【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于半導體器件制造，具體涉及一種高溫靜電吸盤。
技術介紹
1、半導體元器件制造技術與工藝要求越來越高，更高級別的制程工藝需要在高溫下進行。通常情況下，工藝制程設備在進行離子注入、濺射、cvd、蝕刻相關的等離子處理過程時，基本都使用靜電吸盤來吸附并保持半導體晶片或玻璃基板等對象。靜電吸盤的基本原理為通過對內置的電極施加電壓，產生電荷，進而產生吸附力，實現對載物進行吸附、保持。目前，在半導體高級制程工藝中，常溫靜電吸盤已不能完全滿足高級制程工藝需求。高溫靜電吸盤的出現，可有效滿足更高級別的工藝制程需求。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題包括：一是更高級別的制程工藝需要比較高的溫度才能實現，現有常溫靜電吸盤無法滿足更高級的制程工藝需求；二是現有的機械式卡盤裝置，在使用過程中容易出現故障，且對晶圓等承載物的劃傷幾率非常高；為了滿足高級別制程高溫工藝的需求，本專利技術提供了一種結構緊湊、拆裝便捷、穩定可靠、功能全面的高溫靜電吸盤。
2、為解決上述技術問題，本專利技術采用以下技術方案：
3、一種高溫靜電吸盤，包括：加熱線圈組件、電極吸附組件、測溫組件以及由上至下依次重疊的陶瓷基體、隔熱板和水冷基座，當高溫靜電吸盤處于工作狀態時，陶瓷基體處于真空環境，水冷基座處于標準大氣壓環境；所述陶瓷基體頂部設有介質層，所述介質層與承載物接觸；所述電極吸附組件、加熱線圈組件和測溫組件由上至下依次設置在陶瓷基體內，所述電極吸附組件與標準大氣壓環境內的六相電源連接，以
4、作為本專利技術的進一步改進，所述陶瓷基體內由上至下依次設有吸附陶瓷電介質板、吸附陶瓷基板、粘結層、加熱陶瓷電介質板、加熱陶瓷基板和測溫陶瓷電介質板；所述吸附陶瓷電介質板設置在介質層底部，所述測溫陶瓷電介質板位于隔熱板頂部；所述吸附陶瓷電介質板用于安裝電極吸附組件，所述加熱陶瓷電介質板用于安裝加熱線圈組件，所述測溫陶瓷電介質板用于安裝測溫組件。
5、作為本專利技術的進一步改進，所述電極吸附組件包括：六相引出裝置、六相導線帶和六相吸附電極，所述六相引出裝置固定在水冷基座底部，所述六相吸附電極沿周向均布在吸附陶瓷電介質板中，且各相吸附電極之間相互絕緣，所述六相導線帶的一端與六相吸附電極連接，六相導線帶的另一端依次穿過吸附陶瓷電介質板、吸附陶瓷基板、粘結層、加熱陶瓷電介質板、加熱陶瓷基板、測溫陶瓷電介質板、隔熱板和水冷基座后，通過六相引出裝置與標準大氣壓環境內的六相電源連接，通過六相電源施加電壓至六相吸附電極中，以實現高溫靜電吸盤產生吸附力，進而吸附并保持承載物。
6、作為本專利技術的進一步改進，所述加熱線圈組件包括：加熱引出裝置、外圈加熱線圈、內圈加熱線圈和加熱線圈導線帶，所述加熱引出裝置固定在水冷基座底部，所述內圈加熱線圈和外圈加熱線圈由內至外布置在加熱陶瓷電介質板中，兩條所述加熱線圈導線帶的一端分別與外圈加熱線圈和內圈加熱線圈連接，兩條加熱線圈導線帶的另一端均依次穿過加熱陶瓷電介質板、加熱陶瓷基板、測溫陶瓷電介質板、隔熱板和水冷基座后，通過加熱引出裝置與標準大氣壓環境內的加熱控制器連接，通過加熱控制器施加電壓至內圈加熱線圈和外圈加熱線圈，以實現高溫靜電吸盤加熱升溫，進而加熱承載物。
7、作為本專利技術的進一步改進，所述測溫組件包括：測溫引出裝置、外圈輔助測溫傳感器、外圈主測溫傳感器、內圈輔助測溫傳感器、內圈主測溫傳感器和測溫導線帶，所述測溫引出裝置固定在水冷基座底部，所述外圈輔助測溫傳感器和外圈主測溫傳感器分別設置在外圈加熱線圈的最外層和最內層，所述內圈輔助測溫傳感器和內圈主測溫傳感器分別設置在內圈加熱線圈的最外層和最內層，測溫導線帶的一端與測溫傳感器連接，測溫導線帶的另一端依次穿過測溫陶瓷電介質板、隔熱板和水冷基座后，通過測溫引出裝置與標準大氣壓環境內的溫控器連接，以實現溫度的實時監測。
