[发明专利]一种静电卡盘多区温控系统

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及静电卡盘技术领域，具体涉及一种静电卡盘多区温控系统。

背景技术

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。

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。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明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。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明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。

优选地，所述PI电热膜通过固态继电器与温控器电连接。

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。

优选地，所述介电层、加热层、基座均呈圆形结构设置。

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。

本发明的有益效果在于：

1.本发明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。

2.本发明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