CN109841558A - 基板承载桌 - Google Patents

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Abstract

本公开一实施例提供了一种基板承载桌,包括主体以及多个抽气通道。主体配置为用以支撑位于其上的基板。抽气通道设置在主体中,且分别在主体的表面上形成有抽气孔,抽气通道被配置以对基板施加真空,其中抽气通道分布在整个主体之中且排列成网格图案。

Description

基板承载桌
技术领域
本发明实施例涉及一种半导体设备,更涉及一种具有突起的基板承载桌、基板承载桌系统及其处理方法。
背景技术
半导体集成电路(integrated circuit,IC)工业经历了快速成长。集成电路材料及设计的技术改进已产生了数个世代的集成电路,每一世代的集成电路都具有比上一世代更小及更复杂的电路。在集成电路改进的过程中,功能密度(即每单位芯片面积的内连装置的数量)通常会增加,而几何尺寸(亦即,使用制造工艺可产生的最小元件(或线))会降低。
业界的另一个趋势是增加在其上形成半导体装置基板(例如晶圆)的直径。多年来,业界已经做出从100毫米到200毫米、200毫米到300毫米、现在从300毫米到450毫米的转变。随着基板尺寸的增加,也需要工艺机台的类似发展。举例来说,需要能够在各种制造工艺(如光刻工艺、抛光工艺、沉积工艺等)期间承载及/或操纵较大的基板的基板承载桌系统。
虽然现有的基板承载桌系统对于一般目的来说是足够的,但是它们并非在所有方面都令人满意。
发明内容
在一些实施例中,提供了一种基板承载桌,包括主体以及多个抽气通道。主体配置为用以支撑位于其上的基板。抽气通道设置在主体中,且分别在主体的表面上形成有抽气孔,抽气通道被配置以对基板施加真空,其中抽气通道分布在整个主体之中且排列成网格图案。
附图说明
以下将配合附图详述本发明的实施例。应注意的是,依据在业界的标准做法,各种特征并未按照比例示出且仅用以说明例示。事实上,可能任意地放大或缩小元件的尺寸,以清楚地表现出本发明的特征。
图1示意性地根据一些实施例示出基板承载桌系统。
图2A示意性地根据一些实施例示出基板承载桌的上表面,其中基板承载桌包括均匀分布的抽气通道。
图2B是沿着图2A中的线A-A示出的剖面图。
图3示意性地示出基板被固持在图2B的基板承载桌上。
图4A示意性地根据一些实施例示出在基板承载桌上的突起中设置抽气通道。
图4B示意性地根据一些实施例示出在基板承载桌上的突起中设置抽气通道。
图5A示意性地根据一些实施例示出基板承载桌的上表面,其中基板承载桌包括均匀分布的抽气通道和气体供给通道。
图5B是沿着图5A中的线B-B示出的剖面图。
图6示意性地示出供应气体到固持在图5B的基板台上的基板的背面。
图7A示意性地根据一些实施例示出基板承载桌中的抽气通道和气体供应通道的配置。
图7B示意性地根据一些实施例示出基板承载桌中的抽气通道和气体供给通道的配置。
图8示意性地根据一些实施例示出基板承载桌系统的真空产生系统还包括压力控制模块。
图9示意性地根据一些实施例示出基板承载桌系统的气体供应系统还包括压力控制模块和温度控制系统。
图10是根据一些实施例示出的基板处理方法的简化流程图。
图11示意性地根据一些实施例示出,可以根据基板的不同区域的高度来控制每个抽气通道中的真空压力。
图12示意性地根据一些实施例示出可以控制每个抽气通道中的真空压力以从基板的中心到边缘沿径向方向按序施加真空。
图13示意性地根据一些实施例示出在相邻的抽气通道和气体供应通道之间的气体流动形成气体轴承以将基板从基板承载桌上的突起分离。
附图标记说明:
10 基板承载桌系统
11、11' 基板承载桌
12 可动载台机构
12A 载台
12B 主轴
12C 驱动器
13 真空产生系统
14 气体供应系统
15 控制器
110 主体
110A 上表面
110B 下表面
112 突起
114 抽气通道
114A、114B、115A、115B 开口
115 通道
131 真空泵
132、143 管线
133、144 阀
