CN105190861B - 从平台夹持与解除夹持晶圆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种从平台夹持与解除夹持晶圆的方法。平台包括一个或多个电极，将一个或多个电极电压偏置以静电地夹持晶圆至平台。将电极偏压至可进行晶圆处理的第一电压。此后，一个或多个电压接续地施加至电极。在一些实施例中，每一个后续的电压小于先前的施加电压。在其他实施例中，一个或多个后续的电压可大于先前的施加电压。这种电压序列可减少晶圆在移除的过程中贴附或附看至平台的可能性。

Description

从平台夹持与解除夹持晶圆的方法

相关申请案

本申请主张2013年2月28日申请的美国暂时申请序号61/770642申请案的优先权，其揭露的内容在此将全部纳入作为参考。

技术领域

本揭露是关于静电夹，特别是关于从静电夹上夹持与解除夹持目标物的方法。

背景技术

离子植入制程是用来制造电子或是光学装置，它是一种通过将掺质或是杂质导入目标物以改变目标物的机械、电性以和/或光学性质的制程。在集成电路(integratedcircuit，IC)装置的制造上，前述的目标物可为硅或是其他半导体晶圆，或是具有一个或多个特征或是膜层在其上的半导体晶圆。大致而言，掺质或是杂质可具有一个或多个与目标物不相同的性质。一旦掺质或杂质被植入目标物的某一区域，掺质或杂质可改变该区域的性质。

在离子植入的过程中，目标物或是晶圆102可以平台112作支撑。如图1所示，平台112可包括一个或多个电性连接至供应电源116的电极114。在一些实施例中，配置多个同心电极114，其中一个电极可为内电极114a，而另一个电极可为外电极114b。在其他实施例中，配置多个电极在与平台112相对的侧边。为了静电地夹持晶圆102于平台112上，可施加偏压至电极114。在一些实施例中，可施加相反的电压至不同的电极。举例而言，可以正电压施加至其中一个电极114，而负电压施加至另一个电极114。夹持电压的大小可为相同或是不同。

请参考图2，图2显示由供应电源116提供夹持电压给一个或多个在平台112中的电极114的时序。在晶圆102被装载至平台112上之后，夹持电压(V₁)在时间点T₁被施加至电极114，并且晶圆102被静电地夹持于平台112上。虽未示出于图式中，本领域的技术人员将辨识出是否配置两个或多个电极，其中一个电极将被施加正电压V₁，另一个电极将被施加负电压V₁。在离子植入的过程中，可维持施加至电极114的电压，并且晶圆102仍然夹持在平台112上。在离子植入完成之后(例如是在时间点T₂)，不再施加夹持电压V_-1至电极114，并且从平台112上移除晶圆102。在一些实施例中，晶圆102移除的过程可包括从平台112上以升降销(未示出)举起并分离晶圆102，并且从平台112上移除晶圆102。如本领域已知的，施加至电极114的电压与直接施加至晶圆102以用来处理晶圆102的电压不同。举例而言，在一些处理过程中，施加负电压至晶圆102以吸引带正电离子。为了夹持晶圆102，施加电压至平台112中的电极114以静电地夹持晶圆102至平台112上。如亦为本领域已知的，介电层被配置在电极114与晶圆102之间，以使电极114与晶圆102电性绝缘。

被导引并植入晶圆102的离子10可为正带电离子10。在晶圆102中，由于带电离子的植入可导致电荷残留于晶圆102，而造成部分的晶圆102贴附至平台112的表面。要卸除这种晶圆102可能会有困难。还有，如果镀覆一层的介电层在晶圆102的下表面，可能会延迟带电离子与电子的中性化，因而造成晶圆102即使在夹持电压已被移除时仍然贴附至平台112表面。试图从平台112的表面分离晶圆102可能会因用力过度而造成晶圆破裂。如果镀覆一层介电层(未示出)在晶圆102的下表面，晶圆破裂的情形可能会更加频繁。

