CN102934219A

CN102934219A - 受热环状夹头

Info

Publication number: CN102934219A
Application number: CN2011800285509A
Authority: CN
Inventors: 威廉·戴维斯·李; 加里·M·库克; 佩里·J·I·加斯特; 阿施文·普鲁黑特; 罗伯特·拉特梅尔; 阿伦·D·韦
Original assignee: Axcelis Technologies Inc
Current assignee: Axcelis Technologies Inc
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2031-06-08
Also published as: JP5806300B2; WO2011155987A1; JP2013534049A; KR101849392B1; CN102934219B; KR20130112022A

Abstract

本发明提供一种夹持装置和方法，用于将具有不同尺寸的第一工件和第二工件固定至夹持装置并且为其提供热调节。静电夹持板包围夹具的中央部分，静电夹持板具有和第一工件相关联的直径。非静电中央部分在环内提供加热器，其中中央部分具有和第二工件相关联的直径。设置工件托架，其中工件托架被构造成将第二工件保持在加热器的上方，且其中工件托架的直径和静电夹持板环相关联。环选择性地将工件托架或第一工件的圆周部分静电夹持至其夹持表面，其中选择性地保持第一工件或第二工件相对于环或非静电中央部分的位置。

Description

受热环状夹头

相关申请的交叉引用

本申请主张2010年6月8日申请的美国临时申请第61/352,665号的优先权和权益，该申请的名称为夹头“HEATED ANNULUS CHUCK”；以及也在2010年6月8日申请的美国临时申请第61/352,554号的优先权和权益，该申请的名称为夹持夹头“HEATED ELECTROSTATIC CHUCKINCLUDING MECHANICAL CLAMP CAPABILITY AT HIGHTEMPERATURE”，上述申请在此整体并入本文供参考。

技术领域

本发明总体涉及半导体加工设备，包括但不限于离子注入系统，更具体地，涉及一种静电夹头，所述静电夹头具有静电环以及用于离子注入应用中的受热中央部分。

背景技术

静电夹具或夹头(ESC)通常用在半导体工业中，用于在基于等离子或基于真空的半导体工艺(例如，离子注入、蚀刻、化学气相沉积(CVD)等)期间将工件或衬底夹持和保持在相对于支撑或夹持表面的固定的位置。ESC的静电夹持能力以及工件温度控制经证实在加工半导体衬底或晶片(例如，硅晶片)中相当有用。例如，典型的ESC包括被定位在导电电极或背板上的介电层，其中该半导体晶片被放置在该ESC的表面上(例如，该晶片被放置在介电层的表面上)，所述表面作为正在被加工的晶片的支撑面操作。在半导体加工(例如，离子注入)期间，夹持电压通常会被施加在晶片与电极之间，其中通过静电力将晶片夹持至夹头表面上。

在一些情况中，需要加工不同尺寸的工件。然而，传统的系统被设计成用于处理单一尺寸的工件，或者被设计成要更换工件夹持装置以适应不同的工件尺寸。进一步地，根据特定应用中的加工期间要对工件进行的所需加热和/或冷却，可能必须对夹持装置进行明显且耗时的改变，以便获得所需的加工。

发明内容

发明人发现需要一种改进的静电夹具，其中通过能够接收与支撑各种尺寸工件的单ESC可以同时获得高温加工和低温加工的目的，同时又能够充分保持工件上的夹持力，并且最小化因更换夹持装置所造成的停工时间。

本发明通过提供一种用于在半导体加工系统中夹持各种尺寸工件的系统、设备以及方法来克服现有技术的限制。此外，本发明还通过提供一种用于在半导体加工系统中选择性地加热各种尺寸工件的系统、设备以及方法来克服现有技术的限制，其中工件可以通过静电力、机械力或两者而保持在夹持表面上的固定位置。

因此，下面会提出本发明的简化内容以便对本发明的一些方面有基本的理解。此内容并非本发明的广泛说明。本发明内容既不打算要确定本发明的关键或重要元素，也不是描述本发明的保护范围。其目的是以简化形式提出本发明的一些概念作为随后提出的更详细的说明的前言。

