静电卡盘及静电卡盘的制备方法与流程

本申请涉及机械设备，尤其涉及到一种静电卡盘及静电卡盘的制备方法。

背景技术：

1、静电卡盘用于将晶圆固定，以对晶圆进行化学气相沉积、物理气相沉积和刻蚀的工艺，其中，静电卡盘一般包括多种不同的电极，如：高频电极和加热电极等，以加热电极为例：加热电极内具有加热结构，加热结构通过钼金属连接块与电极杆连接，以形成完整的回路，但是，在具体实施的过程中，由于加热结构的材料一般也选用钼，金属连接块与加热结构焊接是高温难熔金属的焊接，加热结构与金属连接块焊接处容易开裂或者连接不良，从而导致静电卡盘无法工作。

2、因此，如何提高静电卡盘中的加热结构与金属连接块连接的稳定性，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种静电卡盘，该静电卡盘中的金属电极穿过金属连接块，并与金属连接块固定连接，以提高金属电极与金属连接块之间连接的稳定性和可靠性。

2、第一方面，本申请提供了一种静电卡盘，静电卡盘可以包括定位盘、管路组件和电极杆，管路组件的一端与定位盘连接，电极杆设置在管路组件中，且电极杆与定位盘连接；其中，定位盘内具有金属电极和金属连接块，金属电极可以包括加热部和连接部，连接部的第一端与加热部连接，金属连接块具有定位部，定位部可贯穿金属连接块，连接部穿过定位部，以使连接部的第二端延伸出定位部，且延伸出金属连接块的连接部固定在金属连接块的表面。在此种设置方式中，金属电极的连接部的第二端穿过了金属连接块，且连接部的第二端与金属连接块的表面固定连接，这样，连接部延伸出金属连接块的部分形成铆接部（即连接部第二端所在的部分），在向连接部的第一端施加拉力时，需要克服连接部的第二端与金属连接块表面固定连接的阻力，还需要克服连接部第二端与金属连接块之间铆接的机械力，从而可以提高金属电极与金属连接块之间连接的强度和可靠性。

3、在将电极杆与定位盘连接时，在定位盘上可设置有沉孔，金属连接块设置在与沉孔对应的位置，电极杆通过沉孔与金属连接块的焊接部连接，其中，焊接部可为金属连接块上的任意平面，且焊接部上的平面可通过加工形成，而焊接部为平面可提高以电极杆的接触面积，提高焊接部与电极杆焊接的稳定性。更具体的，金属连接块的形状可但不限制为圆柱形、矩形或圆台形等。

4、在上述的实施例中，定位盘可以为陶瓷材料。

5、在具体设置金属连接块时，为了提高连接部的第二端与金属连接块之间连接的强度，以及连接部的第二端固定在金属连接块表面后，金属连接块表面的光滑性，金属连接块的表面可以具有凹陷部，凹陷部的底部可以与定位部连通，且凹陷部的内径要大于定位部的内径，以使连接部的第二端可固定于凹陷部的底壁，即连接部的第二端可铆接在凹陷部中，且连接部的第二端与凹陷部的底壁和侧壁固定连接。

6、在一种可能的实施例中，连接部可呈条状或丝状，金属连接块上设置有贯穿金属连接块的通孔，通孔形成定位部，连接部穿过通孔，连接部的第二端延伸出通孔。

7、在一种可能的实施例中，连接部可呈板状，金属连接块上设置有开槽，开槽形成定位部，连接部穿过开槽，连接部的第二端延伸出所述开槽。

8、为了提高连接部的第二端与金属连接块之间连接的稳定性，金属连接块还可具有凹陷部，连接部的第二端焊接在凹陷部内，即连接部的第二端的材料融化于凹陷部中，以使连接部的第二端铆接于所述凹陷部。这样连接部延伸出金属连接块的部分形成铆接部（即连接部第二端所在的部分），在向连接部的第一端施加拉力时，需要克服连接部的第二端与凹陷部固定连接的阻力，还需要克服连接部第二端与凹陷部之间铆接的机械力。

9、为了提高连接部抗自身轴线的扭转能力，以提高连接部与凹陷部之间连接的稳定性，连接部的第二端与凹陷部的侧壁的接触面为非圆柱面。其中，连接部的第二端的形状具体可为三角形、菱形、梯形或其他的异性多面结构。

10、在一种可能的实施例中，金属连接块与金属电极的材料相同。具体的，金属电极和金属连接块的材料可以但不限制为钼、铌、钨或铂，其中，当定位盘的材料为氮化铝时，金属电极和金属连接块的材料可选用钼，当定位盘的材料为氧化铝时，金属电极和金属连接块的材料可选用铌、钨或铂。

