表面形貌平整化设备及提高静电夹盘形貌平整度的方法与流程

1.本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种表面形貌平整化设备及提高静电夹盘表面形貌平整度的方法。


背景技术：

2.目前所使用的jr(johnsen-rahbek，约翰森-拉贝克)型静电夹盘(electrostatic sucker，esc)在提供较低的电压时就可以产生较大的静电吸附力，其制作过程中需对掺杂mg、si、ti等元素的al2o3粉末进行烧结成型，在成型过程中不可避免的会造成esc表面状态的不均匀，从而对等离子体刻蚀工艺中被吸附于esc上的晶圆的温度均匀性造成影响，会直接影响到刻蚀结果的均匀性。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种表面形貌平整化设备及提高静电夹盘表面形貌平整度的方法，该表面形貌平整化设备通过反复切换所述加热装置和所述第一冷却装置形成热冷循环，使抛光件膨胀或收缩，利用所述抛光面对静电夹盘的待抛光面进行抛光。
4.为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
5.一种表面形貌平整化设备，包括：静电夹盘，其具有待抛光面；控温部，与所述待抛光面相对设置；抛光件，其具有抛光面，所述抛光面用于接触所述静电夹盘的待抛光面；所述控温部用于对所述抛光件加热或冷却，使所述抛光件受热膨胀或受冷收缩，所述抛光件的抛光面对所述静电夹盘的待抛光面进行抛光。
6.可选地，还包括驱动装置，用于驱动所述控温部和/或静电夹盘移动，当所述控温部对所述抛光件进行加热时，所述驱动装置用于使所述控温部、抛光件和静电夹盘之间相互接触。
7.可选地，所述控温部内设有一加热装置和一第一冷却装置，所述加热装置用于对抛光件进行加热，所述第一冷却装置用于对抛光件进行冷却，通过反复切换所述加热装置和第一冷却装置，以形成所述热冷循环。
8.可选地，所述抛光件还包括与抛光面相对的非抛光面，所述抛光件的非抛光面通过导热脂与所述控温部连接。
9.可选地，所述导热脂的材料包括：硅脂或者碳纤维掺杂的硅胶。
10.可选地，所述第一冷却装置包括：
11.第一冷却腔；
12.第一进口，与所述第一冷却腔连通；以及
13.第一出口，与所述第一冷却腔连通；
14.当所述第一进口接入冷却介质后，冷却介质依次经由所述第一进口、所述第一冷却腔和所述第一出口后流出，并带走所述控温部的部分热量。
15.可选地，还包括：
16.电极，设于所述静电夹盘内；
17.直流电源，与所述电极相连，用于在所述静电夹盘表面产生静电引力以吸附所述抛光件。
18.可选地，还包括：
19.第二冷却装置，设置于所述静电夹盘内，用于对所述静电夹盘进行冷却。
20.可选地，所述第二冷却装置包括：
21.第二冷却腔；
22.第二进口，与所述第二冷却腔连通；
23.第二出口，与所述第二冷却腔连通；
24.当所述第二进口接入冷却介质后，冷却介质依次经由所述第二进口、所述第二冷却腔和所述第二出口后流出，并带走所述静电夹盘的部分热量。
25.可选地，还包括：承载台，所述静电夹盘设置在所述承载台上，所述驱动装置用于驱动所述承载台带动静电夹盘上下移动，所述抛光件置于所述静电夹盘上，所述抛光件的抛光面与静电夹盘的待抛光面贴合；所述控温部包括一加热装置，所述加热装置用于加热所述控温部；通过驱动装置控制所述抛光件与控温部接触与否，来控制抛光件是否被加热，通过反复切换使所述抛光件与控温部接触、不接触以形成所述热冷循环。
