CN103222043B - 一种高传导静电夹盘 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的具体实施例，提供一种高传导静电夹盘，其包括：传导路径，其覆盖静电夹盘的气密环的至少一部分接触工件的表面，该传导路径包括至少一部分至接地的电路径；以及静电夹盘的接触工件表面的主场区域，其包括范围从每平方约108至约1012欧姆的表面电阻率。

Description

一种高传导静电夹盘
技术领域
本发明涉及半导体加工领域，特别是提供一种高传导静电夹盘。
背景技术
静电夹盘亦称为台板，是用来稳固并且支撑要处理的工件。静电荷可能累积在工件上，也可能累积在支撑工件的台板表面上。累积在工件上的电荷可以传送至台板的表面，而累积在台板表面上的电荷可以传送至工件。
电荷的累积可造成工件“沾黏”(sticking)的问题。在某例中，电荷的累积可以强到使得典型的反夹持力无法松开工件。举例来说，典型的反夹持力可藉由抬高升起栓来接触工件的背面而提供。在另一例中，升起栓可能提高一部分的工件，但是剩余的部分还是保持和工件接触。当工件是碟形的半导体晶圆时，晶圆可能变得“倾斜”(tilted)，看起来黏在台板的边缘。当相关的机器手臂试着取回晶圆时，可能无法适当地和晶圆接合，甚至是将晶圆推落台板而可能导致晶圆损伤并且打断了制程。另一项工件“沾黏”的问题可称为“在台板周围跳舞”(dancing around the platen)。在此例中，于工件处理期间或是处于装载位置时，工件可能夹持于台板。对于像是半导体晶圆的圆形或碟形工件，晶圆可能沿着台板的外缘而进入大致摆荡的进动(general oscillatory precession)状态，使得晶圆掉落的风险大增。在其他的例子中，则是可能发生“晶圆漫步”(waferwalk)，其原因可能是晶圆边缘在升起期间有部分沾黏于台板，而造成晶圆在升起栓上摇摆，并且可能因为没有对齐在升起栓上而导致晶圆操作的问题。
即使电荷的累积并未导致工件“沾黏”的问题，却也可能损坏正形成在工件上的组件。在工件与电浆置于相同腔室内的电浆掺杂离子植入器中，过量的电荷累积也可导致掺杂不均匀、微负载、发生电弧。因此，在某些例子中可能会故意限制电浆掺杂离子植入器的产出率以避免过量的电荷累积。
一种控制电荷累积的习用解决方案是使用三个弹簧负载的接地栓，其接触工件的背面以便在工件处于夹持位置时提供接地的路径。此项解决方案的缺点是弹簧负载的接地栓被限制在三个栓。因此，这种用来分散过多电荷累积的接地安排的功效是有限的。此种解决方案的另一项缺点是弹簧负载的接地栓的接触点具有尖锐的边缘，其可损伤工件的背面。损伤工件的背面也会产生不想要的粒子（污染），而对某些处理应用而言，限制这些粒子是非常重要的。
据此，一直都有改善静电夹盘效能的需求。
发明内容
根据本发明的具体实施例，提供一种高传导静电夹盘，其包括：传导路径，其覆盖静电夹盘的气密环的至少一部分接触工件的表面，该传导路径包括至少一部分至接地的电路径；以及静电夹盘的接触工件表面的主场区域，其包括范围从每平方约108至约1012欧姆的表面电阻率。
在进一步相关的具体实施例中，传导路径可以包括每平方小于约107欧姆的表面电阻率，例如范围从每平方约105欧姆至每平方约107欧姆的表面电阻率。传导路径可以包括类钻石碳，像是掺杂的类钻石碳（例如掺杂有氮的氢化碳）。传导路径可以包括厚度小于约1微米的披覆。传导路径可以包括覆盖至少一部分静电夹盘的外缘的披覆。传导路径可以绕到静电夹盘的绝缘层下方。主场区域可以包括碳化硅，并且可以包括范围从每平方约109到约1011欧姆的表面电阻率。
在其他相关的具体实施例中，静电夹盘可以包括传导接地层，其至少有一部分系位于静电夹盘的绝缘层下方，该传导接地层电接触该传导路径。传导接地层可以包括每平方小于约103欧姆的表面电阻率，并且可以包括铝。传导接地层的外缘至少有一部分可以被传导路径所覆盖。传导接地层可以电接触静电夹盘的接地栓。静电夹盘可以进一步包括位于至少一部分传导接地层下方的导电环氧树脂层。
