一种表面改性的衬底保持器及其制备方法技术

本公开提供了一种表面改性的衬底保持器及其制备方法，该制备方法包括：S1，在粗抛光后的基板上沉积改性层，改性层为易于刻蚀的材料；S2，对改性层进行精抛光，精抛光达到的平面度大于粗抛光达到的平面度；S3，在精抛光后的改性层上形成耐磨层；S4，在耐磨层上形成光刻胶层，对光刻胶层进行曝光、显影，得到第一图形结构；S5，在显影后的光刻胶层上生长金属掩模层，再剥离去除光刻胶层，在金属掩模层中得到第二图形结构；S6，采用反应离子刻蚀将第二图形结构转移至改性层中，去除金属掩模层，得到表面改性的衬底保持器。本公开的方法能够简单高效地加工出高精度的衬底保持器，满足高制程加工的需求。加工的需求。加工的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种表面改性的衬底保持器及其制备方法


[0001]本公开涉及精密光刻承片
，具体涉及一种表面改性的衬底保持器及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前先进制程系统中的衬底保持器多采用柱状点阵的吸盘结构形式，其表面排列有大量圆柱结构，在真空作用下成为与衬底接触的触点，起到支撑衬底背面、固定衬底的作用；圆柱结构的顶端在衬底保持器工作时与衬底背面频繁接触，长时间使用后存在磨损现象，为了延长衬底保持器的使用寿命，圆柱结构通常采用与衬底保持器基板一致的碳化硅、氧化铝、氮化硅、氮化硼等硬度高、耐磨性好的材料；但是这些材料具有很高的化学惰性，限制了配套的加工方法，为了在这些基板材料表面加工点阵接触结构，需要进行研磨、抛光等一系列的加工步骤，容易造成机械损伤或材质劣化，并且由于难以对离散的点阵结构的平面度进行检测，进一步限制了衬底保持器平面度的提高。