因此，需要一种新的夹持与解除夹持晶圆的方法。

发明内容

揭露从平台夹持与解除夹持晶圆的方法，平台包括一个或多个电极，电性偏压(electrically biased)一个或多个电极以静电地夹持晶圆至平台。将电极偏压至可处理晶圆的第一电压。此后，接序地施加一个或多个电压至电极。在一些实施例中，每一个后继的电压小于先前施加的电压。在其他实施例中，一个或多个后继电压可大于先前的施加电压。这种电压次序可减少发生晶圆在移除过程中贴附或附着至平台的可能性。

在一实施例中，从平台夹持与解除夹持晶圆的方法包括放置晶圆在平台上，其中平台包括将电极偏压在初始电压时，用来夹持晶圆至平台上的电极；施加第一电压至平台的电极以静电地夹持晶圆至平台，第一电压大于初始电压；施加第二电压至电极，第二电压小于第一电压，并且大于初始电压；在施加第二电压至电极后从平台移除晶圆。

在另一个实施例中，从平台夹持与解除夹持晶圆的方法包括放置晶圆在平台上，其中平台包括在电极偏压在初始电压时，用来夹持晶圆至平台上的电极；施加第一电压至电极以静电地夹持晶圆至平台，第一电压大于初始电压；施加第二电压至电极，第二电压小于第一电压，并且大于初始电压；施加第三电压至电极，第三电压高于第二电压，并且低于第一电压；以及在施加第三电压至电极之后移除晶圆。

在另一个实施例中，从平台夹持与解除夹持晶圆的方法包括放置晶圆在平台上，其中平台包括在电极偏压在0伏时，用来夹持晶圆的电极；施加第一电压至电极以静电地夹持晶圆至平台，第一电压介于100伏与1000伏之间；施加第二电压至电极，第二电压小于第一电压，并且介于5伏与600伏之间；在施加第二电压之后，施加第三电压至电极，其中第三电压小于第二电压，并且介于5伏与600伏之间；在施加第三电压至电极之后从平台移除晶圆。

附图说明

为了对本揭露有更好的理解，请参考附图，附图以引用的方式并入本文中，且其中：

图1根据现有技术示出夹持与解除夹持晶圆至平台的示例系统。

图2根据现有技术示出可使用于图1的系统的时序图。

图3根据一实施例示出可应用于图1的系统的时序图。

图4根据第二实施例示出可应用于图1的系统的时序图。

图5根据第三实施例示出可应用于图1的系统的时序图。

图6根据第四实施例示出可应用于图1的系统的时序图。

具体实施方式

本揭露将参考其中的特定实施例与所伴随的图式作更详细的叙述。虽然本揭露下述的内容是参考特定的实施例，但不应理解为本揭露限制于此。

请参考图3，图3根据本揭露的一实施例示出夹持与解除夹持晶圆的示范性方法。在此图式中，所示的方法是以就由供应电源116提供夹持电压至平台112中的一个或多个电极114的时序来叙述。为了清楚与简洁的叙述，本实施例的方法将以图1所示的相关构件作叙述。因此，本实施例的方法应以图1所示的构件配置关系来理解。

在本实施例中，可将晶圆102装载至平台112上。此后，在时间点T₁，可以第一电压V₁施加至平台112中的电极114，并且晶圆102可被静电地夹持至平台112上。在施加第一电压V₁之前，可以初始电压V₀施加至电极114。在本揭露中，初始电压V₀可为零电压或是一些其他小于V₁的电压。在本揭露中，第一电压V₁可为夹持电压，并且电压可在从大约100伏至大约1千伏之间的范围。在一实施例中，第一电压可为大约150伏。在另一个实施例中，第一电压可为大约250伏。在另一个实施例中，第一电压可为大约500伏。而在另一个实施例中，第一电压可为大约750伏。如果平台包括内电极114a与外电极114b，电极114a与电极114b的其中一个可以正第一电压V₁施加，并且电极114a与电极114b中的另一个可以负第一电压V₁施加。当施加第二电压V₂至电极114时，第一电压V₁如图所示可维持至时间点T₂。在时间点T₁与T₂之间，执行离子植入制程。