在进一步相关的具体实施例中，主场区域可以包括延伸在主场区域的周围部分之上的至少一个浮凸物。静电夹盘可以进一步包括在该至少一个浮凸物的接触工件表面上的传导披覆。静电夹盘的传导路径以及该至少一个浮凸物的接触工件表面上的传导披覆可以都包括类钻石碳披覆。具有至少一个浮凸物的静电夹盘可以包括传导接地层，其至少有一部分系位于静电夹盘的绝缘层下方，该传导接地层电接触该传导路径。静电夹盘的基部可以包括位于基部的一或更多个边缘上的斜切区域。传导路径可以藉由在斜切区域中的导电环氧树脂（例如石墨传导环氧树脂）而电接触基部。传导路径可以包括覆盖至少一部分静电夹盘的外缘的披覆，而传导路径系绕至静电夹盘的绝缘层下方。
在其他相关的具体实施例中，静电夹盘可以进一步包括位于静电夹盘的接触工件表面上的传导图案，该至少一个传导图案电接触传导路径。该至少一个传导图案可以包括披覆有传导披覆的金属，例如披覆有类钻石碳的铝。该至少一个传导图案可以包括以下至少一者：朝向静电夹盘中心延伸的辐条、环绕静电夹盘气孔的环、在静电夹盘的接触工件表面上的至少一个浮凸物之间的痕迹。
在进一步相关的具体实施例中，静电夹盘的主场区域可以包括聚合物。主场区域可以包括延伸在主场区域周围部分之上的至少一个浮凸物，该至少一个浮凸物包括聚合物。主场区域可以包括范围从每平方约108到约1010欧姆的表面电阻率。聚合物可以包括以下至少一者：聚醚亚酰胺、聚醚醚酮、聚亚酰胺。包括聚合物主场区域的静电夹盘的传导路径可以包括位于至少部分的静电夹盘外缘上方的类钻石碳披覆，并且静电夹盘可以进一步包括位于至少部分的静电夹盘的绝缘层下方的铝接地披覆，铝披覆系电接触传导路径。包括聚合物的主场区域的静电夹盘的传导路径可以包括覆盖至少部分主场区域的传导披覆。举例来说，传导披覆可以包括覆盖至少部分主场区域和至少部分气密环的类钻石碳，并且静电夹盘可以进一步包括位于至少部分的静电夹盘的绝缘层下方的铝接地披覆，该铝披覆系电接触传导路径。传导路径可以包括掺杂的碳化硅。
在根据本发明的另一具体实施例中，提供一种静电夹盘，其包括：传导路径，其电连接到至少部分的静电夹盘的接触工件表面，该传导路径包括至少一部分至接地的电路径；以及静电夹盘的接触工件表面的主场区域，其包括范围从每平方约108到约1010欧姆的表面电阻率，该主场区域包括含有纳米碳管的聚合物。举例来说，该聚合物可以包括以下至少一者：装填有纳米碳管的聚醚亚酰胺、装填有纳米碳管的聚醚醚酮、装填有纳米碳管的聚亚酰胺。
根据本发明的具体实施例，覆盖至少部分的静电夹盘的气密环的接触工件表面的传导路径也保持了该气密环的气密特性，其中传导路径包括至少一部分至接地的电路径。
附图说明
从以下对于本发明的范例性具体实施例更特定的说明，下述内容将很容易了解；如所附图式中所示范的，其中相同的参考符号系指不同观察角度中相同的部分。图式不一定合乎比例，而在示范本发明的具体实施例时会对比例予以强调。此外，应了解的是虽然构件是显示成相邻的，它们却可能是互相电连接的，即使是为了明确起见而在图式中显示成在它们之间具有些许的空间，这于发明说明的文字中藉由参考图式将可明了。
图1是根据本发明具体实施例的高传导静电夹盘图。
图2是根据本发明具体实施例的高传导静电夹盘图，其包括位于一或更多个浮凸物的接触工件表面上的传导披覆。
图3是根据本发明具体实施例的图2高传导静电夹盘另外可选择的版本图式，其中传导接地层系置于环绕静电夹盘边缘的传导路径的外侧。
图4是根据本发明具体实施例的高传导静电夹盘图，其中使用了导电环氧树脂以形成电连接。
图5是根据本发明具体实施例的高传导静电夹盘图，其包括在静电夹盘接触工件的表面上的传导图案。
图6是根据本发明具体实施例的具有聚合物表面的高传导静电夹盘图，其提供电荷接地的路径，而该表面包括装填有纳米碳管的聚合物。
