CN104221272A - 太阳能晶片静电卡盘 - Google Patents
太阳能晶片静电卡盘 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104221272A CN104221272A CN201280059895.5A CN201280059895A CN104221272A CN 104221272 A CN104221272 A CN 104221272A CN 201280059895 A CN201280059895 A CN 201280059895A CN 104221272 A CN104221272 A CN 104221272A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chuck
- electrostatic chuck
- aluminium
- ceramic
- insulation board
- 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
Links
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 57
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 59
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 55
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 36
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 26
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 8
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000007743 anodising Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 52
- 230000008569 process Effects 0.000 description 47
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000002294 plasma sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- 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
- H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/16—Vessels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
公开了一种静电卡盘，其尤其适合于以高的生产量制作基片。所公开的卡盘可以被用于制作大的基片或同时制作若干较小的基片。例如，公开的实施方式可被用于同时制作多个太阳能电池，因而提供高的生产量。使用具有足以控制卡盘温升的热质量的铝本体、并且阳极化处理所述本体的顶面，静电卡盘本体被构造成。陶瓷框架被设置在所述卡盘的本体的周围以保护其免受等离子体侵蚀。如有需要，设置导电性触点以便施加电压偏压至所述晶片。所述触点透过所述阳极化处理而被暴露。
Description
相关申请
本申请要求享有2011年11月1日提交的，序列号为61/554,457的美国临时申请的优先权益，该申请的内容以其整体通过引用被合并于此。
技术领域
本发明涉及太阳能电池的处理，并且特别地涉及在太阳能电池处理室内部支撑晶片的静电卡盘。
背景技术
用来制作太阳能电池的处理室，诸如等离子室，与用来制作集成电路(IC)的处理室具有相同的基础元件，但具有不同的工程和经济要求。例如，虽然用来制作集成电路的室具有每小时大约几十个晶片的生产量，用来制作太阳能电池的室却被要求具有每小时大约几千个晶片的生产量。另一方面，购买和运行太阳能电池处理系统的成本必须非常低。
用于制作IC和太阳能电池两者的处理系统在处理期间都利用静电卡盘来支撑晶片。然而，用于太阳能电池系统的静电卡盘必须只花费用于IC制造的静电卡盘的一小部分，但由于太阳能电池制作系统的高得多的生产量其必须忍受高得多的利用率。此外，尽管在IC系统中静电卡盘是静止的，但在某些太阳能电池制作系统中卡盘是可移动的。因此，不能形成用于冷却流体的连接，使得对卡盘的主动热控制是不可能的。
