CN205406504U - 石墨烯电极的静电卡盘装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种石墨烯电极的静电卡盘装置,属于半导体晶片加工技术领域,包括介电层、电极层、绝缘层和金属基体,所述介电层设置在绝缘层的上方,所述电极层设置在所述介电层和绝缘层之间,所述绝缘层设置在所述金属基体上,所述介电层为蓝宝石、陶瓷类材料,所述电极层为石墨烯材料。本实用新型电极层采用石墨烯材料,提升了静电卡盘的导热能力,利于对晶片进行快速加热或冷却。同时,避免了高温烧结工序,电极层无变形,提升了对晶片吸附力的均匀性。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体晶片加工装置,特别是指一种石墨烯电极的静电卡盘装置。
背景技术
目前现有的静电卡盘电极的制造工艺主要有以下2种:1.将印刷有电极的多层生瓷片层压在一起,再进行高温共烧得到了包括电极的陶瓷烧结体。2.首先形成陶瓷烧结体,然后再陶瓷烧结体上印刷静电电极用的电极糊的工序,在该电极糊上填充氧化铝造粒粉进行金属模成型,最后将通过金属模成型的工序一体化的成型体进行烧成。(参照专利文献1:日本特开2005-343733号公报)。以上两种制造电极的方法都不可避免的经历高温烧结,烧成后的介电层和电极层均存在一定程度的变形,从而影响了静电卡盘静电吸附力的均匀性。甚至静电电极的断面变形而尖锐成锐角,形成这样尖锐的形状时,由于应力集中及电场集中等容易发生裂纹,难以确保静电卡盘的耐久性。
实用新型内容
本实用新型提供一种提升表面抗腐蚀能力、导热快、避免高温烧结引起的介电层和电极层变形、静电力分布均匀的石墨烯电极的静电卡盘装置。
为解决上述技术问题,本实用新型提供技术方案如下:
一种石墨烯电极的静电卡盘装置,包括介电层、电极层、绝缘层和金属基体,所述介电层设置在绝缘层的上方,所述电极层设置在所述介电层和绝缘层之间,所述绝缘层设置在所述金属基体上,所述介电层为蓝宝石材料,所述电极层为石墨烯材料。
进一步的,所述介电层的上表面均匀地设置有凸点。
进一步的,所述金属基体上均匀地设置有多个气道和/或通气孔,所述介电层、电极层和绝缘层上分别对应地均匀设置有多个气道和/或通气孔。
进一步的,所述金属基体上设置有温控系统。
进一步的,所述电极层的材料石墨烯为单层或多层。
进一步的,所述电极层的厚度为10-30um。
进一步的,所述绝缘层为蓝宝石或陶瓷。
进一步的,所述介电层与电极层、电极层与绝缘层之间通过粘接的方式集成在一起
本实用新型具有以下有益效果:
与现有技术相比,本实用新型的石墨烯电极的静电卡盘装置的电极层采用石墨烯材料,其导热系数高达5300W/m·K,较静电卡盘传统电极材料如钨(180W/m·K)、银(430W/m·K)、铜(401W/m·K)的导热系数有10-20倍的提高,因此可有效提高静电卡盘的导热能力,利于对晶片进行快速加热或冷却。静电卡盘采用的石墨烯电极无需和陶瓷层共同经历高温烧结,可规避电极层变形的风险,避免应力集中,提高静电卡盘的耐久性,同时也可保持静电吸附力的均匀性。
附图说明
图1为本实用新型的石墨烯电极的静电卡盘装置的剖面结构示意图;
图2为本实用新型的石墨烯电极的静电卡盘装置的金属基体气孔示意图。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、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。
本实用新型提供一种石墨烯电极的静电卡盘装置,如图1所示,包括介电层4、电极层5、绝缘层6、金属基体7,介电层4设置在绝缘层6的上方,电极层5设置在介电层4和绝缘层6之间,绝缘层6设置在金属基体7上,介电层4为蓝宝石,电极层5为石墨烯材料。
与现有技术相比,本实用新型的石墨烯电极的静电卡盘装置的电极层采用石墨烯材料,由于石墨烯的导热系数高达5300W/m·K,所以可提高静电卡盘的导热能力,利于对晶片进行快速加热或冷却。静电卡盘采用的石墨烯电极无需和陶瓷层共同经历高温烧结,可规避电极层变形的风险,避免应力集中,提高静电卡盘的耐久性,同时也可保持静电吸附力的均匀性。
作为本实用新型的一种改进,介电层4的上表面可以均匀地设置有凸点。这样可以减少介电层和晶片的接触面积,由于接触面积的减少,使得非接触面空间有足够多的氦气等惰性气体流通,使得晶片表面的温度变化更加均匀。