如图3所示，施加至电极114的第二电压V₂可小于第一电压V₁，举例而言，第二电压V₂的范围可从大约5伏至大约100伏。在一实施例中，第二电压V₂可为大约5伏。在另一个实施例中，第二电压V₂可为大约15伏。在另一个实施例中，第二电压V₂可为大约25伏。而在另一个实施例中，第二电压V₂可为大约35伏。

在时间点T₂后，可执行从平台112松开或移除晶圆102的制程。举例而言，晶圆102可从平台112被松开，并且晶圆102可在时间点T₂或时间点T₂之后从平台112被移除。举例而言，当以第二电压V₂施加至电极114，可在时间点T₂或是之后执行从平台114松开/移除晶圆102的制程，其中第二电压V₂小于第一电压V₁，但大于在时间点T₁之前施加至电极的初始电压V₀。在一实施例中，当施加初始电压V₀至电极114时，可在时间点T_f或是之后执行从平台112松开/移除晶圆102的制程。

请参考图4，图4根据本揭露的另一实施例示出夹持与解除夹持晶圆的另一示范方法。在此图式中，所示的方法是就以相关于供应电源116提供夹持电压至平台112中的一个或是多个电极114的时序来叙述。为了清楚和简洁的叙述，本实施例的方法将以图1所示的相关构件来叙述。因此，本实施例的方法应以图1的所示的构件配置关系来理解。

在本实施例中，晶圆102可被装载至平台112。此后，在时间点T₁，可以第一电压V₁施加至平台112中的电极114，并且可静电地夹持晶圆102至平台112上。在施加第一电压V₁之前，可以初始电压V₀施加至电极114。在本揭露中，初始电压V₀可为零电压或是其他一些小于V₁的电压。在本揭露中，第一电压V₁可为夹持电压，并且电压可在从大约100伏至大约1千伏之间的范围。在一实施例中，第一电压可为大约150伏。在另一实施例中，第一电压可为大约250伏。在另一实施例中，第一电压可为大约500伏。而在另一实施例中，第一电压可为大约750伏。如果平台包括内电极114a与外电极114b，电极114a及114b的其中一个可以正第一电压V₁施加，电极114a及114b中的另一个可以负第一电压施加。当施加第二电压V₂至电极114，第一电压V₁可如图所示维持直到时间点T₂。在时间点T₁与T₂之间，执行离子植入制程。

如图4所示，施加至电极的第二电压V₂可小于第一电压V₁，但是大于初始电压V₀。在本实施例中，第二电压V₂可为任何在从大约75伏到大约800伏之间范围的电压。在一例子中，第二电压可为大约100伏。在另一个例子中，第二电压可为大约150伏。在另一个例子中，第二电压可为大约300伏。在另一个例子中，第二电压大约为400伏。在另一个例子中，第二电压大约为500伏。而在另一个例子中，第二电压可为大约600伏。

当以第三电压V₃施加至平台112中的电极114时，可施加第二电压V₂至电极114直到时间点T₃。在本实施例中，施加至电极114的第三电压V₃可小于第二电压V₂，但是大于初始电压V₀。在本实施例中，第三电压V_3-可为任何在从大约50伏至大约600伏之间范围的电压。在一例子中，第三电压V₃可为大约80伏。在另一个例子中，第三电压V₃可为大约150伏。在另一个例子中，第三电压V₃可为大约300伏。在另一个例子中，第三电压V₃可为大约450伏。在另一个例子中，第三电压V₃可为大约500伏。而在另一个例子中，第三电压V₃可为大约550伏。

当以第四电压V₄施加至平台112上的电极114时，可施加第三电压V₃至电极114直到时间点T₄。在本实施例中，施加至电极114的第四电压V₄可小于第三电压V₃，但大于初始电压V₀。在本实施例中，第四电压V₄可为任何在从大约25伏至大约500伏之间范围的电压。在一例子中，第四电压V₄可为大约25伏。在另一个例子中，第四电压V₄可为大约75伏。在另一个例子中，第四电压V₄可为大约100伏。在另一个例子中，第四电压V₄可为大约200伏。在另一个例子中，第四电压V₄可为大约300伏。而另一个例子中，第二电压可为大约400伏。

