CN102246288A - 具有顺服涂层的静电夹盘 - Google Patents

具有顺服涂层的静电夹盘 Download PDF

Info

Publication number
CN102246288A
CN102246288A CN2009801494010A CN200980149401A CN102246288A CN 102246288 A CN102246288 A CN 102246288A CN 2009801494010 A CN2009801494010 A CN 2009801494010A CN 200980149401 A CN200980149401 A CN 200980149401A CN 102246288 A CN102246288 A CN 102246288A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
electrostatic chuck
substrate
obey
ceramic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2009801494010A
Other languages
English (en)
Inventor
阿施文·普鲁黑特
威廉·D·李
马文·拉封丹
理查德·泽祖特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Axcelis Technologies Inc
Original Assignee
Axcelis Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Axcelis Technologies Inc filed Critical Axcelis Technologies Inc
Publication of CN102246288A publication Critical patent/CN102246288A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/15—Devices for holding work using magnetic or electric force acting directly on the work
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00—Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本发明针对静电夹盘(ESC)，其具有以
Figure DDA0000067159770000011
形成的顺服层；以及针对用于形成ESC的夹箝板的方法。该ESC包括具有低摩擦表面的顺服层，以减少或消除由于热膨胀所产生的颗粒。该方法包括形成用于基板的夹箝元件，其包括陶瓷材料和陶瓷表面，以及以包括有机硅化物或
Figure DDA0000067159770000012
的顺服层来涂覆陶瓷表面。