作为本实用新型的另一种改进,如图2所示,金属基体上优选的均匀地设置有多个气道和/或通气孔9,介电层、电极层和绝缘层上分别对应地可以均匀设置有多个气道和/或通气孔。氦气等惰性气体通过各层之间的气道和/或通气孔传输到介电层,再均匀的传递到晶片,可以进一步提高晶片温度冷却或加热的均匀性。
为了便于测量并控制金属基体上的温度,金属基体上优选设置有温控系统。可以通过温控系统进行测量金属基体上的温度,这样可以预估晶片周围的温度,当温度过高或过低时,温控系统可以对晶片周围的温度进行调整或控制,避免温度过高或过低损坏晶片。温控系统可以是本领域人员容易想到的各种温控元件。
优选的,电极层可以为单层或多层石墨烯。电极层选用石墨烯材料,可以提高本实用新型的导热性,加快晶片受热或冷却的速度,选用多层石墨烯材料可以进一步提高晶片的受热或冷却的速度。电极层上连接有给电端子8,给电端子连接电源。
本实用新型中,绝缘层优选为蓝宝石或陶瓷。绝缘层还可以是本领域人员容易想到的其他绝缘材料。
综上,本实用新型具有以下有益效果:
1、本实用新型规避传统集成工艺中电极和陶瓷高温烧结的风险,可规避电极层变形的风险,避免应力集中,提高静电卡盘的耐久性,同时也可保持静电吸附力的均匀性;
2、本实用新型的电极层采用石墨烯材料,石墨烯电极导热率高,有利于快速使晶片温度冷却或加热;
3、所采用的蓝宝石材料可以提升静电卡盘表面的抗腐蚀能力;
4、本实用新型结构简单,制造容易,成本较低,可广泛推广使用。
以上所述是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种石墨烯电极的静电卡盘装置,其特征在于,包括介电层、电极层、绝缘层和金属基体,所述介电层设置在所述绝缘层的上方,所述电极层设置在所述介电层和绝缘层之间,所述绝缘层设置在所述金属基体上,所述介电层为蓝宝石材料,所述电极层为石墨烯材料。
2.根据权利要求1所述的石墨烯电极的静电卡盘装置,其特征在于,所述介电层的上表面均匀地设置有凸点。
3.根据权利要求2所述的石墨烯电极的静电卡盘装置,其特征在于,所述金属基体上均匀地设置有多个气道和/或通气孔,所述介电层、电极层和绝缘层上分别对应地均匀设置有多个气道和/或通气孔。
4.根据权利要求3所述的石墨烯电极的静电卡盘装置,其特征在于,所述金属基体上设置有温控系统。
5.根据权利要求1所述的石墨烯电极的静电卡盘装置,其特征在于,所述电极层的材料石墨烯为单层或多层。
6.根据权利要求5所述的石墨烯电极的静电卡盘装置,其特征在于,所述电极层的厚度为10-30um。
7.根据权利要求1至5中任一所述的石墨烯电极的静电卡盘装置,其特征在于,所述绝缘层为蓝宝石或陶瓷类材料。
8.根据权利要求1所述的石墨烯电极的静电卡盘装置,其特征在于,所述介电层与电极层、电极层与绝缘层之间通过粘接的方式集成在一起。
Priority Applications (1)
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CN201620163992.4U CN205406504U (zh) | 2016-03-03 | 2016-03-03 | 石墨烯电极的静电卡盘装置 |
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Publications (1)
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CN205406504U true CN205406504U (zh) | 2016-07-27 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017148126A1 (zh) * | 2016-03-03 | 2017-09-08 | 北京华卓精科科技股份有限公司 | 静电卡盘装置 |
CN107154377A (zh) * | 2016-03-03 | 2017-09-12 | 北京华卓精科科技股份有限公司 | 石墨烯电极的静电卡盘装置 |
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2016
- 2016-03-03 CN CN201620163992.4U patent/CN205406504U/zh active Active
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