图7是根据本发明具体实施例的具有聚合物表面的高传导静电夹盘图，其提供电荷接地的路径，其中接地的路径系由具有气密接触部的传导披覆毯覆膜所提供。
图8是根据本发明具体实施例的具有聚合物表面的高传导静电夹盘图，其提供电荷接地的路径，其中接地的路径系由具有气密接触部的传导披覆所提供。
图9是根据本发明具体实施例的高传导静电夹盘图，其中使用了位于下方的传导层。
图10是根据本发明具体实施例的高传导静电夹盘图，其中使用了毯覆层。
具体实施方式
以下是本发明的范例性具体实施例的说明。
在一些传统的静电夹盘中，经过多次夹持工件的循环以后，表面可能因为断裂而产生“岛”(island)。在这些「岛」之间，材料的截面积可能会减少，因而限制了顶部掺杂层各处的电荷分布。其结果则产生“电荷岛”(islands ofelectrical charge)，其中可观察到电荷的极性于数个毫米的距离便会反转。在4至6毫米的距离上有正∕负400伏特或更大的变化也并非不常见。此局部的表面电荷可能导致非期望的晶圆夹持，即使并不存在外部的电压。
据此，便有改善台板以控制静电夹盘的电荷累积的需求。
图1是根据本发明具体实施例的静电夹盘100的图式。静电夹盘100具有接地的传导路径101的特征，其允许过量的表面电荷放电至接地，藉此降低由于表面电荷累积而造成的晶圆沾黏。图1具体实施例的好处是藉由使用此处所列的仔细挑选的表面电阻率和接地路径，可以中和表面的电荷而不会对于夹持力有不利的影响。举例来说，传导路径101可以由类钻石碳（diamond-like carbon，DLC）所制成，其可加以掺杂以得到适当的表面电阻率。例如，传导披覆101可具有每平方小于约107欧姆的表面电阻率，其系在如102所示的DLC披覆和接地之间所测量，举例来说是在每平方约105欧姆和每平方约107欧姆之间。传导路径101可由例如掺杂有氮的氢化碳膜所制成，其厚度约1微米。传导路径101可以是覆盖在环绕夹盘的边缘的气密环103上方的传导披覆，并且在如104处的夹盘侧绕折下来。此外，传导接地层105（例如铝或其他金属的溅镀层）可置于夹盘陶瓷层106的下方，并且可由环绕夹盘的边缘的传导路径101所覆盖。传导接地层105可藉由传导路径101（例如可以是DLC披覆）来覆盖而避免和基板（或其他工件）接触。传导接地层105使用例如接地栓107和∕或下方的导电环氧树脂层108来接地。传导接地层105可为例如约0.5微米厚的铝层。夹盘表面的主场区域109可以是具有浮凸物110的碳化硅表面，浮凸物110系延伸在主场区域109的边缘区域上方。在主场区域109和接地之间的表面电阻率可位于从每平方约108欧姆到约1012欧姆之间的范围内，例如在每平方1010欧姆的范围内，而在传导路径101和接地之间的表面电阻率则是每平方约107欧姆。在传导路径101和接地之间较低的表面电阻率可能并没有害处，只要传导路径101在静电夹盘接触工件的表面上仅延伸一小段距离即可。静电夹盘100也包括例如由铝所制成的基部111。例如是DLC披覆的传导路径101可以覆盖气密环103，并且环绕台板的边缘而延伸以覆盖在104处的陶瓷组件该面。进一步的电接触可在静电夹盘100的外缘中使用导电的石墨环氧树脂来达成。从气密环103（位于传导路径101内）至接地的每平方约5×105欧姆的表面电阻率可以使用。静电夹盘可以进一步包括气孔、升起栓、其他标准的构件（未显示）。
根据图1的具体实施例，传导路径101（例如类钻石碳披覆）可以位于或是靠近静电夹盘100的边缘，以便和在气密环103上的工件（例如半导体晶圆）接触。从静电夹盘100的中心到接地之间的表面电阻率可以小于每平方约1011欧姆，以便尽可能达到最大的电荷移动性。例如碳化硅的低表面电阻率材料可以用于主场区域109，以便达到从静电夹盘的中心到边缘之间有良好的电荷移动性。根据图1的具有传导路径101的具体实施例对于静电夹盘的气体泄漏或夹持力的冲击最小，并且具有良好的耐磨性与稳健性。
