一种静电卡盘多区温控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种静电卡盘多区温控系统，包括设置有内圆区、中圆区、中外圆区、外圆区四个同心圆区的静电卡盘，所述中圆区包括沿内圆区外周均布的第一中圆区、第二中圆区、第三中圆、第四中圆区，所述中外圆区包括沿中圆区外周均布的第一中外圆区、第二中外圆区、第三中外圆区、第四中外圆区，所述内圆区、第一中圆区、第二中圆区、第三中圆、第四中圆区、第一中外圆区、第二中外圆区、第三中外圆区、第四中外圆区、外圆区内设置有独立的PI电热膜、温度传感器，所述PI电热膜、温度传感器与温控器电连接，加热有效面积更大，加热均匀性高且温度稳定，采用独立控制多分区加热模式，能够更好的提高静电卡盘温度控制的均匀性。提高静电卡盘温度控制的均匀性。提高静电卡盘温度控制的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种静电卡盘多区温控系统


[0001]本专利技术涉及静电卡盘
，具体涉及一种静电卡盘多区温控系统。

技术介绍

[0002]静电卡盘在半导体制造工艺中，被广泛的应用于刻蚀晶圆承载台。在等离子刻蚀中，刻蚀的均匀性是衡量整个硅片刻蚀能力的参数，晶片的温度一定程度上决定了刻蚀的速率，刻蚀速率又影响了晶圆刻蚀的均匀性，非均匀刻蚀会产生额外的过刻蚀。静电卡盘通过静电力来吸附晶圆，从而达到固定晶圆的目的，使用静电卡盘固定晶圆可以减少晶片的损坏，静电卡盘的粗糙度增加了晶片可被加工的有效面积。在工艺进行中，主要是通过控制静电卡盘的温度间接的控制晶圆的温度，因此对静电卡盘温度控制系统的研究是至关重要的。
[0003]传统的静电卡盘系统内设有两个同心圆加热区，其电场强度和射频能量的不均匀会造成晶片表面温度不均匀，这种加热区的设置，温度反馈信息不能面面俱到，会导致温度控制不够精确，温度分布不均匀；传统的方式采用加热丝进行加热，温度加热有效面积小，会造成局部温度过高，导致温度分布不均匀。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的技术不足，本专利技术的目的是提供一种静电卡盘多区温控系统，采用面状发热方式，加热有效面积更大，加热均匀性高且温度稳定，而且采用独立控制多分区加热模式，能够更好的提高静电卡盘温度控制的均匀性。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术提供一种静电卡盘多区温控系统，包括设置有内圆区、中圆区、中外圆区、外圆区四个同心圆区的静电卡盘，所述中圆区包括沿内圆区外周均布的第一中圆区、第二中圆区、第三中圆、第四中圆区，所述中外圆区包括沿中圆区外周均布的第一中外圆区、第二中外圆区、第三中外圆区、第四中外圆区，所述内圆区、第一中圆区、第二中圆区、第三中圆、第四中圆区、第一中外圆区、第二中外圆区、第三中外圆区、第四中外圆区、外圆区内设置有独立的PI电热膜、温度传感器，所述PI电热膜、温度传感器与温控器电连接。
[0007]优选地，所述PI电热膜通过固态继电器与温控器电连接。
[0008]优选地，所述静电卡盘包括依次设置的介电层、加热层、基座，所述PI电热膜按照内圆区、第一中圆区、第二中圆区、第三中圆、第四中圆区、第一中外圆区、第二中外圆区、第三中外圆区、第四中外圆区、外圆区的布置方式黏贴固定在加热层靠近基座的一侧，所述温度传感器内嵌于基座内与PI电热膜对应，每个PI电热膜对应一个温度传感器。
[0009]优选地，所述介电层、加热层、基座均呈圆形结构设置。
[0010]优选地，所述安装基板层内设置有与所述内圆区、中圆区、中外圆区、外圆区对应的且避开温度传感器的冷却管道，所述冷却管道与冷却机连通。
[0011]本专利技术的有益效果在于：
[0012]1.本专利技术能够实现对每一区温度的独立控制，提高静电卡盘温度控制的均匀性，从而提高刻蚀的均匀性。
[0013]2.本专利技术将传统的加热丝换成平面加热元件PI电热膜，PI电热膜采用面状发热方式，加热均匀性高且温度稳定，并且还有较好的热传导效率，形状大小灵活，能够获得相当高的温度控制精度，可以提高温度控制的均匀性，从而提高刻蚀的均匀性，能够防止静电卡盘局部温度过高而损坏。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术的静电卡盘的各区分布示意图；
