CN112002668A - 半导体工艺设备中的静电卡盘组件及半导体工艺设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种半导体工艺设备中的静电卡盘组件及半导体工艺设备，该静电卡盘组件包括：冷却盘、热缓冲层、静电卡盘；热缓冲层设置于冷却盘上，静电卡盘设置于热缓冲层上，静电卡盘内部设置有加热件，冷却盘内设置有冷却通道，热缓冲层用于控制静电卡盘和冷却盘之间的热传递速率，使高温静电卡盘具有热传递的过渡区域，避免因为温差过大导致静电卡盘碎裂，在静电卡盘室温和高温状态下时，水冷盘均可以长通冷却液，既可以应用于普通高温PVD工艺，又可以应用于工艺放热量大、工艺时间长的高温PVD工艺。

Description

半导体工艺设备中的静电卡盘组件及半导体工艺设备
技术领域
本发明涉及微电子设备领域，更具体地，涉及一种半导体工艺设备中的静电卡盘组件及半导体工艺设备。
背景技术
等离子体设备广泛用于当今的半导体、太阳能电池、平板显示等制作工艺中。在目前的等离子体设备中，通常使用静电卡盘(Electrostatic Chuck，简写为ESC)来替代原有的机械卡盘来实现工艺过程中晶片的夹持。静电卡盘被广泛应用于集成电路(IC)制造设备中，如等离子刻蚀(ETCH)、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等，用于承载晶片，避免晶片在工艺过程中出现移动或错位，并为晶片提供射频偏压和控制晶片表面的温度。
在物理气相沉积高温工艺中，需要使用静电卡盘来加热晶片到一定的工艺温度，并要求在高温状态下具有调节晶片温度的能力，既可以加热晶片，需要时也要能够冷却晶片。在某些物理气相沉积高温工艺中，由于工艺的膜厚要求大，工艺时间长，促使工艺放热量大，晶片在工艺过程中吸收的工艺热量多，导致晶片温度升高。如果静电卡盘在高温状态下不具备温度调节能力，则会受到工艺热的影响，跟晶片一起被动升温，导致晶片温度过高，超出最合适的工艺温度范围，从而影响镀膜质量。
图1示出了现有技术中的一种静电卡盘。如图1所示，该静电卡盘包括：静电卡盘陶瓷盘101、水冷盘102、水冷管103、波纹管104。静电卡盘陶瓷盘内部有加热电极，静电卡盘陶瓷盘能够自己加热升温。静电卡盘能够吸附晶片和加热晶片，为了避免冷热温差导致静电卡盘陶瓷盘碎盘，在高温工艺状态下，水冷组件是不通冷却水或冷却液的，水冷组件的主要作用是在高温静电卡盘降温过程中，静电卡盘陶瓷盘温度降到安全范围后，通水加速静电卡盘陶瓷盘降温。
由于现有技术中高温静电卡盘在高温状态下不具备高温温度调节能力，高温状态下，水冷组件不能通水，静电卡盘陶瓷盘不能很快的带走晶片吸收的工艺热，工艺时间长、工艺热量大时，静电卡盘陶瓷盘会被动升温。
因此，需要一种具备高温调节能力的静电卡盘及半导体工艺设备，既可以满足普通的高温PVD工艺，又可以满足特殊的放热量大、工艺时间长的高温PVD工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种半导体工艺设备中的静电卡盘组件及反应腔室，能够使得静电卡盘具备高温调节能力。
为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种半导体工艺设备中的静电卡盘组件，包括：冷却盘、热缓冲层、静电卡盘；
所述热缓冲层设置于所述冷却盘上，所述静电卡盘设置于所述热缓冲层上，所述静电卡盘内部设置有加热件，所述冷却盘内设置有冷却通道，所述热缓冲层用于控制所述静电卡盘和所述冷却盘之间的热传递速率。
