[发明专利]静电卡盘及其制备方法

说明书

本发明提供一种静电卡盘及其制备方法，该静电卡盘包括基座、设置在基座上的用于加热晶圆的加热层和设置在加热层上的用于吸附晶圆的吸附层，其中，加热层与基座之间、加热层与吸附层之间以及加热层的侧面均设置有粘结层，其特征在于，还包括具有耐腐蚀材质的密封环，密封环上设置有多个在密封环的内侧面和外侧面之间贯穿的通孔，密封环设置在基座上，且环绕在加热层的周围，用于对位于密封环内侧的粘结层进行密封。本发明提供的静电卡盘及其制备方法，可以显著降低粘结层被刻蚀产生颗粒污染的可能性和危险性，从而可以改善等离子体刻蚀工艺的稳定性，提高芯片产品良率。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种静电卡盘及其制备方法。

背景技术

随着现代芯片加工技术的快速革新发展，芯片产能不断提升，而结构尺寸不断减小，这使得在芯片的等离子体刻蚀加工过程中要严格控制掉落在晶圆上的颗粒污染。因为大于如5纳米的微小颗粒就可能导致不同刻蚀沟槽或孔洞之间的短路连接，致使晶圆上的芯片单元不能使用而报废，从而降低了产品的良率。

图1为现有的静电卡盘的结构示意图。请参阅图1，现有的静电卡盘包括基座11和由下而上依次设置在该基座11上的加热层12和吸附层14，其中，基座11通常采用诸如铝合金等的金属材料制作，且在该基座11中设置射频馈入件(图中未示出)。加热层12用于对晶圆15进行加热，该加热层12通常包括由下而上依次设置的隔热板、加热板和匀热板。吸附层14通常采用陶瓷材料制作，且在该吸附层14中设置有吸附电极，用于采用静电吸附的方式将晶圆15固定在吸附层上。此外，在加热层12与基座11之间，加热层12与吸附层14之间以及加热层12的侧面均设置有粘结层13，用以将基座11、加热层12和吸附层14粘结固定在一起。在使用过程中，静电卡盘的周围通常环绕设置有基环16和设置在该基环16上的聚焦环17。

但是，在进行等离子体刻蚀的过程中，等离子体可能对聚焦环17的台阶表面刻蚀造成台阶表面上形成凹坑A，这种情况下，尤其当吸附层14的厚度较薄(1mm左右)时，等离子体很容易通过吸附层14和聚焦环17之间的间隙扩散达到加热层12的侧面，对该侧面上覆盖的粘结层13进行刻蚀，导致粘结层13被破坏。等离子体的扩散方向如图1中的箭头所示。粘结层13被刻蚀后可能会扩散至晶圆15的表面上产生颗粒污染，从而影响了芯片等离子体刻蚀的工艺稳定性，降低了芯片产品良率。

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及其制备方法，其可以显著降低粘结层被刻蚀产生颗粒污染的可能性和危险性，从而可以改善等离子体刻蚀工艺的稳定性，提高芯片产品良率。

为实现本发明的目的而提供一种静电卡盘，包括基座、设置在所述基座上的用于加热晶圆的加热层和设置在所述加热层上的用于吸附晶圆的吸附层，其中，所述加热层与所述基座之间、所述加热层与所述吸附层之间以及所述加热层的侧面均设置有粘结层，还包括具有耐腐蚀材质的密封环，所述密封环上设置有多个在所述密封环的内侧面和外侧面之间贯穿的通孔，所述密封环设置在所述基座上，且环绕在所述加热层的周围，用于对位于所述密封环内侧的所述粘结层进行密封。

可选的，每个所述通孔包括锥形孔，所述锥形孔的一端开口位于所述密封环的内侧面，另一端开口向所述密封环的外侧面延伸，所述锥形孔的直径自所述密封环的内侧面向外侧面递减。

可选的，每个所述通孔还包括直通孔，所述直通孔的一端与所述锥形孔的开口直径最小的一端连接，另一端延伸至所述密封环的外侧面上，所述直通孔的直径等于所述锥形孔的最小直径。

可选的，所述锥形孔在朝向所述密封环的外侧面的开口直径小于等于3mm；所述锥形孔在所述密封环的内侧面上的开口直径小于等于15mm；

所述直通孔的轴向深度是所述通孔轴向深度的二分之一。