本发明总体涉及一种用于选择性保持各种尺寸工件的位置的设备、系统以及方法，同时进一步提供一种使用共同的工件夹持装置来对工件进行加热和/或冷却的设备、系统以及方法。

因此，为了获得前述及相关结果，本发明包括以下在权利要求中被充分说明及特别指出的特征。以下说明及随附附图详细说明了本发明的特定示例性实施例。然而，这些实施例是本发明的原理可被实施的一些不同方式的表示。从以下结合附图的本发明的详细说明，本发明的其他目的、优点和新颖性特征将变得清楚。

附图说明

图1是根据本发明的一个方面的示例性离子注入系统的示意图；

图2是根据本发明的另一个方面的示例性扫描臂的立体图；

图3是根据本发明的夹持各种尺寸工件的一个示例性夹持装置的平面图；

图4是根据本发明另一个方面的一个示例性夹持装置的平面图；

图5是根据本发明另一个示例性方面的环状静电夹头的立体图；

图6是根据本发明另一个示例性方面的环状静电夹具的剖面图；

图7是根据本发明另一个示例的正被夹持至夹持装置的第二工件的平面图；

图8是保持第二工件的一个示例性托架的部分剖面图；

图9是保持第二工件的另一个示例性托架的部分剖面图；

图10是具有灯具加热器的一个示例性夹持装置的剖面图；

图11是具有电阻加热器的另一个示例性夹持装置的剖面图；

图12是显示本发明的多个方面的一个示例性夹持装置的剖面图；

图13是显示本发明的其它多个方面的另一个示例性夹持装置的放大立体图；以及

图14是根据本发明进一步方面的用于夹持各种尺寸工件的示例性方法。

具体实施方式

本发明总体涉及一种静电夹具(ESC)，也称为静电夹头，其会利用相同的静电夹具来对各种尺寸的工件进行夹持及温度控制。本发明还涉及一种能够在半导体加工系统中加热各种尺寸工件的夹持机构和方法，其中工件可以通过静电力、机械力或这两个力而保持在夹持表面上的固定位置。

因此，现在将参考附图来说明本发明，其中在所有附图中相同的附图标记可以用来表示相同的元件。应该了解的是，这些方面的说明仅为说明性并且不应该以限制含义来理解。为了说明，在下面的说明中将阐述许多具体的细节，以便全面了解本发明。然而，对本领域的技术人员显而易见的是，本发明可以在没有这些具体细节的情况下来实施。

在离子注入系统中，例如，使用ESC将工件(例如，半导体晶片，包括下面一种或多种：硅、碳化硅、锗以及砷化镓)静电夹持至该ESC的夹持表面，用于在离子注入和加工期间将工件保持在夹持表面上的固定位置。例如，工件的离子注入和加工可以涉及运送工件并且使工件受到各种平移力。

根据本发明，ESC被构造成保持和/或夹持各种尺寸的工件，例如，尺寸从直径100mm至150mm、直径高达300mm或更大的半导体晶片。实际上，工业的发展能预期到直径升高到450mm的下一代半导体晶片尺寸。进一步地，发明人发现到，需要能够改变ESC的热特性，以便施加热能至晶片和/或从晶片移除热能。例如，施加热能至晶片选择性地至少部分基于工件的尺寸。本发明有利地提供一种被构造成利用相同的静电夹头来加工不同或各种尺寸的工件的示例性静电夹头。进一步地，在相同的静电夹头上根据其结构来选择性地加热和/或冷却小工件型和/或大工件。例如，本发明的静电夹头在各种加工周期期间对小直径的工件进行选择性加热与夹持并且对大直径的工件进行选择性冷却与夹持。

现在参考附图，根据本发明的一个示例性方面，图1显示了示例性离子注入系统100，其中离子注入系统可操作以相对于离子束104来扫描工件102(例如，半导体衬底或晶片，其包括下面的一种或多种：硅、碳化硅、锗以及砷化镓)，其中将离子注入该工件中。静电夹具105(亦称为静电夹头或ESC)通常将工件102夹持至该处，下文中将作更详细的讨论。如上面所述，本发明的各项方面可以联合任何类型的离子注入设备或系统来施行，其包含但不限于图1的示例性离子注入系统100。