优选地，所述热缓冲层包括交替叠置的至少一个耐热基板和至少一个密封绝热环。
优选地，所述热缓冲层的最上层为所述耐热基板，该耐热基板与所述静电卡盘的下表面接触，所述热缓冲层的最下层为所述密封绝热环，所述密封绝热环与所述冷却盘的上表面接触。
优选地，位于所述热缓冲层的最上层的耐热基板与所述静电卡盘的下表面之间形成有背压冷却空腔，所述热缓冲层的最下层的密封绝热环与所述冷却盘的上表面之间形成有底层冷却空腔。
优选地，相邻的两个所述耐热基板与该相邻的两个所述耐热基板之间的所述密封绝热环配合形成间隔冷却空腔，所述耐热基板上均设置有通孔，以连通所述背压冷却空腔、所述间隔冷却空腔及所述底层冷却空腔；所述冷却盘中设置有与所述底层冷却空腔连通的进气通道，用于供冷却气体进出所述底层冷却空腔、所述间隔冷却空腔及所述背压冷却空腔。
优选地，所述热缓冲层从上到下依次包括上层耐热基板、第一密封绝热环、中层耐热基板、第二密封绝热环、下层耐热基板、第三密封绝热环，所述间隔冷却空腔包括第一间隔冷却空腔和第二间隔冷却空腔，所述上层耐热基板与所述静电卡盘的下表面之间形成有所述背压冷却空腔，所述第三密封绝热环与所述冷却盘的上表面之间形成有所述底层冷却空腔，所述上层耐热基板、所述第一密封绝热环、所述中层耐热基板配合形成所述第一间隔冷却空腔，所述中层耐热基板、所述第二密封绝热环、所述下层耐热基板配合形成所述第二间隔冷却空腔，所述背压冷却空腔与所述第一间隔冷却空腔连通，所述第一间隔冷却空腔与所述第二间隔冷却空腔连通，所述第二间隔冷却空腔与所述底层冷却空腔连通。
优选地，还包括压环、连接件，所述压环环绕所述静电卡盘设置，所述连接件依次穿过开设在所述压环、所述静电卡盘、所述热缓冲层上的过孔与所述冷却盘连接。
优选地，还包括：冷却气体控制器，用于在所述静电卡盘进行升温时，从所述底层冷却空腔、所述间隔冷却空腔及所述背压冷却空腔中抽出所述冷却气体，在所述静电卡盘升至预设工艺温度后，向所述底层冷却空腔、所述间隔冷却空腔及所述背压冷却空腔中通入所述冷却气体。
优选地，所述冷却盘中部设置有凸部，所述凸部与所述静电卡盘密封连接，所述热缓冲层中设置有避让所述凸部的避让孔，所述凸部中设置有贯穿所述冷却盘的上吹气道，所述上吹气道与所述静电卡盘中的背吹通道连通。
根据本发明的另一方面，提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室，所述工艺腔室中设置有所述的静电卡盘组件。
本发明的有益效果在于：通过在静电卡盘与冷却盘之间设置热缓冲层，热缓冲层用于控制静电卡盘和冷却盘之间的热传递速率，使高温静电卡盘具有热传递的过渡区域，避免因为温差过大导致静电卡盘的陶瓷盘碎裂，在静电卡盘室温和高温状态下时，水冷盘均可以长通冷却液，既可以应用于普通高温PVD工艺，又可以应用于工艺放热量大、工艺时间长的高温PVD工艺。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。其中，在示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了现有技术中的一种静电卡盘。
图2示出了本发明一个实施例中的半导体工艺设备中的静电卡盘组件的结构示意图。
图3示出了本发明一个实施例中的压环安装示意图。
图4示出了本发明一个实施例中的热缓冲层的结构示意图。
图5示出了本发明一个实施例中的气体传热范围示意图。
图6示出了本发明一个实施例中的阶梯温度的示意图。
附图标记说明：