Description

具有顺服涂层的静电夹盘
技术领域
本发明大体涉及半导体处理系统，具体涉及制造静电夹盘的设备和方法，该静电夹盘用于夹箝基板和传导相关联的热能。
背景技术
在制造现代的微电子器件中，硅晶片的处理是司空见惯。此种处理(包括等离子体处理和离子注入)可能是在低压下进行，其中RF或微波等离子体或者高能粒子束传递至晶片，从而在处理期间在晶片处产生高温。然而，此种高温可以对晶片造成有害的影响。
半导体处理中的晶片温度控制已经利用静电夹盘(electrostatic chuck，ESC)一段时间了。典型的单极ESC示出在图1中，其中ESC 10藉由静电力来握持晶片20于定位。晶片20藉由绝缘层40而与电极30分开。电压(例如，示范成“+”)由电压源50施加于电极30。施加于电极30的电压在晶片20处产生静电场(例如，示范成“-”)，其在晶片20上感应出等量但相反的电荷(例如，示范成“+”)。晶片20上的静电场在晶片20和ESC 10之间产生静电力。因此，静电力握持晶片20抵靠着绝缘层40。
晶片20的冷却可以经由晶片20和绝缘层40的接触表面60之间的接触传导而发生，其中绝缘层可以由冷却水来冷却。传统上，晶片20的冷却一般随着施加于ESC的电压而增加。然而，显著的高电压可以对晶片造成有害的影响(例如是产生颗粒的原因)，并且随着失效率增加，可能进一步引发昂贵的电力供应和消耗方面的考量。
在真空环境中，传统的ESC利用晶片20和绝缘层40之间的冷却气体，其中绝缘层40的接触表面60包括让冷却气体停留的区域。然而，以精确度以及晶片处理期间由陶瓷层引起的潜在颗粒考量来看，传统上机械加工陶瓷构成的绝缘层40典型而言具有几个缺点。
夹箝电极30与晶片20之间的绝缘层40厚度影响局部夹箝力，因此影响整个晶片上的热均匀性。然而，传统的制造方法对此方面提供的控制很差。绝缘层40的不均匀性以及夹箝10和晶片20之间物理间隙的不均匀性在夹箝压力中产生可能很大的空间变化，让精确温度控制变得困难。模型和测量显示：传统上，平均间隙宽度典型而言会依据表面和夹箝状况而变化。这种整个晶片上较大且不可控制的间隙宽度典型而言导致整个晶片上较低的冷却能力和不均匀的温度。
当使用ESC时，整个晶片背面可以紧紧握持于ESC表面。当二个坚硬表面以此方式握持在一起时，由于压碎表面的微型特征，产生了颗粒。因而，ESC和晶片的表面之间的界面变成产生颗粒的来源。
因此，本技术领域需要一种静电夹盘，其提供的夹箝表面可操作来显著限制晶片处理期间的颗粒污染。
发明内容
以下提出本发明的精简综述，以便提供对本发明某些方面的基本了解。此综述并非本发明的广泛概观。它不是要识别本发明的关键元件，也不是要限制本发明的范围。其目的是要以简化形式来提出本发明的某些概念，以作为稍后提出之更详细叙述的序曲。
本发明大体上针对用于形成静电夹盘(ESC)的夹箝板的设备和方法，静电夹盘(ESC)用于加热或冷却半导体基板。可以在ESC上涂覆顺服层，以提供减小的摩擦系数，从而实质上减少或消除ESC和基板(例如半导体晶片)背面之间的热膨胀所产生的颗粒。顺服层的表面构形可加以图案化，并且也可以顺服于ESC的陶瓷的表面构形。顺服层可以包括任何柔软、易挠而有弹性的材料，例如有机硅化物、含氟聚合物和/或
Figure BDA0000067159750000021
为了完成前述和相关方面，本发明包括之后完整描述的以及权利要求所特别指出的特征。以下叙述和所附图式则详细列出了本发明特定的范例性实施例。然而，这些实施例只是指出本发明原理可以采用的各式各样方式的一些而已。从本发明以下详细描述和配合图式，本发明的其他目的、优点、新颖特征将会变得明显。
附图说明
图1是范例性现有技术静电夹盘的部分截面图。
图2是根据本发明一范例性方面的静电夹盘的部分截面图。
图3是根据本发明一范例性方面的范例性夹箝板的平面图。
图4是根据本发明一方面的范例性突出物的部分截面图。
图5是根据本发明一范例性方面的范例性夹箝板的部分截面图。
图6是示范根据本发明的形成基于半导体的静电夹盘的范例性方法的流程图。
具体实施方式
本发明针对静电夹盘(ESC，例如多极ESC)和形成夹箝板的相关联的方法，其并入了多个发明特征。具体地，本发明的静电夹盘通过减小的摩擦系数减少颗粒的产生，并提高均匀冷却晶片基板的能力。由此，本发明现在将参考图式来描述，其中全篇使用类似的参考数字来指称类似的构件。应该理解这些方面的叙述仅仅是示范性的，而不应以限制性意味来看待。在以下叙述中，为了解释起见，列出了许多特定的细节以便提供对本发明的彻底了解。然而，本领域技术人员显然知道没有这些特定细节也可以实施本发明。
本公开所克服的一项挑战是达到减小ESC的表面的摩擦，而同时允许ESC具有多极和/或单极夹盘(例如其中整个ESC就是一个电极)。ESC表面可以涂覆柔软的/顺服的材料，例如
Figure BDA0000067159750000031