26.可选地，所述控温部包括红外辐射源，用于对所述抛光件进行加热；通过控制所述红外辐射源的热量是否到达抛光件的表面，用于对抛光件进行加热或冷却，所述抛光件受热膨胀或受冷收缩，对所述静电夹盘的表面进行抛光。
27.可选地，还包括：隔板，其可伸进或伸出所述红外辐射源与抛光件之间，当所述隔板伸进所述红外辐射源与抛光件之间，所述红外辐射源停止对抛光件加热，当所述隔板伸出所述红外辐射源与抛光件之间，所述红外辐射源对抛光件加热，通过反复切换使隔板伸进或伸出所述红外辐射源与抛光件之间，形成所述热冷循环。
28.可选地，通过反复开启关闭所述红外辐射源，使所述抛光件形成所述热冷循环。
29.可选地，还包括：
30.处理腔，所述静电夹盘、所述加热装置和所述抛光件设于所述处理腔内。
31.可选地，还包括：
32.抽真空装置，用于调节所述处理腔的真空度。
33.可选地，所述抛光件材料的硬度大于或等于所述静电夹盘材料的硬度。
34.可选地，所述静电夹盘是由含有掺杂元素的氧化铝粉末烧结成型；所述掺杂元素包括：镁、硅或钛中的至少一种；所述抛光件的材料包括：半导体材料或者金属材料。
35.可选地，还包括：
36.第一测温模块，用于测量所述控温部的温度；
37.第二测温模块，用于测量所述静电夹盘的温度。
38.其他方面，本发明还提供了一种提高静电夹盘表面形貌平整化的方法，包括：
39.提供如上述的表面形貌平整化设备；
40.通过控制所述控温部控制所述抛光件形成热冷循环，使抛光件膨胀或收缩，以对静电夹盘的待抛光面进行抛光。
41.可选地，还包括：
42.控制所述静电夹盘的待抛光面的温度，以使所述静电夹盘的待抛光面始终维持在设定温度范围之内。
43.可选地，所述静电夹盘的待抛光面的设定温度范围为-10℃～80℃。
44.可选地，通过控制所述控温部或者红外辐射源到达抛光件的热量多少，使所述抛光件受热膨胀或受冷收缩，具体包括：
45.降温步骤：使所述加热装置的热量难以到达抛光件，持续第一设定时间；
46.升温步骤：利用所述加热装置对抛光件加热，持续第二设定时间；
47.交替降温步骤和升温步骤多次，直至所述静电夹盘的表面形貌平整度达到设定要求；
48.其中，所述降温步骤和升温步骤形成一个热冷循环。
49.可选地，所述热冷循环的温度范围为：-10℃～150℃。
50.可选地，所述第一设定时间和/或第二设定时间在10s～30s之间。
51.可选地，所述静电夹盘的抛光度通过与所述静电夹盘相接触的抛光件的温度变化曲线来表征。
52.可选地，在相邻的两个热冷循环之间，还包括：
53.判断步骤：通过与所述静电夹盘相接触的抛光件的温度变化曲线来判断所述静电夹盘的抛光度是否达到设定要求；
54.若所述静电夹盘的抛光度未达到设定要求，则在下一个相邻的两个热冷循环之间重复步骤所述判断步骤。
55.可选地，所述判断步骤具体包括：
56.关闭所述加热装置和所述第一冷却装置；
57.调节所述抛光件与所述静电夹盘的相对位置，以使所述抛光件与所述静电夹盘的待抛光面相接触；
58.持续记录所述抛光件的温度变化曲线，并与目标曲线进行对比，以确定所述抛光件是否达到设定要求。
59.本发明与现有技术相比至少具有以下优点：
60.本发明通过反复切换所述加热装置和所述第一冷却装置使控温部形成热冷循环，进而使抛光件膨胀或收缩，以使抛光件的抛光面对静电夹盘的待抛光面进行抛光，使静电夹盘的表面变得光滑，从而达到对晶圆的均匀控温。
61.本发明通过静电夹盘对抛光件进行吸附，可以获得抛光件对于静电夹盘的陶瓷层的最大压力，该压力的均匀性优于机械加压，使得膨胀或收缩的晶圆对静电夹盘的陶瓷层的摩擦抛光更加均匀。