图2是根据本发明具体实施例的静电夹盘图，其包括位于一或更多个浮凸物210的接触工件表面上的传导披覆212。在此具体实施例中，举例来说，当夹盘系用于太阳能面板或其他基板时而精确的基板对齐要求基板滑入跨越夹盘
表面的位置，则位于浮凸物210顶部上的传导披覆212（例如类钻石碳）有助于耐磨性。在这种情形下，具有相对于基板的低摩擦系数的传导披覆212（例如类钻石碳）可以是有帮助的。图2具体实施例的制造可以是从用于主场区域209的材料做出双重披覆（亦即由两种材料做成的披覆，其中一者位于另一者上方），例如碳化硅由传导披覆212（例如类钻石碳）所覆盖，然后蚀刻移除材料以形成披覆的浮凸物210∕212。
根据图2的具体实施例，静电夹盘包括位在静电夹盘表面上的双重披覆结构210∕212以及背面的传导接地层205。主场区域209可由比其他类似的、没有双重披覆的静电夹盘更薄的材料所形成，例如由比其他类似的静电夹盘再薄约1.5微米的碳化硅所制成，并且具有每平方约2×1010欧姆的表面电阻率。以类似图1的具体实施例的方式，可以使用传导路径201，例如是由类钻石碳所做成而厚度约1.5微米、表面电阻率每平方约107欧姆。可以使用比每平方约108欧姆稍微高一些的表面电阻率，并不会影响静电夹盘的夹持力。可使用位于静电夹盘的基部内的接地栓207来将静电夹盘接地。如在此所使用的，将能理解的是可以使用接地螺丝或其他类似的接地结构来代替接地栓。
图3是根据本发明具体实施例的图2静电夹盘另外可选择的版本图式，其中传导接地层305系置于环绕静电夹盘边缘的传导路径301的外侧。和图2相较之下，此种安排透过台板的边缘而可降低表面电阻率。从另一方面来看，图2将传导接地层置于传导路径内部的安排可以是较佳的做法，以便减少金属在工件上的污染。在决定传导接地层305延伸至静电夹盘的边缘的最高距离时，会求取两项目标之间的平衡：第一项目标是保持金属污染远离工件，其鼓励使用较短的传导接地层305；第二项目标则是想要改善路径301的传导性，其鼓励使用较长的传导接地层305。在图3的具体实施例以及此处其他的具体实施例中，对于主场区域309可采用每平方约109和约1011欧姆之间的表面电阻率；例如类钻石碳披覆的传导路径301可采用每平方约105和约107欧姆之间的表面电阻率；而例如铝层的传导接地层305则可采用每平方小于约103欧姆的表面电阻率。
图4是根据本发明具体实施例的静电夹盘图，其中使用了导电环氧树脂以形成电连接。在此具体实施例中，可采用和图2类似的技术，例外的是基部411在一或更多个边缘413上被斜切以及使用导电环氧树脂（例如石墨传导环氧树脂）在斜切区域414中做出电连接。此外，例如类钻石碳披覆的传导路径401可绕折到静电夹盘的背面，如于415处，而在陶瓷绝缘层406的下方。再者，也可以采用接地螺丝、接地栓或其他类似的接地结构。
图5是根据本发明具体实施例的静电夹盘图，其包括位于静电夹盘的接触工件表面上的传导图案。传导图案可以电接触传导路径101（见图1），并且举例来说可以包括从静电夹盘面中心至夹盘边缘的高传导辐条516。此种传导图案可提供至接地的高传导路径，并且可帮助电荷在夹盘表面之上和到接地的移动性。辐条516举例来说可以是由例如DLC、铝或其他高传导材料的传导披覆所制成。举例而言，传导图案可由金属（例如铝）所制成，并且披覆有传导披覆（例如DLC）以避免金属污染工件。进一步来说，传导图案可由金属制成，并且该金属披覆有用于主场区域（见图1的109）其余部分的材料（例如碳化硅）。在一具体实施例中，传导图案可由沉积至厚度为1000埃的铝所形成，其披覆着掺杂有氮的氢化碳。传导图案举例来说也可以包括环517，其环绕着静电夹盘的气孔而位于气密环503上。例如辐条516的传导图案可采取曲线的路径，以避开例如在静电夹盘表面上的浮凸物的特征。在进一步的具体实施例中，高传导材料做的像是小痕迹般的路径可形成在静电夹盘的浮凸物之间而最终至接地，并且也可在浮凸物的顶部上采用高传导材料。传导图案可设计成将整个路径面积最小化，使得由于此种路径的寄生效应而窃取的夹持力达到最小。
