CN108711558A - 静电卡盘表面形貌的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种静电卡盘表面形貌的制备方法，属于静电卡盘领域。所述静电卡盘表面形貌的制备方法包括：步骤1：在静电卡盘的介电层表面涂覆或者贴合保护膜，所述保护膜包括曝光区域和不曝光区域；步骤2：对所述不曝光区域贴合光刻掩膜板，对所述曝光区域进行曝光、显影和清洗；步骤3：对清洗后的曝光区域进行凸点沉积；步骤4：对凸点沉积后的介电层的不曝光区域进行清洗。本发明不仅可以根据不同需求，制备出与介电层材料不同的一层或者多层凸点涂层，满足静电卡盘多方面性能需求，而且该方法工艺简单，易操作，效率高，制备过程更加环保。

Description

静电卡盘表面形貌的制备方法
技术领域
本发明涉及静电卡盘领域，特别是指一种静电卡盘表面形貌的制备方法。
背景技术
静电卡盘是用于真空吸附的重要部件，在半导体领域中有广泛应用。通常，静电卡盘的介电层表面加工有特定图形的形貌，包括特定尺寸的凸点、电感部件、密封圈等，有利于气体更充分的冷却被吸附的晶圆，同时可以降低晶圆与介电层的吸附面积，有利于缩短晶圆脱附时间。随着静电卡盘的不断发展，静电卡盘的表面形貌的功能需求也越来越多样化。
目前，静电卡盘表面形貌加工有两种方式，一种采用喷砂去除部分介电层，实现图形化形貌加工。该方式工艺简单，易操作，效率高，但得到的凸点与介电层材料一致，难以满足静电卡盘领域对凸点不断增加的性能需求(如电学)。另一种方式采用在介电层表面选择性沉积一层涂层，实现凸点的图形化加工。该工艺虽然可以根据不同需求，制备出与介电层材料不同的一层或者多层凸点涂层，满足静电卡盘多方面性能需求，但是该方式工艺复杂，图形化沉积技术困难，成本高，而且在图形化最终清洗阶段很容易损伤静电卡盘介电层。
发明内容
本发明提供一种静电卡盘表面形貌的制备方法，该方法不仅可以根据不同需求，制备出与介电层材料不同的一层或者多层凸点涂层，满足静电卡盘多方面性能需求，而且该方法工艺简单，易操作，效率高，制备过程更加环保。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
一种静电卡盘表面形貌的制备方法，包括：
步骤1：在静电卡盘的介电层表面涂覆或者贴合保护膜，所述保护膜包括曝光区域和不曝光区域；
步骤2：对所述不曝光区域贴合光刻掩膜板，对所述曝光区域进行曝光、显影和清洗；
步骤3：对清洗后的曝光区域进行凸点沉积；
步骤4：对凸点沉积后的介电层的不曝光区域进行清洗。
进一步的，所述步骤1中，所述保护膜采用液态保护膜，所述液态保护膜为耐温特种油墨。
进一步的，所述步骤1中，所述保护膜采用固态保护膜，所述固态保护膜为耐温特种油墨与离型膜热压冷却制备成的固态贴膜。
进一步的，所述步骤2中，对所述曝光区域采用UV紫外线曝光，采用显影液显影后实现保护膜图形化。
进一步的，所述步骤2中，所述保护膜显影后，对需要进行凸点沉积的区域的保护膜采用水或者碱液浸泡方式清洗去除。
进一步的，所述步骤2中，所述水的温度为60℃～100℃，优选为70℃～90℃，所述碱液的浓度为0.5％～3％，优选为1％～2％。
进一步的，所述步骤3中，所述凸点沉积采用FCVA沉积技术。
进一步的，所述FCVA沉积技术的负偏压为50V～500V，优选为150V～400V，所述FCVA沉积技术的弧流为20A～150A，优选为50A～100A。
进一步的，所述步骤4中，所述凸点沉积后的介电层的不曝光区域采用水浸泡方式去除保护膜和光刻掩膜板。
进一步的，所述步骤4中，所述水的温度为10℃～50℃，优选为20℃～30℃。
本发明具有以下有益效果：
本发明的静电卡盘表面形貌的制备方法，在需要进行凸点加工的静电卡盘的介电层表面涂覆或者贴合保护膜，对保护膜的曝光区域进行曝光、显影和清洗，在清洗后的曝光区域的介电层基底进行凸点沉积，清洗沉积结束后的静电卡盘。本发明至少具有如下优点：(1)可以根据不同需求，制备出与介电层材料不同的一层或者多层凸点涂层，满足静电卡盘多方面性能需求；(2)制备工艺优化，易操作，效率高，图形化工序简单；(3)保护膜的清洗去除污染小甚至无污染，无毒害，不需要专门的排污系统；(4)不损伤介电层。
附图说明
图1为本发明的在静电卡盘的介电层表面涂覆或者贴合保护膜后的曝光示意图；
图2为本发明的进行曝光并将所设计的图形转移到保护膜上的结构示意图；
图3为本发明的凸点沉积形貌材料后的结构示意图；
图4为本发明的清洗保护膜后的结构示意图。
图中：1-介电层；2-保护膜；3-光刻掩膜板；4-凸点沉积层。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
实施例一
1)在静电卡盘的介电层表面涂覆液态保护膜，液态保护膜包括曝光区域和不曝光区域；
在静电卡盘的介电层表面涂覆液态保护膜，液态保护膜的厚度控制在5～8μm，在匀胶机上进行匀胶，匀胶速度为2000r/min，匀胶时间60s，直到液态保护膜涂覆厚度均匀一致，匀胶后，液态保护膜在40℃下进行固化10min。
2)对液态保护膜的曝光区域进行曝光、显影和清洗；
如图1所示，在固化后的保护膜上的不曝光区域贴合光刻掩膜板，采用UV紫外线灯进行曝光10s，实现保护膜的图形化。如图2所示，对曝光后的保护膜采用80℃热水进行浸泡10min清洗，裸露出凸点沉积面。
3)对清洗后的曝光区域的介电层基底进行凸点沉积；
采用FCVA沉积技术，在真空腔室内完成静电卡盘介电层表面的凸点沉积，沉积材料为金属Ti，工艺负偏压为200V，弧流为100A，沉积时间为0.5h，工艺结束后得到如图3的产品。
4)清洗沉积结束后的静电卡盘。
沉积后的静电卡盘放入24℃常温水中浸泡30min，去除不曝光区域的保护膜，清洗工艺后得到如图4所示的产品。
根据实施例一制备工艺，可以在静电卡盘表面得到高度为2μm的Ti图形化凸点层，且静电卡盘表面洁净无杂质。
实施例二
1)在静电卡盘的介电层表面贴合固态保护膜，固态保护膜包括曝光区域和不曝光区域；
在静电卡盘的介电层表面贴合固态保护膜，具体地，固态保护膜由液态保护膜与离型膜热压冷却后制备而成，凸点保护膜厚度控制在5～8μm。贴合后，保护膜在40℃下进行加热10min，增加固体保护膜与静电卡盘介电层结合力。
2)对固态保护膜的曝光区域进行曝光、显影和清洗；
如图1所示，在加热后的固态保护膜上贴合光刻掩膜板，采用UV紫外线灯进行曝光5s，实现保护膜的图形化。如图2所示，对曝光后的保护膜采用70℃热水进行浸泡20min清洗，裸露出凸点沉积面。
3)在贴有图形化保护膜的介电层基底进行凸点沉积；
采用FCVA沉积技术，在真空腔室内完成静电卡盘介电层表面的凸点沉积，沉积材料为金属Ti，工艺负偏压为200V，弧流为100A，沉积时间为0.5h，工艺结束后得到如图3所示的产品。
4)清洗沉积结束后的静电卡盘。
沉积后的静电卡盘放入24℃常温水中浸泡60min，去除不曝光区域的保护膜，清洗工艺后得到如图4所示的产品。
根据实施例二制备工艺，可以在静电卡盘表面得到高度为2μm的Ti图形化凸点层，且静电卡盘表面洁净无杂质。
实施例三
1)在静电卡盘的介电层表面贴合固态保护膜，固态保护膜包括曝光区域和不曝光区域；
在静电卡盘的介电层表面贴合固态保护膜，具体地，固态保护膜由液态保护膜与离型膜热压冷却后制备而成，凸台保护膜厚度控制在5～8μm。贴合后，固态保护膜在40℃下进行加热10min，增加固体保护膜与静电卡盘介电层结合力。
2)对固态保护膜的曝光区域进行曝光、显影和清洗；
如图1所示，在加热后的固态保护膜上贴合光刻掩膜板，采用UV紫外线灯进行曝光5s，实现保护膜的图形化。如图2所示，对曝光后的保护膜采用70℃热水进行浸泡20min清洗，裸露出凸点沉积面。
3)对清洗后的曝光区域的介电层基底进行凸点沉积；
采用FCVA沉积技术，在真空腔室内完成静电卡盘介电层表面的凸点沉积，沉积材料为金属Ti，工艺负偏压为200V，弧流为100A，沉积时间为0.5h，工艺结束后得到如图3所示的产品。
4)清洗沉积结束后的静电卡盘。
沉积后的静电卡盘放入浓度为1％的NaOH溶液浸泡20min，去除不曝光区域的保护膜，清洗工艺后得到如图4所示的产品。
根据实施例三制备工艺，可以在静电卡盘表面得到高度为2μm的Ti图形化凸点层，且静电卡盘表面洁净无杂质。
实施例四
1)在静电卡盘的介电层表面贴合固态保护膜，固态保护膜包括曝光区域和不曝光区域；
在静电卡盘的介电层表面贴合固态保护膜，具体地，固态保护膜由液态保护膜与离型膜热压冷却后制备而成，凸台保护膜厚度控制在5～8μm，贴合后，固态保护膜在40℃下进行加热10min，增加固体保护膜与静电卡盘介电层结合力。
2)对固态保护膜的曝光区域进行曝光、显影和清洗；
如图1所示，在加热后的固态保护膜上贴合光刻掩膜板，采用UV紫外线灯进行曝光5s，实现保护膜的图形化。如图2所示，对曝光后的保护膜采用70℃热水进行浸泡20min清洗，裸露出凸点沉积面。