62.本发明通过第二冷却装置对静电夹盘的待抛光面进行冷却，使静电夹盘的待抛光面的温度不随抛光件的温度变化而变化，使得抛光件与静电夹盘之间存在可控温度差，大大提高抛光效果的稳定性。
63.本发明通过驱动装置使抛光件的非抛光面与控温部接触或分离，抛光件的非抛光面与控温部接触时受热膨胀，分离时冷却收缩，进而使抛光件的抛光面对静电夹盘的待抛光面进行抛光，使静电夹盘的表面变得光滑，从而达到对晶圆的均匀控温。
64.本发明的红外线辐射源为加热源，通过红外线辐射源对抛光件进行加热，抛光件
的抛光面受热膨胀，移动隔板至红外线辐射源与抛光件之间时，抛光件的抛光面冷却收缩，进而使抛光件的抛光面对静电夹盘的待抛光面进行抛光，使静电夹盘的表面变得光滑，从而达到对晶圆的均匀控温。
附图说明
65.为了更清楚地说明本发明专利实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明专利的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
66.图1为本发明一种jr型静电夹盘的结构示意图；
67.图2为图1中a处的结构示意图；
68.图3为本发明实施例中一表面形貌平整化设备的结构示意图；
69.图4为本发明实施例中另一表面形貌平整化设备的结构示意图；
70.图5为本发明实施例中另一表面形貌平整化设备的结构示意图；
71.图6为本发明实施例中另一表面形貌平整化设备的结构示意图；
72.图7为本发明实施例中一提高静电夹盘表面形貌平整度的方法的流程图。
具体实施方式
73.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
74.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
75.本发明提供的表面形貌平整化设备包括：静电夹盘，其具有待抛光面；控温部，与所述待抛光面相对设置；抛光件，其具有抛光面，所述抛光面用于接触所述静电夹盘的待抛光面；所述控温部用于对所述抛光件加热或冷却，使所述抛光件受热膨胀或受冷收缩，所述抛光件的抛光面对所述静电夹盘的待抛光面进行抛光。如下进行详细说明：
76.请参阅图3，本发明实施例提供了一种表面形貌平整化设备，该设备包括：静电夹盘、控温部2、控温部2内设有加热装置22和第一冷却装置23、抛光件4，所述抛光件4还包括抛光面42和非抛光面41。静电夹盘包括待抛光面；控温部2与所述静电夹盘相对设置；加热装置22用于对所述控温部2进行加热；抛光件4具有抛光面和非抛光面，所述非抛光面与所述控温部2固定，所述抛光面用于接触所述静电夹盘的待抛光面；第一冷却装置23用于对所述控温部2进行冷却。
77.通过加热装置22对控温部2进行加热，通过第一冷却装置23对控温部2进行冷却。移动所述控温部2或静电夹盘至所述抛光件4与静电夹盘接触，通过反复切换所述加热装置22和所述第一冷却装置23形成热冷循环，所述抛光件4受热膨胀或受冷收缩，所述抛光件4的抛光面42对所述静电夹盘的待抛光面进行抛光。
78.需要指出的是，抛光件4通过与控温部2接触的方式使自身受热膨胀，相对于其他非接触的加热方式，本发明实施例中的加热方式更加稳定，且热量损失小，传热效率高。
79.本实施例中，对于静电夹盘的具体类型不作具体限定，仅以静电夹盘为jr型静电夹盘为例进行举例说明。
