專利名稱：一種靜電吸盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜電吸盤，特別涉及一種靜電吸盤內(nèi)部電極到靜電吸盤上表面距離不同的靜電吸盤。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體工藝件的邊緣效應(yīng)是困擾半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一個問題。所謂半導(dǎo)體工藝件的邊緣效應(yīng)是指在等離子體處理過程中，由于等離子體受電場控制，而上下兩極邊緣處的場強(qiáng)會受外界影響，總有一部分電場線彎曲，而導(dǎo)致電場邊緣部分場強(qiáng)不均，進(jìn)而導(dǎo)致該部分的等離子體濃度不均勻。在該種情況下，生產(chǎn)出的半導(dǎo)體工藝件周圍也存在一圈處理不均勻的區(qū)域。由于半導(dǎo)體工藝件是圓形的，因此愈外圈面積愈大，邊緣部分的各個工藝環(huán)節(jié)的均一性不佳將導(dǎo)致成品率顯著下降。在普遍采用300mm制程的今天，半導(dǎo)體工藝件邊緣效應(yīng)帶來的損失更為巨大。因此，業(yè)內(nèi)需要能夠簡單有效地改善邊緣效應(yīng)，提高制程均一性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種靜電吸盤，能夠補(bǔ)償靜電吸盤邊緣的蝕刻/沉積率，從而保證靜電吸盤的有效性。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明提供一種靜電吸盤，所述靜電吸盤包括一上表面，所述靜電吸盤內(nèi)部設(shè)有一電極，所述電極到所述靜電吸盤上表面的距離不同，所述電極同時連接直流電源和射頻功率源。所述電極分為若干個環(huán)形電極，所述的若干個環(huán)形電極呈階梯狀分布在靜電吸盤中，所述若干個環(huán)形電極依次電氣相連。所述的若干個環(huán)形電極同心設(shè)置。所述的若干個環(huán)形電極的直徑互不相同。所述的若干個環(huán)形電極距靜電吸盤上表面的距離隨著環(huán)形電極的直徑的增大而減小。所述的若干個環(huán)形電極距靜電吸盤上表面的距離隨著環(huán)形電極的直徑的增大而增大。所述的靜電吸盤內(nèi)部電極呈錐形，所述錐形電極距靜電吸盤上表面的距離隨著錐形電極的直徑的增大而減小。所述的靜電吸盤內(nèi)部電極呈錐形，所述錐形電極距靜電吸盤上表面的距離隨著錐形電極的直徑的增大而增大。所述的靜電吸盤包含若干層介電層，所述的每個環(huán)形電極分別設(shè)在各不同的介電層中，所述的各層介電層的介質(zhì)材料互不相同。
所述的每層介電層的高度不大于O. 5mm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過設(shè)置靜電吸盤內(nèi)部電極到所述靜電吸盤上表面距離不同來調(diào)節(jié)所述靜電吸盤上方的等離子體濃度均勻，從而能夠補(bǔ)償靜電吸盤邊緣的蝕刻/ 沉積率，實(shí)現(xiàn)代加工基片的均勻處理。


圖I為本發(fā)明所述靜電吸盤所在的等離子體處理室的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明一種設(shè)有階梯電極的靜電吸盤的實(shí)施例之一的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明一種設(shè)有階梯電極的靜電吸盤的實(shí)施例之二的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明一種設(shè)有階梯電極的靜電吸盤的實(shí)施例之三的結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明一種設(shè)有錐形電極的靜電吸盤的實(shí)施例之四的結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明一種設(shè)有錐形電極的靜電吸盤的實(shí)施例之四的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個較佳的具體實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。如圖廣4所示，一種設(shè)有階梯電極的靜電吸盤10，其上支撐帶處理基片11包含 若干個環(huán)形電極I，所述的若干個環(huán)形電極I呈階梯狀分布在靜電吸盤10中，該若干個環(huán)形電極I依次電氣相連，可以通過電路將相鄰的環(huán)形電極I連接在一起，也可以通過金屬片等其他方式，使得環(huán)形電極I依次電氣相連。在本發(fā)明的各個實(shí)施例中，該若干個環(huán)形電極I 同心設(shè)置且直徑互不相同，因而該若干個環(huán)形電極I就構(gòu)成了從靜電吸盤的10中心向邊緣延伸的階梯狀布局。實(shí)施例之一