134、145 压力控制模块
141 气体供应源
142 泵
146 温度控制系统
A-A、B-B 剖面
C 同心圆
d 距离
F 气体轴承
M 水平感测器
P 工艺
R1 中心区
R2 周边区
W 基板
X、Y、Z 坐标
具体实施方式
以下公开许多不同的实施方法或是例子来实行所提供的标的的不同特征,以下描述具体的元件及其排列的实施例以阐述本发明。当然这些实施例仅用以例示,且不该以此限定本发明的范围。举例来说,在说明书中提到第一特征形成于第二特征之上,其包括第一特征与第二特征是直接接触的实施例,另外也包括于第一特征与第二特征之间另外有其他特征的实施例,亦即,第一特征与第二特征并非直接接触。此外,在不同实施例中可能使用重复的标号或标示,这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明,不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。
此外,其中可能用到与空间相关用词,例如“在……下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词,这些空间相关用词是为了便于描述图示中一个(些)元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系,这些空间相关用词包括使用中或操作中的装置的不同方位,以及附图中所描述的方位。当装置被转向不同方位时(旋转90度或其他方位),则其中所使用的空间相关形容词也将依转向后的方位来解释。
图1示意性地根据一些实施例示出基板承载桌系统10的部分元件。基板承载桌系统10可配置为在半导体工艺机台的工艺腔C中用以承载、定位、移动及以其它方式操纵用于工艺的基板W。在基板W固定在基板承载桌系统10上时,上述半导体工艺机台进行集成电路(integrated circuit,IC)制造工艺P以在基板W上形成半导体装置。在一些实施例中,半导体工艺机台可为例如化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)机台、物理气相沉积(physical vapor deposition,PVD)机台、蚀刻机台、热氧化机台、离子布植机台、化学机械研磨(chemical mechanical polishing,CMP)机台、快速热退火(rapid thermalannealing,RTA)机台、光刻机台、扩散机台或其他合适的半导体工艺机台。
基板承载桌系统10可以配置为用以承载任意形状的基板W。一般的基板W可包括但不限于有200mm、300mm、450mm或更大的各种直径的圆形晶圆。此外,举例来说,基板W可为半导体基板,例如硅基板、硅锗(SiGe)基板或绝缘体上硅(silicon-on-insulator,SOI)基板。或者举例来说,基板W可以具有矩形的形状,例如为平板或液晶显示器(liquid-crystaldisplay,LCD)。
基板W也可以具有各种装置元件。在基板W内或上形成的装置元件的范例包括晶体管(例如金属氧化物半导体场效晶体管(metal oxide semiconductor field effecttransistors,MOSFET)、互补金属氧化物半导体(complementary metal oxidesemiconductor,CMOS)晶体管、双极性接面晶体管(bipolar junction transistors,BJT)、高压晶体管(high-voltage transistors)、高频晶体管(high-frequency transistors)、p通道及/或n通道场效晶体管(p-channel/n-channel field-effect transistors,PFET/NFET)等)、二极管及/或其它合适的元件。可以执行各种工艺P以形成装置元件,例如沉积、蚀刻、布植、光刻、退火及/或其他合适的工艺。
