静电卡盘、包括它的基材处理设备和基材处理方法技术

本发明专利技术提供一种利用静电力来固定基材的静电卡盘，包括：在其上放置基材的介电板；设置在所述介电板的内部中央区域中的第一电极，被充入正电荷或负电荷；和设置在所述介电板的内部边缘区域中并包围第一电极的第二电极，被充入与第一电极相反极性的电荷。第二电极的面积不同于第一电极的面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基材处理设备，更具体而言，涉及一种包括静电卡盘的基材处理设备。
技术介绍
半导体制造设备包括在处理室中的用于固定晶片的静电卡盘。这种静电卡盘通过使用静电力来固定基材。静电卡盘可以分为包括一个电极的单极静电卡盘和包括两个电极的双极静电卡盘。单极静电卡盘在静电力方面优于双极静电卡盘。然而，单极静电卡盘需要等离子体以构成卡持基材的电路。因此，当单极静电卡盘用在基材处理工艺中时，在等离子体产生后He气体被供应到基材。因此，当进行等离子体处理工艺的初始阶段时，基材的温度状态是不适宜的。
技术实现思路
本专利技术提供一种可以稳定地固定基材的静电卡盘。本专利技术还提供一种无论是否产生等离子体都可以保持基材的静电卡盘。本专利技术的目的不限于上述方面，相反，本领域技术人员从下面的说明中可以清楚地理解本文未描述的其他目的。本专利技术的实施例提供利用静电力来固定基材的静电卡盘，包括在其上放置基材的介电板；设置在所述介电板的内部中央区域中的第一电极，被充入正电荷或负电荷；和设置在所述介电板的内部边缘区域中并包围第一电极的第二电极，被充入与第一电极相反极性的电荷，其中第二电极的面积不同于第一电极的面积。在一些实施例中，第二电极的面积可以大于第一电极的面积。在其他实施例中，第二电极的面积可以比第一电极的面积大约7/3倍 约9倍。在本专利技术的其他实施例中，基材处理设备包括具有内部空间的处理室；设置在所述处理室内的利用静电力来固定基材的静电卡盘；用于将处理气体供应到所述处理室中的供气部；和设置在所述静电卡盘上方的用于将高频电力施加到所述处理气体的上电极，其中所述静电卡盘包括在其上放置基材的介电板；设置在所述介电板的内部中央区域中的第一下电极，被充入正电荷或负电荷；和设置在所述介电板的内部边缘区域中并包围第一下电极的第二下电极，被充入与第一下电极相反极性的电荷，其中第二下电极的面积不同于第一下电极的面积。在一些实施例中，第二下电极的面积可以大于第一下电极的面积。在其他实施例中，第二下电极的面积可以比第一下电极的面积大约7/3倍 约9倍。在本专利技术的其他实施例中，基材处理方法包括将第一电极和第二电极充入不同极性的电荷，以将基材固定到介电板的顶面上，其中第一电极嵌在所述介电板的中央区域中，第二电极嵌在所述介电板的边缘区域中；将处理气体供应到处理室中；将高频电力供应到所述处理室中以激励所述处理气体；和将受到激励的处理气体供应到所述基材，其中第二电极包围第一电极，和第二电极的面积不同于第一电极的面积。在一些实施例中，第二电极的面积可以大于第一电极的面积。附图说明附图用于进一步理解本专利技术，且被并入说明书中构成说明书的一部分。附图显示本专利技术的示例性实施例，并且与说明书一起用于说明本专利技术的原理。在附图中图I是示出根据本专利技术实施例的处理基材的设备的剖视图；图2是示出图I的第一和第二下电极的平面图；图3是示出根据本专利技术另一个实施例He气体的泄漏流量随着供应到基材底面上的He气体的压力变化的图形；和图4是示出根据本专利技术另一个实施例在基材处理工艺中在基材和介电板之间泄漏的He气体的流量的图形。具体实施例方式下面，参照附图更详细地说明根据本专利技术的优选实施例的静电卡盘、基材处理设备和基材处理方法。为了避免不必要地混淆本专利技术的主题，未对与公知的功能或构造有关的内容进行详细说明。图I是示出根据本专利技术实施例的处理基材的设备的剖视图。参照图1，根据当前实施例的基材处理设备10产生用于处理基材的等离子体。基材处理设备10包括处理室100、静电卡盘200、供气部300和等离子体产生部400。处理室100具有内部空间101。内部空间101作为对基材W进行等离子体处理工艺的空间。