减小的影响，开发了一种高密度等离子体化学气相沉积工艺(简称HDP-CVD工艺)，用于改善半导体芯片金属膜层间的起到隔离保护作用的绝缘介质填充均匀性。HDP-CVD工艺的基本原理是在高频或直流电场作用下，源气体电离形成等离子体，利用低温等离子体作为能量源，通入适量的反应气体，利用等离子体放电，使反应气体激活并在基体表面或近表面空间进行化学反应，以化学气相沉积生成固态膜。为此，如图1所示，HDP-CVD工艺需要在真空反应腔10内进行，而作为基体的晶圆硅片20被放置在静电吸盘30(简称ESC)上，并且静电吸盘30通过静电荷产生的吸力将晶圆硅片20牢牢固定。在HDP-CVD真空反应腔内，由于高密度等离子体轰击晶圆硅片，使得晶圆硅片表面产生很高的温度，但是整个HDP-CVD工艺制程需控制在400℃以下进行，否则会造成晶圆硅片上的金属间绝缘层材料失效，另外，高温热负荷也容易造成晶圆硅片内热应力，影响HDP-CVD工艺的质量。为了给受到高密度等离子体轰击的晶圆硅片进行降温，在静电吸盘上表面开设有氦气降温回路。然而，由于晶圆硅片表面直接受高密度等离子体轰击，产生大量热量，加之晶圆硅片和静电吸盘相接触的位置设计有氦气降温回路，均导致晶圆硅片的温度变化极大，难以直观精确测温，再加上晶圆硅片表面的质量要求较高，易划伤，不能将测温仪的探头直接用来探测晶圆硅片的温度。为此，如图2所示，现有技术将测温仪40的探头通过测温堵头302固定在静电吸盘30上，用来间接测量晶圆硅片20的温度并进行温度管控。其中，采用导热材质的测温堵头302将测温仪40的探头固定在静电吸盘30的背面内部(图2中框线标出的位置)，且测温堵头302的底部直接通过导气槽与氦气降温回路301相连接，以便实时监测静电吸盘30的温度及冷却效果。目前，HDP-CVD工艺要求全程在高真空环境内运转，因此需要隔绝静电吸盘内部的氦气降温回路，要求氦气降温回路整体无漏点，然而，测温堵头的底部直接通过导气槽与氦气降温回路相连接，如果测温堵头和静电吸盘之间存在一丝微小的间隙，均会造成静电吸盘报废或者影响HDP-CVD工艺的正常进行，这对测温堵头和静电吸盘的堵头安装孔之间的直径配合度提出了相当严苛的要求。然而，静电吸盘一般为铝材质制品，测温堵头一般为不锈钢材质，即测温堵头的硬度相比于静电吸盘的硬度较大，而且测温堵头的外形是简单的圆柱状，在安装过程中往往采用人工敲击的方式，不易控制测温堵头的稳定性，会导致测温堵头发生倾斜和碰撞挤压静电吸盘的堵头安装孔，造成堵头安装孔发生变形，导致静电吸盘报废或者漏气，严重影响HDP-CVD工艺的正常进行。综上所述，目前亟需开发一种新型的静电吸盘内嵌式测温堵头及其安装结构，不仅可以提高测温堵头和静电吸盘的堵头安装孔之间的结合度，降低静电吸盘报废或者漏气的风险，还可以有效地提升测温堵头的安装合格率，降低生产成本。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术提供了一种静电吸盘内嵌式测温堵头及其安装结构，所述静电吸盘内嵌式测温堵头在圆柱状外形的基础上，设计了斜切口和矩形环齿结构，所述安装结构包括带有导正安装孔的导正安装夹具和导正塞棒，本技术所述静电吸盘内嵌式测温堵头不仅可以通过斜切口设计使得在纵向方向上自动导正静电吸盘的堵头安装孔，还可以通过矩形环齿设计避免与堵头安装孔侧壁之间形成贯通间隙，而且在安装过程中，可以先通过固定导正安装夹具，使得堵头安装孔和导正安装孔的轴线重合，再通过导正塞棒将测温堵头塞进堵头安装孔内，避免了人工敲击造成的静电吸盘报废或者漏气。为达此目的，本技术采用以下技术方案：本技术的目的之一在于提供一种静电吸盘内嵌式测温堵头，所述静电吸盘内嵌式测温堵头的外形呈现一端有斜切口的圆柱状，在所述静电吸盘内嵌式测温堵头远离所述斜切口的端面上开设测温孔，在所述静电吸盘内嵌式测温堵头的侧面开设至少3个矩形环齿。本技术所述静电吸盘内嵌式测温堵头整体呈现圆柱状，并且设置测温孔、矩形环齿和斜切口，其中，测温孔用于与外界测温仪器相连接，将测温探针插入测温孔内，使得测温堵头满足最基本的温度监控功能；矩形环齿分布在整个测温堵头的外壁，可以避免外壁和堵头安装孔侧壁之间形成贯通间隙，具有贴合紧密、结构紧凑的优点，降低了静电吸盘发生漏气的风险，在后续的使用过程中，也可以极大地降低因静电吸盘高温变形所导致的气密性下降的问题，即使局部高温变形也不易产生气漏漏电，大大延长了静电吸盘的使用寿命；斜切口用于优化测温堵头安装中的安全，在斜切口的下移过程中，纵向方向上会自动导正垂直进入堵头安装孔，定位可靠性高，避免测温堵头倾斜量过大造成静电吸盘的堵头安装孔发生变形而报废或者引发漏气。以下作为本技术优选的技术方案，但不作为本技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本技术的技术目的和有益效果。作为本技术优选的技术方案，所述静电吸盘内嵌式测温堵头的整体高度为6-7mm，例如6mm、6.2mm、6.5mm、6.6mm、6.8mm或7mm等，外围直径为3.95-4.05mm，例如3.95mm、3.97mm、4.00mm、4.02mm、4.03mm或4.05mm等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。本技术所述整体高度指的是所述静电吸盘内嵌式测温堵头两个端面之间的距离，包括斜切口的高度；本技术所述外围直径指的是所述静电吸盘内嵌式测温堵头的最大直径，包括相邻两个所述矩形环齿的凹槽的深度。作为本技术优选的技术方案，所述测温孔的深度为5.5-6.0mm，例如5.5mm、5.6mm、5.7mm、5.8mm、5.9mm或6.0mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。本技术所述测温孔的深度小于所述静电吸盘内嵌式测温堵头的整体高度，即，所述测温孔不是贯穿孔，不仅可以达到温度监测的目的，还可以避免贯穿孔导致的漏气问题。作为本技术优选的技术方案，所述斜切口的高度为0.7-1.3mm，例如0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm或1.3mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，所述斜切口的锥度为90度。作为本技术优选的技术方案，所述矩形环齿的宽度为0.3-0.5mm，例如0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm或0.5mm等，相邻两个所述矩形环齿的凹槽宽度为0.15-0.25mm，例如0.15mm、0.17mm、0.20mm、0.22mm、0.24mm或0.25mm等，深度为0.15-0.25mm，例如0.15mm、0.17mm、0.20mm、0.21mm、0.23mm或0.25mm等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电吸盘内嵌式测温堵头，其特征在于，所述静电吸盘内嵌式测温堵头的外形呈现一端有斜切口的圆柱状，在所述静电吸盘内嵌式测温堵头远离所述斜切口的端面上开设测温孔，在所述静电吸盘内嵌式测温堵头的侧面开设至少3个矩形环齿。/n