如图1所示,基板承载桌系统10包括基板承载桌11、可动载台机构12、真空产生系统13、气体供应系统14以及控制器15。应理解的是,在不同的实施例中,还可以在基板承载桌系统10中增加一些额外的元件,在基板承载桌系统10的其他实施例中,可以替换或者省略下述的一些元件。
在一些实施例中,基板承载桌11配置为用以支撑或承载基板W。举例来说,基板W可以通过开口(未示出)传递到工艺腔C中和从工艺腔C中传递出来。此外,基板W可以使用机器手臂基板传送系统(未示出)传递到基板承载桌11上和从基板承载桌11上移除。此外,可通过容纳在基板承载桌11内的基板升降销(未示出)接收基板W并且通过容纳在基板承载桌11内的装置机械地传递。一旦上述传送系统接收到基板W,基板W便可通过基板升降销下降到基板承载桌11的上表面。在一些实施例中,基板承载桌11的形状及/或尺寸对应于基板W的形状及/或尺寸。
在工艺期间,基板W可固定到基板承载桌11的上表面。在一些实施例中,基板承载桌11通过真空固持力抓住基板W。举例来说,真空产生系统13可以产生真空固持力以通过形成在基板承载桌11中的多个抽气通道(随后将更详细地说明)施加真空固持力到基板W的背面,从而基板W通过真空固持固定在基板承载桌11上。
在一些实施例中,真空产生系统13包括真空泵、阀、管线、流速/压力计等。在一些实施例中,真空产生系统13还包括用于控制基板承载桌11中每个抽气通道中的真空压力(即吸力)的压力控制模块(随后将更详细地示出)。此外,真空产生系统13的操作(例如真空泵的真空功率)是由控制器15(例如电脑系统)监控和控制的。
在一些实施例中,基板承载桌11安装在可动载台机构12的载台12A上。可动载台机构12配置为用以在工艺期间将位于基板承载桌11上方的基板W定位及/或移动。举例来说,载台12A可以连接到主轴12B,并且主轴12B可以耦接至驱动器12C。在一些实施例中,取决于工艺要求,驱动器12C可以配置为用以驱动主轴12B以旋转载台12A上方的基板W及/或使基板W沿X轴方向、Y轴方向及/或Z轴方向移动。驱动器12C可以包括马达、气缸等。
在一些实施例中,气体供应系统14配置为通过在基板承载桌11上形成的多个气体供应通道(随后将更详细地示出)以在工艺期间将气体(如工艺气体(例如氮气或清洁干空气(clean dry air,CDA))或传热气体(heat transfer gas,例如氦气或氩气))供给到基板W的背面。工艺气体可以用于例如在工艺期间保护基板W的背面免受颗粒污染或不想要的化学反应(例如氧化)。传热气体可用于例如将基板W的温度保持或调整在所需温度范围内以进行工艺。
在一些实施例中,气体供应系统14包括一个或多个气体供应源、泵、阀、管线、流速/压力计等。在一些实施例中,气体供应系统14还包括用于控制基板承载桌11中每个气体供应通道中的气体供应压力(即抽吸力)的压力控制模块(稍后将更详细地示出)。在一些其他实施例中,气体供应系统14还包括用于控制供应到基板承载桌11中每个气体供应通道中的传热气体温度的温度控制系统(将在下文中更详细地示出)。
在一些实施例中,可以在基板承载桌11上或内的一个或多个位置处设置一个或多个温度感测器(未示出),并且上述温度感测器可以耦接至控制器15以提供基板承载桌11不同部分的温度指示。基板承载桌11的温度可以用来确定基板W的温度,且控制器15向气体供应系统14及其温度控制系统提供反馈控制信号,以在工艺期间调节基板W的温度。
图2A示意性地根据一些实施例示出基板承载桌11的上表面。图2B是沿着图2A中的线A-A截取的剖面图。基板承载桌11包括圆形的主体110,其配置为用于支撑其上的基板W(也参见图3)。在工艺中,主体110可通过下表面110B被安装在可动载台机构12(图1)的载台12A上。此外,从主体110的上表面110A延伸出多个突起(也称为支撑销)112以支撑基板W,使得基板W与上表面110A隔开适当的距离。突起112可以配置在整个上表面110A中。如图2A所示,突起112可以均匀地配置在上表面110A上。在一些实施例中,突起112和主体110一体成形,并且由如瓷等的陶瓷材料所制成。