11、在一种可能的实施例中，连接部的第一端与连接部的第二端之间的部分与定位部扩散连接，可以提高连接部与定位部之间的接触面积，降低电流密度，防止连接部失效，提高可靠性，且此种方式，还可以进一步提高连接部与金属连接块之间连接的强度。

12、在一种可能的实施例中，为了使接部与定位部之间扩散连接的效果更好，可以将连接部与定位部的内壁相对应的面的表面粗糙度，大于定位部的内壁的表面粗糙度，使二者之间的接触面积和摩擦力增加。

13、第二方面，本申请还提供了一种第一方面中静电卡盘的制备方法，包括如下步骤：

14、在金属连接块上开设有贯穿所述金属连接块的定位部；

15、将金属电极的连接部穿过所述定位部，并使连接部延伸出所述定位部；

16、将所述连接部延伸出所述定位部的部分焊接于金属连接块的表面。

17、此种方法中，金属电极的连接部穿过金属连接块的定位部，并通过焊接的方式固定在金属连接块的表面，使连接部可以铆接在金属连接块的表面，从而可提高金属电极与金属连接块连接的强度和可靠性。

18、在一种可能的实施例中，在金属连接块的表面加工出凹陷部，连接部伸出定位部的部分焊接于凹陷部，使连接部伸出定位部的部分填充于所述凹陷部。凹陷部的设置可以提高连接部与金属连接块连接的稳定性。

19、在一种可能的实施例中，将焊接后的金属连接块和金属电极设置在定位盘内，并与定位盘进行高温共烧，以使位于定位部内的连接部与定位部的内壁扩散连接。以提高连接部与定位部之间的接触面积，降低电流密度，防止连接部失效，提高可靠性。

技术特征：

1.一种静电卡盘，其特征在于，包括：定位盘；

2.如权利要求1所述的静电卡盘，其特征在于，所述金属连接块的表面具有凹陷部，所述凹陷部与所述定位部连通，所述凹陷部的内径大于所述定位部的内径，所述连接部的所述第二端固定于所述凹陷部的底壁。

3.如权利要求1或2所述的静电卡盘，其特征在于，所述连接部呈条状或丝状，所述金属连接块上设置有贯穿所述金属连接块的通孔，所述通孔形成所述定位部，所述连接部穿过所述通孔，所述连接部的所述第二端延伸出所述通孔。

4.如权利要求1或2所述的静电卡盘，其特征在于，所述连接部呈板状，所述金属连接块上设置有开槽，所述开槽形成所述定位部，所述连接部穿过所述开槽，所述连接部的所述第二端延伸出所述开槽。

5.如权利要求3所述的静电卡盘，其特征在于，所述连接部的所述第二端焊接在所述凹陷部内，以使所述连接部的所述第二端铆接于所述凹陷部。

6.如权利要求5所述的静电卡盘，其特征在于，所述连接部的所述第二端与所述凹陷部的侧壁的接触面，以及所述连接部与所述定位部对应的部分为非圆柱面。

7.如权利要求1、2、5或6所述的静电卡盘，其特征在于，所述金属连接块与所述金属电极的材料相同。

8.如权利要求1、2、5或6所述的静电卡盘，其特征在于，所述连接部的所述第一端与所述连接部的所述第二端之间的部分与所述定位部扩散连接。

9.如权利要求1、2、5或6所述的静电卡盘，其特征在于，所述连接部与所述定位部的内壁相对应的面的表面粗糙度，大于所述定位部的内壁的表面粗糙度。

10.一种静电卡盘的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

11.如权利要求10所述的静电卡盘的制备方法，其特征在于，在所述金属连接块的表面加工出凹陷部，所述连接部伸出所述定位部的部分焊接于所述凹陷部，使所述连接部伸出所述定位部的部分填充于所述凹陷部。

12.如权利要求11所述的静电卡盘的制备方法，其特征在于，将焊接后的所述金属连接块和所述金属电极设置在定位盘内，并与所述定位盘进行高温共烧，以使位于所述定位部内的所述连接部与所述定位部的内壁扩散连接，且使所述金属电极和所述金属连接块固定于所述定位盘内。

技术总结本申请涉及机械设备技术领域，尤其涉及到一种静电卡盘及静电卡盘的制备方法。该静电卡盘包括定位盘，定位盘内具有金属电极和金属连接块，金属电极具有加热部和连接部，连接部的第一端与加热部连接，金属连接块具有定位部，定位部贯穿金属连接块，连接部的第二端穿过定位部，且连接部的第二端的固定于金属连接块的表面。本申请中的静电卡盘中的金属电极穿过金属连接块与金属连接块固定连接，以提高金属电极与金属连接块之间连接的稳定性和可靠性。技术研发人员：周山山,司合帅受保护的技术使用者：深圳市新凯来技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2