包含在太阳能电池制作中的各步骤要求晶片暴露至等离子体。在某些处理步骤期间，等离子体是利用腐蚀性气体形成的，其轰击支撑晶片的卡盘的任何暴露部分。因此，对该卡盘的另一要求是能够经受住等离子体的这种腐蚀性轰击。
因此，该技术领域中所需要的是制造廉价、能在没有主动冷却的情况下忍受高利用率、并且能经受住等离子体的腐蚀性作用的静电卡盘。
发明内容
本发明的下列概要被包含于此以便提供对本发明的一些方面和特征的基本理解。此概要不是本发明的宽泛概述并且因而并不意图特别地识别本发明的重要或关键要素或描述本发明的范围。其唯一的目的是作为下面呈现的更详细说明的序言而以简化的形式呈现本发明的一些观念。
公开了一种静电卡盘，其尤其适合于以高的生产量制作基片。所公开的卡盘可以被用于一次制作一个基片或同时制作定位在若干卡盘上的若干基片。例如，公开的实施方式可被用于同时制作多个太阳能电池，从而提供高的生产量。
各个实施方式提供了一种静电卡盘，其被设计成忍受高生产量的处理，诸如在太阳能电池制作系统中使用的那些，并且能够经受住腐蚀性等离子体。公开的实施方式利用静止质量和处理循环来热控制所述卡盘，并免除了主动流体冷却。
根据公开的实施方式，静电卡盘本体利用具有足以控制卡盘温升的热质量的铝而被构造。所述铝本体的顶面被阳极化处理以提供对高利用率的耐久性。陶瓷框架被设置在所述卡盘的本体周围以保护其免受等离子体侵蚀。如有需要，设置导电的触点来施加电压偏压至所述晶片。所述触点透过所述阳极化处理而被暴露。
附图说明
被合并于本说明书中并构成本说明书的一部分的各附图，举例说明了本发明的各实施方式，并且与说明书一起，用来解释和说明本发明的原理。这些图意在以概略的方式说明各示例性实施方式的主要特征。这些图并不意欲描绘各实际实施方式的每个特征或所描绘的元件的相对尺寸，并且没有按比例绘制。
图1A为示出了根据一个实施方式的静电卡盘的主要零件的示意图，而图1B示出了沿图1A的线A-A的局部横截面。
图1C为示出了用于制作图1A和1B中所示的卡盘的处理流程的流程图。
图2示出了用于利用根据本发明实施方式的卡盘处理基片的等离子室的实例。
图3A为示出了根据另一实施方式的静电卡盘的主要零件的示意图，而图3B示出了沿图3A的线A-A的局部横截面。
图4A为示出了根据又另一实施方式的静电卡盘的主要零件的示意图，而图4B示出了沿图4A的线A-A的局部横截面。
图5A为示出了根据再另一实施方式的静电卡盘的主要零件的示意图，而图5B示出了沿图5A的线A-A的局部横截面。
图6为示出了根据本发明一个实施方式的静电卡盘和承载器的主要零件的示意图。
具体实施方式
根据本发明各实施方式的静电卡盘的各个特征现在将参照附图进行描述。本说明将包括静电卡盘的、包含该静电卡盘的处理系统的、和用于制作例如太阳能电池的该静电卡盘的制造方法的实例。
图1A为示出了根据一个实施方式的静电卡盘的主要零件的示意图，而图1B示出了沿图1A的线A-A的局部横截面。卡盘本体105由铝板制成并且被构造成具有足够的热质量(thermal mass)以在等离子处理期间控制卡盘的加热。本体105的顶面被阳极化处理，由此形成电绝缘的阳极化处理过的铝层110。卡盘的侧面被陶瓷层或框架115包围。陶瓷层115可以是施加至铝本体的所有四个侧面的陶瓷涂层，例如，利用标准的等离子溅射涂敷或其它常规方法施加的。在图1A和1B中所示的实施方式中，铝本体105被放置在陶瓷“盆”内部，从而铝本体105的全部四个侧面和底部被陶瓷框架115覆盖。本体105被粘接至陶瓷框架115。陶瓷框架115的顶部与阳极化处理过的铝层110的顶部齐平。而且，卡盘被确定尺寸使得被夹持的晶片延伸到各陶瓷侧面115以外，以便覆盖陶瓷侧面115的顶部。这在图1A中通过晶片150的虚线轮廓示出。
卡盘被附装至基座120，该基座可以由绝缘的或导电的材料制成。穿过基座120形成孔口，并且绝缘套筒142被定位在其中。导体接触杆144被穿过绝缘套筒142以便形成至铝本体105的电接触。导体杆144被用来传导高压电位以形成夹紧力来夹紧晶片。
在某些处理室中，有必要加偏压到被处理的晶片以便从等离子体中朝向晶片吸引离子。为了这种处理，卡盘设有接触点130来将电压偏压递送到晶片。每个接触点130由绝缘套筒132形成，该绝缘套筒穿过基座120并穿过本体105。接触杆134穿过绝缘套筒132，该接触杆可以是被弹簧加压的或者可缩回的(未示出)。
保护性陶瓷框架115可以由诸如氧化铝(铝氧化物)，SiC(碳化硅)，氮化硅(Si3N4)，等的材料制成。陶瓷材料的选择取决于等离子体内部的气体和被处理的晶片的潜在污染。
图1A和1B中所示的装置提供了优于现有技术卡盘的某些优点。例如，由于其简单的设计，其制造便宜。而且，阳极化处理过的表面可以忍受反复的处理，同时陶瓷框架保护该阳极化和卡盘的本体免受等离子体侵蚀。由于陶瓷框架被设计成稍微小于被夹持的晶片，陶瓷框架由被夹持的晶片密封，由此防止等离子体轰击卡盘/陶瓷框架的边缘。