3)在贴有图形化保护膜的介电层基底进行凸点沉积；
采用FCVA沉积技术，在真空腔室内完成静电卡盘介电层表面的凸点沉积，沉积材料为类金刚石DLC薄膜，工艺负偏压为300V，弧流为50A，沉积时间为3h，工艺结束后得到如图3所示的产品。
4)清洗沉积结束后的静电卡盘。
沉积后的静电卡盘放入24℃常温水中浸泡60min，去除不曝光区域的保护膜，清洗工艺后得到如图4所示的产品。
根据实施例四制备工艺，可以在静电卡盘表面得到高度为2μm的图形化的类金刚石DLC凸点层，且静电卡盘表面洁净无杂质。
综上所述，与传统工艺比较，采用本发明的凸点制备工艺，可以在静电卡盘表面得到不同材料、满足不同性能需求的图形化凸点。且凸点与介电层衬底结合力良好，特征形貌尺寸、高度均匀、尺寸精度高，工艺简单易操作，对环境污染少甚至无污染。
本发明的静电卡盘表面形貌的制备方法，在需要进行凸点加工的静电卡盘的介电层表面涂覆或者贴合保护膜，对保护膜的曝光区域进行曝光、显影和清洗，在清洗后的曝光区域的介电层基底进行凸点沉积，清洗沉积结束后的静电卡盘。本发明至少具有如下优点：(1)可以根据不同需求，制备出与介电层材料不同的一层或者多层凸点涂层，满足静电卡盘多方面性能需求；(2)制备工艺优化，易操作，效率高，图形化工序简单；(3)保护膜的清洗去除污染小甚至无污染，无毒害，不需要专门的排污系统；(4)不损伤介电层。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种静电卡盘表面形貌的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1：在静电卡盘的介电层表面涂覆或者贴合保护膜，所述保护膜包括曝光区域和不曝光区域；
步骤2：对所述不曝光区域贴合光刻掩膜板，对所述曝光区域进行曝光、显影和清洗；
步骤3：对清洗后的曝光区域进行凸点沉积；
步骤4：对凸点沉积后的介电层的不曝光区域进行清洗。
2.根据权利要求1所述的静电卡盘表面形貌的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述保护膜采用液态保护膜，所述液态保护膜为耐温特种油墨。
3.根据权利要求1所述的静电卡盘表面形貌的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述保护膜采用固态保护膜，所述固态保护膜为耐温特种油墨与离型膜热压冷却制备成的固态贴膜。
4.根据权利要求1-3任一所述的静电卡盘表面形貌的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，对所述曝光区域采用UV紫外线曝光，采用显影液显影后实现保护膜图形化。
5.根据权利要求4所述的静电卡盘表面形貌的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，所述保护膜显影后，对需要进行凸点沉积的区域的保护膜采用水或者碱液浸泡方式清洗去除。
6.根据权利要求5所述的静电卡盘表面形貌的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，所述水的温度为60℃～100℃，优选为70℃～90℃，所述碱液的浓度为0.5％～3％，优选为1％～2％。
7.根据权利要求6所述的静电卡盘表面形貌的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，所述凸点沉积采用FCVA沉积技术。
8.根据权利要求7所述的静电卡盘表面形貌的制备方法，其特征在于，所述FCVA沉积技术的负偏压为50V～500V，优选为150V～400V，所述FCVA沉积技术的弧流为20A～150A，优选为50A～100A。
9.根据权利要求8所述的静电卡盘表面形貌的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，所述凸点沉积后的介电层的不曝光区域采用水浸泡方式去除保护膜和光刻掩膜板。
10.根据权利要求9所述的静电卡盘表面形貌的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，所述水的温度为10℃～50℃，优选为20℃～30℃。
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