示例性离子注入系统100例如包括：末端106；束线组件108；以及终端站110，所述终端站通常形成处理室112，其中离子束104通常被引导至定位于工件位置114处的工件102。末端106中的离子源116由电源118供应电力，以提供引出的离子束120(例如，无差别的离子束)至束线组件108，其中离子源包括一个或多个引出电极122，以从离子源室中引出离子并且从而将引出的离子束朝向束线组件108引导。

束线组件108例如包括束导向件124，束导向件124具有接近离子源116的入口126及接近终端站110的出口128。束导向件124例如包括接收引出的离子束120及产生偶极磁场的质量分析器130(例如质量分析磁体)，以仅让适当的能量-质量比或其范围的离子通过解析孔132至工件102。通过质量分析器130及离开解析孔132的离子通常限定具有所需能量-质量比或其范围的离子的已质量分析或需要的离子束134。与束线组件108相联的各种束形成及成形结构(未显示)可进一步被提供，以在离子束沿着所需的束路径136被传输至工件102时保持及约束离子束104。

在一个示例中，所需的离子束134被引导朝向工件102，其中工件通常经由与终端站110相联的工件扫描系统138来定位。图1中所示的终端站110例如可包括“串行”类型的终端站，该终端站提供在真空处理室112中的工件的机械扫描，在处理室中，工件102(例如半导体晶片、显示面板或其他工件)经由工件扫描系统138在一个或多个方向上机械地平移通过束路径136。根据本发明的一个例示性方面，离子注入系统100提供通常静止的期望的离子束134(例如也被称为“点束”或“尖锥束”)，其中工件扫描系统138通常沿相对于静止离子束的两个大致正交的轴线平移工件102。然而应注意到的是，成批或其他类型的终端站可以可选地来采用，其中多个工件102可同时被扫描，并且这种终端站被认为落入本发明的范围内。

在另一个示例中，系统100可包括可操作以沿着一个或多个扫描平面相对于工件102扫描离子束104的静电束扫描系统(未显示)。因此，本发明进一步预期到任何已被扫描或未被扫描的离子束104均落入本发明的范围内。根据本发明的一个实施例，工件扫描系统138包括扫描臂140，其中扫描臂被构造成相对于离子束104往复地扫描工件102。离子注入系统100例如进一步由控制器150控制，其中离子注入系统及工件扫描系统138的功能由控制器控制。

根据本发明，示例性ESC 105用于以静电方式将工件102保持在该ESC的夹持表面152。根据一个示例，工件扫描系统138包括扫描臂154，如图2中所示，其中ESC 105可操作地连接到扫描臂。例如，ESC 105可旋转地连接到扫描臂154，其中ESC被构造成绕着第一轴线156旋转。例如，扫描臂154进一步被构造成绕着第二轴线158旋转，并且沿着基本上垂直于第二轴线的第三轴线160平移。因此，扫描臂154被构造成使图1的工件102选择性地平移和/或旋转通过离子射束134。

根据本发明的一个示例性方面，图1和图2的ESC 105包括示例性夹持装置200，其会进一步更详细地显示在图3中。图3的夹持装置200例如被构造成用于夹持图1和2的不同尺寸的工件102，同时在加工期间为(一个或多个)工件提供变化的热调节，下文中将作进一步的讨论。在通过图3的夹持装置200来夹持(一个或多个)工件期间对该工件所进行的加工例如包括通过如图1中所示的离子注入系统100来进行离子注入或者需要夹持各种尺寸工件的任何其它半导体加工系统所进行的加工。

如图3中所示，夹持装置200例如被构造成在第一模式中将第一尺寸204的第一工件202(例如，直径为300mm的半导体晶片)选择性地夹持至夹持装置，以及在第二模式中相对于夹持装置的夹持表面210夹持第二尺寸208的第二工件206(例如，直径为150mm的半导体晶片，如虚线所示)。在本示例中，第一工件202的第一尺寸204大于第二工件206的第二尺寸208。在另一个示例中，第一工件202包括150mm的硅晶片，而第二工件206包括100mm的碳化硅工件。