如此可以消除来自热膨胀的摩擦效应。ESC表面上的该涂覆可以是在ESC上的顺服层，以提供晶片背面所接触的、实质不粘或低摩擦的表面。
本公开所克服的另一项挑战是实现静电夹盘(ESC)，其在基板(例如硅晶片)和与ESC相关联的半导体夹箝板之间展现显著的空间均匀的热传递系数(heat transfer coefficient，HTC)。实现显著均匀HTC的一种方法是利用基板和夹箝板之间的热接触传导，其中施加于夹箝板的电压一般决定了基板和夹箝板之间的接触力的大小。然而，HTC的均匀性典型而言依赖于接触压力的均匀性。
维持均匀HTC的一种方法是提供均匀的夹箝表面。然而，固体的夹箝表面一般需要在整个基板上的大的接触压力，因此需要大量电力施加于ESC，以便达到显著的高HTC。依据本发明，移除一部份的夹箝表面则允许减少电力，同时减少晶片上的力。举例而言，移除夹箝板表面的一部分面积，其中剩余的部分一般定义让基板停留于其上的多个突出物。依据本公开的一方面，利用了夹箝板的接触表面积和基板表面积之间的面积比例，其中可以经由多个突出物来进行最大化的热传递，同时对基板的应力减到最少。
图2是静电夹盘100的框图，并且示范了根据本公开某些方面的相关系统230。根据本发明一范例性方面，用于控制静电夹盘100的系统230可以包括控制器235，其操作上耦合于电压供应器240。控制器235可操作为控制电压供应器240，以控制供应至ESC 100的极131A、131B的电压V，其中由于电压感应的静电力，电压V正比于基板105所受到的夹箝力的大小。根据一范例，控制器235可以通过增加或减少电压V而进一步控制ESC 100的接触热传递系数(HTC)的大小，因此静电力和夹箝力分别增加或减少。根据上述范例，控制施加于图2静电夹盘100的电压V则有利地控制了经由夹箝板的热传导的量。在低接触压力下，虽然基板105仍被夹箝或固定，但是基板105和静电夹盘100之间仅转移最少量的热能，其中夹盘的热部分实质上是“关闭的”(off)。当较大的电压V(例如大约100伏特)施加于ESC 100时，基板105和夹箝板110之间的接触压力便实质上增加，从而快速增加基板105和夹箝板110之间的HTC，所以有效地将夹盘的热部分“开启”(on)以加热或冷却基板。
在该范例中，控制器235可以操作为通过快速控制施加于ESC 100的电压V来控制接触压力，从而允许ESC快速改变状态(例如从加热状态变成冷却状态)。举例而言，控制器235可以进一步操作以反馈来自与ESC 100相关联的温度传感器245的晶片温度数据T，其中可以控制电压供应器240成闭环反馈布置。备选地，当达到预定温度时，控制器235操作成大体上限制基板105和ESC 100之间的HTC。
根据另一范例性方面，图2的系统230可以进一步包括一或多个阀250A～250C，其中该一或多个阀可操作为选择性地允许一个或多个真空泵255将冷却气体260以各式各样的模式泵动经过静电夹盘100，以用于基板105和ESC之间的气体热传导。举例而言，一个或多个阀250A～250C包括一个或多个自动阀(例如阔250A)，例如快速动作的螺线管阀(solenoid valve)或提动阀(poppet valve)。
根据另一范例性方面，控制器235可以操作上耦合于一个或多个真空泵255A～255B、气体供应器265、电压供应器240、一个或多个阀250A～250C。在本范例中控制施加于静电夹盘100的真空则有利地控制经由冷却气体的热传递导量。因而控制背面压力的阀250A允许静电夹盘100快速改变状态(例如从加热状态变成冷却状态)。控制器235因而可进一步操作为经由控制一个或多个自动阀250来控制基板105和静电夹盘100之间的气体压力。
在另一实施例中，以放大的部分截面图来看，顺服层106示出为沉积在ESC 100上。顺服层106被放大而未依比例来显示，以便于了解其结构和操作。顺服层106可以涂覆于ESC 100上，并且可以包括任何柔软/顺服的弹性表面，以减少在上面夹箝半导体基板时的背面颗粒。在一实施例中，顺服层106可以包括柔软的顺服材料，例如有机硅化物，并且厚度可以是从大约1微米到大约5微米，譬如1微米。厚度可以根据在ESC 100上夹箝基板105所需夹箝力而预定。举例而言，随着厚度增加或减少，静电力也可以依据顺服层106的电阻率而增加或减少。
在另一实施例中，顺服层106可以包括任何柔软的、易挠的弹性材料，例如有机硅化物。在另一实施例中，顺服层106可以包括(NxEdge的产品)以提供易挠的表面。顺服层106可操作为减少夹箝半导体晶片或基板时的背面颗粒。在另一实施例中，顺服层106可以包括含氟聚合物(例如PTFE、类似PTFE的涂覆)，例如对ESC 100涂覆顺服层106，则ESC 100的表面可以展现减小的摩擦系数，所以可以消除或减少夹箝所产生的颗粒和热膨胀造成的摩擦效应。