技术实现思路

[0003](一)要解决的技术问题
[0004]针对上述问题，本公开提供了一种表面改性的衬底保持器及其制备方法，用于解决传统衬底保持器易磨损或加工难度大等技术问题。
[0005](二)技术方案
[0006]本公开一方面提供了一种表面改性的衬底保持器及其制备方法，包括：S1，在粗抛光后的基板上沉积改性层，改性层为易于刻蚀的材料；S2，对改性层进行精抛光，精抛光达到的平面度大于粗抛光达到的平面度；S3，在精抛光后的改性层上形成耐磨层；S4，在耐磨层上形成光刻胶层，对光刻胶层进行曝光、显影，得到第一图形结构；S5，在显影后的光刻胶层上生长金属掩模层，再剥离去除光刻胶层，在金属掩模层中得到第二图形结构；S6，采用反应离子刻蚀将第二图形结构转移至改性层中，去除金属掩模层，得到表面改性的衬底保持器。
[0007]进一步地，S1之前还包括：S0，对基板进行机械结构加工，机械结构至少包括通气孔、侧孔和安装结构。
[0008]进一步地，S1中粗抛光后的基板中粗抛光的方法包括研磨和环抛；S2中精抛光的方法包括离子束抛光、磁流变抛光中的一种。
[0009]进一步地，S1中的基板的材料包括碳化硅、氧化铝、氮化硅、氮化硼中的一种；S1中改性层的材料包括硅、二氧化硅中的一种；改性层的厚度为0.2mm～1mm。
[0010]进一步地，S3中形成耐磨层的方法包括磁控溅射沉积、热蒸发及化学气相沉积中的一种；耐磨层的材料包括碳化硅、类金刚石碳基、石墨烯中的一种；耐磨层的厚度为30nm～200nm。
[0011]进一步地，S4中形成光刻胶层的方法为旋涂；光刻胶层的材料包括AR、Az系列光刻
胶中的一种；光刻胶层的厚度为1μm～20μm。
[0012]进一步地，S5中生长金属掩模层的方法包括等离子体增强化学气相沉积、磁控溅射沉积和热蒸发沉积中的一种；金属掩模层的材料包括铝、铬、铜中的一种；金属掩模层的厚度为50nm～400nm。
[0013]进一步地，S5中得到的第二图形结构包括柱状点阵结构和密封圈结构，其中，柱状点阵结构的宽度尺寸为0.2mm～0.5mm、高度尺寸为0.05mm～0.1mm、周期尺寸为1mm～10mm；柱状点阵结构的排列方式包括四方形排布、三角形排布中的一种。
[0014]进一步地，S6中反应离子刻蚀的气体组合包括C4F8/SF6、SF6/O2、SF6/CF6中的一组。
[0015]本公开另一方面提供了一种表面改性的衬底保持器，该表面改性的衬底保持器为根据前述的表面改性的衬底保持器的制备方法制备得到。
[0016](三)有益效果
[0017]本公开表面改性的衬底保持器及其制备方法，通过在基板上沉积改性层，该改性层为易于刻蚀的材料，对改性层进行精抛光后再刻蚀加工，突破了传统模式对于衬底保持器基板材料的限制，且加工出的柱状点阵结构较好地保持了改性层的平面度，能够简单高效地加工出高精度的衬底保持器，满足高制程加工的需求；并在改性层上增加了耐磨层，耐磨层增加了衬底保持器表面的耐磨性，延长了衬底保持器的使用寿命。
附图说明
[0018]图1示意性示出了根据本公开实施例中衬底保持器的结构示意图；
[0019]图2示意性示出了根据本公开实施例中表面改性的衬底保持器及其制备方法的流程图；
[0020]图3示意性示出了根据本公开实施例中各向同性与各向异性刻蚀效果对比示意图；
[0021]图4示意性示出了根据本公开实施例中在基板上沉积改性层后的截面结构示意图；
[0022]图5示意性示出了根据本公开实施例中在改性层上形成耐磨层后的截面结构示意图；
[0023]图6示意性示出了根据本公开实施例中在耐磨层上形成光刻胶层后的截面结构示意图；
[0024]图7示意性示出了根据本公开实施例中对光刻胶层进行曝光、显影后的截面结构示意图；
[0025]图8示意性示出了根据本公开实施例中生长金属掩模层后的截面结构示意图；
[0026]图9示意性示出了根据本公开实施例中剥离去除光刻胶层后的截面结构示意图；
[0027]图10示意性示出了根据本公开实施例中反应离子刻蚀将第二图形结构转移至改性层后的截面结构示意图；
[0028]图11示意性示出了根据本公开实施例中去除金属掩模层后的截面结构示意图；
[0029]附图标记说明：
[0030]1，衬底；2，衬底保持器；21，上表面；211，密封圈；212，柱状点阵结构；22，台阶面；221，衬底保持器安装结构；23，通气孔；24，侧孔；25，基板；26，改性层；27，耐磨层；28，光刻
胶层；29金属掩模层；3，机台。
具体实施方式
[0031]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[0032]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
[0033]需要说明，若本公开实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0034]图1是本公开中衬底保持器的结构示意图。衬底保持器2大体结构是一个带台阶面的圆柱基板，包含上表面21、台阶面22、通气孔23和侧孔24等主要结构，其中上表面21包含大量规则排列的柱状点阵结构212和密封圈211，台阶面22上包含衬底保持器安装结构221。
[0035]在衬底保持器2正常工作时，通过台阶面22上的安装结构221与机台3相连接，安装连接方式根据使用场景的不同，与机台接口形式相适配，可以是图1所示的螺钉安装方式，也可以是真空吸附安装、压环安装等方式。衬底1下表面与柱状点阵结构212和密封圈211相接触，在柱状点阵周围形成了一个相对密闭的空腔，该空腔通过通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面改性的衬底保持器的制备方法，其特征在于，包括：S1，在粗抛光后的基板(25)上沉积改性层(26)，所述改性层(26)为易于刻蚀的材料；S2，对所述改性层(26)进行精抛光，所述精抛光达到的平面度大于所述粗抛光达到的平面度；S3，在精抛光后的所述改性层(26)上形成耐磨层(27)；S4，在所述耐磨层(27)上形成光刻胶层(28)，对所述光刻胶层(28)进行曝光、显影，得到第一图形结构；S5，在显影后的所述光刻胶层(28)上生长金属掩模层(29)，再剥离去除所述光刻胶层(28)，在所述金属掩模层(29)中得到第二图形结构；S6，采用反应离子刻蚀将所述第二图形结构转移至所述改性层(26)中，去除所述金属掩模层(29)，得到表面改性的衬底保持器。2.根据权利要求1所述的表面改性的衬底保持器的制备方法，其特征在于，所述S1之前还包括：S0，对所述基板(25)进行机械结构加工，所述机械结构至少包括通气孔(23)、侧孔(24)和安装结构(221)。3.根据权利要求1所述的表面改性的衬底保持器的制备方法，其特征在于，所述S1中粗抛光后的基板(25)中所述粗抛光的方法包括研磨和环抛；所述S2中精抛光的方法包括离子束抛光、磁流变抛光中的一种。4.根据权利要求1所述的表面改性的衬底保持器的制备方法，其特征在于，所述S1中的基板(25)的材料包括碳化硅、氧化铝、氮化硅、氮化硼中的一种；所述S1中改性层(26)的材料包括硅、二氧化硅中的一种；所述改性层(26)的厚度为0.2mm～1mm。5.根据权利要求1所述的表面改性的衬底保持器的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗先刚，张逸云，赵承伟，龚天诚，张文豪，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：