1、静电卡盘；2、热缓冲层；3、冷却盘；4、压环；5、连接件；6、电极接口；7、上吹气道；8、进气通道；9、管脚针孔；10、上耐热基板；11、第一密封绝热环；12、第二密封绝热环；13、第三密封绝热环；14、中层耐热基板；15、下层耐热基板；16、背压冷却空腔；17、底层冷却空腔；18、第一间隔冷却空腔；19、第二间隔冷却空腔；101、静电卡盘陶瓷盘；102、水冷盘；103、水冷管；104、波纹管。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施例。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明，而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
根据本发明实施例的一种半导体工艺设备中的静电卡盘组件，包括：
冷却盘、热缓冲层、静电卡盘；热缓冲层设置于冷却盘上，静电卡盘设置于热缓冲层上，静电卡盘内部设置有加热件，冷却盘内设置有冷却通道，热缓冲层用于控制静电卡盘和冷却盘之间的热传递速率。
静电卡盘工作时处于高温状态，常用温度在200摄氏度以上，最高温度可达500℃，而冷却盘温度一直处于室温或更低温度状态。如果冷却盘长通冷却液，直接将静电卡盘安装在冷却盘上，会因为冷却盘的冷却效率太高导致静电卡盘无法正常加热升温；而工艺时，冷却盘不通冷却液，则会导致静电卡盘被动升温，如果静电卡盘陶瓷盘升到高温后再通冷却液，会因为冷却盘骤冷，导致静电卡盘陶瓷盘和冷却盘温差过大，进而可能导致静电卡盘陶瓷盘碎裂。
热缓冲层能够在静电卡盘与冷却盘之间形成热传递的过渡区域，控制静电卡盘和冷却盘之间的热传递速率，可以避免静电卡盘的温度发生剧烈的变化，从而避免高温差导致静电卡盘陶瓷盘碎盘和冷却盘被动升温的问题。如此，静电卡盘具备高温调节能力，既可以快速升温，又可以在高温状态下进行降温。
具体地，静电卡盘是用来承载和加热晶圆的。可以由AL2O3陶瓷、ALN陶瓷等介电材料制作，内部含有DC电极和加热电极。通过在DC电极施加DC电压，产生静电吸附力来吸附晶圆。通过加热电极可以加热静电卡盘，静电卡盘可以在室温至500℃范围内加热晶圆。
作为优选方案，热缓冲层包括交替叠置的至少一个耐热基板和至少一个密封绝热环。
作为一个示例，热缓冲层中密封绝热环和耐热基板层的层数、距离、厚度都可根据需要设计。
作为一个示例，密封绝热环和耐热基板的表面粗糙度小于Ra0.8，可以实现对冷却气体的面密封。
作为一个示例，密封绝热环采用氧化锆陶瓷为代表的耐高温绝热材料制造，其热导率小，减少冷却盘和耐热基板之间通过密封绝热环的热传导。
作为一个示例，耐热基板的材料选用与冷却盘相同的材料。
作为一个示例，冷却盘内的冷却通道用于通入冷却介质以实现冷却。冷却盘可由铝、不锈钢等常用金属材料制成，其作用是承载静电卡盘的其他功能元件，电引入元件、气路引入元件、水路引入元件等都是安装在冷却盘的下表面，冷却盘的上表面则承载着热缓冲层、静电卡盘等。冷却盘的盘体内布有冷却通道，由引入元件将水或其他冷却液体引入冷却通道，使冷却盘维持在一个均匀的低温状态。
作为优选方案，热缓冲层的最上层为耐热基板，该耐热基板与静电卡盘的下表面接触，起到隔热的效果；热缓冲层的最下层为密封绝热环，密封绝热环与冷却盘的上表面接触，密封绝热环能够减少冷却盘和耐热基板之间的热传导。