再者，顺服层106可以包括实质上不粘的或低摩擦/低黏附的夹箝表面，基板背面可以接触在该夹箝表面上。在一实施例中，夹箝表面可以是实质平坦的，如图2所示。顺服层106可以顺服于ESC 100的表面，因此覆盖ESC 100的适合夹箝基板105的各式各样表面构形(topography)。举例而言，ESC 100可以包括提供表面特征的陶瓷元件，该表面特征例如是岛状突出物、纤维状图案、或者任何适合接触基板105的表面构形。
在另一实施例中，顺服层106可被成形以提供相对于ESC 100表面而言非共平面的表面。顺服层可以是易挠而有弹性的，使得用于接触基板105的各式各样的特征可以成形于其中。举例而言，成形出岛状突出物、纤维状图案或任何适合接触基板105的表面构形。
移除一部分表面以提供非共平面的夹箝表面(通过成形顺服层或成形要涂覆顺服层以顺服于其上的陶瓷表面)，则减少了顺服层的背面颗粒。此外，因为减少与晶片背面接触的面积而会典型地减少冷却，但是此典型而言也可以改善晶片背后的气体分布和冷却均匀性。
现在参见图3，示出了一实施例，其中多个突出物140包括已形成于ESC夹箝板110顶表面117上之多个实质圆柱形或矩形的岛状物147。多个突出物140可操作为大体上接触图2所示基板105的底表面，从而定义了突出物接触面积。虽然从夹箝板110的顶表面117延伸的多个突出物140示出为均匀的形状且以有序的方式排列，但是也可构思多个突出物的其他排列，并且突出物的任何形状或次序或者其他此种替代方案亦落入本发明范围内。
夹箝板110举例而言包括半导体平台120，其中包括低摩擦/低黏附表面的顺服层124形成于半导体平台120的顶表面上。顺服层124可以包括含氟聚合物、有机硅化物或
Figure BDA0000067159750000061
顺服层可以是易挠的以顺服于ESC表面和/或成形以在其中提供表面特征。
图4示出了范例性突出物140，其中顺服层148大体上顺服于多个突出物140，并且具有大体上圆化的一或多个尖锐边缘146A，从而界定出突出物140的一或多个圆化的边缘146B。举例而言，在基板105相对于夹箝板110的热运动(例如热膨胀或收缩)期间，顺服层148可以提供有利的滑动特性。举例来说，基板105相对于突出物140的热运动158可以通过突出物140来在基板105上产生力F。
举例而言，顺服层148可以具有低发射性，其中在基板加热期间，从基板105朝向夹箝板110发射的热(未显示)可以从保护性涂层被反射，从而促进经由间隙中的气体传导(当利用气体传导时)而进行热传导。根据另一范例，顺服层148在夹箝板110和基板105之间提供实质顺服的界面149，其中顺服层大体上减少摩擦造成污染的可能性，该污染使夹箝板和基板105背面劣化。因为顺服层148的可挠性(pliability)，顺服层148因而允许以更均匀的方式发生膨胀。根据又一范例，顺服层148可操作为大体上允许基板105侧向滑动于夹箝板110和基板105之间的界面149上。顺服层148大体上顺服于多个突出物140，从而圆化其一或多个尖锐边缘146A，并且可以提供低摩擦/低黏附的表面以减小基板和界面149之间的摩擦系数。
现在参见图5，示出的静电夹盘500包括静电夹盘陶瓷元件510、金属元件512。静电夹盘陶瓷元件510可以由陶瓷材料所构成，举例而言如氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、钛酸钙(CaTiO3)或钛酸钡(BaTiO3)，也可以由氮化铝(AlN)所构成。例如可以通过烧结(sintering)或本领域普通技术人员所获知的其他方法，将静电夹盘电极518埋嵌于静电夹盘陶瓷元件510中。可以经由端子520施加电压至静电电极518来使静电夹盘元件510的表面带电，导致产生静电吸引，利用该静电吸引，将硅晶片516吸附于吸附表面上，即静电夹盘陶瓷元件510的上表面。此外，正在具有结合(bonded)结构514的静电夹盘的静电夹盘元件510和静电夹盘金属元件512中，可以制作孔洞524以使冷却介质522通过，冷却介质522譬如氩气(Ar气体)、氮气(N2气体)和类似者。再者，若不采用此做法或者附加于此做法，可以为金属元件512提供以另一种冷却机制，譬如水冷却机制和/或本领域普通技术人员所获知的任何其他方法。
此外，在一实施例中，涂覆或顺服层523可以提供比晶片516背面还大的表面积。例如，面积的差异可以允许气体分子在特征548(例如热沉表面的皱摺)里统计上弹跳多次。顺服层523的表面构形可被图案化，以包括表面构形，表面构形使该层523对基板的接触比例小于100％。顺服层523的表面构形也可以包括特征548，特征548包括皱摺、沟槽、微点和/或岛状突出物548以供接触，这使顺服层523相对于晶片516背面的接触比例小于100％。岛状物几何上可以是实质圆柱形和/或实质矩形，并且可以是由顺服层523形成的。