根据本发明的一个较佳实施例，例如，如图4中更详细地显示，夹持装置200包括环212以及被环包围的中央部分214。例如，环212包括环状静电夹头216，而夹持装置200的中央部分214包括加热器218，下文中将作进一步详细说明。例如，环212(例如，环状静电夹头216)更详细地显示在图5和6中，并且包括设置在介电层222(例如，介电层)下方的一个或多个电极220，其中介电层通常限定环的夹持表面224，并且通常允许在图3的第一工件202与例如定位在环状静电夹头216内的一个或多个电极之间建立电容。

例如，环212的尺寸形成为且被构造成静电夹持第一工件202的在图3中的圆周区域226。例如，如图5与6中所示，环212还包括背板228(例如，铝板)，而且其中背板为环状ESC 216提供结构刚性。背板228还可以提供一种结构，通过该结构可以将冷却或加热应用于环状ESC 216，例如通过一个或多个冷却通道230、一个或多个加热器(图中并未显示)或类似装置。

在另一个示例中，环212被构造成当图3的第一工件202被静电夹持至该环上时，第一工件的圆周区域226接触夹持装置200，而第一工件的中央区域232则可能会或可能不会接触夹持装置的中央区域214(例如，加热器218)。将会了解的是例如，由环212所提供的夹持力足以将第一工件202保持在相对于夹持装置200的夹持表面224的固定的位置。当以第一模式操作时，例如，其中第一工件202被夹持至环212的夹持表面224，加热器218不会操作，而夹持装置200操作而使得环将第一工件保持在夹持表面224上的固定位置。

因此，当以第一模式操作时，例如，环212可以通过限定在该环中的一个或多个冷却通道230而被热冷却，其中水或者另一种冷却剂通过一个或多个冷却通道流动。例如，在通过图1的离子注入系统100将离子注入至第一工件202中期间，离子注入的剂量会受到限制，以便确保第一工件的热容量足以限制第一工件所经受的最大温度。同样地，当以本示例中的第一模式操作时，夹持装置200为第一工件202提供温度控制，使得第一工件被冷却而有利地加工工件。

根据本发明的另一个示例性方面，图4的夹持装置200进一步被构造成在第二模式下选择性地保持第二工件206的位置，如图7中更详细地显示。在操作的第二模式中，夹持装置200进一步被构造成在加工期间(例如，离子注入)通过图4中所示的加热器218来加热第二工件206。如上面所述，第二工件206例如为第二尺寸208，该第二尺寸小于第一工件202的第一尺寸。同样地，提供如图7至9中所示的托架234，其中托架被构造成基本上支撑第二工件206。例如，第二工件206被装载于托架234上，如图7中所示，其中托架的尺寸形成为与图3的第一工件202具有相同的尺寸(例如，第一尺寸204)，使得可以以和处理第一工件相同的方式来处理(例如，传输和夹持)第二工件。例如，托架234为第三尺寸236(例如，第三直径)，其中托架234的第三尺寸和图3的第一工件202的第一尺寸204近似相同。例如，图7至9的托架234由下面一种或多种构成：氧化铝、碳化硅、二氧化硅以及加工第二工件206的任何其它材料。

因此，托架234被构造成使较小的第二工件206被放置成基本上对齐图4的加热器218，以便在该第二工件的加工(例如，进行离子注入)之前和/或期间被加热。如图10中所示，在一个示例中，加热器218包括一个或多个灯具组件236，其中一个或多个灯具组件被构造成选择性地加热第二工件206。可选地，如图11中的另一个示例所示，加热器218包括一个或多个嵌入式电阻线圈238，所述嵌入式电阻线圈嵌入所述加热器中并被构造成选择性地加热第二工件206。应注意的是加热器218可以可选地包括嵌入在夹持装置200内的任何其它加热装置(图中并未显示)，所述加热装置被构造成传输热量至第二工件206，而且所有这种加热装置都被视为落在本发明的范围内。