80.请参阅图1和图2，jr型静电夹盘包括基座8和位于基座8上方的陶瓷层1，陶瓷层1中掺杂有mg、si和ti等元素，不可避免的会造成jr型静电夹盘表面状态的不均匀。
81.所述基座8为铝基底，陶瓷层1为al2o3陶瓷层。烧结成型后，陶瓷层1的表面具有若干个凸台111(见图2)，且凸台111表面具有不平整的毛刺，若干个凸台111的具有毛刺的表面形成静电夹盘的待抛光面。jr型静电夹盘在进行等离子体刻蚀工艺时，由于凸台111表面具有不平整的毛刺，被吸附于jr型静电夹盘表面上的晶圆的温度均匀性受到影响，直接影响到刻蚀结果的均匀性，故需要对所述静电夹盘的待抛光面进行抛光。
82.本实施例中，静电夹盘与控温部2相对设置的。例如，静电夹盘设置于控温部2的下侧(如图1所示)，或静电夹盘设置于控温部2的上侧。静电夹盘与控温部2也可以是其他的位置关系，本实施例对此不作具体限定。
83.本实施例中，控温部2包括：控温本体21。对于控温本体21的形状不作具体限定，本实施例仅以图3所示的具体结构进行举例说明。
84.本实施例中，对于加热装置22的结构以及加热装置22与控温本体21之间的位置关系不作具体限定，仅以所述加热装置22为内置于控温本体21的电控加热片进行举例说明。
85.本实施例中，所述抛光件4的非抛光面41直接或通过导热脂3与所述控温部2连接。所述导热脂3的材料包括：硅脂或者碳纤维掺杂的硅胶，其中，所述硅脂还可以掺杂碳元素或者铝元素。抛光件4与控温部2之间的导热脂3在本发明实施例中至少存在以下作用：1、保证在安装时抛光件4稳定地固定在控温部2上；2、充当抛光件4和控温部2之间的缓冲，保证在静电夹盘通电后将抛光件4吸附于其表面时，控温部2与抛光件4之间依然有着良好的热接触，以保证控温部2始终可以对抛光件4进行有效地控温；3、保证控温部2在温度变化时因控温部2与抛光件4的膨胀系数不同而产生与抛光件4之间的相对位移时依然与抛光件4有良好的热接触。
86.本实施例中，可通过反复切换所述加热装置22和所述第一冷却装置23使控温部2形成热冷循环，进而使与控温部2接触的抛光件4受热膨胀或受冷收缩，并与静电夹盘的待抛光面之间产生相对位移，以使抛光件4的抛光面对静电夹盘的待抛光面进行抛光。通过电加热与冷却介质协同控温，实现抛光件4在10s内达到40℃以上的温度变化，大大提高抛光效率。
87.本实施例中，对于所述第一冷却装置23的结构以及所述第一冷却装置23与控温部2的位置关系不作具体限定，仅以图3所示的结构和位置关系进行举例说明。具体地，所述第一冷却装置23包括设置在控温本体21上的第一冷却腔232、第一进口231、第一出口233，第一进口231和第一出口233均与第一冷却腔232连通。当所述第一进口231接入冷却介质后，
冷却介质依次经由所述第一进口231、所述第一冷却腔232和所述第一出口233后流出，并带走所述控温本体21的部分热量，对控温本体21进行冷却，进而对抛光件冷却，使得抛光件收缩。
88.其中，对于第一冷却腔232的形状以及冷却介质的具体类型不作具体限定，只要在冷却介质经由第一冷却腔232后可以均匀地带走控温部2的热量即可。例如，冷却介质可以是液体、气体和气液混合物中的任何一种或几种组合。
89.本实施例中，该表面形貌平整化设备还包括：第一测温模块，第一测温模块用于测量所述控温部2的温度，第一测温模块结合加热装置22和第一冷却装置23可实现对控温部2的温度的精准切换，使抛光件4的温度进行周期性的变化，进而使得抛光件4进行周期性地膨胀或收缩，与静电夹盘的待抛光面之间周期性地产生相对位移，利用所述抛光面42对静电夹盘的待抛光面进行抛光。