在另一实施例中，顺服层523可被成形为提供相对于陶瓷元件510的表面的非共平面的表面，例如图5所示。举例而言，顺服层523的表面构形可被成形为在其中形成各式各样的特征548，例如皱摺、岛状突出物、微点和/或纤维网状图案，以支持晶片516的背面。顺服层523可以顺服于陶瓷元件510的表面以提供特征548，并且本身也可被成形为提供各式各样的特征548，例如皱摺、沟槽、微点和/或岛状突出物548。任何适合接触晶片516背面的特征548皆设想成落入本公开的范围里。
再者，顺服层523可以包括低摩擦的夹箝表面，基板背面可以接触于夹箝表面上。在一实施例中，相对于陶瓷元件510表面所形成的表面特征548而言，夹箝表面可以是实质平坦的，并且本身内部没有任何突出物或图案，而是成形为底下的陶瓷元件510的各式各样的表面构形。举例而言，陶瓷元件510中例如沟槽、岛状突出物、微点和/或皱摺的特征548可以被涂覆顺服层523，并且以此将顺服层523成形。
在另一实施例中，特征548可以由陶瓷元件510所形成，此外上面还具有在顺服层523内成形的特征。举例而言，表面特征555的放大图550可见于图5。特征555可以由顺服层510的材料所形成，并且停留在可以由陶瓷元件510所形成的特征548上。例如，顺服层523可以包括微点，微点散布于可以由陶瓷元件510所形成的特征548上。如上所讨论，特征548可以由陶瓷元件510和/或顺服层523材料所形成，并且是任何适合接触基板以减少晶片516对ESC的接触面积(在该接触面积上可以产生颗粒)的特征。
在一实施例中，顺服层的厚度范围可以是大约1～5微米，例如，可以利用大约2微米。厚度可以是根据在ESC 500上夹箝基板所需夹箝力而预定的。随着厚度增加或减少，静电力也可以依据顺服层523的电阻率而增加或减少。
在一实施例中，顺服层523可以包括teflon或类似PTFE的涂覆。顺服层523可以包括柔软的顺服材料，例如有机硅化物或
Figure BDA0000067159750000081
以提供易挠的表面，当夹箝半导体晶片或基板时能减少背面颗粒。在另一实施例中，顺服层523可以包括含氟聚合物(例如PTFE、类似PTFE的涂覆)，例如
Figure BDA0000067159750000091
对ESC 500涂覆顺服层523，则ESC 500的表面可以展现减小的摩擦系数，所以可以消除或减少初始夹箝所产生的颗粒和热膨胀所造成的摩擦效应。
在一实施例中，顺服层523可以包括纳米纤维，纳米纤维被涂覆有机硅化物或
Figure BDA0000067159750000092
以在上面提供较大的表面积和/或夹箝力以及整体的可挠性。皱摺或岛状突出物548可以是分散的纳米纤维，其在层523内形成类似网状的图案。任何适合接触晶片516背面的图案皆可以在此实施。
本公开也针对用于形成基于半导体的多极静电夹盘的方法。虽然范例性方法在此示范和描述成一系列的动作或事件，但是将体会本发明并不受限于此等动作或事件所示范的次序，因为依据本发明，某些步骤可以不同次序来发生和/或与在此所示和叙述的其他步骤同时发生。此外，并非需要所有示范的步骤才可以实施依据本发明的方法。再者，将体会本方法可以相关于在此示范和描述的系统来实施，也可以相关于未示范的其他系统来实施。
现在参见图6，示出了形成用于静电夹盘的夹箝板的方法600，其中夹箝板包括顺服层，其具有弹性以允许半导体晶片背面和ESC的陶瓷元件之间的热传递，以及减少其上所产生的颗粒。表面包括低摩擦表面，它是易挠而顺服于晶片和陶瓷元件的表面的。顺服层足以减小摩擦系数，这是因为它具有足够的可挠性以减少热膨胀所产生的摩擦。因此，减少或实质消除了颗粒的产生。
开始于动作601，形成ESC的夹箝元件，其可以包括陶瓷元件，而陶瓷元件可以包括各式各样的陶瓷(例如AlN)和材料(例如有或没有纳米纤维的金属电极)，以用于夹箝晶片至其表面。在603，涂覆顺服层(如上所讨论)，其覆盖陶瓷(例如陶瓷元件)的表面。对于陶瓷表面而言，顺服层可以是实质平坦、均匀的，并且可以顺服于陶瓷表面内图案化的各式各样的表面构形。在另一实施例中，顺服层本身被图案化，以具有足以接触晶片背面的各式各样的突出物、岛状物和/或纤维形状。在另一范例中，顺服层可以包括有机硅化物或以造成低摩擦的弹性表面来接触晶片背面。纳米纤维可以涂覆于顺服层内，以提供整体上较大的表面积和更多的柔顺度。在605，将晶片握持于ESC表面。
虽然已相对于特定较佳的实施例来显示和叙述本发明，但是在阅读和理解说明书和所附图式后，本领域技术人员显然可以想到等效的变化和修改。尤其关于上述元件(组件、装置、电路等)所进行的各式各样的功能，用于描述此种元件的词汇(包括参考于“装置”(means))，除非另有所指，否则对应于执行所述元件的特定功能的任何元件(亦即功能上相等)，即使结构上并未等同于执行本发明此处示范的范例性实施例功能所揭示的结构。另外，虽然本发明的特征可能已相对于数种实施例中的仅仅一种而揭露，但是若对于任何给定的或特殊的用途可以是想要的而有利的话，则此种特征可以结合其他实施例的一或多种其他特征。