[0016]图2为本专利技术的PI电热膜与温控器的连接示意图；
[0017]图3为本专利技术的温度传感器的布置示意图；
[0018]图4为本专利技术的温控系统框图示意图；
[0019]图5为本专利技术的静电卡盘的结构示意图；
[0020]图6为本专利技术的冷却管道的布置示意图。
[0021]附图标记说明：
[0022]1、内圆区；2、第一中圆区；3、第二中圆区；4、第三中圆；5、第四中圆区；6、第一中外圆区；7、第二中外圆区；8、第三中外圆区；9、第四中外圆区；10、外圆区，11
‑
20、PI电热膜；21
‑
30、固态继电器；31
‑
40、温度传感器；41、冷却液流入口；42、冷却液流出口。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]如图1至图6所示，本实施例提供一种静电卡盘多区温控系统，包括设置有内圆区1、中圆区、中外圆区、外圆区10四个同心圆区的静电卡盘，所述中圆区包括沿内圆区1外周均布的第一中圆区2、第二中圆区3、第三中圆4、第四中圆区5，所述中外圆区包括沿中圆区外周均布的第一中外圆区6、第二中外圆区7、第三中外圆区8、第四中外圆区9，所述内圆区1、第一中圆区2、第二中圆区3、第三中圆4、第四中圆区5、第一中外圆区6、第二中外圆区7、第三中外圆区8、第四中外圆区9、外圆区10内设置有独立的PI电热膜、温度传感器，所述PI电热膜、温度传感器与温控器电连接。所述PI电热膜通过固态继电器与温控器电连接。
[0025]所述静电卡盘包括依次设置的介电层、加热层、基座，所述PI电热膜按照内圆区1、第一中圆区2、第二中圆区3、第三中圆4、第四中圆区5、第一中外圆区6、第二中外圆区7、第三中外圆区8、第四中外圆区9、外圆区10的布置方式黏贴固定在加热层靠近基座的一侧，所述温度传感器内嵌于基座内与PI电热膜对应，每个PI电热膜对应一个温度传感器。所述介
电层、加热层、基座均呈圆形结构设置；所述安装基板层内设置有与所述内圆区1、中圆区、中外圆区、外圆区10对应的且避开温度传感器的冷却管道，所述冷却管道与冷却机连通，冷却机独立运行，通过冷却机控制冷却液的温度，在需要降温的时候对冷却机进行相关操作，对冷却液的温度进行设置，最后达到降温目的。
[0026]如图6所示为静电卡盘基座的冷却液环道铺置示意图，两个白色区域代表冷却液流通环道，箭头方向代表冷却液流向，外环道设有冷却液流入口41，内环道设有冷却液流出口4；冷却机的冷却液从外环道按照箭头方向流入静电卡盘内冷却液环道，流动的同时对静电卡盘进行降温，再由冷却液流出口流入冷却机，反复循环。
[0027]本实施例的冷却机采用本领域技术人员所熟知的现有产品，其与冷却管道采用本领域技术人员所熟知的现有连接方式连接，在此不再作详细描述。
[0028]本实施例的PI电热膜采用型号为220V/1500W的现有PI电热膜，本实施例的温度传感器采用现有的荧光光纤温度传感器，荧光光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静电卡盘多区温控系统，其特征在于：包括设置有内圆区(1)、中圆区、中外圆区、外圆区(10)四个同心圆区的静电卡盘，所述中圆区包括沿内圆区(1)外周均布的第一中圆区(2)、第二中圆区(3)、第三中圆(4)、第四中圆区(5)，所述中外圆区包括沿中圆区外周均布的第一中外圆区(6)、第二中外圆区(7)、第三中外圆区(8)、第四中外圆区(9)，所述内圆区(1)、第一中圆区(2)、第二中圆区(3)、第三中圆(4)、第四中圆区(5)、第一中外圆区(6)、第二中外圆区(7)、第三中外圆区(8)、第四中外圆区(9)、外圆区(10)内设置有独立的PI电热膜、温度传感器，所述PI电热膜、温度传感器与温控器电连接。2.如权利要求1所述的一种静电卡盘多区温控系统，其特征在于：所述PI电热膜通过固态继电器与温控器电连接。3.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄仕伟，刘婵娟，
申请(专利权)人：苏师大半导体材料与设备研究院邳州有限公司，
类型：发明
国别省市：