在一些实施例中,主体110设置有多个抽气通道114,如图2A和图2B所示。举例来说,每个抽气通道114可以垂直地穿过主体110,并分别在上表面110A和下表面110B上形成开口114A及114B。下表面110B上的开口114B可流体连接至真空产生系统13(图1),且上表面110A上的(真空)开口114A邻近放置在基板承载桌11上的基板W(另见图3)。举例来说,抽气通道114以及开口114A、114B可以通过激光钻孔形成,且其可为任何合适的尺寸和形状。
抽气通道114可以分布在整个主体110中。如图2A所示,抽气通道114可均匀分布在主体110中,即抽气通道114被均匀形成在主体110的所有区域中(包括中心区R1及邻接中心区R1的周边区R2)。但是在某些情况中所使用的基板承载桌中,抽气通道114被形成在邻接基板承载桌边缘的(局部)环形区域中。在一些实施例中,如图2A和图2B所示,抽气通道114也可以形成在突起112之间并且配置为网格图案(如形成抽气通道网格图案)。举例来说,每个抽气通道114被形成在四个突起112之间,反之亦然。然而应理解的是,可以对本发明实施例进行各种变化和修改。
当抽气通道114均匀分布在主体110中,来自真空产生系统13(图1)通过抽气通道114和抽气孔114A施加到基板W的背面的不同部分的吸力/真空固持力可为一致的,如图3中的向下箭头所示。因此,可减少当基板W被固持在基板承载桌11上时,由于重力及/或不均匀的吸力(例如由使用抽气通道114仅形成在邻接基板承载桌边缘的(局部)环形区域中的基板台所产生)所导致的基板W的不规则变形和施加在基板W上的应力。因此,亦可提升在基板W上进行的工艺P(图1)的良率。
应理解的是,可以对本发明实施例进行各种变化和修改。举例来说,图4A和图4B分别示意性地根据一些其他实施例示出基板承载桌11中的抽气通道114的不同配置。
如图4A所示,抽气通道114设置在突起112中。每个抽气通道114在主体110的相应突起112的顶面上形成(真空)开口114A,和在主体110的下表面110B上形成开口114B。在一些实施例中,在基板W被固持在基板承载桌11上时,抽气通道114的抽气孔114A可以直接接触基板W的背面并施加真空。
如图4B所示,抽气通道114设置在突起112中。每个抽气通道114在主体110的相应突起112的侧壁上形成至少一个(真空)开口114A(如多个抽气孔114A)以及在主体110的下表面110B上形成开口114B。在一些实施例中,还可以在基板承载桌11的最外边缘上设置封闭突起结构(未示出)以在上表面110A与基板W的背面之间形成或确保封闭的真空空间。
通过直接在突起112中形成抽气孔114A(亦即抽气孔114A将不占据突起112间的空间),如图4A和图4B所示,可减少两个相邻突起112间的距离d。因此,基板承载桌11上的突起112可以更加密集,从而承载在突起112上的基板W会更平坦(即较少不规则的变形)。这也有助于提高在基板W上进行的工艺P(图1)的良率。
应理解的是,承载在载台12A(图1)上的基板承载桌11的变形也会影响基板W的平坦度,因此,在一些实施例中,也可以提供载台12A均匀分布的抽气通道,通过真空固持以夹紧基板W且避免变形。
图5A示意性地根据一些其他实施例示出基板承载桌11'的上表面。图5B是沿着图5A中的线B-B截取的剖面图。基板承载桌11'不同于上述基板承载桌11(图2A和图2B)的是,在基板承载桌11'的主体110中还设置有多个气体供应通道115。
类似于上述抽气通道114的构造,每个气体供应通道115可以垂直地穿过主体110,并在主体110的上表面110A和下表面110B上分别形成开口115A及115B。下表面110B上的开口115B可以流体连接到气体供应系统14(图1),而上表面110A上的(气体供应)开口115A邻接被放置在基板承载桌11'上的基板W(也参见图6)。举例来说,可以通过激光钻孔形成气体供应通道115以及开口115A及115B,且其可为任何合适的尺寸和形状。