当以第五电压V₅施加至平台112中的电极114时，可施加第四电压V₄至电极114直到时间点T₅。在本实施例中，施加至电极的第五电压V₅可小于第四电压V₄，但大于初始电压V₀。在本实施例中，第五电压V₅可为任何在从大约5伏至50伏之间范围的电压。在一例子中，第五电压V₅可为大约10伏。在另一个例子中，第五电压V₅可为大约15伏。在另一个例子中，第五电压V₅可为大约30伏。在另一个例子中，第五电压V₅可为大约50伏。在另一个例子中，第五电压V₅可为大约75伏。而在另一个例子中，第五电压V₅可为大约100伏。当初始电压V₀被施加至电极114时，可施加第五电压V₅直到时间点T_f。

在时间点T₂后，可执行从平台112上松开/移除晶圆102的制程。举例而言，可从平台112上松开晶圆102，并且可在时间点T₂或在时间点T₂之后从平台112上移除晶圆102。特别是，将晶圆102从平台114上松开/移除的制程可在时间点T₂、T₃、T₄、T₅或T_f执行。

请参考图5，图5根据本揭露的另一实施例示出另一夹持与解除夹持晶圆的示范方法。在此图式中，所述方法是就由相关于供应电源116提供施加至平台112中的一个或多个电极114的夹持电压的时序来叙述。为了清楚和简洁的叙述，本实施例的方法将以图1所示的相关构件作叙述。因此，本实施例的方法应以图1所示的构件配置关系来理解。

在本实施例中，可装载晶圆102至平台112上。此后，在时间点T₁，可以第一电压V₁施加至平台112中的电极114，并且可静电地夹持晶圆102至平台112上。在施加第一电压V₁之前，可以初始电压V₀施加至电极114。在本揭露中，初始电压V₀可为零电压或是其他一些小于第一电压V₁的电压。在本揭露中，第一电压V₁可为夹持电压，并且电压可在从大约100伏至大约1千伏之间的范围。在一实施例中，第一电压可为大约150伏。在另一个实施例中，第一电压可为大约250伏。在另一个实施例中，第一电压可为大约500伏。而在另一个实施例中，第一电压可为大约750伏。如果平台包括内电极114a与外电极114b，电极114a与114b的其中一个可以正第一电压V₁施加，并且电极114a及114b的另一个可以负第一电压V₁施加。当第二电压V₂施加至电极114时，第一电压V₁可如图所示地维持直到时间点T₂。在时间点T₁与T₂之间，执行离子植入制程。

在时间点T₂，第二电压V₂施加至电极114。在本实施例中，第二电压V₂可小于第一电压V₁，但大于初始电压V₀。在本实施例中，第二电压V₂可为任何在从大约5伏至大约600伏范围之间的电压。在一例子中，第二电压可为大约15伏。在另一个例子中，第二电压可为大约50伏。在另一个例子中，第二电压可为大约75伏。在另一个例子中，第二电压可为大约100伏。在另一个例子中，第二电压可为大约150伏。而在另一个例子中，第二电压可为大约300伏。

当以第三电压V₃施加至在平台112中的电极114时，可施加第二电压V₂至电极114直到时间点T₃。在本实施例中，施加至电极的第三电压V₃可大于第二电压V₂，但小于第一电压V₁。在本实施例中，第三电压V₃可为任何在从大约50伏至大约400伏之间范围的电压。在一例子中，第三电压V₃可为大约75伏。在另一个例子中，第三电压V₃可为大约150伏。在另一个例子中，第三电压V₃可为大约250伏。在另一个例子中，第三电压V₃可为大约350伏，在另一个例子中，第三电压V₃可为大约400伏。而在另一个例子中，第三电压V₃可为大约450伏。

