CN101688295A - 具有分离电极的静电卡盘 - Google Patents

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Abstract

一种静电夹持装置及一种减少对耦接至静电夹持装置的工件造成污染的方法。根据一实施例，耦接工件的静电夹持装置包括位于本体的表面上的用以接触工件的浮雕部，以及位于所述本体内的至少两个电极，其中至少两个电极被所述浮雕部下方的分离部分开。

Description

具有分离电极的静电卡盘
技术领域
本发明涉及集成电路处理，特别涉及耦接工件的静电夹持装置以及在耦接中降低工件污染的方法。
背景技术
在集成电路处理系统中，静电卡盘广泛用于支撑/固持晶片，以进行例如离子注入等处理。静电卡盘包括卡盘本体，卡盘本体内具有至少一个电极。当电压施加于电极上时，会在邻近卡盘本体的表面产生电场，使得晶片可被夹持至表面以被保持。此表面可包括有称为台面(mesa)的浮雕部，以支撑晶片并减少与晶片的物理接触。
在夹持中，被夹持的晶片的背面与静电卡盘的卡盘表面(例如台面)进行物理接触。此种接触可能造成微粒，而微粒可能会污染晶片以及晶片处理室，这些微粒被称为背面微粒(backside particle)。一般来说，背面微粒可能会损坏由晶片制造的装置，并降低其良率。
发明内容
从第一方面来看，本发明提供一种耦接工件的静电夹持装置，所述静电夹持装置包括浮雕部(embossment portion)以及至少两个电极，所述浮雕部位于所述本体的表面上且用以接触所述工件，所述电极位于所述本体内。所述至少两个电极被所述浮雕部下方的分离部分开。
从第二方面来看，本发明提供一种耦接工件的静电夹持装置，所述静电夹持装置包括浮雕部以及至少两个电极，所述浮雕部位于本体的表面上且用以接触所述工件，所述电极位于所述本体内。所述至少两个电极配置成当电压施加至所述至少两个电极时，由所述两个电极产生的邻近所述浮雕部的电场与所述本体的所述表面实质上平行。
从第三方面来看，本发明提供一种减少造成工件污染的方法，其中所述工件由静电卡盘支撑，所述方法包括产生电场，所述电场实质上与所述静电卡盘的表面平行，所述电场邻近所述静电卡盘的浮雕部。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
依据如下附图，对具体实施方式进行详细描述，其中，相同的名称表示相同的元件：
图1显示本发明一实施例的静电夹持装置的平面示意图。
图2显示图1的本发明一实施例的静电夹持装置的横截面示意图。
图3显示本发明另一实施例的静电夹持装置的平面示意图。
注意，本揭示案的附图并未按照比例。附图仅意欲描绘本揭示案的典型形态，且因此不应被认为限制本揭示案的范畴。在各附图中相同数字表示相同元件。
具体实施方式
下面的描述是针对背面微粒主要位于晶片接触静电卡盘的台面的位置周围来进行说明。在下面的描述中，降低背面微粒对工件的污染是通过产生实质上与卡盘本体之表面平行的电场来达成，所述卡盘本体邻近所述表面上的浮雕部。可采用任何方法来产生这种表面平行的电场，因此，本发明包括上述的任何方法。例如，图1绘示根据本发明实施例的静电夹持装置(夹持装置)10的平面图。图2绘示图1的静电夹持装置10的横截面图。
如图1与图2，夹持装置10包括具有本体表面14的本体12。本体表面14(后称表面)上具有浮雕部(又称浮雕，例如台面)16。浮雕16可接触耦接至夹持装置10的工件30(图2虚线所示)。至少两个电极18位于本体12内的表面14下方的层内。根据本实施例，至少两个电极，例如18a及18b，被分离部20分开，分离部20例如是位于浮雕16下方的沟部。分离部20的一部分位于浮雕16的正下方。如此一来，如图2所示，没有电极位于浮雕16正下方。
根据一实施例，如图1所示，分离部20包括至少一第一部分22及至少一第二部分24，第一部分22位于浮雕16正下方，第二部分24自第一部分22沿各电极18(即，被分离部20分开的两个电极18)，例如，沿电极18a及18b延伸。换句话说，第二部分24位于浮雕16下方，但不是正下方。
根据一实施例，如图1所示，第一部分22覆盖一个平面区域，此平面区域包围浮雕16所覆盖的平面区域。即，若浮雕16突出成与分离部20位于同一个平面，则浮雕16所占的平面区域将完全位于第一部分22的平面区域内。因此，如图2所示，在X轴上，电极18a与18b之间且实质上位于浮雕16正下方的距离26大于浮雕16的平面尺寸28。较佳的是，第一部分22的平面区域仅稍微大于浮雕16的平面区域，两者之间例如是差距小于10％。
根据一实施例，第一部分22的平面形状实质上类似于但大于浮雕16的平面形状。图1中浮雕16及第一部分22皆为椭圆/圆形平面形状。然而，本发明并不限定浮雕16及/或第一部分22具有特定形状。以同样在Z轴上的高度为例，第一部分22的高度近似于浮雕16的高度25的二倍。然而，本发明不限于此，第一部分22的高度23与浮雕16的高度可以是其他倍数关系。上述的“高度”是指在垂直于静电卡盘10的表面14的Z轴上的高度。
根据一实施例，如图1所示，将电极18a及18b分离的第二部分24，在X轴上的宽度窄于第一部分22。因此，至少两个电极18a及18b其中之一包括凹陷部29，凹陷部29实质上位于对应浮雕16正下方。因此，实质上位于浮雕16正下方的电极18a与18b之间的距离26大于位于其他位置的电极18a与18b之间的距离27，举例来说，其他位置可以是凹陷部29以外的位置。
根据另一实施例，如图3所示，静电夹持装置110包括第二部分124，在电极118a与118b被分离的X轴上，第二部分124实质上与第一部分122一样宽。
若多个浮雕16位于同一线上，如图1所示，位于多个浮雕16正下方的第一部分22会与相邻的第一部分22连接同一个第二部分24。因此，分离部20包括多个第一部分22及多个第二部分24，沿对应电极18a与18b的线上，第一部分22及第二部分24相互连接。
如图1及图3，根据一实施例，在第一部分22/122周围，二相邻的电极，例如18a/118a及18b/118b，实质上相互平行。凹陷部29的设置并不会影响电极18a与18b之间的平行位置关系。图1及图3中，电极18a/118a及18b/118b在Y轴上相互平行，但本发明不限于此。换句话说，电极的配置不限于图1及图3。
根据一实施例，二相邻而被分离部20隔开的电极18，例如18a与18b，连接至电压源的不同极(图1及图3中以“+”及“-”表示。)。因此，当夹持电压施加至电极18a与18b时，会产生邻近浮雕16的电场，此电场实质上与本体12的表面14平行。可采用任何形式的夹持电压，这些形式的电压皆为本发明所涵盖。例如，夹持电压可为直流电压或交流电压。较佳的是，根据一实施例，夹持电压为双极性方波电压(Bipolar square wave)，其具有至少1000伏的峰间幅值(peak-to-peak amplitude)，且频率在近似30至近似300赫兹的范围内。因此，图1及3中的“+”及“-”并非用以限制电极18的极性，其仅表示相邻的电极18，例如电极18a与18b，连接至夹持电压的不同极上。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (22)