图1C为示出了用于制作图1A和1B中所示的卡盘的处理流程的流程图。在步骤161中铝块被机加工以便形成卡盘的本体105。在步骤162中铝本体的顶面被使用标准的阳极化处理工艺进行阳极化处理。在步骤163中陶瓷框架115被制作并且在步骤164中铝本体105被粘接至陶瓷框架115。在步骤165中本体和框架的组件被粘接至基座120。在步骤166中各个电触点和绝缘套筒被附装至卡盘。
图2示出了利用图1A和1B中所示卡盘的等离子系统的一个实例的示意性横截面。由于图2是为了提供使用该可传输的静电卡盘的实例而被提供，因而与该功能不相关的各个元件被省略。在图2中所示的处理室230可以是任何等离子处理室，诸如蚀刻、PECVD、PVD、等。
下列为使用图2的实施方式的工艺顺序的实例。晶片258在输入传送机202上被递送至该系统。在本实例中，若干晶片258在与传送机的行进方向正交的方向上并排地被放置。例如，三个晶片258可以被平行地布置，如在标注中所示，该标注为传送机上的各基片的俯视图，具有示出了行进方向的箭头。
晶片输送机构204被用来将晶片258从传送机202输送到处理卡盘215上。在本实例中，输送机构204采用静电拾取卡盘205，该静电拾取卡盘是可沿轨道210移动的并且使用静电力来拾取一个或多个晶片，例如，一排三个晶片，并将这些晶片传递至处理卡盘215。在本实例中，三个处理卡盘215被用来接收由拾取卡盘205保持的三个基片。如在图2中所示，将晶片装载到处理卡盘215上是在装载站点C处完成的。处理卡盘215被附装至承载器217，该承载器经开闭器208输送至第一处理室230中。
该处理室由开闭器208从装载站点和其它的室隔离。开闭器208大大减少了至相邻室的电导，在没有真空阀和O形环密封的情况下允许在这些处理室内部的单独的压力和气体控制。在本实例中仅有单一处理室230被使用。然而，如可以被理解的，另外的室可以逐次地被增加，使得这些基片将经由置于每两个室(未示出)之间的隔离开闭器208从一个室直接移动到下一个。
一旦卡盘215被定位在处理室230的内部，到接触杆134和144的电接触就通过触点252和254被形成，以递送所需的电压电位。然后等离子处理开始并且基片被处理。一旦在一系列室中的最后的室完成了处理，最后的开闭器208就被打开并且卡盘215在承载器217上被输送到卸载站点H。
在卸载站点H处，晶片输送机构203被用来从卡盘215卸载晶片并将晶片输送到卸载传送机201上。输送机构203采用类似于拾取卡盘205的静电晶片拾取头225，该拾取头骑跨在轨道220上。拾取头225使用静电力将晶片从处理卡盘215传递到输出传送机201。输出晶片传送机201接收来自拾取头225的晶片并传送它们以便在下游进一步处理。
然后各卡盘215由升降机250降低并且由卡盘返回模块240输送到升降机255，升降机255将各卡盘返回到站点C以用于接收另一批晶片。如可以被理解的，若干处理卡盘被使用，使得每个站点都是被装载的并且处理室总是被占用并在处理晶片。就是说，当一组卡盘离开处理室进入站点H时，来自站点C的另一组被移动至该室中并且来自升降机255的一组被移动至站点C中。而且，在本实施方式中，当升降机250和255在处理高度和返回高度之间移动卡盘时，它们例如使用散热器主动地冷却该处理卡盘215。替代地，或另外地，冷却站点J被用来通过用散热器接触卡盘而冷却卡盘。处理卡盘215从卸载站点H经由返回通道240被返回到装载站点C，该返回通道被定位在处理高度之下。
至卡盘的电触点252位于每个升降机上和位于每个处理室中以用于静电夹持晶片。也就是说，如上面所解释的，因为这些卡盘是可移动的，没有永久连接可以被形成至这些卡盘。因此，在本实施方式中，站点C和H及每个处理室230包括电触点252以便经由接触杆144传递电位至卡盘，并使得能够静电夹持。另外，DC偏压触点254位于每个处理室230中以用于如需要的话对晶片的DC偏压。也就是说，对于某些处理而言，DC偏压除了等离子RF功率之外被使用，以便控制由等离子体对晶片的离子轰击。DC电位通过触点134连接至晶片，触点134从触点254接收DC偏压。
因此，如由上面所看出的，图2中所示的系统可以利用若干处理卡盘215，这些处理卡盘从装载位置C、经过一系列处理室230、到卸载位置H连续地移动。各处理室230被单独泵吸并且由各开闭器208从彼此及从装载和卸载区域隔离。这些开闭器为每个室提供真空和等离子区域隔离。这允许在每个区域中个性化的气体种类和压力控制。为简单起见，仅有一个处理室230被示于图2中，但一系列的室可以逐次地被连接，使得离开一个室的卡盘直接进入第二个室。