Claims (20)

1.一种静电夹盘，用于夹箝基板和控制相关联的热传递，该静电夹盘包括：
陶瓷元件，包括陶瓷表面；以及
顺服层，包括低摩擦表面，所述低摩擦表面覆盖陶瓷表面并提供用于夹箝基板的夹箝表面。
2.如权利要求1所述的静电夹盘，其中顺服层包括有机硅化物。
3.如权利要求1所述的静电夹盘，其中顺服层包括
Figure FDA0000067159740000011
4.如权利要求1所述的静电夹盘，其中顺服层包括1微米到大约5微米的宽度。
5.如权利要求1所述的静电夹盘，其中陶瓷元件包括基于氮化铝的材料。
6.如权利要求1所述的静电夹盘，其中顺服层包括使顺服层对基板的接触比例小于100％的表面构形图案，以及其中在顺服层下的陶瓷表面包括实质上平坦的表面。
7.如权利要求1所述的静电夹盘，其中顺服层的表面构形包括以接触岛状物而加以图案化的表面构形，接触岛状物使顺服层的接触比例小于100％。
8.如权利要求1所述的静电夹盘，其中顺服层符合陶瓷元件的陶瓷表面，以及其中陶瓷表面位于顺服层下，该陶瓷表面不包括平坦的表面，而是包括使顺服层对基板的接触比例小于100％的表面构形图案。
9.如权利要求1所述的静电夹盘，其中顺服层包括涂覆有或有机硅化物的层的纳米纤维。
10.如权利要求1所述的静电夹盘，其中根据足以夹箝基板的夹箝力，顺服层包括1微米到5微米的厚度。
11.如权利要求1所述的静电夹盘，其中陶瓷元件包括沟槽，而顺服层符合陶瓷元件的沟槽。
12.如权利要求1所述的静电夹盘，其中顺服层包括
Figure FDA0000067159740000013
13.如权利要求1所述的静电夹盘，其中顺服层包括含氟聚合物涂层。
14.一种静电夹盘，用于夹箝基板和控制相关联的热传递，该静电夹盘包括：
夹箝元件；以及
顺服层，包括顺服材料和用于夹箝基板的低摩擦夹箝表面。
15.如权利要求14所述的静电夹盘，其中顺服层材料包括
Figure FDA0000067159740000021
或有机硅化物。
16.如权利要求14所述的静电夹盘，其中根据足以夹箝基板的夹箝力，顺服层包括1微米到5微米的厚度；其中顺服层的表面构形包括多个特征，该多个特征从顺服层开始在顺服层下延伸以用于接触基板；其中该多个特征包括陶瓷材料、顺服层材料、或陶瓷材料和顺服层材料二者；并且其中该多个特征包括彼此分开的皱摺、沟槽、微点和/或岛状特征以用于接触基板。
17.一种形成静电夹盘的方法，包括：
形成用于基板的夹箝元件，夹箝元件包括陶瓷材料和陶瓷表面；以及
以顺服层材料涂覆陶瓷表面而覆盖陶瓷元件。
18.如权利要求17所述的方法，其中顺服层的表面构形包括多个特征，该多个特征从顺服层开始在顺服层材料下延伸以用于接触基板；其中该多个特征包括陶瓷材料、顺服层材料、或陶瓷材料和顺服层材料二者。
19.如权利要求17所述的方法，其中顺服层材料包括
Figure FDA0000067159740000022
或有机硅化物。
20.如权利要求17所述的方法，其中顺服层的表面构形包括特征，该特征包括彼此分开的皱摺、沟槽、微点和/或岛状特征以用于接触基板。
CN2009801494010A 2008-12-10 2009-12-10 具有顺服涂层的静电夹盘 Pending CN102246288A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/331,813 2008-12-10
US12/331,813 US8023247B2 (en) 2008-12-10 2008-12-10 Electrostatic chuck with compliant coat
PCT/US2009/006523 WO2010068294A1 (en) 2008-12-10 2009-12-10 Electrostatic chuck with compliant coat