作为优选方案，位于热缓冲层的最上层的耐热基板与静电卡盘的下表面之间形成有背压冷却空腔，热缓冲层的最下层的密封绝热环与冷却盘的上表面之间形成有底层冷却空腔，背压冷却空腔和底层冷却空腔能够减小冷却盘和静电卡盘之间的热传导。作为优选方案，相邻的两个耐热基板与该相邻的两个耐热基板之间的密封绝热环配合形成间隔冷却空腔，耐热基板上均设置有通孔，以连通背压冷却空腔、间隔冷却空腔及底层冷却空腔；冷却盘中设置有与底层冷却空腔连通的进气通道，用于供冷却气体进出底层冷却空腔、间隔冷却空腔及背压冷却空腔。因此，上述背压冷却空腔也可以称为背压气田，上述底层冷却空腔、间隔冷却空腔可以统称为传热气田。
具体地，在静电卡盘陶瓷盘升温过程中，冷却盘长通冷却液，而热缓冲层内的间隔空腔不通冷却气体，底层冷却空腔、间隔冷却空腔及背压冷却空腔与反应腔室的压力相同，可以认为是真空状态。静电卡盘和冷却盘之间通过热缓冲层实现热流量的传导，由于密封绝热环的导热系数低，热传导能力低，热传递速率低，热流量的传导主要以热辐射的形式进行。
当静电卡盘稳定在工艺温度后，在热冲击缓冲层内部通冷却气体，热传导能力相对较高，热传递速率相对较高。此时，虽然静电卡盘陶瓷盘和冷却盘之间温差较大，但是由于热冲击缓冲层的存在，将大温差变成了阶梯温差，使静电卡盘可以逐步降温。
作为优选方案，热缓冲层从上到下依次包括上层耐热基板、第一密封绝热环、中层耐热基板、第二密封绝热环、下层耐热基板、第三密封绝热环，间隔冷却空腔包括第一间隔冷却空腔和第二间隔冷却空腔，上层耐热基板与静电卡盘的下表面之间形成有背压冷却空腔，第三密封绝热环与冷却盘的上表面之间形成有底层冷却空腔，上层耐热基板、第一密封绝热环、中层耐热基板配合形成第一间隔冷却空腔，中层耐热基板、第二密封绝热环、下层耐热基板配合形成第二间隔冷却空腔，背压冷却空腔与第一间隔冷却空腔连通，第一间隔冷却空腔与第二间隔冷却空腔连通，第二间隔冷却空腔与底层冷却空腔连通。
作为一个示例，第三密封绝热环与冷却盘上表面之间形成有底层冷却空腔，上层耐热基板、第一密封绝热环、中层耐热基板配合形成第一间隔冷却空腔，中层耐热基板、第二密封绝热环、下层耐热基板配合形成第二间隔冷却空腔，在密封绝热环的内径以里的范围用于贮存冷却气体，形成传热气田；在上层耐热基板直径范围以内与静电卡盘底面形成一个背压冷却空腔，用于储存冷却气体，形成背压气田，上层耐热基板背压冷却空腔以外的部分与静电卡盘直接接触，通过面密封实现对冷却气体的密封。第三密封绝热环与冷却盘上表面之间形成有底层冷却空腔，第二间隔冷却空腔与底层冷却空腔连通。
静电卡盘陶瓷盘、热缓冲层、水冷盘三者之间的热交换形式分为两种情况，第一种情况是静电卡盘下表面和水冷盘上表面之间，即背压气田和传热气田中，不通冷却气体。第二种是情况静电卡盘下表面和水冷盘上表面之间，即背压气田和传热气田中，通冷却气体。
不通冷却气体时，静电卡盘和上层耐热基板之间通过热辐射实现热交换，上层耐热基板和中层耐热基板之间主要通过热辐射实现热交换，中层耐热基板和下层耐热基板之间、下层耐热基板和冷却盘之间同样也是通过热辐射实现热交换。冷却盘和静电卡盘之间的热流量小于静电卡盘陶瓷盘加热电极的加热功率，从而保证静电卡盘可以升高温度到工艺所需要的温度。
作为一个示例，控制冷却气体通入间隔空腔为一个逐渐缓慢的过程，从而进一步缩小每一层之间的温差，减小热冲击带来的影响。
作为一个示例，冷却气体可采用常温空气。
作为一个示例，下层耐热基板通过第三密封绝热环与冷却盘隔开，下层耐热基板和中层耐热基板之间通过第二密封绝热环隔开，中层耐热基板和上层耐热基板之间通过第一密封绝热环隔开。