根据本发明的另一个示例，托架234被构造成将第二工件206选择性地保持在该托架中，例如，通过一个或多个保持装置240(例如，卡爪、指状物、销或类似装置)来保持，如图7至8中所示。例如，一个或多个保持装置240根据工艺要求被构造成静止或者可收缩。可选地，根据另一个示例，托架234的形状被构造成使得第二工件206位于阶梯部242上，如图9中所示，使得第二工件会嵌套在托架中，其中限定一个或多个保持装置240。例如，第二工件206的表面244可以与托架300相联的托架表面246齐平、从所述托架表面隆起或凹陷。例如，如图7中所示的一个或多个销248可以进一步被装入托架234中，以使第二工件206对齐沿着第二工件的圆周定位的平坦部250。另外，如图10和11中所示，在另一个示例中还提供一个或多个辅助机械夹具252，其中除了由环状静电夹头216所提供的静电夹持之外，或者取代由环状静电夹头216所提供的静电夹持，一个或多个辅助机械夹具还将第一工件202和/或托架234夹持至夹持装置。例如，一个或多个辅助机械夹具252用于根据第一工件和第二工件以及环状静电夹头216中的一个或多个的预定温度夹持第一工件202和/或托架234中的一个或多个。

因此，利用相同的上述夹持装置200可以在较低的温度下将离子注入至第一尺寸的第一工件202(例如，标准(较大的)晶片)中，并且可以在较高的温度下将离子注入至第二尺寸的第二工件206(例如，较小的晶片)中。

根据另一个示例，一个或多个唇缘、阶梯部或屏障254进一步被提供，其基本上包围中央部分214以及环212中的一个或多个，如图12至13中更详细地显示。例如，一个或多个唇缘、阶梯部或屏障254通常为导热气体提供屏障，其中导热气体例如通过一个供应管258被抽吸至由一个或多个唇缘、阶梯部和/或屏障所限定的容积(例如，如本示例中位于中央部分214中的容积256所示)中。例如，供应管258可操作以传输气体以及电信号中的一个或多个(例如，热电偶等)，以便进行温度控制。导热气体根据正在被加工的工件(例如，第一工件或第二工件)通过相应的加热器218和/或环212为图3的第一工件202或第二工件206提供较大的导热性。

如上面所述，加热器218被构造成选择性地加热定位在该加热器上方的第二工件206。就此来说，根据另一个示例性方面，图12的夹持装置200还包括温度监测设备260，例如恒温器、热电偶或者构造成确定夹持装置的夹持表面210和/或工件(例如，图3的第一工件202和/或第二工件206)中的一个或多个的温度的其它温度监测装置。因此，图1的控制器150进一步被构造成根据工艺需求以及工件选择(例如，第一工件尺寸204以及第二工件尺寸208)来选择性地致动下面中的一个或多个：加热器218；环状静电夹头216；通过一个或多个冷却通道230进行的冷却；一个或多个辅助机械夹具252；以及夹持装置200的其它方面与功能。此外，根据另一个示例性方面，夹持装置200还包括显示在图12至13中的加热器挡板262，其中加热器挡板基本上包围加热器218并且保护夹持装置的环212使该环不会暴露于加热器所产生的高温。根据另一个示例，装置挡板264被提供用于最小化加工(例如，离子束撞击等)对夹持装置200所造成的破坏。

本发明还提供一种方法300，用以将各种尺寸的工件有效地夹持至静电夹头，如图14中所示。应注意的是在此所显示及说明的示例性方法虽然是一连串的动作或事件，但应理解的是本发明并不受限于这种动作或事件的图示顺序，因为根据本发明，一些步骤可以以不同的顺序来进行和/或可以以和在此所示及说明以外的其它步骤同时进行。此外，并非需要用到所有图中所示的步骤来实施根据本发明的方法。另外，还要明白的是所述方法可以联合在此所示及说明的系统以及联合没有显示的其它系统来施行。