90.具体地，第一测温模块可以是布置于抛光件4的温度传感器阵列，温度传感器阵列可以是集成在抛光件4上的无线传输阵列，也可以是后期加工并贴附于抛光件4表面的有线传感器阵列。进一步地，第一测温模块也可以是布置于抛光件4的单个温度传感器，相对于昂贵的温度传感器阵列，采用单个温度传感器的方式成本更低。
91.本实施例中，当抛光件4的抛光面42对静电夹盘的待抛光面进行抛光时，抛光件4的抛光面42与静电夹盘的待抛光面相接触，且抛光件4受到方向为自抛光件4指向静电夹盘的力，该抛光件4受到的方向为自抛光件4至静电夹盘的力可以保证抛光件4与静电夹盘的相对位置固定，提升抛光件4的抛光面42对静电夹盘的待抛光面的抛光效果。
92.具体地，抛光件4受到的方向为自抛光件4至静电夹盘的力可以由多种方式产生。例如：在所述静电夹盘内设置电极14，电极14接入直流电源后，产生静电吸力，实现静电夹盘对抛光件4的吸附固定，使抛光件4的抛光面42与静电夹盘的待抛光面紧密接触。或者，当静电夹盘设置于控温部2的下侧时，利用控温部2的自重将抛光件4压至静电夹盘与控温部2之间，并使抛光件4的抛光面42与静电夹盘的待抛光面紧密接触。或者，当静电夹盘设置于控温部2的上侧时，利用静电夹盘的自重将抛光件4压至静电夹盘与控温部2之间，并使抛光件4的抛光面42与静电夹盘的待抛光面紧密接触。或者，利用驱动装置6(驱动装置6外套设有波纹管)作用于静电夹盘和/或控温部2，以使静电夹盘和控温部2紧紧地夹住抛光件4，使抛光件4的抛光面42与静电夹盘的待抛光面紧密接触。抛光件4受到的自抛光件4至静电夹盘方向的力也可以由其他方式产生，此处不作具体限定。
93.其中，所述控温部2接地，所述静电夹盘内设置电极，对抛光件4进行吸附，可以获得抛光件4对于静电夹盘的陶瓷层11的最大压力，该压力的均匀性优于机械加压，使得抛光件4在膨胀或收缩时对静电夹盘的陶瓷层11的摩擦抛光更加均匀。
94.本实施例中，所述驱动装置6可以是任一现有的结构，只要能够直接或间接驱动所述控温部2和/或所述基座8移动，以使所述抛光件与所述静电夹盘的待抛光面接触或分离即可。此处不再赘述。
95.本实施例中，该表面形貌平整化设备还包括：第二冷却装置13，形成于所述静电夹盘的内部。第二冷却装置13用于在其启动后将所述静电夹盘的温度稳定在一设定温度或设定温度范围内。对于该处设定温度和设定温度范围不作具体限定，该设定温度/设定温度范围可以是静电夹盘在抛光前的初始设定温度/初始设定温度范围，也可以是其它可实施的
设定温度/设定温度范围，只要能保证在控温部2形成热冷循环时，抛光件4的抛光面42与静电夹盘的待抛光面之间可以因抛光件4的热胀冷缩而产生相对位移即可。
96.本实施例中，对于所述第二冷却装置13的结构以及所述第二冷却装置13与所述静电夹盘的位置关系不作具体限定，仅以图3所示的结构和位置关系进行举例说明。具体地，第二冷却装置13形成于所述静电夹盘的内部；所述第二冷却装置13包括第二冷却腔132、第二进口131和第二出口133，第二进口131和第二出口133均与第二冷却腔132连通。当所述第二进口131接入冷却介质后，冷却介质依次经由所述第二进口131、所述第二冷却腔132和所述第二出口133后流出，并带走所述静电夹盘的部分热量。
97.本实施例中，对于第二冷却腔132的形状以及冷却介质的具体类型不作具体限定，只要在冷却介质经由第二冷却腔132后可以均匀地带走静电夹盘的热量即可。例如，冷却介质可以是液体、气体和气液混合物中的任何一种。