作为优选方案，静电卡盘组件还包括压环、连接件，压环环绕静电卡盘设置，连接件依次穿过开设在压环、静电卡盘、热缓冲层上的过孔与冷却盘连接，从而将冷却盘、热缓冲层、静电卡盘压紧连接在一起，实现各个部件之间的密封。当然，任何可以将冷却盘、热缓冲层、静电卡盘密封连接在一起的方式都可以应用在此处，例如胶接、焊接等，本发明不做具体限定。
作为一个示例，静电卡盘放置在热缓冲层上表面，热缓冲层放置在冷却盘上表面，使用压环和紧固螺钉将静电卡盘和热缓冲层一起压紧在冷却盘上，压环为弹性结构的不锈钢材质，从而使静电卡盘温度升高相对热缓冲层的膨胀量可以由压环的弹性变形相抵消。
作为优选方案，静电卡盘组件还包括：冷却气体控制器，用于在静电卡盘进行升温时，从底层冷却空腔、间隔冷却空腔及背压冷却空腔中抽出冷却气体，在静电卡盘升至预设工艺温度后，向底层冷却空腔、间隔冷却空腔及背压冷却空腔中通入冷却气体。
作为优选方案，冷却盘中部设置有凸部，该凸部与静电卡盘密封连接，热缓冲层中设置有避让该凸部的避让孔，凸部中设置有贯穿冷却盘的上吹气道，上吹气道与静电卡盘中的背吹通道连通，上吹气道用于通过背吹通道向静电卡盘与晶圆之间通入背吹气体。
根据本发明的另一方面，提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室，该工艺腔室中设置有上述实施例提供的静电卡盘组件。
本发明实施例提供的静电卡盘具备了高温温度调节能力，升降温速度快，大大缩短了维护时间，既可以应用于普通高温PVD工艺，又可以应用于工艺放热量大、工艺时间长的高温PVD工艺。
实施例
图2示出了本发明一个实施例中的半导体工艺设备中的静电卡盘组件的结构示意图，图3示出了本发明一个实施例中的压环安装示意图，图4示出了本发明一个实施例中的热缓冲层的结构示意图，图5示出了本发明一个实施例中的气体传热范围示意图，图6示出了本发明一个实施例中的阶梯温度的示意图。
如图2至图6所示，本实施例的半导体工艺设备中的静电卡盘组件，包括：
冷却盘3、热缓冲层2、静电卡盘1；热缓冲层2设置于冷却盘3上，静电卡盘1设置于热缓冲层2上，静电卡盘1内部设置有加热件，冷却盘3内设置有冷却通道，热缓冲层2用于控制静电卡盘1和冷却盘2之间的热传递速率。
热缓冲层2包括交替叠置的至少一个耐热基板和至少一个密封绝热环。
热缓冲层2的最上层为耐热基板，该耐热基板与静电卡盘1的下表面接触，热缓冲层2的最下层为密封绝热环，密封绝热环与冷却盘3的上表面接触。位于热缓冲层2的最上层的耐热基板与静电卡盘1的下表面之间形成有背压冷却空腔，热缓冲层2的最下层的密封绝热环与冷却盘3的上表面之间形成有底层冷却空腔。
相邻的两个耐热基板与该相邻的两个耐热基板之间的密封绝热环配合形成间隔冷却空腔，耐热基板上均设置有通孔，以连通背压冷却空腔、间隔冷却空腔及底层冷却空腔；冷却盘3中设置有与底层冷却空腔连通的进气通道8，用于供冷却气体进出底层冷却空腔17、间隔冷却空腔及背压冷却空腔16。
热缓冲层可根据实际需要设计成一层、两层或三层等形式，本实施例以三层结构为示意，热缓冲层3从上到下依次包括上层耐热基板10、第一密封绝热环11、中层耐热基板14、第二密封绝热环12、下层耐热基板15、第三密封绝热环13，如图2所示。
如图5和图6所示，上层耐热基板10上设置有一凹陷，从而在上层耐热基板10与静电卡盘1的下表面之间形成有背压冷却空腔16，第三密封绝热环13与冷却盘3的上表面之间形成有底层冷却空腔17，间隔冷却空腔包括第一间隔冷却空腔18和第二间隔冷却空腔19，上层耐热基板10、第一密封绝热环11、中层耐热基板14配合形成第一间隔冷却空腔18，中层耐热基板14、第二密封绝热环12、下层耐热基板15配合形成第二间隔冷却空腔19，在背压冷却空腔16内径φ290mm以里的范围用于贮存冷却气体，形成传热气田。
