[发明专利]静电卡盘系统和半导体加工设备

说明书

本发明提供了一种静电卡盘系统和半导体加工设备。其中，静电卡盘系统包括：基座、控制模块、绝缘层、多个选通模块以及至少一个补偿电容；绝缘层设置在基座上，绝缘层中设置有射频馈入层和位于射频馈入层远离基座一侧的射频调节层，射频馈入层与射频调节层之间绝缘且间隔设置，射频馈入层用于与提供射频信号的射频电源连接，射频调节层包括多个彼此绝缘间隔的调节部；调节部和射频馈入层均具有导电性；多个选通模块与多个调节部一一对应，每个调节部与相应的选通模块的第一端连接，选通模块的第二端与补偿电容的一端连接，补偿电容的另一端与接地端连接；控制模块用于控制选通模块的第一端与第二端的导通或断开。本发明可以提高刻蚀的均一性。

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体涉及一种静电卡盘系统和半导体加工设备。

背景技术

静电卡盘(Electrostatic Chuck，ESC)是一种采用静电吸附方式固定待加工衬底(substrate)，同时控制衬底温度并为其提供直流偏压的设备。

图1为一示例中的静电卡盘的结构示意图，如图1所示，该示例中的静电卡盘包括：基座100、加热层200和绝缘层300偏置射频(Bias Radio Frequency)机构BRF。基座100用于支撑并保护安装于其上的加热层200和绝缘层300，基座100中设置有用于进行冷却的冷却通道110。偏置射频机构BRF的输出端设置在基座100内部，偏置射频机构BRF用于输出偏置射频信号，以在待加工衬底上方将形成电场，该电场用于吸引等离子体中的带电粒子轰击待加工衬底。绝缘层300内设置有直流电极310，直流电极310在通电后会对放置于绝缘层300上方的待加工衬底400施加静电吸引力；加热层200设置于绝缘层300下方，用于提升待加工衬底的温度进而提升工艺反应速度。

在实际使用中，到达待加工衬底400上的偏置射频信号的功率越大，则带电粒子轰击待加工衬底时的能量也越大，对于刻蚀工艺而言，对待加工衬底400的刻蚀速率也就越快。因此，通过改变偏置射频信号的功率可以调整对待加工衬底400进行刻蚀的刻蚀速率。

但是，在图1所示的静电卡盘中，偏置射频机构BRF输出偏置射频信号后，偏置射频信号需要穿过加热层200和绝缘层300后才能到达待加工衬底400的上方，由于加热层200和绝缘层300通过粘结胶粘结，在实际加工中，很难保证粘结胶厚度的均一性，因此，射频信号穿过加热层200和绝缘层300后，难以在待加工衬底400的上方形成均一的电场，从而导致待加工衬底400上方各处的刻蚀速率难以保持一致，进而导致刻蚀均一性较差。

发明内容

本发明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系统和半导体加工设备。

为了实现上述目的，本发明提供一种静电卡盘系统，其中，包括：基座、控制模块、绝缘层、多个选通模块以及至少一个补偿电容；

所述绝缘层设置在所述基座上，所述绝缘层中设置有射频馈入层和位于所述射频馈入层远离所述基座一侧的射频调节层，所述射频馈入层与所述射频调节层之间绝缘且间隔设置，所述射频馈入层用于与提供射频信号的射频电源连接，所述射频调节层包括多个彼此绝缘间隔的调节部；所述调节部和所述射频馈入层均具有导电性；

多个所述选通模块与多个所述调节部一一对应，每个所述调节部与相应的所述选通模块的第一端连接，所述选通模块的第二端与所述补偿电容的一端连接，所述补偿电容的另一端与接地端连接；所述控制模块用于控制所述选通模块的第一端与第二端的导通或断开。

可选地，所述绝缘层中还设置有静电电极，所述静电电极用于与提供直流信号的供电端连接，所述静电电极位于所述射频调节层远离所述射频馈入层的一侧，且所述静电电极与所述射频调节层绝缘间隔。

可选地，所述调节部在所述基座上的正投影的形状为圆形、三角形或矩形；

多个所述调节部的大小相等，且均匀分布在所述绝缘层中。