如圖I、圖2所示，所述的若干個環(huán)形電極I距靜電吸盤10上表面的距離隨著環(huán)形電極 I的直徑的增大而減小，因而，若干個環(huán)形電極I就形成了中心低、邊緣高的階梯狀布局，該若干個環(huán)形電極I依次電氣相連，并通過電路往靜電吸盤10中引入高壓直流電源(如700V) 和射頻電流。由于距離靜電吸盤10上表面的距離越大，則每個環(huán)形電極I與靜電吸盤10上表面的那段柱狀部分的介電材料的厚度越大，環(huán)形電極I與靜電吸盤10上表面之間的等效電容也就越小，高壓直流電源4和射頻功率源5通過的損失就越少，產(chǎn)生的等離子濃度較低， 相應(yīng)的刻蝕率就越低。因此，靜電吸盤10中引入高壓直流電源4和射頻功率源5后，由于本實(shí)施例中階梯狀分布的環(huán)形電極1，使得等離子體處理室100中靜電吸盤10底座中下電極3產(chǎn)生的等離子濃度不均，典型的如電容耦合式等離子體處理室內(nèi)中間濃度高于邊緣部分的問題得到改進(jìn)，邊緣部分的等離子濃度得到補(bǔ)償，通過改變環(huán)形電極I與靜電吸盤10上表面的距離， 最終調(diào)節(jié)獲得一個最佳的補(bǔ)償?shù)入x子濃度，使得等離子體處理室100的下電極3與靜電吸盤10中的環(huán)形電極I產(chǎn)生的電場疊加產(chǎn)生一個均一的等離子濃度分布，可保證靜電吸盤10 的邊緣的蝕刻/沉積率上升，補(bǔ)償靜電吸盤10邊緣的蝕刻/沉積率。實(shí)施例之二
如圖I、圖3所示，若干個環(huán)形電極I距靜電吸盤10上表面的距離隨著環(huán)形電極I的直徑的增大而增大，因而，若干個環(huán)形電極I就形成了中心高、邊緣低的階梯狀布局，該若干個環(huán)形電極I依次電氣相連，并通過電路往靜電吸盤10中引入高壓直流電源4和射頻功率源5。由于距離靜電吸盤10上表面的距離越大，則每個環(huán)形電極I與靜電吸盤10上表面的那段柱狀部分的介電材料的厚度越大，環(huán)形電極I與靜電吸盤10上表面之間的等效電容也就越小，高壓直流電源4通過時被隔絕的就越少，相應(yīng)的邊緣區(qū)域的刻蝕率就越低。在電感耦合式等離子體處理室中，由于產(chǎn)生的等離子體濃度中間低，邊緣高，采用本實(shí)施例所述的中心高，邊緣低的階梯狀環(huán)形電極，很好的解決了這一等離子體分布不均的問題。實(shí)施例之三
如圖I、圖4所示，在本實(shí)施例中，若干個環(huán)形電極I分別設(shè)在不同的介電層2中，每層介電層2的介質(zhì)材料互不相同，并且，每層介電層2的高度不大于O. 5mm。不同的介質(zhì)材料具有不同的介電常數(shù)，因此，獲得了與實(shí)施例之一和實(shí)施例之二相同的效果，即改變了環(huán)形電極I與靜電吸盤10上表面之間的等效電容，從而，使得原來靜電吸盤10底座中下電極產(chǎn)生的等離子濃度不均，典型的如中間濃度高于邊緣部分的問題得到改進(jìn)，邊緣部分的等離子濃度得到補(bǔ)償，通過改變介質(zhì)材料，最終調(diào)節(jié)獲得一個最佳的補(bǔ)償?shù)入x子濃度，使得底座中的下電極3與靜電吸盤10中的環(huán)形電極I產(chǎn)生的電場疊加產(chǎn)生一個均一的等離子濃度分布，可保證靜電吸盤10的邊緣的蝕刻/沉積率上升，補(bǔ)償靜電吸盤10邊緣的蝕刻/沉積率。實(shí)施例之四
