[其他]静电吸盘

说明书

技术领域

示例性实施例涉及一种静电吸盘，更特别的，涉及一种用于制造半导体器件的等离子装置的静电吸盘。 

背景技术

用于制造半导体器件的等离子施放装置通常包括支持板，其中半导体基片固定在其上，用于等离子处理的源气体因而转换为等离子，该基片在该等离子施放装置中被等离子处理。静电吸盘作为等离子施放装置的支持板被广泛应用。该基片通过静电力固定到静电吸盘上。 

传统的静电吸盘通常包括夹持在介电层之间的电极层。因而，电力施加到电极层上，静电力在介电层上产生，且该基片通过静电力固定到静电吸盘上。特别的，热喷涂层被广泛用作为静电吸盘的介电层以防止静电吸盘在等离子施放装置中被等离子蚀刻。 

用于静电吸盘的热喷涂层可以利用包括氧化钇(Y2O3)和氧化铝(Al2O3)的陶瓷基粉末通过热喷涂处理进行喷涂。 

基于陶瓷基粉末的热喷涂层通常具有晶体结构并因而当该热喷涂层用作为静电吸盘的介电层时，该介电层的介电性能相对较好。 

然而，该晶体热喷涂层为非常多孔的并具有相对较低的体电阻，因此从该热喷涂层产生漏电流，并经常在静电吸盘中产生电弧。由此，有建议通过填充处理将某些填料填满热喷涂层的孔隙以此提高体电阻。然而，随着该静电吸盘的运行时间的增加该介电层的体电阻仍然会降低，电弧仍然会在静电吸盘中产生，该基片并不稳定吸附或固定在该静电吸盘上。也就是说，由热喷涂层的孔隙导致的体电阻下降和电弧经常引起静电吸盘的吸附质量的退化。 

另外，随着近来基片的大型化，施加到电极层的电能需要增大。当高压电施加到静电吸盘的电极层时，基体和热喷涂层的介电层之间由于热膨胀系数的差异而产生裂纹，因而电极层和介电层彼此之间没有或未充分地电绝缘，这通常地作为绝缘中断而为人所知。由此，当基片大型化时，静电吸盘的吸附质量趋于退化。 

从而，存在改良的静电吸盘的强烈需求，其中介电层具有足够的体电阻和稳定的介电常数以产生具有最小化漏电流的静电力。 

发明内容

示例性实施例提供一种静电吸盘，其具有提高的体电阻且介电层的介电常数没有任何退化，从而防止了由从介电层产生的漏电流导致的电弧产生。 

依据某些示例性实施例，提供一种静电吸盘，其包括基体、设置在该基体上的并具有非晶体结构的第一绝缘层、设置在该第一绝缘层上并产生静电力的电极层以及设在该电极层上的介电层。 

在一示例性实施例中，该介电层包括覆盖该电极层并具有非晶体结构的第一介电层，和设在该第一介电层上并具有晶体体结构的第二介电层。 

在一示例性实施例中，第一介电层具有大约100μm到大约300μm的厚度，第二介电层具有大约200μm到大约400μm的厚度。 

在一示例性实施例中，第一介电层具有大约0.5％到大约2％的孔隙率，第二介电层具有大约3％到大约7％的孔隙率。 

在一示例性实施例中，第一介电层具有大约4μm到大约8μm的表面粗糙度(Ra)，第二介电层具有大约3μm到大约5μm的表面粗糙度(Ra)。 

在一示例性实施例中，第一和第二介电层具有大约至少650Hv的硬度和大约至少14MPa的粘合强度。 

在一示例性实施例中，第一和第二介电层具有彼此总和大约10¹⁴Ω·cm到大约10¹⁵Ω·cm的体电阻。电极层覆盖有第一介电层，第一介电层覆盖有第二介电层。第一绝缘层具有大约400μm到大约600μm的厚度。 

在一示例性实施例中，第二绝缘层夹持在基体和电极层之间。第一绝缘层具有大约100μm到大约300μm的厚度，第二绝缘层具有大约200μm到大约400μm的厚度。 

依据其它示例性实施例，提供一种静电吸盘，其包括基体、设置在该基体上的绝缘层、设置在该绝缘层上并产生静电力的电极层、设在该电极层上并具有非晶体结构的第一介电层以及设置在该第一介电层上并具有晶体结构的第二介电层。 

依据本发明的某些实施例，静电吸盘的绝缘体可以包括具有非晶体热喷涂层和晶体体热喷涂层的复合层，由此提高该绝缘体的体电阻而介电常数无任何退化。因此，漏电流可在静电吸盘上最小化并因此在静电吸盘上由该漏电流导致的裂纹也可以最小化。从而，静电吸盘的总体电气性能由于该多层绝缘体可以显著地提高。 

另外，静电吸盘的该绝缘体也可以包括非晶体热喷涂层和晶体热喷涂层的复合层，从而由于该非晶体热喷涂层增大了该绝缘体的体电阻，并提高了静电 吸盘中基体和电极层之间的绝缘电阻。