图6是根据本发明具体实施例的具有聚合物表面的静电夹盘图，其提供电荷至接地的路径，其中该表面包括装填有纳米碳管的聚合物。具有聚合物表面的静电夹盘藉由在聚合物表面与工件之间极佳的接触，而能提供极佳的粒子生产效能。根据本发明的具体实施例，此种具有聚合物表面的静电夹盘提供将电荷从夹盘表面以及从工件向接地移动的能力，同时维持聚合物∕工件的接触，避免金属污染的问题，而允许静电夹盘的表面能够维修翻新。根据本发明的具体实施例，具有聚合物表面的静电夹盘在夹盘表面的主场区域内系提供有每平方从约108至约1010欧姆的表面电阻率，而在气密区域则是每平方从约105至约107欧姆的表面电阻率，以及提供有从夹盘的边缘到接地的高传导路径，例如小于约104欧姆。
在图6的具体实施例中，静电夹盘的表面包括装填有纳米碳管的聚合物，其形成毯覆层609和浮凸物610。聚合物表面609∕610系藉由传导路径601而接地，传导路径601可从毯覆层609的正下方延伸，而环绕静电夹盘的边缘至氧化铝绝缘层606的下方。传导路径601举例来说可以藉由物理气相沉积（physical vapordeposition，PVD）所形成的铝披覆或其他例如类钻石碳（例如掺杂有氮的氢化碳）的传导披覆来制成。接地螺丝607可将传导路径601电连接至铝基部∕冷却结构611。静电夹盘也包括气密环603、导电环氧树脂层608、黏合披覆618、氧化铝介电质619、金属电极620、氟化聚合物的结合物621（例如全氟烷氧基PFA结合物）、导电环氧树脂的结合物622、电极栓623。黏合披覆层可以包括以下至少一者：含硅的氮化物、氧化物、碳化物以及此等的非化学计量版本，例如但是并不限于SiOxNy、氮化硅、氧化硅或碳化硅。黏合披覆层也可以包括碳或碳的氮化物，并且可以包括类钻石碳。聚合物表面609∕610举例来说可以是装填有纳米碳管的聚合物，例如装填有纳米碳管的聚醚亚酰胺（PEI）、聚醚醚酮（PEEK）或聚亚酰胺。纳米碳管表面609∕610的表面电阻率举例来说可以是在每平方从约108到约1010欧姆的范围内。纳米碳管表面609∕610举例来说可以藉由层迭和以反应性离子蚀刻来图案化所形成，其做法类似Entegris公司的专利合作条约申请案公告第WO2010/132640A2号、标题为“具有聚合突起物的静电夹盘”所描述的，该申请案全部的揭露乃并于此以为参考。图6装填有纳米碳管的聚合物表面的具体实施例的优点可为材料各处的电阻率是均匀的，并且随着时间或清洁将不会磨损掉或是磨光。
图7是根据本发明具体实施例的具有聚合物表面的静电夹盘图，其提供电荷至接地的路径，其中该接地路径系由具有气密接触部的传导披覆毯覆膜所提供。在图7的具体实施例中，静电夹盘的表面包括聚合物，其形成毯覆层709和浮凸物710。聚合物表面709∕710是藉由传导路径701而接地的，该路径可存在于浮凸物710之间的场区域、于气密环703的上方并且环绕静电夹盘的边缘、位于氧化铝绝缘层706的下方。传导路径701举例来说可以是由例如类钻石碳（例如掺杂有氮的氢化碳）的传导披覆所形成。此外，传导路径701可藉由进一步的披覆路径724（例如由物理气相沉积法PVD所形成的铝披覆）而电连接至接地。接地螺丝707可将披覆路径724电连接至铝基部∕冷却结构711。静电夹盘也包括气密环703、氧化铝绝缘层706、导电环氧树脂层708、黏合披覆718、氧化铝介电质719、金属电极720、陶瓷对陶瓷的结合物721、导电环氧树脂的结合物722、电极栓723。黏合披覆层可以包括和用于图6具体实施例类似的材料。聚合物表面709∕710举例来说可以是例如聚醚亚酰胺（PEI）、聚醚醚酮(PEEK)或聚亚酰胺的聚合物。聚合物表面709∕710的表面电阻率举例来说可以是在每平方从约108到约1010欧姆的范围内。聚合物表面709∕710举例来说可以藉由层迭和以反应性离子蚀刻来图案化所形成，其做法类似Entegris公司的专利合作条约申请案公告第WO2010/132640A2号、标题为“具有聚合突起物的静电夹盘”所描述的，该申请案全部的揭露乃并于此以为参考。