气体供应通道115可以分布在整个主体110中。如图5A所示,气体供应通道115可以均匀分布在整个主体110中,即气体供应通道115均匀地形成在主体110的所有区域中(包括中心区R1和与中心区R1相邻的周边区R2)。在一些实施例中,如图5A和图5B所示,也可以在突起112之间和抽气通道114之间形成气体供应通道115并且以网格图案排列。举例来说,每个气体供应通道115形成在四个突起112间和四个抽气通道114间(并且每个抽气通道114也形成在四个突起112间和四个气体供应通道115间)。然而,应注意的是,可以对本发明实施例进行各种变化和修改。
当气体供应通道115在整个主体110均匀分布时,由气体供应系统14(图1)供应的气体(例如上述的工艺气体或传热气体)通过气体供应通道115,并且气体供应开口115A可以均匀地导向或分配到基板W的整个背面,如图6中的向上箭头所示。应理解的是,在这种情况下,由气体供应系统14供应的气体的压力(即气体供应压力)通常超过工艺腔C(图1)中的工艺压力,因而此压力差造成基板W上从基板承载桌11'的上表面110A向外的净力。此外,真空产生系统13克服此压力所造成的力并提供真空固持力以将基板W承载在基板承载桌11'上。
在一些实施例中,气体供应通道115也可以与上述的基板承载桌11整合在一起。举例来说,图7A和图7B示意性地示出气体供应通道115与如图4A及图4B所示的基板承载桌11整合在一起,并分别设置在基板承载桌11'的突起112中的抽气通道114间。
图8示意性地根据一些实施例示出基板承载桌系统10(图1)的真空产生系统13还包括压力控制模块。如上所述,真空产生系统13可还包括压力控制模块以控制基板承载桌(例如图2A-图2B及图4A-图4B中的基板承载桌11)中每个抽气通道114中的真空压力(即吸力))。举例来说,如图8所示,真空产生系统13包括真空泵131、多个管线132、多个阀133及(第一)压力控制模块134。应理解的是,为了简洁起见,减少了图8中所示的基板承载桌11的管线132、阀133和抽气通道114的数量。
真空泵131通过管线132连接到基板承载桌11的抽气通道114,并可通过抽气通道114对基板W的背面施加真空。阀133(例如电磁阀)分别地设置在管线132中。可切换阀133以控制真空泵131与抽气通道114的连通,并且可调控阀133以控制管线132中气体的流速。尽管未示出,但是每根管线132都设置有流速计以检测其中的气体的流速(即压力),并且上述流速计可以将检测到的信息提供给压力控制模块134。
在一些实施例中,压力控制模块134耦接至阀133,并且可以独立地控制每个阀133(例如其开关或阀的开口尺寸)以改变在相应的管线132中流动的气体的流速。因此,也可以由压力控制模块134根据不同的工艺要求及/或基板条件控制或调控各抽气通道114中的气体流速(即吸力/真空压力),随后将做更详细的叙述。在一些实施例中,压力控制模块134包括可编程逻辑控制器(programmable logical controller,PLC)电路、存储件(例如存储器)等。
图9示意性地根据一些实施例示出基板承载桌系统10(图1)的气体供应系统14还包括压力控制模块和温度控制系统。如上所述,气体供应系统14可还包括用于控制基板承载桌中的每个气体供应通道(举例来说,图5A-图5B和图7A-图7B中的基板承载桌11')中的气体供应压力的压力控制模块,以及用于控制供应到每个气体供应通道中的气体(例如传热气体)温度的温度控制系统。举例来说,在一些实施例中,如图9所示,气体供应系统14包括气体供应源141、泵142、多个管线143、多个阀144、(第二)压力控制模块145和温度控制系统146。应理解的是,为了简洁起见,减少了图9中所示的基板承载桌11’的管线143、阀144和抽气通道115的数量。此外,真空产生系统13的结构与上述实施例(图8)相似,在此不再赘述。