8、作為本專利技術的進一步改進，所述介質層外周設有密封環，以實現介質層與承載物之間密封接觸；所述介質層頂部設有內圈氣孔和外圈氣孔，所述內圈氣孔和外圈氣孔均與貫穿水冷基座、隔熱板和陶瓷基體的氣體通道連通，且氣體通道的進氣孔位于標準大氣壓環境內，在進氣孔處通入4torr～7torr輔助氣體，以輔助加熱承載物。
9、作為本專利技術的進一步改進，所述介質層頂部還設有多個凸點，所述凸點均布在密封環內側，所述密封環和凸點使得承載物與介質層之間形成均勻的氣體空間。
10、作為本專利技術的進一步改進，在z軸方向上，所述密封環的上表面與凸點的上表面在同一平面上，且密封環與凸點的平面度小于3μm。
11、作為本專利技術的進一步改進，所述凸點的直徑為1mm±10μm，相鄰凸點之間的中心距離為4mm±10μm。
12、作為本專利技術的進一步改進，所述水冷基座內部設有冷卻流道，冷卻流道包含冷卻介質出口和冷卻介質入口。
13、與現有技術相比，本專利技術的優點在于：
14、1、本專利技術的高溫靜電吸盤，通過將陶瓷基體、隔熱板和水冷基座依次進行重疊設置，組成了高溫靜電吸盤的主體結構，當高溫靜電吸盤處于工作狀態時，陶瓷基體處于高真空環境，水冷基座處于標準大氣壓環境；與此同時，還在陶瓷基體中由上至下依次設置了電極吸附組件、加熱線圈組件和測溫組件，將電極吸附組件與標準大氣壓環境內的六相電源連接，即實現了高溫靜電吸盤產生吸附力；將加熱線圈單元與標準大氣壓環境內的加熱控制器連接，即實現了高溫靜電吸盤加熱升溫；將測溫組件與標準大氣壓環境內的溫控器連接，即實現了實時監測高溫靜電吸盤的溫度，具有結構緊湊、拆裝便捷、穩定可靠、功能全面等特點，滿足了高級別制程高溫工藝的需求，可在半導體高級工藝制程中的離子注入、濺射、cvd、蝕刻等對等離子體處理單元的設備中使用。
15、2、本專利技術的高溫靜電吸盤，通過由上至下依次設置的介質層、吸附陶瓷電介質板、吸附陶瓷基板、粘結層、加熱陶瓷電介質板、加熱陶瓷基板和測溫陶瓷電介質板組成了陶瓷基體的主體結構，測溫陶瓷電介質板位于隔熱板頂部，通過將電極吸附組件設置在吸附陶瓷電介質板中、將加熱線圈組件設置在加熱陶瓷電介質板中、將測溫組件設置在測溫陶瓷電介質板中，實現了高溫與靜電吸附有效地融合，同時還能夠實時溫度監測和溫度調整，提高了溫度反饋值的穩定性，滿足了高溫靜電吸盤在高溫、高真空工作環境下，運動速度高且運動姿態多變的使用需求，避免了出現拉弧現象而導致高溫靜電吸盤局部升溫，進而造成陶瓷基體的盤體局部溫差過高而引起盤體破裂，提高了高溫靜電吸盤的使用安全性，也就提高了承載物進行高級別制程工藝的效率。
16、3、本專利技術的高溫靜電吸盤，通過在陶瓷基體的頂部設置介質層來搭載承載物，并且在介質層的外周設置了密封環，在介質層頂部設置了內圈氣孔和外圈氣孔，而且內圈氣孔和外圈氣孔均與貫穿水冷基座、隔熱板和陶瓷基體本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高溫靜電吸盤，其特征在于，包括：加熱線圈組件、電極吸附組件、測溫組件以及由上至下依次重疊的陶瓷基體（39）、隔熱板（11）和水冷基座（12），當高溫靜電吸盤處于工作狀態時，陶瓷基體（39）處于真空環境，水冷基座（12）處于標準大氣壓環境；所述陶瓷基體（39）頂部設有介質層（3），所述介質層（3）與承載物（1）接觸；所述電極吸附組件、加熱線圈組件和測溫組件由上至下依次設置在陶瓷基體（39）內，所述電極吸附組件與標準大氣壓環境內的六相電源（34）連接，以實現高溫靜電吸盤產生吸附力；所述加熱線圈單元與標準大氣壓環境內的加熱控制器（24）連接，以實現高溫靜電吸盤加熱升溫；所述測溫組件與標準大氣壓環境內的溫控器（23）連接，以實時監測高溫靜電吸盤的溫度。