当以第四电压V₄施加至在平台112中的电极114时，可施加第三电压V₃至电极114直到时间点T₄。在本实施例中，施加至电极的第四电压V₄，可小于第三电压V₃，但是大于初始电压V₀。在本实施例中，第四电压可V₄可相等于第二电压V₂。然而，本揭露不排除第四电压V₄大于或是小于第二电压V₂。在本实施例中，第四电压V₄可为任何范围在从大约25伏至大约600伏之间范围的电压。在一例子中，第四电压V₄可为大约15伏。在另一个例子中，第四电压V₄可为大约50伏。在另一个例子中，第四电压V₄可为大约75伏。在另一个例子中，第四电压V₄可为大约100伏。在另一个例子中，第四电压V₄可为大约150伏。而在另一个例子中，第四电压V₄可为大约300伏。

在本实施例中，当以初始电压V₀施加至平台112中的电极114时，可施加第四电压V₄至电极114直到时间点T_f。

在时间点T₂之后，可执行从平台112松开/移除晶圆102的制程。虽然松开/移除晶圆102的制程可在时间点T₂之后的任何时间执行，但是较佳是在时间点T₄之后执行制程，或是在施加高于第二电压V₂的第三电压V₃之后的任何时间执行。

请参考图6，图6根据本揭露的另一实施例揭露另一个夹持或解除夹持晶圆的示范性方法。在此图式中，所示的方法是就由相关于供应电源116施加至在平台112中的一个或多个电极114的夹持电压的时序来叙述。为了清楚和简洁的叙述，本实施例的方法将以图1所示的相关构件来叙述。因此，本实施例的方法应以图1所示的构件配置关系来理解。

在本实施例中，晶圆102可被装载于平台112上。此后，在时间点T₁，可以第一电压V₁施加至平台112中的电极114，并且晶圆102可被静电地夹持至平台112上。在施加第一电压V₁之前，可以初始电压V₀施加至电极114。在本揭露中，初始电压V₀可为零电压或是一些其他小于第一电压V₁的电压。在本揭露中，第一电压V₁可为夹持电压，并且该电压可在大约100伏至大约1千伏之间的范围。在一实施例中，第一电压可为大约150伏。在另一个实施例中，第一电压可为大约250伏。在另一个实施例中，第一电压可为大约500伏。而在另一个实施例中，第一电压可为大约750伏。如果平台包括内电极114a与外电极114b，电极114a与114b的其中一个可以正第一电压V₁施加，并且电极114a与114b中的另一个可以负第一电压施加。当第二电压施V₂施加至电极114时，第一电压V₁可如图所示地维持直到时间点T₂。在时间点T₁与T₂之间，可执行离子植入制程。

在时间点T₂，可施加第二电压V₂至电极114。在本实施例中，第二电压V₂小于第一电压V₁，但是大于初始电压V₀。在本实施例中，第二电压V₂可为任何在从大约5伏至600伏之间范围的电压。在一例子中，第二电压可为大约15伏。在另一个例子中，第二电压可为大约50伏。在另一个例子中，第二电压可为大约150伏。在另一个例子中，第二电压可为大约250伏。在另一个例子中，第二电压可为大约350伏。而在另一个例子中，第二电压可为大约450伏。

当以第三电压V₃施加至平台112中的电极114，可施加第二电压V₂至电极114直到时间点T₃。在本实施例中，施加至电极的第三电压V₃可小于第二电压V₂，但是大于初始电压V₀。在本实施例中，第三电压V₃可为任何在从大约5伏至大约600伏范围之间的电压。在一例子中，第三电压V₃可为大约15V，在另一个例子中，第三电压V₃可为大约50伏。在另一个例子中，第三电压V₃可为大约75伏。在另一个例子中，第三电压V₃可为大约100伏。在另一个例子中，第三电压V₃可为大约150伏。而在另一个例子中，第三电压V₃可为大约300伏。

当以第四电压V₄施加至平台112中的电极114时，可施加第三电压V₃至电极114直到时间点T₄。在本实施例中，施加至电极114的第四电压V₄可大于第三电压V₃，但小于第一电压V₁。在本实施例中，第四电压V₄可相等于第二电压V₂。然而，本揭露不排除第四电压V₄大于或是小于第二电压V₂。在本实施例中，第四电压V₄可为任何在从大约5伏至大约600伏之间范围的电压。在一例子中，第四电压V₄可为大约15伏。在另一个例子中，第四电压V₄可为大约50伏。在另一个例子中，第四电压V₄可为大约150伏。在另一个例子中，第四电压V₄可为大约250伏。在另一个例子中，第四电压V₄可为大约350伏。而在另一个例子中，第四电压可为大约450伏。