各卡盘从卸载站点H经由位于处理室230下方的真空通道240返回到装载站点C。这些卡盘再循环穿过该系统，因而它们不能具有任何固定的连接诸如线、气体管线或冷却管线。用于偏压和夹持的触点被形成在卡盘停于其中的每个位置处。卡盘冷却通过分别在卸载和装载升降机250和255上的主动冷却、和/或冷却站点J而实现。在本实例中，当卡盘被冷却时，其抵靠着受冷却的散热器而被机械地夹紧。
在图2的实例中，在处理期间若干卡盘215被提供在每个处理室中，使得多个基片同时被等离子处理。在本实施方式中，这些晶片通过被支撑在并排设置的若干单独的卡盘上，例如三个卡盘，而同时被处理。在一个特定的实例中，每个室被制作成保持一排三个单独的卡盘，以便同时处理三个晶片。当然，也可以使用其它布置，例如，二乘三阵列的卡盘，等等。
图3A为示出了根据另一实施方式的静电卡盘的主要零件的示意图，而图3B示出了沿图3A的线A-A的局部横截面。图3A和3B中与图1A和1B中类似的元件利用相同的附图标记指出，除了它们的百位数不同以外。如在图3A中所见，没有形成用于直接向晶片350施加偏压的触点。代替的是，依靠从等离子体到卡盘的电容耦合来提供RF通路至卡盘和提供偏压至晶片。
静电卡盘的结构现在将参考图3B进行描述。本实施方式的卡盘通过机加工铝本体305而被制作。本体305的全部表面随后被阳极化处理，以便提供硬的绝缘表面，作为顶部阳极化处理层310、底部阳极化处理层311、和侧部阳极化处理层312被示出。阳极化处理过的铝本体被粘接至陶瓷盆315上，该陶瓷盆由例如氧化铝制成，并充当绝缘体且保护阳极化处理过的铝本体的侧面免受等离子体侵蚀。陶瓷盆被粘接到由例如聚酰亚胺、等等制成的绝缘板322上。该绝缘板322的厚度根据该板的材料的介电常数而确定，以便提供RF功率至基板320所需要的电容耦合。基板320由铝制成并且也被阳极化处理，并被用来电容耦合来自等离子体的RF。耦合的量部分地取决于绝缘板322的性质，诸如厚度和介电常数。而且，替代地，不是使用绝缘板，而是盆315的底板可以被制造得更厚以提供相同的绝缘性质。而且，设置带螺纹的孔370以便将卡盘附装至承载器，该承载器在下面进行描述。
如上面提到的，铝本体305在所有侧上被阳极化处理。因此，为利用接触杆344形成电接触，阳极化处理被从铝本体底部上的接触区域去除。另外，去除了阳极化处理的区域镀有导电层，诸如，镍，铬等等。当接触杆344插入绝缘套筒342中时，其接触所镀的导电层并且于是良好的电接触得以维持。
如可以根据上面而被理解的，为使卡盘简单、便宜、和可输送，没有提供用于至晶片的偏压功率的连接且没有提供冷却。而且，和其中被夹持的晶片为圆形的半导体卡盘不同，此处该晶片是方形的以符合太阳能电池处理。因此，晶片上方的等离子体可能是非常不均匀的，导致对晶片的不均匀处理。图4A和4B中所示的实施方式被设计成克服该等离子体不均匀性。
图4A和4B中所示的卡盘的结构类似于图3A和3B的卡盘结构，并且图4A和4B中与图3A和3B中类似的元件利用相同的附图标记指出，除了它们的百位数不同以外。然而，为克服等离子体不均匀性，在图4A和4B的实施方式中，绝缘板422具有不平坦的底表面，并且基板的顶面具有匹配的表面。在图4A和4B的实施方式中，绝缘板422的底面是凸的，而基板420的顶面具有匹配的凹形状。也就是说，绝缘板在其边缘处比其中间薄。因此，在本体405和基板420之间在卡盘的边缘处提供了更少的绝缘，使得更好的RF耦合在这些边缘处得以实现，导致更好的等离子体均匀性。
等离子体不均匀性可以通过其它的手段进行处理。例如，绝缘板可以被制成具有可变的介电常数，使得其在板的中心处比在边缘处高。例如，绝缘板可以由一系列的环制成，每个环由不同介电常数的材料制成。替代的配置在图5A和5B中示出。图5A和5B中与图3A和3B中类似的元件利用相同的附图标记指出，除了它们的百位数不同以外。如在图5B中所示的，一系列沟槽580形成在绝缘板522的一个表面上。这些沟槽减少了绝缘板522的介电绝缘并且，取决于所需要的绝缘，可以填充更低介电性的材料或导体。例如，这些沟槽可以填充被用来将绝缘板522粘接至基板520的同一粘合剂，诸如或导电性粘合剂。
图6示出了在等离子处理系统中利用上述任一种卡盘的配置，诸如图2中所示的卡盘。一般地，卡盘被连接至承载器685，例如，通过将基座620螺合至承载器685。承载器685具有一组竖直定向的轮子690和一组水平定向的轮子695，它们被安装成骑跨在轨道692上。在本实施方式中，原动力由直线电机提供，该直线电机被部分地定位在真空中的承载器上并且部分地超出真空隔板698定位在真空的外侧。例如，一系列永磁铁694可被设置在承载器的底部上，同时一系列线圈696被定位在隔板壁698外侧的大气环境中。