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102246288A true CN102246288A (zh) 2011-11-16

Family

ID=41818571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801494010A Pending CN102246288A (zh) 2008-12-10 2009-12-10 具有顺服涂层的静电夹盘

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8023247B2 (zh)
JP (1) JP5709759B2 (zh)
KR (1) KR20110094218A (zh)
CN (1) CN102246288A (zh)
TW (1) TWI479538B (zh)
WO (1) WO2010068294A1 (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101234358B1 (ko) * 2010-11-02 2013-02-28 에이피시스템 주식회사 지지 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치
US9105492B2 (en) 2012-05-08 2015-08-11 LuxVue Technology Corporation Compliant micro device transfer head
US9034754B2 (en) 2012-05-25 2015-05-19 LuxVue Technology Corporation Method of forming a micro device transfer head with silicon electrode
US8415771B1 (en) * 2012-05-25 2013-04-09 LuxVue Technology Corporation Micro device transfer head with silicon electrode
US8569115B1 (en) 2012-07-06 2013-10-29 LuxVue Technology Corporation Method of forming a compliant bipolar micro device transfer head with silicon electrodes
US8415767B1 (en) 2012-07-06 2013-04-09 LuxVue Technology Corporation Compliant bipolar micro device transfer head with silicon electrodes
US8415768B1 (en) 2012-07-06 2013-04-09 LuxVue Technology Corporation Compliant monopolar micro device transfer head with silicon electrode
US8791530B2 (en) 2012-09-06 2014-07-29 LuxVue Technology Corporation Compliant micro device transfer head with integrated electrode leads
US9236815B2 (en) 2012-12-10 2016-01-12 LuxVue Technology Corporation Compliant micro device transfer head array with metal electrodes
US9255001B2 (en) 2012-12-10 2016-02-09 LuxVue Technology Corporation Micro device transfer head array with metal electrodes
US9391042B2 (en) 2012-12-14 2016-07-12 Apple Inc. Micro device transfer system with pivot mount
US9314930B2 (en) 2012-12-14 2016-04-19 LuxVue Technology Corporation Micro pick up array with integrated pivot mount
US9308649B2 (en) 2013-02-25 2016-04-12 LuxVue Techonology Corporation Mass transfer tool manipulator assembly
US9095980B2 (en) * 2013-02-25 2015-08-04 LuxVue Technology Corporation Micro pick up array mount with integrated displacement sensor
US20160329173A1 (en) 2013-06-12 2016-11-10 Rohinni, LLC Keyboard backlighting with deposited light-generating sources
WO2016057179A1 (en) * 2014-10-06 2016-04-14 Applied Materials, Inc. Fluoro polymer contact layer to carbon nanotube chuck
JP6698706B2 (ja) * 2015-07-02 2020-05-27 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 基板ホルダ、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
JP6959697B2 (ja) 2016-01-15 2021-11-05 ロヒンニ リミテッド ライアビリティ カンパニー 装置上のカバーを介してバックライトで照らす装置及び方法
US20220130705A1 (en) * 2019-02-22 2022-04-28 Lam Research Corporation Electrostatic chuck with powder coating
WO2020251809A1 (en) * 2019-06-12 2020-12-17 Lam Research Corporation Coated o-ring for protecting an electro- static chuck in a plasma processing chamber

