一种控制所负载基板温度的静电卡盘及等离子体处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于控制所负载基板温度的静电卡盘，其用于在等离子体处理装置中承载基板，所述的静电卡盘包括第一温度控制区和第二温度控制区，所述第一温度区与所述第二温度区上下分布，其特征在于，至少所述第一温度控制区设置至少一阻热区，所述阻热区内存在一阻热槽。还提供一种等离子体处理装置。本发明专利技术通过对静电卡盘的不同温度控制区设置不同的阻热区，从而减少静电卡盘横向传递热量，实现静电卡盘最大化地纵向地将热量传递给放置于静电卡盘上的基板，从而进一步提高应用本发明专利技术所提供的静电卡盘的等离子体处理装置的工作效率，节省能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制程设备，尤其是对所负载基板实施等离子体处理的等离子体处理装置，具体地，涉及用于固定被实施等离子体处理的基板等被处理体的静电卡盘以及具有该静电卡盘的等离子体处理装置。
技术介绍
在半导体设备的制造过程中，例如蚀刻、沉积、氧化、溅射等处理过程中，通常会利用等离子体对基板(晶片)进行处理。一般地，对于等离子体处理装置来说，作为生成等离子体的方式，大体上可分为利用电晕(glow)放电或者高频放电，和利用微波等方式。例如，在高频放电方式的等离子体处理装置中，被处理基板被置于静电卡盘之上，所述静电卡盘通过静电力来固定所述被处理基板。在对被处理基板进行等离子化处理的过程中，组成静电卡盘的陶瓷会在纵向上向被处理基板传递热量，同时静电卡盘的陶瓷也会在横向上散热。而从对被处理基板的操作目的来看，所述陶瓷在横向上传递热能是不需要的，这造成了热能的浪费。所以，需要一个技术方案解决所述静电卡盘横向传递热能的问题。在现有技术中，存在通过改变静电卡盘或类似装置的厚度来改变静电卡盘的热传导性能，例如美国专利(专利号:5，761，023)提出了设置静电卡盘的不同位置为不同厚度的电解质来控制静电卡盘表面温度的技术方案，但该方案仅仅简单地调整静电卡盘的厚度，并不能起到非常好的效果。
技术实现思路
针对现有技术中无法很好解决静电卡盘横向传递热能的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于控制所负载基板温度的静电卡盘以及等离子体处理装置。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于控制所负载基板温度的静电卡盘，其用于在等离子体处理装置中承载基板，所述静电卡盘包括绝缘材料层包裹的一静电电极，所述静电电极上方包括第一绝缘层，所述静电电极下方包括第二绝缘层，所述的静电卡盘包括第一温度控制区和第二温度控制区，其特征在于，所述第一温度控制区和第二温度控制区之间设置至少一阻热区11，至少所述阻热区11的上表面或下表面之一存在一个阻热槽，所述阻热槽深度超过所述第一绝缘层或第二绝缘层厚度的30%。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种等离子体处理装置，其用于对基板进行等离子化处理，其通过一静电卡盘承载所述基板，其特征在于，所述静电卡盘为上述的静电卡盘。本专利技术通过对静电卡盘的不同温度控制区设置不同的阻热区，从而减少静电卡盘横向传递热量，实现静电卡盘最大化地纵向地将热量传递给放置于静电卡盘上的基板，从而进一步提高应用本专利技术所提供的静电卡盘的等离子体处理装置的工作效率，节省能源。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显: 图1示出根据现有技术的等离子体处理装置用的载置台的纵截面 图2示出根据本专利技术的第二实施例的，等离子体处理装置用的静电卡盘32的纵截面 图3示出根据本专利技术第三实施例的，等离子体处理装置用的静电卡盘32的纵截面图； 图4示出根据本专利技术第四实施例的，等离子体处理装置用的静电卡盘32的纵截面图； 图5示出根据本专利技术第五实施例的，等离子体处理装置用的静电卡盘32的纵截面图； 图6示出根据本专利技术第六实施例的，等离子体处理装置用的静电卡盘32的纵截面图； 图7示出根据本专利技术第七实施例的，等离子体处理装置用的静电卡盘32的纵截面以及 图8示出根据本专利技术的第八实施例的，等离子体处理装置用的静电卡盘32的横截面图。具体实施例方式图1示出根据现有技术的等离子体处理装置的纵截面示意图。本领域技术人员理解，在现有技术中，等离子体处理装置通常包括:例如由内部成为密闭空间的真空腔室构成的处理容器100 ;在该处理容器100的底面中央配设的载置台；以及在载置台的上方以与该载置台相对的方式设置着的上部电极80。该载置台2的结构通常包括:基座34，该基座设置有下部电极20，该下部电极20与所述上部电极80相适应；基座上方设置有固定基板(晶片)30用的静电卡盘32。所述下部电极20，例如经由绝缘部件24被固定在所述基座34上。且所述下部电极20连接射频电源。