气体供应源141配置为用以储存在工艺期间供应到在基板承载桌11'上的基板W背面的气体(如工艺气体或传热气体)。气体供应源141通过管线143连接到基板承载桌11'的气体供应通道115。泵142配置为用以接收来自气体供应源141的气体并通过管线143将其打到气体供应通道115。阀144(例如电磁阀)分别设置在管线143中。可切换阀144以控制泵142与气体供应通道115的连通,并且可以调控阀144以控制管线143中的气体流速。尽管未示出,但是每根管线143都设置有流速计以检测其中气体的流速(即压力),并且上述流速计可将检测到的信息提供给压力控制模块145。
在一些实施例中,压力控制模块145耦接至阀144并且可以独立地控制每个阀144(例如开关或阀的开口尺寸)以改变在相应的管线143中流动的气体的流速。因此,也可以由压力控制模块145独立控制或调控各个气体供应通道115中的气体流速(即抽吸力/气体供应压力)。在一些实施例中,压力控制模块145包括可编程逻辑控制器电路、存储件(例如存储器)等。
在一些实施例中,温度控制系统146耦接至管线143,并且可以独立地控制在每个管线143中流动的气体(例如传热气体)的温度。举例来说,温度控制系统146设置有多个温度感测器(未示出)以检测每个管线143中的气体温度,并将检测到的信息发送到温度控制模块(未示出)。温度控制模块根据接收到的温度信息将控制信号提供给管线143内或附近的多个加热/冷却元件(未示出),以独立地调控在每个管线143中流动气体的温度。因此,根据不同的工艺要求及/或基板条件,也可以由压力控制模块134进行控制或调控供应给每个气体供应通道115的气体的温度,随后将作更详细的说明。在一些实施例中,温度感测器可以包括热电偶或其他类型的合适温度感测器。另外,温度控制模块可以包括可编程逻辑控制器电路、存储件(例如存储器)等。此外,加热/冷却元件可以包括热电加热器/冷却器或其他类型的合适加热/冷却元件。
本发明还提供了基板处理方法的实施例。图10是根据一些实施例使用上述基板承载桌系统(如图8中所示的基板承载桌系统10)的基板处理方法1000的简化流程图。可以在不同的实施例中替换或消除下述一些操作。或者可以在不同的实施例中增加一些操作。
基板处理方法1000包括操作1001,其中将基板W放置在基板承载桌系统10的基板承载桌11的上表面110A上,如图8所示。在一些实施例中,如图2至图4所示,基板承载桌11设置有多个抽气通道114。抽气通道114均匀分布在整个基板承载桌11上(即抽气通道114均匀地形成在基板承载桌11的所有区域内,而非形成在基板承载桌11的局部区域内),并排列成网格状。此外,抽气通道114个别地在上表面110A上具有抽气孔114A(图2B)。
基板处理方法1000还包括操作1002,其中通过抽气通道114将真空施加到基板W的背面,并且独立控制每个抽气通道114中的真空压力,以将基板W固持在基板承载桌11上。在一些实施例中,基板承载桌系统10通过抽气通道114使真空产生系统13(图8)施加真空到基板W的背面,以将基板W固持在基板承载桌11上。在一些实施例中,根据基板W的不同结构、厚度或材料,真空产生系统13将不同大小的真空吸力施加到基板W,以避免损坏基板W上的装置。在一些实施例中,如下所述,真空产生系统13还包括压力控制模块134(图8),其可根据不同工艺要求及/或基板条件独立地控制每个抽气通道114中的真空压力,因此固持在基板承载桌11上的基板W较平坦。
举例来说,如图11所示,在将基板W放置在基板承载桌11上并通过真空产生系统13提供的真空固持将基板W固定在基板承载桌11上之后,设置水平感测器M,且其用于测量基板W的平坦度(即测量基板W多个区域的高度)。在一些实施例中,水平感测器M可水平移动以在整个基板W上扫描并可接收由基板W反射的水平信号的光学水平感测器(如光二极管)。举例来说,由水平信号源(未示出)产生的水平信号从基板W反射并指向至水平感测器M。因此,水平感测器M可以基于反射水平信号测量基板W所有区域的高度(注意基板W的高度变化或不规则变形可能来自工艺期间发生的热膨胀或其它机械应力)。在一些实施例中,水平感测器M从晶粒到晶粒(die-to-die)或装置到装置(device-to-device)扫描并测量基板W所有区域的高度。