2.根據權利要求1所述的高溫靜電吸盤，其特征在于，所述陶瓷基體（39）內由上至下依次設有吸附陶瓷電介質板（32）、吸附陶瓷基板（7）、粘結層（41）、加熱陶瓷電介質板（8）、加熱陶瓷基板（9）和測溫陶瓷電介質板（10）；所述吸附陶瓷電介質板（32）設置在介質層（3）底部，所述測溫陶瓷電介質板（10）位于隔熱板（11）頂
3.?根據權利要求2所述的高溫靜電吸盤，其特征在于，所述電極吸附組件包括：六相引出裝置（16）、六相導線帶（37）和六相吸附電極，所述六相引出裝置（16）固定在水冷基座（12）底部，所述六相吸附電極沿周向均布在吸附陶瓷電介質板（32）中，且各相吸附電極之間相互絕緣，所述六相導線帶（37）的一端與六相吸附電極連接，六相導線帶（37）的另一端依次穿過吸附陶瓷電介質板（32）、吸附陶瓷基板（7）?、粘結層（41）、加熱陶瓷電介質板（8）、加熱陶瓷基板（9）、測溫陶瓷電介質板（10）、隔熱板（11）和水冷基座（12）后，通過六相引出裝置（16）與標準大氣壓環境內的六相電源（34）連接，通過六相電源（34）施加電壓至六相吸附電極中，以實現高溫靜電吸盤產生吸附力，進而吸附并保持承載物（1）。
4.根據權利要求2所述的高溫靜電吸盤，其特征在于，所述加熱線圈組件包括：加熱引出裝置（15）、外圈加熱線圈（18）、內圈加熱線圈（33）和加熱線圈導線帶（40），所述加熱引出裝置（15）固定在水冷基座（12）底部，所述內圈加熱線圈（33）和外圈加熱線圈（18）由內至外布置在加熱陶瓷電介質板（8）中，兩條所述加熱線圈導線帶（40）的一端分別與外圈加熱線圈（18）和內圈加熱線圈（33）連接，兩條加熱線圈導線帶（40）的另一端均依次穿過加熱陶瓷電介質板（8）、加熱陶瓷基板（9）、測溫陶瓷電介質板（10）、隔熱板（11）和水冷基座（12）后，通過加熱引出裝置（15）與標準大氣壓環境內的加熱控制器（24）連接，通過加熱控制器（24）施加電壓至內圈加熱線圈（33）和外圈加熱線圈（18），以實現高溫靜電吸盤加熱升溫，進而加熱承載物（1）。
5.根據權利要求4所述的高溫靜電吸盤，其特征在于，所述測溫組件包括：測溫引出裝置（19）、外圈輔助測溫傳感器（20）、外圈主測溫傳感器（21）、內圈輔助測溫傳感器（22）、內圈主測溫傳感器（25）和測溫導線帶（38），所述測溫引出裝置（19）固定在水冷基座（12）底部，所述外圈輔助測溫傳感器（20）和外圈主測溫傳感器（21）分別設置在外圈加熱線圈（18）的最外層和最內層，所述內圈輔助測溫傳感器（22）和內圈主測溫傳感器（25）分別設置在內圈加熱線圈（33）的最外層和最內層，測溫導線帶（38）的一端與測溫傳感器連接，測溫導線帶（38）的另一端依次穿過測溫陶瓷電介質板（10）、隔熱板（11）和水冷基座（12）后，通過測溫引出裝置（19）與標準大氣壓環境內的溫控器（23）連接，以實現溫度的實時監測。
6.根據權利要求1至5中任意一項所述的高溫靜電吸盤，其特征在于，所述介質層（3）外周設有密封環（2），以實現介質層（3）與承載物（1）之間密封接觸；所述介質層（3）頂部設有內圈氣孔（35）和外圈氣孔（36），所述內圈氣孔（35）和外圈氣孔（36）均與貫穿水冷基座（12）、隔熱板（11）和陶瓷基體（39）的氣體通道（42）連通，且氣體通道（42）的進氣孔（14）位于標準大氣壓環境內，在進氣孔（14）處通入4Torr～7Torr輔助氣體，以輔助加熱承載物（1）。
7.根據權利要求6所述的高溫靜電吸盤，其特征在于，所述介質層（3）頂部還設有多個凸點（4），所述凸點（4）均布在密封環（2）內側，所述密封環（2）和凸點（4）使得承載物（1）與介質層（3）之間形成...