另外，上部电极80形成为中空状，在其下面例如均匀分散地形成有向处理容器800内分散供给处理气体用的多个气体供给孔。上部电极80的上面中央设有气体导入管，该气体导入管贯通处理容器800的上面中央，在上游与处理气体供给源810连接。优选地，该处理气体供给源800能够对等离子体处理装置的处理气体供给量的给断以及增减进行控制。通过以上的各装置结构，在等离子体处理装置的处理容器800内形成由下部电极20和上部电极80构成的一对平行平板电极。调整处理容器800内部至指定的压力后，通过导入处理气体,从射频电源供给高频电力，处理气体等离子体化,高频流过由下部电极20 —等离子体一上部电极80 —处理容器800的壁部一大地构成的通路。通过等离子体处理装置的这种作用，对承载在所述静电卡盘32上的基板(晶片)30实施利用等离子体的蚀刻。进一步地，本领域技术人员理解，上述静电卡盘32优选地为一圆盘状(或称之为圆柱状)，并放置在同样为圆盘状的下部电极20上。优选地，在下文中所描述的静电卡盘32同样为圆盘状，在此不予赘述。图2示出根据本专利技术的第二实施例的，等离子体处理装置用的静电卡盘32的纵截面图。具体地，所述静电卡盘32呈一个圆柱形，且优选地由陶瓷组成，用于在等离子体处理装置中承载基板30,其包括一静电电极323,所述静电电极323的上方有一第一绝缘层324,其下方有一第二绝缘层325，所述第一绝缘层324与所述第二绝缘层325将所述静电电极323包裹起来。更具体地，所述静电卡盘32还包括第一温度控制区321与第二温度控制区322，具体如2所示。所述第一温度控制区321与所述第二温度控制区322之间至少设置一阻热区11，所述组热区11上至少设有一阻热槽111。进一步地，图2示出本专利技术的一个优选例，具体地，所述第一温度控制区321与所述第二温度控制区322之间设有一个阻热区11，所述阻热区11中有多条阻热槽111，并且从本实施例所示的纵截面图可以看出，所述阻热槽111的纵截面呈倒三角形。而在本实施例的一些变化例中，所述阻热区11可以设置有多个，并且多个所述阻热区11内均只设有一条阻热槽111，又或者多个所述阻热区11内都设有多条所述阻热槽111。本领域技术人员理解，这些变化例均可以结合图2所示实施例予以实现，在此不予赘述。更具体地，所述阻热槽111设置在所述阻热区11的上表面或下表面，即所述阻热槽111设置在所述第一绝缘层324或第二绝缘层325的外表面，并且所述阻热槽111的深度超过所述第一绝缘层或第二绝缘层厚度的30%，但其深度小于所述第一绝缘层324或所述第二绝缘层325厚度的80%，此处不予赘述。更为具体地，根据图2所示实施例，优选地，所述第一绝缘层324与所述第二绝缘层325上各设有阻热槽111与阻热槽121，进一步地，所述阻热槽111与所述阻热槽121沿所述静电卡盘32的水平面中心线呈上下对称，而在一些变化例中，本领域技术人员理解，所述阻热槽111与所述阻热槽121可以是上下交错的，在此不予赘述。更进一步地，在本实施例中，所述阻热槽111与所述阻热槽121均是以所述静电卡盘32的中心点为圆心并呈一封闭的圆周，并且多个所述阻热槽111在所述第一绝缘层324上或多个所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制所负载基板温度的静电卡盘，其用于在等离子体处理装置中承载基板，所述静电卡盘包括绝缘材料层包裹的一静电电极，所述静电电极上方包括第一绝缘层，所述静电电极下方包括第二绝缘层，所述的静电卡盘包括第一温度控制区和第二温度控制区，其特征在于，所述第一温度控制区和第二温度控制区之间设置至少一阻热区（11），至少所述阻热区（11）的上表面或下表面之一存在一个阻热槽，所述阻热槽深度超过所述第一绝缘层或第二绝缘层厚度的30%。

【技术特征摘要】
1.一种用于控制所负载基板温度的静电卡盘，其用于在等离子体处理装置中承载基板，所述静电卡盘包括绝缘材料层包裹的一静电电极，所述静电电极上方包括第一绝缘层，所述静电电极下方包括第二绝缘层，所述的静电卡盘包括第一温度控制区和第二温度控制区，其特征在于，所述第一温度控制区和第二温度控制区之间设置至少一阻热区(11 )，至少所述阻热区(11)的上表面或下表面之一存在一个阻热槽，所述阻热槽深度超过所述第一绝缘层或第二绝缘层厚度的30%。2.根据权利要求1所述的静电卡盘，其特征在于，所述阻热区内的第一绝缘层和第二绝缘层存在各自阻热槽(111，121)。3.根据权利要求2所述的静电卡盘，其特征在于，所述阻热区内的两个阻热槽在上下对应的位置上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的静电卡盘，其特征在于，所述阻热区包括多个阻热槽，各个阻热槽呈圆环状在上表面或下表面分布。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯文·佩尔斯，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：