随后,由水平感测器M检测到的高度信息传递到压力控制模块134(图8)或可向压力控制模块134提供反馈控制信号的控制器15(图1)。随后,压力控制模块134根据测量到的基板W不同区域的高度向阀133提供控制信号以独立控制基板承载桌11每个抽气通道114内的真空压力。举例来说,压力控制模块134可以控制对应于具有较高高度的基板W的区域(如图11所示的圆圈部分)的抽气通道114,以提供较大的真空压力/吸力进而降低基板W的这种区域,如图11所示。因此提高了在基板承载桌11上的基板W的平坦度,也提高了在基板W上进行的工艺P(图1)的良率。
在一些其他实施例中,如图12所示,也可以由压力控制模块134(图8)独立地控制每个抽气通道114中的真空压力,从而从基板W的中心到边缘沿径向施加或启动真空(在图8中未示出)。举例来说,基板承载桌11的抽气通道114可以分组为多个同心圆C,且压力控制模块134可以控制上述抽气通道114的群组(即控制相应的阀133)以从基板W的中心到边缘的径向方向上按序施加真空(如图12中的箭头所示)。这样也有助于将整个基板W成功地固持在基板承载桌11上。
在基板承载桌(例如图9中的基板承载桌11')还包括设置在抽气通道114间并均匀分布在整个基板承载桌11'上的多个气体供应通道115的情况下,基板处理方法1000还包括独立地控制每个气体供应通道115中的气体供应压力以向基板W供应气体的操作。
在上述的一些实施例中,当基板W固持在基板承载桌11'上时,基板承载桌系统10(图9)还设置气体供应系统14以将气体(如上述的工艺气体、传热气体或其他合适的气体)供应到基板W的背面。气体供应系统14可还包括压力控制模块145,其可独立地控制每个气体供应通道115中的气体供应压力,以基于工艺要求来供应气体,进而操纵基板W。举例来说,压力控制模块145可以将每个气体供应通道115内的气体供应压力控制为一致的,因此来自气体供应系统14的气体通过气体供应通道115被均匀地导向或分配到基板W的整个背面。
然而应理解的是,可以对本发明实施例进行各种变化和修改。在一些实施例中,气体供应通道115也可以分组为带(zone)或区域(area),且压力控制模块145可以控制多组具有相同气体供应压力的气体供应通道115(即控制相应的阀144)。举例来说,每组气体供应通道115可对应于基板W上的一个晶粒。
在一些实施例中,基板处理方法1000还包括测量基板承载桌11'上的基板W多个区域的温度,并根据测量的基板W的不同区域的温度独立地控制供应到每个气体供应通道115中气体(例如传热气体)的温度的操作。
如上所述,一个或多个温度感测器(图中未示出)可以定位在基板承载桌11'上或内部的一个或多个位置处,并且可以耦接至控制器15(图1)以提供基板承载桌11'的不同部分温度的指示。基板承载桌11'的温度也可以用来决定基板W的温度。此外,气体供应系统14可还包括温度控制系统146(图9),其可根据从控制器15接收到的温度信息向在管线143内或附近的多个加热/冷却元件(未示出)提供控制信号,以独立地调节气体的温度,上述气体在每个管线143中流动并供应到每个气体供应通道115中以调节基板W的温度。举例来说,温度控制系统146可以将供应到与基板W的区域相对应的气体供应通道115中的气体的温度从相对较低温度调节到较高温度(但在期望的工艺温度范围内),从而被承载在基板承载桌11'上的基板W具有均匀的温度。因此也可以提升在基板W上进行的工艺P(图1)的良率。
在基板处理方法1000的一些其他实施例中,如图13所示,可以控制每个抽气通道114中的真空压力和每个气体供应通道115中的气体供应压力,使得在相邻的抽气通道114与气体供应通道115间形成气体轴承F。举例来说,可以由压力控制模块134及145控制每个抽气通道114中的真空压力和每个气体供应通道115中的气体供应压力,以允许由每个气体供应通道115供应的气体流过相邻的突起112的上表面然后由相邻的抽气通道114排出(同时基板W仍然通过某些抽气通道114(未示出)中的真空固持被固定在基板承载桌11上)。因此,相邻的气体供应通道115与抽气通道114间的气流形成了气体轴承F,以将基板W的背面与相邻突起112的上表面分开,进而防止因基板W和基板承载桌11'摩擦造成的损伤。因此提高了基板W的品质且延长了基板承载桌11'的使用寿命。