98.本实施例中，该表面形貌平整化设备还包括：第二测温模块，第二测温模块用于测量所述静电夹盘的待抛光面的温度。第二测温模块配合第二冷却装置13，可实现对所述静电夹盘的待抛光面的温度进行精准控制。
99.其中，第二测温模块可以是布置于静电夹盘的温度传感器阵列，温度传感器阵列可以是集成在静电夹盘上的无线传输阵列，也可以是后期加工并贴附于静电夹盘表面的有线传感器阵列。进一步地，第二测温模块也可以是布置于静电夹盘的单个温度传感器，相对于昂贵的温度传感器阵列，采用单个温度传感器的方式成本更低。
100.在对静电夹盘的待抛光面进行抛光的过程中，通过第二测温模块和第二冷却装置13将静电夹盘的待抛光面控制在一设定温度或设定温度范围内，避免静电夹盘因控温部2的温度变化而发生温度变化，进而导致静电夹盘发生膨胀或收缩，影响对静电夹盘的抛光效果。
101.图3实施例中，表面形貌平整化设备不包括处理腔，图4实施例中，表面形貌平整化设备包括处理腔5。
102.图5为本发明实施例中另一表面形貌平整化设备的结构示意图。
103.请参阅图5，静电夹盘放置在承载台28的承载面上；驱动装置7安装在承载台28上，驱动装置7可以是任一现有的结构，此处不再赘述；控温部2相对于处理腔5的位置可以是固定的，具体可通过与处理腔5一体成型的方式实现。
104.所述静电夹盘包括基座8和位于基座8上方的陶瓷层1，利用抛光件4的抛光面42对陶瓷层1的表面进行抛光时，启动加热装置22，将控温部2加热至设定温度，启动驱动装置7，移动抛光件4至其非抛光面41与控温部2接触，抛光件4的抛光面42在受热膨胀的过程中对静电夹盘进行抛光；再次启动驱动装置7，移动承载台28至抛光件4的非抛光面41与控温部2分离，通过基座内的第二冷却装置(图5中未示出)使静电夹盘的温度降低，进而使抛光件4的温度降低，抛光件4的抛光面42在膨胀收缩的过程中再次对静电夹盘进行抛光；重复上述的步骤，直至所述静电夹盘的表面形貌平整度达到设定要求。
105.在本实施例中，表面形貌平整化设备还包括：处理腔5，所述静电夹盘位于所述处理腔5内，所述控温部2与静电夹盘相对设置；进气装置52，用于向处理腔5内输送气体；真空泵，用于使处理腔5内为真空环境。
106.所述进气装置52用于向处理腔5内输送气体，气体包括：氮气或者空气中的至少一
种。所述静电夹盘内设置电极，所述电极与直流电源相连，所述气体输送至抛光件4的表面能够带走感应出的电荷，从而使抛光件4能够被静电吸附，有利于抛光件4对静电夹盘进行抛光。
107.图6为本发明实施例中另一表面形貌平整化设备的结构示意图。
108.请参阅图6，该实施例中的控温部9采用红外线辐射源91对抛光件4进行加热，并增加了可移动至所述抛光件4与所述红外线辐射源91之间的隔板92。该隔板92除了可以隔离所述抛光件4与所述红外线辐射源91之间的红外线，该隔板92还可以接地，以保证静电夹盘可以在其内的电极与直流电源连接后将抛光件4吸附固定。所述静电夹盘包括基座8和位于基座8上方的陶瓷层1，所述静电夹盘支撑在所述承载台28上。
109.当所述隔板92移动至所述抛光件4与所述红外线辐射源91之间后，所述隔板92隔离所述抛光件4与所述红外线辐射源91之间的红外线，此时所述抛光件不被红外线辐射源91加热，所述静电夹盘内设置第二冷却装置13，使静电夹盘的温度降低，进而使抛光件4的温度降低；当所述隔板92移走，不设置在抛光件4与红外线辐射源91之间，所述红外线辐射源91的红外线可以到达抛光件的表面，用于对抛光件进行加热，所述抛光件受热膨胀。所述抛光件不断在膨胀和收缩状态来回切换，从而实现对静电夹盘表面的抛光。