背压冷却空腔16与第一间隔冷却空腔18连通，第一间隔冷却空腔18与第二间隔冷却空腔19连通，第二间隔冷却空腔19与底层冷却空腔17连通。
当静电卡盘稳定在工艺温度后，在热缓冲层2内部通冷却气体。虽然静电卡盘1和水冷盘3之间温差较大，但是由于热缓冲层2的存在，将大温差变成了阶梯温差，T1(高温)>T2>T3>T4>T5(低温)，如图6所示。
该静电卡盘组件还包括压环4、连接件5，压环4环绕静电卡盘设置，连接件5依次穿过开设在压环4、静电卡盘1、热缓冲层2上的过孔与冷却盘3连接。静电卡盘的边缘设有压环4，压环4具有弹性，静电卡盘1、热缓冲层3、冷却盘2通过压环4与连接件5配合连接，连接件5为螺钉。
冷却盘3和热缓冲层2设有电极接口6，电极接口用于引出静电盘1的电极引线。该静电卡盘组件的边部设有一个用于顶起晶圆的管脚针孔9。
该静电卡盘组件还包括：冷却气体控制器(图中未示出)，用于在静电卡盘1进行升温时，从底层冷却空腔17、间隔冷却空腔及背压冷却空腔16中抽出冷却气体，在静电卡盘1升至预设工艺温度后，向底层冷却空腔17、间隔冷却空腔及背压冷却空腔16中通入冷却气体。
该静电卡盘组件冷却盘3中部设置有凸部，凸部与静电卡盘1密封连接，热缓冲层2中设置有避让凸部的避让孔，凸部中设置有贯穿冷却盘3的上吹气道7，上吹气道7与静电卡盘1中的背吹通道连通，上吹气道用于通过背吹通道向静电卡盘1与晶圆之间通入工艺气体。
工艺热对晶圆的加热功率过大导致晶圆升温时，在静电卡盘和冷却盘之间的背压冷却空腔16、第一间隔冷却空腔18、第二间隔冷却空腔19和底层冷却空腔17通冷却气体，增大静电卡盘1和水冷盘3之间的热传导，提升静电卡盘1的冷却能力，使静电卡盘1对晶圆的冷却功率大于工艺热对晶圆的加热功率，维持晶圆的加热和冷却在一个平衡状态，保持晶圆在一个合适的温度范围，满足工艺需要。
上层耐热基板10靠近静电卡盘1，温度与静电卡盘1相近，在上层耐热基板10和静电卡盘1之间通冷却气体，不会因为温差过大导致静电卡盘1碎裂。中层耐热基板14受上层耐热基板10的热辐射加热，温度低于上层耐热基板10，同样，下层耐热基板15受中层耐热基板14加热，温度低于中层耐热基板14，高于冷却盘3温度，但是下层耐热基板15和冷却盘材质相同，都为金属，其耐热冲击能力强，即使冷却盘2和下层耐热基板15之间温差较大，通冷却气体使下层耐热基板15和冷却盘2之间的热传导骤增，但不会对下层耐热基板15造成伤害，减小热传递带来的影响。
通过在静电卡盘与冷却盘之间设置热缓冲层，使高温静电卡盘具有热传递的过渡区域，避免因为温差过大导致静电卡盘碎裂，在静电卡盘室温和高温状态下时，水冷盘均可以长通冷却液，既可以应用于普通高温PVD工艺，又可以应用于工艺放热量大、工艺时间长的高温PVD工艺。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种半导体工艺设备中的静电卡盘组件，其特征在于，包括：冷却盘(3)、热缓冲层(2)、静电卡盘(1)；
所述热缓冲层(2)设置于所述冷却盘(3)上，所述静电卡盘(1)设置于所述热缓冲层(2)上，所述静电卡盘(1)内部设置有加热件，所述冷却盘(3)内设置有冷却通道，所述热缓冲层(2)用于控制所述静电卡盘(1)和所述冷却盘(2)之间的热传递速率。
2.根据权利要求1所述的半导体工艺设备中的静电卡盘组件，其特征在于，所述热缓冲层(3)包括交替叠置的至少一个耐热基板和至少一个密封绝热环。
