晶圆吸盘制造技术

本技术提供一种晶圆吸盘，设置电卡制冷件，通过电卡效应循环制冷，提高控温效率，节省空间，节约资金与人力；采用环保的冷却介质，对生物与环境无危害；部件稳定性高，使用寿命长，更换频率低；可实现多样化，适用范围广，能适应不同结构的机型。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于半导体设备领域，涉及一种晶圆吸盘。

技术介绍

1、在半导体器件的制造过程中，为了在晶圆上进行如沉积、蚀刻等处理工艺，需要提供晶圆吸盘以对待处理的晶圆进行支撑及固定，从而便于工艺制程的进行。其中，温度对半导体器件的整个制造过程有着非常大的影响，其直接决定了后续制备的产品质量。

2、如图1，示意了现有的晶圆静电吸盘(electrostatic chuck，esc)的结构图，该esc包括位于下部的基座10及位于上部的介电层20。在介电层20中埋设有电极30，通过在电极30上施加直流电可产生静电电荷以吸持位于介电层20上的晶圆(未图示)。基座10则对介电层20进行支撑，且基座10中设置有用于提供热量的加热件40、用以探测加热件40温度的温度传感件50，以及控温系统(chiller)60，即开设通道通过蒸发器70及压缩机80通过蒸发-压缩制冷的原理，由流经通道的流体来进行加热或冷却，进而控制晶圆的温度。其中，控温系统60实现蒸发-压缩制冷需要依靠三种循环：冷却液循环a、冷媒循环b及水循环c。在冷却液循环a中，冷却液循环装置需要采用高阻抗材料以防止制程中产生电荷累积，且冷却液需要有一个宽的温度范围以防止相变，现有冷却液循环a中的冷却液多采用挥发性有机化合物(voc)，冷媒循环b中的冷媒介质多采用氟利昂，而这些材料会对生物、环境等造成危害，如臭氧层空洞等问题，且三种循环制冷设备占用空间较大。

3、随着人们环保意识的提高以及对绿色能源的探索，越来越多的地方从非清洁能源转换成清洁能源，如太阳能发电、氢能源、风能源等。基于近些年科研人员的研究，在极性铁电领域发现了电卡效应，且电卡制冷具有高效率、环保、占地空间小等优点，可以很好的弥补当前晶圆吸盘中控温系统的不足，且作为无机非金属材料的电卡陶瓷本身具有很高的阻抗，不会在晶圆制程过程中产生电荷的累积，从而可避免对晶圆制程的影响。

4、因此，基于电卡效应，提供一种晶圆吸盘，实属必要。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种晶圆吸盘，用于解决现有技术中晶圆吸盘的环保及空间问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种晶圆吸盘，所述晶圆吸盘包括：

3、基座，所述基座中设置有加热件及容置腔；

4、电卡制冷件，所述电卡制冷件设置于所述容置腔内；

5、冷却介质管道，所述冷却介质管道与所述容置腔相连通，用于容置冷却介质；

6、散热件，所述散热件与所述冷却介质管道相接触，用于散发热量。

7、可选地，所述电卡制冷件的制冷系数为0.6～0.9。

8、可选地，所述电卡制冷件包括锆钛酸铅基电卡制冷件、钛酸钡基电卡制冷件或聚偏氟乙烯基电卡制冷件。

9、可选地，还包括与所述加热件相接触的温度传感件。

10、可选地，还包括与所述容置腔相接触的温度传感件。

11、可选地，所述冷却介质包括气态冷却介质或液态冷却介质；其中，所述气态冷却介质包括氮气或惰性气体，所述液态冷却介质包括水或油。

12、可选地，所述冷却介质管道上还装设有用以控制所述冷却介质的控制阀。

13、可选地，所述基座上还设置有介电层，且所述介电层中埋设有电极，通过所述电极提供吸持晶圆的静电电荷。

14、可选地，所述基座中还设置有真空系统，通过所述真空系统提供吸持晶圆的真空。

15、可选地，所述晶圆吸盘的尺寸包括4英寸～12英寸。

16、如上所述，本技术的晶圆吸盘，设置电卡制冷件，通过电卡效应循环制冷，提高控温效率，节省空间，节约资金与人力；采用环保的冷却介质，对生物与环境无危害；部件稳定性高，使用寿命长，更换频率低；可实现多样化，适用范围广，能适应不同结构的机型。

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【技术保护点】

1.一种晶圆吸盘，其特征在于，所述晶圆吸盘包括：

2.根据权利要求1所述的晶圆吸盘，其特征在于：所述电卡制冷件的制冷系数为0.6～0.9。

3.根据权利要求1所述的晶圆吸盘，其特征在于：所述电卡制冷件包括锆钛酸铅基电卡制冷件、钛酸钡基电卡制冷件或聚偏氟乙烯基电卡制冷件。

4.根据权利要求1所述的晶圆吸盘，其特征在于：还包括与所述加热件相接触的温度传感件。

5.根据权利要求4所述的晶圆吸盘，其特征在于：还包括与所述容置腔相接触的温度传感件。

6.根据权利要求1所述的晶圆吸盘，其特征在于：所述冷却介质包括气态冷却介质或液态冷却介质；其中，所述气态冷却介质包括氮气或惰性气体，所述液态冷却介质包括水或油。

7.根据权利要求1所述的晶圆吸盘，其特征在于：所述冷却介质管道上还装设有用以控制所述冷却介质的控制阀。

8.根据权利要求1所述的晶圆吸盘，其特征在于：所述基座上还设置有介电层，且所述介电层中埋设有电极，通过所述电极提供吸持晶圆的静电电荷。

9.根据权利要求1所述的晶圆吸盘，其特征在于：所述基座中还设置有真空系统，通过所述真空系统提供吸持晶圆的真空。

10.根据权利要求1所述的晶圆吸盘，其特征在于：所述晶圆吸盘的尺寸包括4英寸～12英寸。

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【技术特征摘要】

1.一种晶圆吸盘，其特征在于，所述晶圆吸盘包括：

2.根据权利要求1所述的晶圆吸盘，其特征在于：所述电卡制冷件的制冷系数为0.6～0.9。

3.根据权利要求1所述的晶圆吸盘，其特征在于：所述电卡制冷件包括锆钛酸铅基电卡制冷件、钛酸钡基电卡制冷件或聚偏氟乙烯基电卡制冷件。

4.根据权利要求1所述的晶圆吸盘，其特征在于：还包括与所述加热件相接触的温度传感件。

5.根据权利要求4所述的晶圆吸盘，其特征在于：还包括与所述容置腔相接触的温度传感件。

6.根据权利要求1所述的晶圆吸盘，其特征在于：所述冷却介质包括气态冷却介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫傲，许文泽，郭享，
申请(专利权)人：芯恩青岛集成电路有限公司，
类型：新型
国别省市：