应被理解的是，在此所描述的工艺和技术并不与任何特定的装置固有地相关，并且可以由构件的任何合适的组合实现。此外，各种类型的一般目的的装置可以根据在此所描述的教导而被使用。本发明已经关于特定的实例而被描述，这些实例在各方面都意在是说明性的而不是限制性的。本领域的技术人员将意识到很多不同的组合将适合于实现本发明。
此外，根据对此处所公开的本发明的说明和实践的考虑，本发明的其它实现方式对于本领域的技术人员来说将是明显的。所描述的实施方式的各方面和/或构件可以单独地或以任何组合地被使用。意图的是，这些说明和实例仅被视为示例性的，同时本发明的真实范围和主旨由所列的权利要求指定。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.用于等离子处理室的静电卡盘，包括：
铝卡盘本体，其具有用于接收基片的阳极化处理过的顶面；
陶瓷框架，其被设置在所述铝本体周围并被粘接至所述铝本体，其中所述陶瓷框架的顶部与所述阳极化处理过的顶面等高；
电连接至所述铝本体的高压电触点。
2.如权利要求1所述的静电卡盘，还包括粘接至所述铝本体底面的陶瓷板。
3.如权利要求2所述的静电卡盘，其中所述陶瓷板被与所述陶瓷框架制成一体，由此形成盆，并且其中所述铝本体被粘接在所述盆的内侧。
4.如权利要求3所述的静电卡盘，其中所述框架的顶面与所述阳极化处理过的顶面齐平。
5.如权利要求2所述的静电卡盘，还包括附装至所述陶瓷板底面的基座。
6.如权利要求2所述的静电卡盘，还包括附装至所述陶瓷板底面的绝缘板，和附装至所述绝缘板底面的基座。
7.如权利要求6所述的静电卡盘，其中所述绝缘板被构造成改变RF功率至所述基座的电容耦合。
8.如权利要求6所述的静电卡盘，其中所述绝缘板具有不均匀的厚度。
9.如权利要求6所述的静电卡盘，其中所述绝缘板在其各边缘处比在其中心处薄。
10.如权利要求6所述的静电卡盘，其中所述绝缘板具有在其一个表面上的多个沟槽。
11.如权利要求1所述的静电卡盘，其中所述框架被构造成稍微小于欲在所述静电卡盘上被处理的晶片。
12.如权利要求1所述的静电卡盘，还包括从所述铝本体隔离的并延伸穿过所述阳极化处理过的顶面的夹持触点。
13.如权利要求1所述的静电卡盘，其中所述陶瓷框架包括氧化铝。
14.等离子处理室，包括：
室外壳，其被构造成维持真空环境和在其中维持等离子体、并且具有装载端口和卸载端口；
输送机构，用于将至少一个承载器经过所述装载端口输送至处理外壳中和经过所述卸载端口输送到所述处理外壳外；
可由所述输送机构输送的承载器，所述承载器具有附装到其上的静电卡盘，所述卡盘包括铝本体和粘接至所述铝本体的陶瓷框架。
15.如权利要求14所述的等离子处理室，还包括高压电触点，其被设置在所述室内部并且将DC电压耦合至所述铝本体。
16.如权利要求15所述的等离子处理室，其中所述铝本体包括阳极化处理过的顶面。
17.如权利要求16所述的等离子处理室，其中所述卡盘还包括从所述铝本体电绝缘的并且延伸穿过所述阳极化处理过的表面的夹持触点。
18.如权利要求14所述的等离子处理室，其中所述输送机构被构造用于将具有静电卡盘的多个承载器同时地输送至所述室外壳中，并且其中所述室外壳被构造用于同时地等离子处理定位在多个静电卡盘上的多个基片。
19.静电卡盘的制作方法，包括：
机加工具有用于接收基片的顶面的铝卡盘本体；
阳极化处理至少所述铝卡盘本体的所述顶面；
在所述铝卡盘本体的所有侧面上形成陶瓷层；以及，
形成连至所述铝本体的电触点。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述形成陶瓷层的步骤包括用陶瓷材料涂覆所述铝卡盘本体的所述侧面。
21.如权利要求19所述的方法，其中所述形成陶瓷层的步骤包括制作陶瓷框架并将所述铝卡盘本体粘接至所述陶瓷框架。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述陶瓷框架被与陶瓷板整体地制作以便由此形成盆，并且其中所述铝本体被粘接在所述盆的内侧，并且还包括形成绝缘板并将所述绝缘板粘接至所述盆的底面。
23.如权利要求22所述的方法，还包括形成基座并将所述基座附装至所述绝缘板的底面。
Claims (23)
1.用于等离子处理室的静电卡盘，包括：
铝卡盘本体，其具有阳极化处理过的顶面；
陶瓷框架，其被设置在所述铝本体周围并被粘接至所述铝本体；
电连接至所述铝本体的高压电触点。
2.如权利要求1所述的静电卡盘，还包括粘接至所述铝本体底面的陶瓷板。
3.如权利要求2所述的静电卡盘，其中所述陶瓷板被与所述陶瓷框架制成一体，由此形成盆，并且其中所述铝本体被粘接在所述盆的内侧。
4.如权利要求3所述的静电卡盘，其中所述框架的顶面与所述阳极化处理过的顶面齐平。
5.如权利要求2所述的静电卡盘，还包括附装至所述陶瓷板底面的基座。
