一种带有温控的静电吸盘的制作方法

1.本实用新型涉及一种静电吸盘，尤其涉及一种带有温控的静电吸盘。


背景技术：

2.静电吸盘所使用的静电吸附技术是一种替代传统机械夹持、真空吸附方式的优势技术，在半导体、面板显示、光学等领域中有着广泛应用。
3.目前在半导体领域中，需要对晶圆进行蚀刻，而静电吸盘是用于晶圆固定和温度控制的重要部件，因为晶圆温度是影响刻蚀速率和均匀性的重要因素，所以刻蚀中的化学反应对温度非常敏感，微小的温度差可能造成极大的刻蚀偏差，目前对静电吸盘的温控方式大多直接采用加热器来实现。
4.但是静电吸盘这样的温控方式，存在如下问题：由于是直接采用加热器进行加热，这样整个静电吸盘温度的均一性无法保证，导致晶圆的刻蚀效果不好；其次，加热器只能使静电吸盘温度迅速上升，但是无法迅速的对静电吸盘进行降温，导致温控不精确，从而无法满足对静电吸盘温度的精准调控需求。


技术实现要素：

5.本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能快速的吸附晶圆，并对晶圆的温度进行精确调控，晶圆的温度均一性好的带有温控的静电吸盘。
6.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种带有温控的静电吸盘，包括：
7.基座，所述基座上具有一承载面；
8.底板，设于所述基座的承载面上；
9.加热部，设于所述底板上表面；
10.冷却部，设于加热部的上表面，用于对加热部进行降温；
11.上板，设置在所述冷却部的上表面，所述上板内嵌设有与所述加热部接触的静电吸盘；其中，所述加热部用于自热后将热量传递给静电吸盘；
12.盖板，设于所述上板的上方，所述盖板的中心处设有覆盖在所述静电吸盘上的晶圆放置板；
13.顶升机构，所述顶升机构设于所述基座的下表面；其中，所述顶升机构的顶部上设有可从下到上依次穿过所述基座、底板、冷却部、加热部、静电吸盘和晶圆放置板的顶针部，用驱动顶针部上下升降。
14.进一步的，所述加热部为一金属盘，所述金属盘内设有均匀分布的加热丝。
15.进一步的，所述加热部为一金属盘，所述金属盘内开有用于流通液体的多个均匀分布的沟槽；所述沟槽通过管道与外置的液体相通，外置的液体经由加热器加热至高温。
16.进一步的，所述基座底部还设有热电偶，所述热电偶从下往上插入到加热部内，用于检测加热部的温度。
17.进一步的，所述水冷部为一水冷盘，水冷盘的内部设有用于流通水冷液的均匀分布的水冷槽；所述水冷槽通过导管与位于基座底部的冷却水出入口相通。
18.进一步的，所述晶圆放置板上设有贯穿本静电吸盘的吹气口。
19.由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
20.本实用新型方案的带有温控的静电吸盘，能利用顶升部实现对晶圆的顶升，以及能快速的将晶圆放置在晶圆放置板上，然后在静电吸盘通电后快速的对晶圆进行吸附；同时，利用加热部和冷却部可以精确的对晶圆的温度进行控制，确定了晶圆蚀刻的稳定进行，晶圆的温度均一性好，满足了实际的温控需求。
附图说明
21.下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
22.图1为本实用新型一实施例的立体结构示意图；
23.图2为图1的另一视角的结构示意图；
24.图3为本实用新型一实施例的俯视图；
25.图4为图3中的b-b的局部剖视图；
26.其中：基座1、底板2、冷却部3、加热部4、上板5、静电吸盘6、盖板7、晶圆放置板8、顶升机构9、顶针部10、热电偶11、吹气口12、沟槽31、水冷槽30、冷却水出入口32、进电口33。
具体实施方式