3.根据权利要求2所述的半导体工艺设备中的静电卡盘组件，其特征在于，所述热缓冲层(2)的最上层为所述耐热基板，该耐热基板与所述静电卡盘(1)的下表面接触，所述热缓冲层(2)的最下层为所述密封绝热环，所述密封绝热环与所述冷却盘(3)的上表面接触。
4.根据权利要求3所述的半导体工艺设备中的静电卡盘组件，其特征在于，位于所述热缓冲层(2)的最上层的耐热基板与所述静电卡盘(1)的下表面之间形成有背压冷却空腔(16)，所述热缓冲层(2)的最下层的密封绝热环与所述冷却盘(3)的上表面之间形成有底层冷却空腔(17)。
5.根据权利要求4所述的半导体工艺设备中的静电卡盘组件，其特征在于，相邻的两个所述耐热基板与该相邻的两个所述耐热基板之间的所述密封绝热环配合形成间隔冷却空腔，所述耐热基板上均设置有通孔，以连通所述背压冷却空腔(16)、所述间隔冷却空腔及所述底层冷却空腔(17)；所述冷却盘(3)中设置有与所述底层冷却空腔(17)连通的进气通道(8)，用于供冷却气体进出所述底层冷却空腔(17)、所述间隔冷却空腔及所述背压冷却空腔(16)。
6.根据权利要求5所述的半导体工艺设备中的静电卡盘组件，其特征在于，所述热缓冲层(3)从上到下依次包括上层耐热基板(10)、第一密封绝热环(11)、中层耐热基板(14)、第二密封绝热环(12)、下层耐热基板(15)、第三密封绝热环(13)，所述间隔冷却空腔包括第一间隔冷却空腔(18)和第二间隔冷却空腔(19)，所述上层耐热基板(10)与所述静电卡盘(1)的下表面之间形成有所述背压冷却空腔(16)，所述第三密封绝热环(13)与所述冷却盘(3)的上表面之间形成有所述底层冷却空腔(17)，所述上层耐热基板(10)、所述第一密封绝热环(11)、所述中层耐热基板(14)配合形成所述第一间隔冷却空腔(18)，所述中层耐热基板(14)、所述第二密封绝热环(12)、所述下层耐热基板(15)配合形成所述第二间隔冷却空腔(19)，所述背压冷却空腔(16)与所述第一间隔冷却空腔(18)连通，所述第一间隔冷却空腔(18)与所述第二间隔冷却空腔(19)连通，所述第二间隔冷却空腔(19)与所述底层冷却空腔(17)连通。
7.根据权利要求1-6任一项所述的半导体工艺设备中的静电卡盘组件，其特征在于，还包括压环(4)、连接件(5)，所述压环(4)环绕所述静电卡盘设置，所述连接件(5)依次穿过开设在所述压环(4)、所述静电卡盘(1)、所述热缓冲层(2)上的过孔与所述冷却盘(3)连接。
8.根据权利要求5或6所述的半导体工艺设备中的静电卡盘组件，其特征在于，还包括：冷却气体控制器，用于在所述静电卡盘(1)进行升温时，从所述底层冷却空腔(17)、所述间隔冷却空腔及所述背压冷却空腔(16)中抽出所述冷却气体，在所述静电卡盘(1)升至预设工艺温度后，向所述底层冷却空腔(17)、所述间隔冷却空腔及所述背压冷却空腔(16)中通入所述冷却气体。
9.根据权利要求4-6任一项所述的半导体工艺设备中的静电卡盘组件，其特征在于，所述冷却盘(3)中部设置有凸部，所述凸部与所述静电卡盘(1)密封连接，所述热缓冲层(2)中设置有避让所述凸部的避让孔，所述凸部中设置有贯穿所述冷却盘(3)的上吹气道(7)，所述上吹气道(7)与所述静电卡盘(1)中的背吹通道连通。
10.一种半导体工艺设备，包括工艺腔室，其特征在于，所述工艺腔室中设置有根据权利要求1-9中任一项所述的静电卡盘组件。
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