【技术特征摘要】
1.一种静电吸盘内嵌式测温堵头，其特征在于，所述静电吸盘内嵌式测温堵头的外形呈现一端有斜切口的圆柱状，在所述静电吸盘内嵌式测温堵头远离所述斜切口的端面上开设测温孔，在所述静电吸盘内嵌式测温堵头的侧面开设至少3个矩形环齿。


2.根据权利要求1所述的静电吸盘内嵌式测温堵头，其特征在于，所述静电吸盘内嵌式测温堵头的整体高度为6-7mm，外围直径为3.95-4.05mm。


3.根据权利要求2所述的静电吸盘内嵌式测温堵头，其特征在于，所述测温孔的深度为5.5-6.0mm。


4.根据权利要求1所述的静电吸盘内嵌式测温堵头，其特征在于，所述斜切口的高度为0.7-1.3mm，所述斜切口的锥度为90度。


5.根据权利要求1所述的静电吸盘内嵌式测温堵头，其特征在于，所述矩形环齿的宽度为0.3-0.5mm，相邻两个所述矩形环齿的凹槽宽度为0.15-0.25mm，深度为0.15-0.25mm。


6.根据权利要求1所述的静电吸盘内嵌式测温堵头，其特征在于，在所述静电吸盘内嵌式测温堵头远离所述斜切口的端面上开设有圆形凸台，且所述圆形凸台的轴线和所述静电吸盘内嵌式测温堵头的轴线相重合，所述圆形凸台的高度为0.2-0.3mm，直径为2.5-3.5mm。


7.一种静电吸盘内嵌式...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，边逸军，潘杰，王学泽，黄艾东，罗明浩，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33