如圖I、圖5、圖6所示，靜電吸盤10內(nèi)部電極I為圓錐形，圖5示出錐形電極I到靜電吸盤10上表面的距離隨著環(huán)形電極I的直徑的增大而減小，從而形成了圖5所示中心低、 邊緣高的圓錐形結(jié)構(gòu)，該錐形電極同時連接高壓直流電源4和射頻功率源5。由于距離靜電吸盤10上表面的距離越大，電極與靜電吸盤上表面之間的介電材料的厚度越大，環(huán)形電極I與靜電吸盤上表面之間的等效電容也就越小，高壓直流電源4通過時被隔絕的就越少，相應(yīng)的刻蝕率就越低。采用本實(shí)施例所述的技術(shù)方案，典型的如電容耦合式等離子體處理室內(nèi)中間濃度高于邊緣部分的問題得到改進(jìn)，邊緣部分的等離子濃度得到補(bǔ)償，通過改變環(huán)形電極I與靜電吸盤10上表面的距離，最終調(diào)節(jié)獲得一個最佳的補(bǔ)償?shù)入x子濃度，使得等離子體處理室100的下電極3與靜電吸盤10中的環(huán)形電極I產(chǎn)生的電場疊加產(chǎn)生一個均一的等離子濃度分布，可保證靜電吸盤10的邊緣的蝕刻/沉積率上升，補(bǔ)償靜電吸盤10邊緣的蝕刻/ 沉積率。同理，圖6所示類似，用于在電感耦合式等離子體處理室中，由于產(chǎn)生的等離子體濃度中間低，邊緣高，采用圖6所述的中心高，邊緣低的錐形電極，很好的解決了這一等離子體分布不均的問題。綜上所述，本發(fā)明一種靜電吸盤，能夠補(bǔ)償靜電吸盤邊緣的蝕刻/沉積率，從而保證靜電吸盤的有效性。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種靜電吸盤，所述靜電吸盤包括一上表面，其特征在于，所述靜電吸盤內(nèi)部設(shè)有一電極，所述電極到所述靜電吸盤上表面的距離不同，所述電極同時連接直流電源和射頻功率源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的靜電吸盤，其特征在于，所述電極分為若干個環(huán)形電極，所述的若干個環(huán)形電極呈階梯狀分布在靜電吸盤中，所述若干個環(huán)形電極依次電氣相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電吸盤，其特征在于，所述的若干個環(huán)形電極同心設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的靜電吸盤，其特征在于，所述的若干個環(huán)形電極的直徑互不相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的靜電吸盤，其特征在于，所述的若干個環(huán)形電極距靜電吸盤上表面的距離隨著環(huán)形電極(I)的直徑的增大而減小。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的靜電吸盤，其特征在于，所述的若干個環(huán)形電極(I)距靜電吸盤上表面的距離隨著環(huán)形電極(I)的直徑的增大而增大。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的靜電吸盤，其特征在于，所述的靜電吸盤內(nèi)部電極呈錐形，所述錐形電極距靜電吸盤上表面的距離隨著錐形電極的直徑的增大而減小。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的靜電吸盤，其特征在于，所述的靜電吸盤內(nèi)部電極呈錐形，所述錐形電極距靜電吸盤上表面的距離隨著錐形電極的直徑的增大而增大。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電吸盤，其特征在于，所述的靜電吸盤包含若干層介電層(2)，所述的每個環(huán)形電極(I)分別設(shè)在各不同的介電層(2)中，所述的各層介電層(2)的介質(zhì)材料互不相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)有階梯電極的靜電吸盤，其特征在于，所述的每層介電層(2)的高度不大于O. 5mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種靜電吸盤，包含一上表面，所述靜電吸盤內(nèi)部設(shè)有一電極，所述電極到所述靜電吸盤上表面的距離不同，所述電極同時連接直流電源和射頻功率源。本發(fā)明能夠補(bǔ)償靜電吸盤邊緣的蝕刻/沉積率，從而保證靜電吸盤的有效性。
文檔編號H01J37/04GK102610476SQ20121006313
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者倪圖強(qiáng), 尹志堯, 松尾裕史, 歐陽亮, 陶錚 申請人:中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)有限公司