27.下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
28.参阅图1-4，本实用新型一实施例所述的一种带有温控的静电吸盘，包括基座1，基座1上具有承载面，底板2紧贴在基座1的承载面上，在底板2的上方设有依次上下紧贴设置的盖板7、上板5、加热部4和冷却部3，静电吸盘6内嵌在上板5内，静电吸盘6的顶部紧贴有位于盖板7内的晶圆放置板8。
29.本实施例中的加热部4为一金属盘，加热部4采用金属材质是为了使得其导热性更好，从而快速的将热量通过晶圆放置板8传递给静电吸盘6进行升温，在金属盘内设有加热丝，加热丝通电产生热量后提高静电吸盘6的温度；同时，由于加热丝均匀的分布在金属盘内，这样升温后的静电吸盘温度的均一性好，能够确保晶圆的整个面均匀受热。
30.参阅图4，在另一实施例中，加热部4也为一金属盘，但在金属盘内开有用于流通液体的沟槽31，沟槽31通过一管道与外置的液体相通，外置的以液体为介质的加热器把液体加热至高温，经由与静电吸盘6相连的管道把高温液体输送至沟槽31内，从而提升静电吸盘的温度至目标温度。
31.其中，沟槽31为均匀分布在金属盘内，这样加热后的静电吸盘其温度的均一性也能得到保证。
32.另外，在基座1底部还设有两个热电偶11，两个热电偶11从下往上插入到加热部4的内部，用于检测加热部的温度，并通过pid闭环控制以实现对静电吸盘温度的精确控制。
33.参阅图2-4，冷却部3紧贴在加热部4的下表面，起到对加热部4进行降温的作用，进而实现对静电吸盘温度进行调整的功能；本实施例中，冷却部3为一水冷盘，水冷盘的内部设有用于流通水冷液的多条水冷槽30，水冷槽30通过导管与位于基座1底部的冷却水出入
口32相通，这样冷却液从冷却水出入口32流入到水冷槽30内，冷却液流经水冷盘时带走热量，降低水冷盘的温度；水冷部4的温度降低后将低温送至加热部内，使得加热部降温，从而控制静电吸盘的温度能够快速的下降到设定的范围内。
34.其中，多条水冷槽30也均匀的分布在水冷部3内，能快速对静电吸盘进行整体的降温，降温速度快。
35.参阅图4，顶升机构9设于基座1的下表面，顶升机构9的顶部上设有可从下到上依次穿过基座1、底板2、冷却部3、加热部4、静电吸盘6、晶圆放置板8以及可上下升降的顶针部10，在本实施例中的顶针部10包括三个相对设置的pin针，利用顶升机构9驱动pin针上下升降，从而可以实现对晶圆放置板8上的晶圆的顶升以及放下的功能。
36.参阅图2-3，在晶圆放置板8上设有贯穿本静电吸盘的吹气口12，吹气口12用于使得晶圆能够快速脱离静电吸盘6。
37.参阅图3，在基座1的底部还设有用于静电吸盘6通电的进电口33，确保静电吸盘6的正常使用。
38.实际作业时，首先利用顶升部中的三个顶针将晶圆托起承载，然后顶升机构带动三个pin针下移，这样晶圆就紧贴在晶圆放置板上，晶圆放置板是与静电吸盘接触的，此时进电口通电，使得静电吸盘隔着晶圆放置板将晶圆吸附。
39.然后加热部开始加热，加热部将热量传递至静电吸盘，静电吸盘将热量传均一的传输至晶圆处，使晶圆能快速稳定的达到设定的温度后再进行蚀刻；当需要将晶圆的温度下降时，加热部停止加热，同时水冷部开始工作，水冷部通入水冷液后，将加热部上的热量迅速置换走，这样能使得加热部迅速降温，从而带动静电吸盘上的晶圆也降温，能快速有效的对静电吸盘的温度进行调控。
40.综上所述，本静电吸盘能利用顶升部实现对晶圆的顶升，以及能快速的将晶圆放置在晶圆放置板上，然后在静电吸盘通电后快速的对晶圆进行吸附；同时，利用加热部和冷却部可以精确的对晶圆的温度进行控制，确定了晶圆蚀刻的稳定进行，晶圆的温度均一性好，满足了实际的温控需求。
41.以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。