图7的具体实施例的优点可以是：聚合物∕工件的接触系保持在浮凸物710上；使用非接触工件的场区域而替位于夹盘中心的电荷提供至接地的传导路径；稳健的披覆应该足以承受清洁的操作。
图8是根据本发明具体实施例的具有聚合物表面的静电夹盘图，其提供电荷至接地的路径，其中接地的路径系由具有气密接触部的传导披覆所提供。在图8的具体实施例中，以和图7类似的方式，静电夹盘的表面包括聚合物，其形成毯覆层809和浮凸物810。聚合物表面809∕810是藉由传导路径801而接地的，该路径延伸在气密环803的上方而环绕静电夹盘边缘、以及位于氧化铝绝缘层806的下方。传导路径801举例来说可以由例如类钻石碳（例如掺杂有氮的氢化碳）的传导披覆所形成。此外，传导路径801可藉由进一步的披覆路径824（例如由物理气相沉积法PVD所形成的铝披覆）而电连接至接地。接地螺丝807可将披覆路径824电连接至铝基部∕冷却结构811。静电夹盘也包括气密环803、氧化铝绝缘层806、导电环氧树脂层808、黏合披覆818、氧化铝介电质819、金属电极820、氟化聚合物的结合物821（例如全氟烷氧基PFA结合物）、导电环氧树脂的结合物822、电极栓823。黏合披覆层可以包括和用于图7具体实施例类似的材料。聚合物表面809∕810举例来说可以是例如聚醚亚酰胺（PEI）、聚醚醚酮(PEEK)或聚亚酰胺的聚合物。聚合物表面809∕810的表面电阻率举例来说可以是在每平方从约108到约1010欧姆的范围内。聚合物表面809∕810举例来说可以藉由层迭和以反应性离子蚀刻来图案化所形成，其做法类似Entegris公司的专利合作条约申请案公告第WO2010/132640A2号、标题为“具有聚合突起物的静电夹盘”所描述的，该申请案全部的揭露乃并于此以为参考。
图8的具体实施例的优点可以是：聚合物∕工件的接触系保持在浮凸物810上；制程比图7的具体实施例要简单，因为在环绕浮凸物的区域中没有添加任何的披覆；至接地的传导路径是从夹盘边缘处提供；稳健的披覆应该足以承受清洁的操作。
图9是根据本发明具体实施例的静电夹盘900的图式，其中使用了位于下方的传导层925。传导层925可由传导材料来制造，其可以包括但并不限于类钻石碳（DLC）或铝。传导层925的表面电阻率可以是在每平方从约109至约1011欧姆的范围内。传导层925大部分的表面积（96～98%）为分散电荷而提供了足够的路径，此系透过电通孔或藉由将传导层环绕着台板的侧面而绕折至台板接地的基部完成。
可能累积在台板表面上的静电荷可以是造成工件“沾黏”问题的显著因素。此种位于台板上的静电荷现象可藉由传导层925而得到控制和分散。传导层925也可以有助于在工件和接地之间传送静电荷。此外，由于传导层925并未接触位于夹持位置的工件背面，因此可避免由于接触摩擦而造成传导层925的任何磨损。
图10是根据本发明具体实施例的静电夹盘1000的图式，其中使用了毯覆层1025。和图9的具体实施例相较之下，传导层1025是沉积在气密环与浮凸物之上而成为“毯覆”(blanket)层。至接地的电连接可以类似于图9。传导层1025的表面电阻率也可以是在每平方从约109至约1011欧姆的范围内。藉由浮凸物的导电顶部表面，电荷可传送跨越整个工件而进入浮凸物之间的一般区域，并且分散至接地。此外，例如信道的低电阻路径可纳入台板的结构中，以控制晶圆的电荷和台板表面的电荷经由台板基部而排到接地。传导路径可藉由采用连接至接地的传导通孔或是通道而做成穿过静电构件的厚度。