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03228348A (ja) * 1990-02-02 1991-10-09 Toshiba Ceramics Co Ltd 半導体ウエハ用真空チャック
EP0856882A2 (en) * 1997-01-31 1998-08-05 Applied Materials, Inc. Stand-off pad for supporting a wafer on a substrate support chuck and method of fabricating same
US20040131775A1 (en) * 2003-01-07 2004-07-08 The Regents Of The University Of California. Compliant layer chucking surface
US20060215347A1 (en) * 2005-03-28 2006-09-28 Tokyo Electron Limited Processing apparatus and recording medium
CN101030550A (zh) * 2006-03-03 2007-09-05 日本碍子株式会社 静电吸盘及其制造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4854056B2 (ja) * 1999-10-01 2012-01-11 バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド 冷却装置及びクランピング装置
JP2003060020A (ja) * 2001-06-07 2003-02-28 Komatsu Ltd 静電チャック装置
WO2004038073A1 (ja) * 2002-10-23 2004-05-06 Toray Industries, Inc. ナノファイバー集合体、ポリマーアロイ繊維、ハイブリッドファイバー、繊維構造体、およびそれらの製造方法
US7108591B1 (en) * 2004-03-31 2006-09-19 Lam Research Corporation Compliant wafer chuck
JP4544581B2 (ja) * 2004-12-21 2010-09-15 三菱レイヨン株式会社 カーボンナノファイバーおよびその製造方法
US7541826B2 (en) * 2005-05-13 2009-06-02 Kla-Tencor Corporation Compliant pad wafer chuck
JP5543111B2 (ja) * 2006-01-19 2014-07-09 ダウ・コーニング・コーポレイション 自立性シリコーン樹脂フィルム、その調製方法、及び自立性シリコーン樹脂フィルム用ナノ材料充填シリコーン組成物
CN101565893B (zh) * 2006-05-02 2015-05-20 罗尔股份有限公司 制造纳米增强碳纤维和含有纳米增强碳纤维的组件的方法
JP2008024316A (ja) * 2006-07-18 2008-02-07 Fujitsu Component Ltd 合成樹脂成形品及びその製造方法
JP2008112763A (ja) * 2006-10-27 2008-05-15 Tomoegawa Paper Co Ltd 静電チャック
KR20100070349A (ko) * 2007-10-12 2010-06-25 다우 코닝 코포레이션 강화 실리콘 수지 필름 및 나노섬유-충전된 실리콘 조성물

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03228348A (ja) * 1990-02-02 1991-10-09 Toshiba Ceramics Co Ltd 半導体ウエハ用真空チャック
EP0856882A2 (en) * 1997-01-31 1998-08-05 Applied Materials, Inc. Stand-off pad for supporting a wafer on a substrate support chuck and method of fabricating same
US20040131775A1 (en) * 2003-01-07 2004-07-08 The Regents Of The University Of California. Compliant layer chucking surface
US20060215347A1 (en) * 2005-03-28 2006-09-28 Tokyo Electron Limited Processing apparatus and recording medium
CN101030550A (zh) * 2006-03-03 2007-09-05 日本碍子株式会社 静电吸盘及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010068294A1 (en) 2010-06-17
JP2012511832A (ja) 2012-05-24
US8023247B2 (en) 2011-09-20
US20100142114A1 (en) 2010-06-10
TWI479538B (zh) 2015-04-01
TW201023248A (en) 2010-06-16
JP5709759B2 (ja) 2015-04-30
KR20110094218A (ko) 2011-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102246288A (zh) 具有顺服涂层的静电夹盘
KR102478514B1 (ko) 프로세싱을 위한 기판들을 핸들링하기 위한 정전 캐리어
US9472434B2 (en) Locally heated multi-zone substrate support
JP5148666B2 (ja) スライド可能に配置された板をもつ、電子コンポーネント整列用担体
CN100454512C (zh) 基于微机电结构的接触传导的静电夹盘
US20120223461A1 (en) Imprinting device and imprinting method
KR20060071852A (ko) 히터 장착 정전 척
TW200616139A (en) Method and apparatus for controlling temperature of a substrate
JP2010147502A (ja) 静電チャック
CN1529994A (zh) 用于控制工件支架表面上空间温度分布的方法与装置
CN102593035A (zh) 用于半导体晶片制造工艺的晶片承载装置
Wright et al. Manufacturing issues of electrostatic chucks
TW200908073A (en) An apparatus of controlling temperature and a method of controlling the temperature of wafer
JP2011071331A (ja) 基板剥離方法及び基板剥離装置
Sun et al. Design space of electrostatic chuck in etching chamber
EP2389615A1 (en) Large area, homogeneous array fabrication including substrate temperature control
US9162389B2 (en) Device for hot embossing of a polymer layer
JP2011100901A (ja) 半導体デバイスの製造方法および搬送装置
KR100422444B1 (ko) 정전 척에 설치되는 웨이퍼 공간 지지장치 및 그 제조방법
CN1799121A (zh) 压力控制的热源和将其用于快速热处理的方法
JP2001217304A (ja) 基板ステージ、それを用いた基板処理装置および基板処理方法
US9530682B2 (en) System and apparatus for holding a substrate over wide temperature range
CN108604568A (zh) 用于基板处理的图案化卡盘
JPH04208549A (ja) 真空処理装置
TW200603315A (en) Wafer carrying device

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20111116

C20 Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned