[实用新型]静电卡盘及反应腔室

说明书

本实用新型提供的一种静电卡盘及反应腔室，通过电荷释放单元将基座和加热层均与地断开或者电导通，当工艺结束之后，通过电荷释放单元可以释放静电卡盘内部的残余电荷，可以避免因残余电荷不断积累而导致的晶圆在被顶起时发生偏移的问题。

技术领域

本实用新型属于半导体制造技术领域，具体涉及一种静电卡盘及反应腔室。

背景技术

静电卡盘为反应腔室中的关键零部件，用于对晶圆进行支撑、固定和温度控制。图1为现有技术中提供的一种静电卡盘的结构示意图，如图1所示，静电卡盘包括由上至下依次设置的陶瓷层1、加热层2与基座3。其中，在陶瓷层1内设置有吸附电极，当晶圆放置在静电卡盘上时，通过对吸附电极施加直流电压，能够在吸附电极与晶圆之间产生静电吸附力，从而可以实现对晶圆的固定。晶圆完成加工之后，对吸附电极施加大小相同的反向电压，以解除对晶圆的吸附。

加热层2用于控制晶圆的温度。在基座3内设置有冷却通道，用于与加热层2共同作用完成对晶圆的温度控制。另外，在反应腔室中还设置有升针，该升针能够贯穿静电卡盘上升或下降，用于将完成加工的晶圆顶起，使晶圆与静电卡盘脱离，以便机械手取走晶圆。

在上述结构中，陶瓷层1、加热层2和基座3之间均采用粘接剂进行粘接，粘结剂一般为硅胶，为了对基座进行耐等离子处理，一般在基座表面涂有一层聚酰亚胺(polyimide)薄膜，同时，加热层2中也大量使用粘接剂和聚酰亚胺。由于聚酰亚胺与硅胶都为半导体材料，相当于在晶圆到地之间形成了一个个等效的串联电容。在晶圆的工艺过程中，晶圆及静电卡盘处于射频环境中，且吸附电极通过高压直流电压对晶圆进行吸附，这使得串联的电容不断地充电，当吸附电压撤掉且等离子消失之后，电容所充的电荷没有释放途径，随着使用时间的增长，静电卡盘内部的残余电荷不断积累且分布不均匀性逐渐明显，使得晶圆局部受到残余电荷的吸引力不断增加，导致当升针将晶圆顶起时，晶圆易发生偏移，且只要发生过晶圆偏移的静电卡盘，即便更换机台，也容易再次发生晶圆偏移的问题，出现这种现象时，只能更换新的静电卡盘，致使运行成本的增加。虽然解除吸附可以中和部分电荷，但是，如果解除吸附时间过长则可能产生反向加压，因而控制难度较大，且浪费时间。

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及反应腔室，以解决现有技术中静电卡盘中的残余电荷无法释放的问题。

作为本实用新型的一方面，本实用新型提供了一种静电卡盘，包括基座以及设置在基座上的加热层，其中，静电卡盘还包括电荷释放单元，电荷释放单元用于将基座和加热层均与地断开或者电导通。

其中，电荷释放单元包括电荷释放电路，电荷释放电路接地，且分别与基座和加热层电连接，并且在电荷释放电路上设置有通断开关，用于接通或断开电荷释放电路。

其中，基座与加热层二者电绝缘设置；电荷释放电路包括主路、第一支路和第二支路，其中，第一支路和第二支路分别与基座和加热层电连接，并且第一支路和第二支路与主路串联；主路接地；

通断开关为一个，且设置在主路上；或者，

通断开关为两个，且分别设置在第一支路和第二支路上。

其中，基座与加热层二者电导通设置；电荷释放电路包括主路，主路与基座或者加热层电连接，且主路接地；通断开关设置在主路上。

其中，其特征在于，在主路上设置有保护电阻。

其中，加热层包括加热器层和设置在加热器层上的匀热层；电荷释放电路与匀热层电连接。

其中，在匀热层与加热器层之间设置有第一保护层，且在加热器层的背离匀热层的一侧设置有第二保护层，并且在第一保护层与匀热层之间设置有粘接剂层。

其中，基座与加热层通过螺纹连接并电导通。