藉由提供至接地的高传导路径，根据本发明的具体实施例在给定的静电夹盘处理基板的步调中，允许电荷于足够短的时间内流出静电夹盘，以避免或减轻晶圆的沾黏或其他晶圆处理的问题。在此方面，应注意的是根据本发明具体实施例的至接地的传导路径，其表面电阻率应足以于正在使用静电夹盘的过程所允许的时间内将电荷传送至接地。举例来说，对于每个工件10秒的处理时间和每个工件1秒的处理时间，表面电阻率的差异将需要一个数量级，以便在所需的时间内把电荷传送至接地。对于植入的过程而言，在几个十分之一秒内的周期时间需要在此所列的表面电阻率，尽管可能视需要而采用其他的表面电阻率。
根据本发明的具体实施例，为静电夹盘提供有至接地的传导路径，这不但允许电荷流出至接地，同时也避免过量的寄生效应（其中传导路径本身可能降低静电夹盘的夹持力）。尽管可能产生一些寄生效应，但是据信不会显著降低夹持力，举例来说，因为传导路径（例如DLC披覆）仅存在于夹盘的边缘。
如在此所用的，「接触工件的表面」(workpiece-contacting surface)一词是指在使用静电夹盘的期间，与被静电夹盘所夹持的工件接触的表面。
根据本发明的具体实施例可用于库伦（Coulombic）夹盘和强森—拉贝（Johnsen-Rahbek）夹盘。进一步而言，虽然此处描述的是传导披覆，将了解的是可使用各式各样不同可能的传导材料；举例来说，可采用掺杂的碳化硅、金属（例如铝）或其他材料来代替类钻石碳。可采取抛光来降低传导路径的有效表面电阻率。在一具体实施例中，用于静电夹盘的主场区域的双重结构可由碳化硅来形成，其结合了用于传导路径的高度掺杂的碳化硅。根据本发明具体实施例的静电夹盘可采用例如反应性离子蚀刻制程来维修翻新。进一步而言，根据本发明的具体实施例可应用在不同的系统中，包括但是并不限于束线离子植入机、电浆掺杂离子植入机、电浆浸没式离子植入系统、洪泛离子植入机、聚焦电浆系统、调制电浆鞘的系统、蚀刻系统、基于光学的处理系统、化学气相沉积系统。
此处所有引用的专利、公开的申请案、参考文献的全部内容都应作为参考。
虽然本发明已特别参考其范例性的具体实施例来展示和描述，但是熟于此技艺者将了解当中可进行各式各样的形式与细节上的变化，而不背离由所附申请专利范围所涵盖的本发明范围。

Claims (25)

1.一种高传导静电夹盘，其特征在于，包括：
传导路径，其覆盖静电夹盘的气密环的至少一部分接触工件的表面，该传导路径包括覆盖至少一部分之该静电夹盘的外缘的披覆以及包括至少一部分至接地的电路径，该传导路径包括范围从每平方105欧姆至每平方107欧姆的表面电阻率；以及
该静电夹盘的接触工件表面的主场区域，其包括范围从每平方108至1012欧姆的表面电阻率，该主场区域包括延伸在该主场区域的周围部分之上的至少一个浮凸物，
在该至少一个该浮凸物的接触工件表面上的传导披覆。
2.根据权利要求1所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该传导路径包括类钻石碳。
3.根据权利要求2所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该传导路径包括掺杂的类钻石碳。
4.根据权利要求3所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该传导路径包括掺杂有氮的氢化碳。
5.根据权利要求1所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该传导路径包括厚度小于1微米的披覆。
6.根据权利要求1所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该传导路径绕到该静电夹盘的绝缘层下方。
7.根据权利要求1所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该主场区域包括碳化硅。
8.根据权利要求7所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该主场区域包括范围从每平方109欧姆至每平方1011欧姆的表面电阻率。