110.在一种实施例中，表面形貌平整化设备包括：处理腔5，所述静电夹盘位于所述处理腔5内，所述控温部2与静电夹盘相对设置；进气装置52，用于向处理腔5内输送气体；真空泵，用于使处理腔5内为真空环境。
111.所述进气装置52用于向处理腔5内输送气体，气体包括：氮气或者空气中的至少一种。所述静电夹盘内设置电极，所述电极与直流电源相连，所述气体输送至抛光件4的表面能够带走感应出的电荷，从而使抛光件4能够被静电吸附，有利于抛光件4对静电夹盘进行抛光。
112.在另一种实施例中，表面形貌平整化设备不包括：处理腔5，所述隔板92接地，所述静电夹盘内设置电极，所述电极与直流电源相连，使抛光件被吸附，有利于抛光件对静电夹盘表面进行抛光。
113.在另一实施例中，表面形貌平整化设备不包括隔板，通过反复开启关闭所述红外辐射源，在所述抛光件形成所述热冷循环，以对静电夹盘的表面进行抛光。
114.上述处理腔5由多个壁(如侧壁、顶壁和底壁)围合而成，该处理腔5通常可呈圆柱形，处理腔5的侧壁可垂直于顶壁与底壁，所述静电夹盘、所述控温部2和所述抛光件4设于所述处理腔5内，处理腔5为静电夹盘、控温部2、抛光件4等提供较为封闭的环境，设置有处理腔5的表面形貌平整化设备可以使抛光件4的热胀冷缩过程不受外界环境的影响，也便于工作人员检测和直接控制处理腔5的内部环境。该“内部环境”是一个集合概念，该“内部环境”中包括了多种具体的内部环境，例如真空度、温度、光照强度、空气成分等等。
115.另外，该表面形貌平整化设备还包括：抽真空装置51，抽真空装置51用于调节所述处理腔5内的真空度，在使用本实施例中的表面形貌平整化设备时，通过抽真空装置51将处理腔5的内部抽至真空，并至少达到粗真空的真空度要求，其作用至少包括以下几点：1、除去处理腔5内多余的气体；2、除去处理腔5内多余的水分；3、绝缘，保证电极14通电后的安全性。对应地，导热脂3为真空导热脂，真空导热脂可以保证在处理腔5抽至真空后，控温部2与抛光件4之间仍具有良好的热传导。
116.在上述的各实施例中，所述抛光件4的硬度大于或等于所述静电夹盘的陶瓷层11的硬度，进而保证抛光件4的抛光面42可以对静电夹盘的待抛光面进行有效地抛光。具体地，所述静电夹盘是由含有掺杂元素的氧化铝粉末烧结成型，所述掺杂元素包括：镁、硅或钛中的至少一种；所述抛光件4的材料包括：半导体材料或者金属材料。
117.本实施例还提供了一种提高静电夹盘表面形貌平整化的方法，请参考图7，该方法包括：
118.步骤s1、提供如上述的表面形貌平整化设备；
119.步骤s2、通过控制所述控温部控制抛光件形成热冷循环，使抛光件膨胀或收缩，以对静电夹盘的待抛光面进行抛光。
120.本实施例中的所述抛光件上的热冷循环可以由多种方式形成，具体以下述的三种方式进行举例说明：
121.(1)请参阅图3或图4，反复切换所述加热装置22和所述第一冷却装置23形成热冷循环，使抛光件4周期性的膨胀或收缩，与静电夹盘的待抛光面之间周期性地产生相对位移，利用所述抛光面42对静电夹盘的待抛光面进行抛光；
122.(2)请参阅图5，控温部2的温度保持不变，通过驱动装置7驱动承载台28，使抛光件4的非抛光面与控温部2接触，此时抛光件4受热膨胀；然后通过驱动装置7驱动承载台28，使抛光件4的非抛光面与控温部2分开，打开进气装置52，此时抛光件4冷却收缩；重复上述步骤，使抛光件4周期性的膨胀或收缩，与静电夹盘的待抛光面之间周期性地产生相对位移，利用所述抛光面42对静电夹盘的待抛光面进行抛光；