6.如权利要求2所述的静电卡盘，还包括附装至所述陶瓷板底面的绝缘板，和附装至所述绝缘板底面的基座。
7.如权利要求6所述的静电卡盘，其中所述绝缘板被构造成改变RF功率至所述基座的电容耦合。
8.如权利要求6所述的静电卡盘，其中所述绝缘板具有不均匀的厚度。
9.如权利要求6所述的静电卡盘，其中所述绝缘板在其各边缘处比在其中心处薄。
10.如权利要求6所述的静电卡盘，其中所述绝缘板具有在其一个表面上的多个沟槽。
11.如权利要求1所述的静电卡盘，其中所述框架被构造成稍微小于欲在所述静电卡盘上被处理的晶片。
12.如权利要求1所述的静电卡盘，还包括从所述铝本体隔离的并延伸穿过所述阳极化处理过的顶面的夹持触点。
13.如权利要求1所述的静电卡盘，其中所述陶瓷框架包括氧化铝。
14.等离子处理室，包括：
室外壳，其被构造成维持真空环境和在其中维持等离子体、并且具有装载端口和卸载端口；
输送机构，用于将至少一个承载器经过所述装载端口输送至处理外壳中和经过所述卸载端口输送到所述处理外壳外；
可由所述输送机构输送的承载器，所述承载器具有附装到其上的静电卡盘，所述卡盘包括铝本体和粘接至所述铝本体的陶瓷框架。
15.如权利要求14所述的等离子处理室，还包括高压电触点，其被设置在所述室内部并且将DC电压耦合至所述铝本体。
16.如权利要求15所述的等离子处理室，其中所述铝本体包括阳极化处理过的顶面。
17.如权利要求16所述的等离子处理室，其中所述卡盘还包括从所述铝本体电绝缘的并且延伸穿过所述阳极化处理过的表面的夹持触点。
18.如权利要求14所述的等离子处理室，其中所述输送机构被构造用于将具有静电卡盘的多个承载器同时地输送至所述室外壳中，并且其中所述室外壳被构造用于同时地等离子处理定位在多个静电卡盘上的多个基片。
19.静电卡盘的制作方法，包括：
机加工具有用于接收基片的顶面的铝卡盘本体；
阳极化处理至少所述铝卡盘本体的所述顶面；
在所述铝卡盘本体的所有侧面上形成陶瓷层；以及，
形成连至所述铝本体的电触点。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述形成陶瓷层的步骤包括用陶瓷材料涂覆所述铝卡盘本体的所述侧面。
21.如权利要求19所述的方法，其中所述形成陶瓷层的步骤包括制作陶瓷框架并将所述铝卡盘本体粘接至所述陶瓷框架。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述陶瓷框架被与陶瓷板整体地制作以便由此形成盆，并且其中所述铝本体被粘接在所述盆的内侧，并且还包括形成绝缘板并将所述绝缘板粘接至所述盆的底面。
23.如权利要求22所述的方法，还包括形成基座并将所述基座附装至所述绝缘板的底面。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201161554457P | 2011-11-01 | 2011-11-01 | |
| US61/554,457 | 2011-11-01 | ||
| PCT/US2012/063114 WO2013067218A1 (en) | 2011-11-01 | 2012-11-01 | Solar wafer electrostatic chuck |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104221272A true CN104221272A (zh) | 2014-12-17 |
Family
ID=48171199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201280059895.5A Pending CN104221272A (zh) | 2011-11-01 | 2012-11-01 | 太阳能晶片静电卡盘 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130105087A1 (zh) |
| JP (1) | JP2014532994A (zh) |
| CN (1) | CN104221272A (zh) |
| SG (1) | SG11201401972WA (zh) |
| TW (1) | TW201334213A (zh) |
| WO (1) | WO2013067218A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014039655A1 (en) * | 2012-09-07 | 2014-03-13 | Applied Materials, Inc. | Portable electrostatic chuck carrier for thin substrates |