9.根据权利要求1所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该静电夹盘包括传导接地层，其至少有一部分系位于该静电夹盘的绝缘层下方，该传导接地层电接触该传导路径。
10.根据权利要求9所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该传导接地层的外缘至少有一部分系被该传导路径所覆盖。
11.根据权利要求9所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该传导接地层电接触该静电夹盘的接地栓。
12.根据权利要求9所述的高传导静电夹盘，其特征在于，进一步包括位于至少一部分该传导接地层下方的导电环氧树脂层。
13.根据权利要求1所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该静电夹盘的传导路径以及至少一个该浮凸物的接触工件表面上的传导披覆都包括类钻石碳披覆。
14.根据权利要求1所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该静电夹盘的基部包括位于该基部的一或更多个边缘上的斜切区域。
15.根据权利要求14所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该传导路径是藉由在该斜切区域中的传导环氧树脂而电接触该基部。
16.根据权利要求15所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该传导路径包括覆盖至少一部分该静电夹盘的外缘的披覆，该传导路径系绕于该静电夹盘的绝缘层下方。
17.根据权利要求1所述的高传导静电夹盘，其特征在于，进一步包括位于该静电夹盘的接触工件表面上的至少一个传导图案，该至少一个传导图案电接触该传导路径。
18.根据权利要求17所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该至少一个传导图案包括披覆有传导披覆的金属。
19.根据权利要求17所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该至少一个传导图案包括以下至少一者：朝向该静电夹盘中心延伸的辐条、环绕该静电夹盘的气孔的环、在该静电夹盘的接触工件表面上的至少一个浮凸物之间的痕迹。
20.根据权利要求1所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该静电夹盘的主场区域包括聚合物。
21.根据权利要求20所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该主场区域包括延伸在该主场区域周围部分之上的至少一个浮凸物，该至少一个浮凸物包括聚合物。
22.根据权利要求20所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该主场区域包括范围从每平方108到1010欧姆的表面电阻率。
23.根据权利要求20所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该传导路径包括传导披覆，该传导披覆也覆盖至少一部分的主场区域。
24.根据权利要求1所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该主场区域包括含有纳米碳管的聚合物。
25.根据权利要求24所述的高传导静电夹盘，其特征在于，该聚合物包括以下至少一者：装填有纳米碳管的聚醚亚酰胺、装填有纳米碳管的聚醚醚酮以及装填有纳米碳管的聚亚酰胺。
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