123.(3)请参阅图6，红外线辐射源对抛光件4进行加热，此时抛光件4受热膨胀；然后移动隔板92至红外线辐射源与抛光件4之间，打开进气装置52，此时抛光件4受冷收缩；重复上述步骤，使抛光件4周期性的膨胀或收缩，与静电夹盘的待抛光面之间周期性地产生相对位移，利用所述抛光面42对静电夹盘的待抛光面进行抛光。
124.具体地，可通过手动或电力驱动的方式切换所述加热装置22和所述第一冷却装置23，此处不作具体限定。
125.本实施例中，该方法还包括：
126.步骤s3、控制所述静电夹盘的待抛光面的温度，以使所述静电夹盘的待抛光面始终维持在设定温度范围之内，避免静电夹盘在与抛光件4接触后，静电夹盘的温度变化至与抛光件4的温度一致。
127.具体地，通过所述第二进口131接入冷却介质，冷却介质依次经由所述第二进口131、所述第二冷却腔132和所述第二出口133后流出，并带走所述静电夹盘的部分热量，并配合第二冷却装置13，实现对所述静电夹盘的待抛光面的温度的精准控制。
128.具体地，所述静电夹盘的待抛光面的设定温度范围为-10℃～80℃。
129.本实施例中，通过控制所述加热装置22和所述第一冷却装置23来调节所述控温部2的温度，进而使所述抛光件4的温度发生变化，具体包括：
130.降温步骤：控制所述第一冷却装置23，持续第一设定时间；
131.升温步骤：控制所述加热装置22，持续第二设定时间；
132.交替降温步骤和升温步骤多次，直至所述静电夹盘的表面形貌平整度达到设定要求；
133.其中，所述降温步骤和升温步骤形成一个热冷循环。
134.具体地，所述热冷循环的温度范围为：-10℃～150℃。
135.具体地，所述第一设定时间和/或第二设定时间在10s～30s之间。
136.本实施例中，所述静电夹盘的抛光度通过与所述静电夹盘相接触的抛光件4的温度变化曲线来表征。
137.本实施例中，在相邻的两个冷热周期之间，还包括：
138.步骤s201、通过与所述静电夹盘相接触的抛光件4的温度变化曲线来判断所述静电夹盘的抛光度是否达到设定要求；
139.若所述静电夹盘的抛光度未达到设定要求，则在下一个相邻的两个冷热周期之间重复步骤s201。
140.本实施例中，所述步骤s201具体包括：
141.关闭所述加热装置22和所述第一冷却装置23；
142.调节所述抛光件4与所述静电夹盘的相对位置，以使所述抛光件4与所述静电夹盘的待抛光面相接触；
143.持续记录所述抛光件4的温度变化曲线，并与目标曲线进行对比，以确定所述抛光件4是否达到设定要求。
144.综上所述，本发明具有以下优点：
145.本实施例通过反复切换所述加热装置22和所述第一冷却装置23使控温部2形成热冷循环，进而使通过真空导热胶与控温部2接触的抛光件4膨胀或收缩，以使抛光件4的抛光面42对静电夹盘的待抛光面进行抛光。
146.本实施例通过静电夹盘对抛光件4进行吸附，可以获得抛光件4对于静电夹盘的陶瓷层的最大压力，该压力的均匀性优于机械加压，使得膨胀或收缩的晶圆对静电夹盘的陶瓷层的摩擦抛光更加均匀。
147.本实施例通过第二冷却装置13对静电夹盘的待抛光面进行冷却，使静电夹盘的待抛光面的温度不随抛光件4的温度变化而变化，使得抛光件4与静电夹盘之间存在可控温度差，大大提高抛光效果的稳定性。
148.尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限定。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。