| WO2014080688A1 (ja) * | 2012-11-22 | 2014-05-30 | 株式会社クリエイティブ テクノロジー | 静電チャック及び給電システム |
| US20170335459A1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | Applied Materials, Inc. | Non-shadow frame plasma processing chamber |
| US10770270B2 (en) | 2016-06-07 | 2020-09-08 | Applied Materials, Inc. | High power electrostatic chuck with aperture-reducing plug in a gas hole |
| EP3497066A1 (en) * | 2016-08-10 | 2019-06-19 | Corning Incorporated | Apparatus and method to coat glass substrates with electrostatic chuck and van der waals forces |
| US10854772B2 (en) * | 2017-07-19 | 2020-12-01 | Intevac, Inc. | Multi-piece substrate holder and alignment mechanism |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5055964A (en) * | 1990-09-07 | 1991-10-08 | International Business Machines Corporation | Electrostatic chuck having tapered electrodes |
| US5463525A (en) * | 1993-12-20 | 1995-10-31 | International Business Machines Corporation | Guard ring electrostatic chuck |
| US5452510A (en) * | 1993-12-20 | 1995-09-26 | International Business Machines Corporation | Method of making an electrostatic chuck with oxide insulator |
| US5535090A (en) * | 1994-03-03 | 1996-07-09 | Sherman; Arthur | Electrostatic chuck |
| US5886863A (en) * | 1995-05-09 | 1999-03-23 | Kyocera Corporation | Wafer support member |
| US6529362B2 (en) * | 1997-03-06 | 2003-03-04 | Applied Materials Inc. | Monocrystalline ceramic electrostatic chuck |
| US5905626A (en) * | 1998-04-12 | 1999-05-18 | Dorsey Gage, Inc. | Electrostatic chuck with ceramic pole protection |
| US6259592B1 (en) * | 1998-11-19 | 2001-07-10 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for retaining a workpiece upon a workpiece support and method of manufacturing same |
| JP4402862B2 (ja) * | 1999-07-08 | 2010-01-20 | ラム リサーチ コーポレーション | 静電チャックおよびその製造方法 |
| US6673636B2 (en) * | 2001-05-18 | 2004-01-06 | Applied Materails Inc. | Method of real-time plasma charging voltage measurement on powered electrode with electrostatic chuck in plasma process chambers |