等离子体处理工艺包括蚀刻工艺。排出孔102设置在处理室100的底部。排出孔102与排出管线121连接。处理室100内停留的气体和在基材处理工艺中产生的反应副产物可以通过排出管线121排出。此时，内部空间101的压力降低到一定压力。静电卡盘200设置在处理室100内。静电卡盘200利用静电力紧密地接触和保持基材W。静电卡盘200是包括两个电极的双极静电卡盘。静电卡盘200包括介电板210、第一下电极221、第二下电极222、支撑板240和绝缘板270。介电板210设置在静电卡盘200的上端。介电板210由圆盘状的介电物质构成。基材W放置在介电板210的顶面上。介电板210的顶面的半径小于基材W的半径。结果，基材W的边缘位于介电板210的外部。第一供应通道211形成在介电板210中。第一供应通道211从介电板210的顶面延伸到其底面。各第一供应通道211彼此间隔开，并被设置作为将传热流体供应到基材W的底面的路径。第一下电极221和第二下电极222嵌在介电板210中。图2是示出图I的第一和第二下电极的平面图。参照图I和图2，第一下电极221呈薄的圆盘形状，并嵌在介电板210的中央部分中。第二下电极222嵌在介电板210的边缘部分中，并包围第一下电极221。第二下电极222呈环状。第二下电极222的面积不同于第一下电极221的面积。第二下电极222的面积可以大于第一下电极221的面积。第二下电极222的面积可以比第一下电极221的面积大约7/3倍 约9倍。第一下电极221和第二下电极222与下电源225电气连接。下电源225包括直流电源。第一下电极221和第二下电极222通过下电源225充入不同极性的电荷。第一下电极221充入正电荷或负电荷，第二下电极222充入与第一下电极221相反极性的电荷。例如，第一下电极221可以充入正电荷，第二下电极222可以充入负电荷。这样，在第一下电极221和第二下电极222之间形成电场。电场被施加到基材W上，从而在基材W与第一下电极221和第二下电极222之间引起电介质极化。因此，负(_)电荷收集在基材W的在第一下电极221上方的中央部分，正(+)电荷收集在基材W的在第二下电极222上方的边缘部分。在通过电介质极化而收集的电荷之间的静电引力将基材W固定到介电板210上。支撑板240位于介电板210的下方。介电板210的底面和支撑板240的顶面可以通过粘合剂236彼此粘附。支撑板240可以由铝材料形成。支撑板240的顶面可以具有中 央区域高于边缘区域的阶梯形状。支撑板240的顶部中央区域具有对应于介电板210的底面的面积，并粘附到其上。第一流通通道241、第二流通通道242和第二供应通道243形成在支撑板240中。第一流通通道241被设置作为使传热流体流通的路径。第一流通通道241可以在支撑板240内以螺旋形状形成。可选择地，第一流通通道241可以作为具有半径不同的同心圆的环状通道设置多个。在这种情况下，各第一流通通道241可以彼此相通。各第一流通通道241形成在同一高度。第二供应通道243从第一流通通道241向上延伸，并到达支撑板240的顶面。第二供应通道243的数量对应于第一供应通道211的数量。第二供应通道243将第一流通通道241与第一供应通道211连接。经由第一流通通道241流通的传热流体相继通过第二供应通道243和第一供应通道211，然后供应到基材W的底面。传热流体用作将从等离子体传递到基材W的热量传递到静电卡盘200的介质。在等离子体中包含的离子粒子通过在静电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用静电力来固定基材的静电卡盘，包括：在其上放置基材的介电板；设置在所述介电板的内部中央区域中的第一电极，被充入正电荷或负电荷；和设置在所述介电板的内部边缘区域中并包围第一电极的第二电极，被充入与第一电极相反极性的电荷，其中第二电极的面积不同于第一电极的面积。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李元行，
申请(专利权)人：细美事有限公司，
类型：发明
国别省市：