[实用新型]静电卡盘

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，具体地，涉及一种静电卡盘。

背景技术

在集成电路(IC)的制造工艺过程中，特别是等离子刻蚀(ETCH)工艺中，为了固定、支撑晶片(Wafer)，避免晶片在工艺过程中出现移动或错位现象，同时实现晶片的温度控制，往往使用静电卡盘(Electro Static Chuck，ESC)。

图1为现有的静电卡盘的结构图。如图1所示，静电卡盘包括底座1、设置在底座1上的加热层2和设置在加热层2上的绝缘层3，并且，在加热层2的外周壁上，涂覆有硅胶材料4，该硅胶材料4位于底座1和绝缘层3之间，用以保护加热层2不被等离子体刻蚀。

上述静电卡盘在实际应用中不可避免地存在以下问题：

硅胶材料4被等离子体刻蚀之后会变薄，甚至完全消失，对加热层2的保护作用失效，使加热层2直接暴露于等离子体环境中，很容易被腐蚀并产生颗粒，从而降低晶片质量。由于硅胶材料4采用涂覆的方式附着在加热层2的外周壁上，如果要重新涂胶，必须先把残留的硅胶材料去除，再将新的硅胶材料重新涂覆上去，这不仅加工困难，而且容易损伤加热层2，造成静电卡盘损坏。因此，常用作法是，当硅胶材料4被等离子体刻蚀变薄至一定程度之后，不再使用该静电卡盘，整体更换为新的静电卡盘。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种静电卡盘，其环状保护部件可拆卸地环绕设置在所述加热层的外周壁上，可以直接单独更换，且不会损坏加热层，从而延长了静电卡盘的使用寿命。

为实现本实用新型的目的而提供一种静电卡盘，包括底座、设置在所述底座上的加热层及设置在所述加热层上的绝缘层，所述加热层的外径小于所述底座的外径和所述绝缘层的外径，还包括环状保护部件，所述环状保护部件可拆卸地环绕设置在所述加热层的外周壁上。

优选的，所述环状保护部件具有弹性，且在所述底座与所述绝缘层之间处于压缩变形状态，以实现所述加热层与等离子体相隔离。

优选的，所述环状保护部件在处于未压缩变形状态时，在所述静电卡盘的轴向上的截面形状为矩形、正方形、圆形或者椭圆形。

优选的，所述截面形状为采用圆角过渡的矩形或者正方形。

优选的，所述圆角的半径的取值范围在1～3mm。

优选的，所述截面形状为圆形；

在所述加热层的外周壁、所述底座的上表面和所述绝缘层的下表面之间形成的环形空间在所述静电卡盘的轴向上的高度小于所述截面形状的直径的90％。

优选的，所述截面形状为矩形或者正方形；

所述环状保护部件的外环面为凹面。

优选的，所述环状保护部件在径向上的最小厚度大于或者等于所述环状保护部件在径向上的整体厚度的80％。

优选的，所述凹面包括弧形凹面，或者倾斜的平面，或者曲折面；所述曲折面由沿竖直方向连接的至少两个平面组成，且相邻的两个平面之间形成夹角。

优选的，所述环状保护件包括环状本体，所述环状本体设置在所述底座与所述绝缘层之间，且环绕在所述加热层的外周壁上，并且所述环状本体在所述底座与所述绝缘层之间处于压缩变形状态；

在所述环状本体的外周壁上形成有至少一个环状延伸部，所述环状延伸部叠置在所述绝缘层的外周壁上，且所述环状延伸部的上端低于所述绝缘层的上表面；和/或所述环状延伸部叠置在所述底座的外周壁上。

优选的，所述环状保护件的材料包括全氟橡胶。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的静电卡盘，其通过将环状保护部件可拆卸地环绕设置在加热层的外周壁上，可以直接单独更换，且在更换过程中不会损坏加热层，从而延长了静电卡盘的使用寿命。

作为一个优选方案，上述环状保护部件具有弹性，且在底座与绝缘层之间处于压缩变形状态，这可以起到对环状保护部件分别与底座与绝缘层之间的间隙进行密封的作用，从而可以实现加热层与等离子体相隔离，进而避免加热层因直接暴露于等离子体环境中，造成被腐蚀并产生颗粒，从而提高了晶片质量。

附图说明

图1为现有的静电卡盘的结构图；

图2为本实用新型第一实施例提供的静电卡盘的局部剖视图；

图3为本实用新型第一实施例提供的静电卡盘的俯视剖视图；

图4为本实用新型第一实施例的第一个变形实施例提供的静电卡盘的局部剖视图；

图5为本实用新型第一实施例的第二个变形实施例提供的静电卡盘的局部剖视图；