1、一种静电夹持装置，用于耦接工件，所述静电夹持装置包括：
浮雕部，位于一本体的一表面上，用以接触工件；以及
至少两个电极，位于所述本体内；
其中所述至少两个电极被所述浮雕部下方的分离部分开。
2、根据权利要求1所述的静电夹持装置，其中所述分离部包括第一部分及第二部分，所述第一部分实质上位于所述浮雕部正下方，所述第二部分自所述第一部分沿所述至少两个电极延伸。
3、根据权利要求2所述的静电夹持装置，其中所述第一部分覆盖平面区域，所述平面区域围绕被所述浮雕部覆盖的平面区域。
4、根据权利要求2所述的静电夹持装置，其中所述第一部分的平面形状实质上类似于且大于所述浮雕部的平面形状。
5、根据权利要求2所述的静电夹持装置，其中所述第一部分的高度为所述浮雕部的高度的二倍。
6、根据权利要求2所述的静电夹持装置，其中在所述至少两个电极被分开的轴上，所述第二部分窄于所述第一部分。
7、根据权利要求2所述的静电夹持装置，其中在所述至少两个电极被分开的轴上，所述第二部分实质上与所述第一部分一样宽。
8、根据权利要求2所述的静电夹持装置，还包括排列成直线的多个浮雕部，其中实质上位于所述多个浮雕部正下方的每一第一部分与相邻的第一部分连接同一个第二部分。
9、根据权利要求2所述的静电夹持装置，其中与所述分离部的所述第一部分相邻的所述至少两个电极实质上相互平行。
10、根据权利要求1所述的静电夹持装置，其中当电压施加至所述两个电极时，邻近所述浮雕部的电场实质上与所述本体的所述表面平行。
11、根据权利要求10所述的静电夹持装置，其中所述电压是直流电压或交流电压。
12、根据权利要求1所述的静电夹持装置，其中所述分离部包括位于所述本体内的沟部。
13、一种静电夹持装置，用于耦接工件，所述静电夹持装置包括：
浮雕部，位于一本体的一表面上，用以接触所述工件；以及
至少两个电极，位于所述本体内；
其中所述至少两个电极配置成当电压施加至所述至少两个电极时，由所述至少两个电极产生的电场与所述本体的所述表面实质上平行，其中所述电场邻近于所述浮雕部。
14、根据权利要求13所述的静电夹持装置，其中所述至少两个电极在一位置周围实质上相互平行，所述位置实质上位于所述浮雕部正下方。
15、根据权利要求13所述的静电夹持装置，其中所述两个电极被分离部分开。
16、根据权利要求15所述的静电夹持装置，其中，在同一轴上，在一位置上，所述至少两个电极之间的距离大于所述浮雕部的平面尺寸，所述位置实质上位于所述浮雕部正下方。
17、根据权利要求16所述的静电夹持装置，其中所述至少两个电极的至少其中之一包括凹陷部，所述凹陷部实质上位于所述浮雕部的正下方，使得所述两个电极之间在所述位置的距离大于所述至少两个电极之间在另一位置的距离，所述位置实质上位于所述浮雕部正下方。
18、根据权利要求15所述的静电夹持装置，其中所述至少两个电极被所述本体内的沟部分开。
19、一种减少对工件造成污染的方法，其中所述工件由静电卡盘支撑，所述方法包括：
产生电场，所述电场实质上与所述静电卡盘的表面平行，所述电场邻近所述静电卡盘的表面上的浮雕部。
20、根据权利要求19所述的方法，其中所述表面平行电场是通过施加电压至被分离部分开的两个电极而产生，所述分离部覆盖大于所述浮雕部的平面区域，所述平面区域实质上位于所述浮雕部正下方。
21、根据权利要求20所述的方法，其中所述电压是直流电压或交流电压。
22、根据权利要求20所述的方法，其中所述分离部是沟部，所述沟部的高度为所述浮雕部高度的二倍。
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