如图14中所示，根据一个示例，所述方法包括在动作302中提供第一工件以及第二工件，其中第一工件以及第二工件的尺寸不同(例如，第一工件的直径大于第二工件)。在动作304中决定其中第一工件或第二工件被确定要被加工。如果在动作304中决定提供第一尺寸的第一工件，则第一工件在动作306中直接被放置在夹持装置的夹持表面上，而且第一工件在动作308中被夹持至该夹持表面。在动作310中，第一工件在加工期间被冷却。根据一个示例，环通过冷却流体被冷却，而加热器不会被通电，其中允许对第一工件进行大致冷却。夹持装置的中央部分例如不接触第一工件。第一工件在动作312处被从夹持装置的夹持表面移除。

如果在动作304中决定提供第二尺寸的第二工件，则在动作314中进一步提供工件托架，其中工件托架的尺寸(例如，直径)与第一工件的尺寸(例如，直径)相似，而且其中工件托架进一步被构造成将第二工件选择性地保持在其中，如上面所述。在一个示例中，第二工件在动作314中被放置在工件托架中，而且工件托架在动作316中被放置在静电夹具上，其中第二工件被定位在夹持装置的中央部分的上方(例如，在加热器的上方)。接着，托架在动作318中被夹持至夹持装置(例如，通过环或是上面所述的辅助机械夹具静电夹持)。例如，夹持电压被施加至静电夹具环，其中将工件托架以静电方式选择性地夹持至夹持表面。在动作320中，第二工件被加热，其中在一个示例中，第二工件包括碳化硅，其中需要进行高温注入，而且其中加热器被构造成提供大量的热量(例如，600-1400℃)。在动作322中，托架被从夹持装置移除，而第二工件在动作324中进一步被从托架移除。

因此，根据本发明，使用共同的夹持装置将具有不同直径的第一工件和第二工件夹持至该夹持装置处，其中静电夹具进一步被构造成根据所需的工艺条件和/或需求来加热或冷却各个工件。因此，本发明提供一种静电夹头，所述静电夹头为各种尺寸的工件提供改进的夹持能力，并且进一步提供有利的加工，尤其是在高加工温度下。

虽然本发明已针对特定的优选实施例被显示及说明，但显然在读取及了解此说明书及随附附图时，本领域的技术人员将会想到等效的改变及修改。特别述及由上述部件(组件、装置、电路等)所执行的各种功能，用于说明这种部件的术语(包括“装置”的引入)除非另外指出，否则表示对应于执行说明的部件的特定功能(即其是功能性上等效)的任何部件，即使结构上并不等效于揭示的执行在此图示说明的本发明的例示性实施例的功能的结构。此外，虽然仅相对于几个实施例中的一个说明本发明的特定特征，但这种特征可根据任何给定或特定的应用所需或对其有利而与其他实施例的一个或多个其他特征相结合。

Claims

1.一种夹持装置，所述夹持装置用于选择性保持第一工件和第二工件的位置，所述夹持装置包括：

静电夹持板环，所述静电夹持板环基本上包围中央部分，其中所述静电夹持板环包括夹持表面并且具有和所述第一工件的直径相关联的直径，其中所述第一工件的直径大于所述第二工件的直径，且其中所述静电夹持板环被构造成将所述第一工件的圆周部分选择性地静电夹持至所述静电夹持板环的夹持表面；

非静电中央部分，所述非静电中央部分包括加热器，其中所述中央部分具有和所述第二工件的直径相关联的直径；以及

工件托架，其中所述工件托架被构造成基本上保持所述第二工件，且其中所述工件托架的直径和所述静电夹持板环的直径相关联，且其中所述静电夹持板环进一步被构造成将所述工件托架选择性地夹持至所述静电夹持板环的夹持表面，其中选择性地保持所述第二工件相对于所述非静电中央部分的位置。

2.如权利要求1所述的夹持装置，其中，所述静电夹持板环包括和所述第一工件的所述圆周部分相联的一个或多个电极，其中施加至所述一个或多个电极的电压可操作以选择性地将至少所述第一工件静电吸引至所述夹持表面。