| WO2003073495A1 (fr) * | 2002-02-27 | 2003-09-04 | Tokyo Electron Limited | Procede de support d'un substrat |
| JP2007134575A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Canon Inc | レチクルカセットおよびそれを用いた露光装置 |
| JP5063520B2 (ja) * | 2008-08-01 | 2012-10-31 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
-
2012
- 2012-10-31 TW TW101140300A patent/TW201334213A/zh unknown
- 2012-11-01 WO PCT/US2012/063114 patent/WO2013067218A1/en active Application Filing
- 2012-11-01 US US13/666,917 patent/US20130105087A1/en not_active Abandoned
- 2012-11-01 CN CN201280059895.5A patent/CN104221272A/zh active Pending
- 2012-11-01 JP JP2014540097A patent/JP2014532994A/ja active Pending
- 2012-11-01 SG SG11201401972WA patent/SG11201401972WA/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013067218A1 (en) | 2013-05-10 |
| JP2014532994A (ja) | 2014-12-08 |
| US20130105087A1 (en) | 2013-05-02 |
| TW201334213A (zh) | 2013-08-16 |
| SG11201401972WA (en) | 2014-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9735037B2 (en) | Locally heated multi-zone substrate support | |
| CN104221272A (zh) | 太阳能晶片静电卡盘 | |
| KR101331372B1 (ko) | 웨이퍼 반송용 트레이 및 이 트레이 상에 웨이퍼를 고정시키는 방법 | |
| TWI714574B (zh) | Pecvd載具 | |
| TWI613756B (zh) | 用於薄基板搬運的靜電載體 | |
| KR101132451B1 (ko) | 기판 처리용 장치 | |
| US20130109189A1 (en) | System architecture for plasma processing solar wafers | |
| KR20150053775A (ko) | 얇은 기판들을 위한 포터블 정전 척 캐리어 | |
| CN103766000A (zh) | Cvd装置以及cvd膜的制造方法 | |
| JP2013529390A (ja) | 静電チャックに適した熱膨張係数 | |
| KR20190029769A (ko) | 양극성 정전 척 및 이를 사용하기 위한 방법 | |
| JP2012510157A (ja) | 静電チャック | |
| TW202234573A (zh) | 具有差異化的陶瓷的靜電卡盤 | |
| US20090022572A1 (en) | Cluster tool with a linear source | |
| CN108666231B (zh) | 基板处理系统、基板传送装置和传送方法 | |
| KR20230048506A (ko) | 가열 및 척킹 능력들을 갖는 정전 척 | |
| CN101339916B (zh) | 静电卡盘 | |
| KR102387279B1 (ko) | 지지 유닛 및 이를 이용한 기판 처리 장치 | |
| KR20130099443A (ko) | 정전척 및 그 제조방법 | |
| KR20180091576A (ko) | 기판 이송 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20141217 |