【技術特征摘要】
1.一種高溫靜電吸盤，其特征在于，包括：加熱線圈組件、電極吸附組件、測溫組件以及由上至下依次重疊的陶瓷基體（39）、隔熱板（11）和水冷基座（12），當高溫靜電吸盤處于工作狀態時，陶瓷基體（39）處于真空環境，水冷基座（12）處于標準大氣壓環境；所述陶瓷基體（39）頂部設有介質層（3），所述介質層（3）與承載物（1）接觸；所述電極吸附組件、加熱線圈組件和測溫組件由上至下依次設置在陶瓷基體（39）內，所述電極吸附組件與標準大氣壓環境內的六相電源（34）連接，以實現高溫靜電吸盤產生吸附力；所述加熱線圈單元與標準大氣壓環境內的加熱控制器（24）連接，以實現高溫靜電吸盤加熱升溫；所述測溫組件與標準大氣壓環境內的溫控器（23）連接，以實時監測高溫靜電吸盤的溫度。
2.根據權利要求1所述的高溫靜電吸盤，其特征在于，所述陶瓷基體（39）內由上至下依次設有吸附陶瓷電介質板（32）、吸附陶瓷基板（7）、粘結層（41）、加熱陶瓷電介質板（8）、加熱陶瓷基板（9）和測溫陶瓷電介質板（10）；所述吸附陶瓷電介質板（32）設置在介質層（3）底部，所述測溫陶瓷電介質板（10）位于隔熱板（11）頂部；所述吸附陶瓷電介質板（32）用于安裝電極吸附組件，所述加熱陶瓷電介質板（8）用于安裝加熱線圈組件，所述測溫陶瓷電介質板（10）用于安裝測溫組件。
3.?根據權利要求2所述的高溫靜電吸盤，其特征在于，所述電極吸附組件包括：六相引出裝置（16）、六相導線帶（37）和六相吸附電極，所述六相引出裝置（16）固定在水冷基座（12）底部，所述六相吸附電極沿周向均布在吸附陶瓷電介質板（32）中，且各相吸附電極之間相互絕緣，所述六相導線帶（37）的一端與六相吸附電極連接，六相導線帶（37）的另一端依次穿過吸附陶瓷電介質板（32）、吸附陶瓷基板（7）?、粘結層（41）、加熱陶瓷電介質板（8）、加熱陶瓷基板（9）、測溫陶瓷電介質板（10）、隔熱板（11）和水冷基座（12）后，通過六相引出裝置（16）與標準大氣壓環境內的六相電源（34）連接，通過六相電源（34）施加電壓至六相吸附電極中，以實現高溫靜電吸盤產生吸附力，進而吸附并保持承載物（1）。
4.根據權利要求2所述的高溫靜電吸盤，其特征在于，所述加熱線圈組件包括：加熱引出裝置（15）、外圈加熱線圈（18）、內圈加熱線圈（33）和加熱線圈導線帶（40），所述加熱引出裝置（15）固定在水冷基座（12）底部，所述內圈加熱線圈（33）和外圈加熱線圈（18）由內至外布置在加熱陶瓷電介質板（8）中，兩條所述加熱線圈導線帶（40）的一端分別與外圈加熱線圈（18）和內圈加熱線圈（33）連接，兩條加熱線圈...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉瑞強，喻曉，趙官源，李進，李士會，陳輝，王曉剛，王璐，王帥，任含玉，
申請(專利權)人：北京爍科中科信電子裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：
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