当以第五电压V₅施加至平台112中的电极114时，可施加第四电压V₄至电极114直到时间点T₅。在本实施例中，施加至电极114的第五电压V₅可小于第四电压V₄，但大于初始电压V₀。在本实施例中，第五电压V₅可相等于第三电压V₃。然而，本揭露不排除第五电压V₅大于或小于第三电压V₃。

在时间点T₂之后，可执行从平台112松开/移除晶圆102的制程。虽然松开/移除晶圆102的制程可在时间点T₂之后的任何时间执行，但较佳的制程是在时间点T₃或T₅之后执行，或是在施加高于第三电压V₃的第四电压V₄之后的任何时间执行。

此处所揭露的是在晶圆处理过程中夹紧或松开晶圆的技术，本揭露不限制于此处的特定实施例的范围。的确，除了那些揭露于此的实施例或修改之外，通过前述的叙述和所伴随的图式，本揭露的其他各种实施例或是修改对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见。因此，这样的实施例或修改都将落入本揭露的保护范围内。此外，虽然本揭露上下文于此处所叙述的特定实施例是于特定的环境中并使用于特定目的，本领域具有普通技术人员将认识到本揭露的用处不限制于此，并且本揭露可有益于在任何数目的环境中实现任何数量的目的。因此，以下列出的请求项应被在完整广度观念及本揭露的精神上做完整的解释。

Claims (7)

1.一种从平台夹持与解除夹持晶圆的方法，其特征在于包括：

放置所述晶圆在所述平台上，所述平台包括用来夹持所述晶圆至所述平台上的电极，同时将所述电极偏压于初始电压；

施加第一电压至所述平台的所述电极以静电地夹持所述晶圆至所述平台，所述第一电压大于所述初始电压；

在施加所述第一电压后直接施加第二电压至所述电极，所述第二电压小于所述第一电压，并大于所述初始电压；

在施加所述第二电压后直接施加第三电压至所述电极，所述第三电压小于所述第二电压，并大于所述初始电压；

在施加所述第三电压后直接施加第四电压至所述电极，所述第四电压大于所述第三电压，并且小于所述第一电压；以及

在施加所述第四电压后直接施加第五电压至所述电极，所述第五电压小于所述第四电压，并且大于所述初始电压，

在施加所述第五电压之后，移除所述晶圆。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在施加的电压大于所述初始电压时移除所述晶圆。

3.一种从平台夹持与解除夹持晶圆的方法，其特征在于包括：

放置所述晶圆在所述平台上，所述平台包括用来夹持所述晶圆的电极，同时将所述电极偏压于0电压；

施加第一电压至所述电极以静电地夹持所述晶圆至所述平台，所述第一电压介于100伏至1000伏之间；

在施加所述第一电压后直接施加第二电压至所述电极，所述第二电压小于所述第一电压，并介于5伏至600伏之间；

在施加所述第二电压后直接施加第三电压至所述电极，所述第三电压小于所述第二电压，并且介于5伏至600伏之间；

在施加所述第三电压后直接施加第四电压至所述电极，所述第四电压大于所述第三电压，小于所述第一电压并且介于5伏至600伏之间；

在施加所述第四电压后直接施加第五电压至所述电极，所述第五电压小于所述第四电压，并且介于5伏至600伏之间；以及

在对所述电极施加所述第五电压之后，从所述平台移除所述晶圆。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述第一电压是500伏；所述第二电压是250V；所述第三电压是15伏。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述第一电压是500伏；所述第二电压是350V；所述第三电压是15伏。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述第一电压是500V，所述第二电压是250V；所述第三电压是15V；所述第四电压是250V；以及所述第五电压是15V。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述第一电压是500V，所述第二电压是350V；所述第三电压是15V；所述第四电压是350V；以及所述第五电压是15V。