3.如权利要求2所述的夹持装置，其中，施加至所述一个或多个电极的电压可操作以将所述工件托架选择性地静电吸引至所述夹持表面。

4.如权利要求1所述的夹持装置，还包括：

一个或多个辅助夹持构件，所述一个或多个辅助夹持构件被构造成选择性地将工件托架和所述第一工件中的一个或多个的至少一部分固定至所述夹持表面。

5.如权利要求1所述的夹持装置，其中，所述第一工件和所述第二工件中的一个或多个包括下面的一种或多种：硅、碳化硅、锗以及砷化镓。

6.如权利要求1所述的夹持装置，其中，所述工件托架包括下面的一种或多种：氧化铝、碳化硅、二氧化硅。

7.如权利要求1所述的夹持装置，其中，所述加热器包括和所述非静电中央部分相联的加热灯具和电阻加热器中的一个或多个。

8.如权利要求1所述的夹持装置，其中，当所述第二工件保持在所述工件托架中时，所述加热器被定位在至少所述第二工件的平面的下方。

9.如权利要求1所述的夹持装置，还包括：

定位在所述非静电中央部分和所述静电夹持板环之间的挡板，其中所述挡板基本上在所述非静电中央部分和所述静电夹持板环之间提供热屏障。

10.如权利要求1所述的夹持装置，其中，所述工件托架还包括一个或多个保持装置，所述一个或多个保持装置被构造成选择性地将所述第二工件限制在所述保持装置中。

11.如权利要求1所述的夹持装置，其中，所述工件托架包括平坦部和销中的一个或多个，所述平坦部和销中的一个或多个被构造成选择性地将所述第二工件保持在相对于所述工件托架的固定旋转位置。

12.如权利要求1所述的夹持装置，其中，所述第一工件和所述第二工件中的一个或多个包括下面的一种或多种：硅、碳化硅、锗以及砷化镓。

13.如权利要求1所述的夹持装置，其中，所述静电夹持板环进一步被构造成选择性地将所述工件托架静电夹持至所述静电夹持板环的夹持表面，其中选择性地保持所述第二工件相对于所述非静电中央部分的位置。

14.一种夹持不同尺寸的工件的方法，所述方法包括以下步骤：

提供第一尺寸的第一工件以及第二尺寸的第二工件，其中所述第一尺寸大于所述第二尺寸；

提供具有第三尺寸的工件托架，所述第三尺寸近似于所述第一尺寸，且其中所述工件托架被构造成选择性地将所述第二工件保持在所述工件托架中；

将所述第二工件放置在所述工件托架中；

将所述第一工件和所述工件托架中的一个放置在夹持装置的夹持表面上，所述夹持装置包括静电夹具环，所述静电夹具环基本上包围非静电中央部分；和

选择性地提供夹持力至所述静电夹具环，其中选择性地将相应的所述第一工件和所述工件托架夹持至所述夹持表面。

15.如权利要求14所述的方法，还包括以下步骤：

当保持所述第二工件的所述工件托架被夹持至所述夹持表面时加热所述夹持装置的所述中央部分。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述加热所述中央部分的步骤包括给和所述第二工件相关联的加热灯具组件以及电阻加热器组件中的一个或多个通电。

17.如权利要求14所述的方法，还包括以下步骤：

当所述第一工件被夹持至所述夹持表面时冷却所述静电夹具环。

18.如权利要求14所述的方法，还包括以下步骤：

根据一个或多个预定条件选择性地施加辅助机械夹持力至所述第一工件、所述第二工件和所述工件托架中的一个或多个。

19.如权利要求18所述的方法，其中，所述一个或多个预定条件包括所述第一工件和所述第二工件以及所述静电夹头中的一个或多个的预定温度。

20.如权利要求14所述的方法，其中，所述选择性地提供夹持力至所述静电夹具的步骤包括选择性地提供夹持电压给所述静电夹具环，其中选择性地将相应的所述第一工件和所述工件托架静电夹持至所述夹持表面。