本发明的实施例具有一些有利的特征:整个基板承载桌设置有均匀分布的抽气通道网格,使得通过抽气通道施加到基板背面不同部分的真空吸力可以一致。因此,改善了在基板承载桌上承载的基板的平坦度,并且也改善了在基板上执行的工艺的良率。此外,可以根据不同的工艺要求及/或基板条件,独立地控制基板台的各抽气通道内的真空压力,使得被固持在基板台上的基板更为平整。再者,也可以控制通过形成在基板承载桌中的气体供应通道供应到基板背面的气体(如工艺气体或传热气体)的压力或温度以满足各种工艺要求。
在一些实施例中,提供了一种基板承载桌,包括主体以及多个抽气通道。主体配置为用以支撑位于其上的基板。抽气通道设置在主体中,且分别在主体的表面上形成有抽气孔,抽气通道被配置以对基板施加真空,其中抽气通道分布在整个主体之中且排列成网格图案。
在一些实施例中,提供了一种基板承载桌系统,包括基板承载桌以及第一压力控制模块。基板承载桌配置为用以支撑基板,且包括设置在基板承载桌中的多个抽气通道,抽气通道分别在基板承载桌的表面上形成有抽气孔,抽气通道配置为对基板施加真空,其中抽气通道分布在整个基板承载桌之中且排列成网格图案。第一压力控制模块被配置以独立地控制抽气通道中的每一者的真空度。
在本发明一些实施例中,抽气通道被均匀地形成在主体的中央区及邻接中央区的周边区中。
在本发明一些实施例中,主体的表面具有从表面延伸的多个突起,突起被配置以支撑基板。
在本发明一些实施例中,抽气通道被形成在突起之间。
在本发明一些实施例中,抽气通道被设置在突起中,且抽气孔中的每一者被形成在对应的突起的顶表面上。
在本发明一些实施例中,抽气通道被设置在突起中,且抽气孔中的每一者被形成在对应的突起的侧壁上。
在本发明一些实施例中,基板承载桌还包括多个气体供应通道,设置在主体中且分别在表面上形成有气体供应开口,且气体供应通道被配置以供应气体到基板,其中气体供应通道被形成在突起间及抽气通道之间。
在本发明一些实施例中,基板承载桌还包括:多个气体供应通道以及第二压力控制模块。气体供应通道设置在基板承载桌中,且气体供应通道分别在基板承载桌的表面上形成有气体供应开口,气体供应通道配置为用以供应气体到基板,其中气体供应通道被形成在抽气通道间。第二压力控制模块配置为用以在气体供应通道中的每一者独立地控制气体供应压力。
在本发明一些实施例中,气体供应通道被均匀地分布在基板承载桌中。
在本发明一些实施例中,基板承载桌还包括温度控制系统,被配置以独立地控制供应到气体供应通道的每一者中的气体的温度。
在本发明一些实施例中,提供了一种基板处理方法,包括:放置基板到基板承载桌的表面上,其中在基板承载桌中形成有多个抽气通道,抽气通道分布在整个基板承载桌中;以及通过抽气通道对基板施加真空,且独立地控制抽气通道中的每一者的真空度,以将基板固持在基板承载桌上。
在本发明一些实施例中,独立地控制抽气通道中的每一者的真空度的步骤还包括:测量放置在基板承载桌上的基板的多个区域的高度;以及根据测量到的基板不同的区域的高度,独立地控制抽气通道中的每一者的真空度。
在本发明一些实施例中,独立地控制抽气通道中的每一个的真空度的步骤还包括:独立地控制抽气通道中的每一者的真空度,以沿着径向方向从基板的中心至边缘按序施加真空。
在本发明一些实施例中,基板承载桌还包括多个气体供应通道,气体供应通道被设置在抽气通道之间且分布在整个基板承载桌中,且基板处理方法还包括:独立地控制气体供应通道中的每一者的气体供应压力以供应气体至基板。
在本发明一些实施例中,基板处理方法还包括:测量放置在基板承载桌上的基板的多个区域的温度;以及根据测量到的基板不同的区域的温度,独立地控制供应到气体供应通道中的每一者的气体的温度。
在本发明一些实施例中,控制在抽气通道中的每一者的真空度以及在气体供应通道中的每一者的气体供应压力,使得在相邻接的抽气通道及气体供应通道之间形成气体轴承,邻接抽气通道。
上述内容概述许多实施例的特征,因此任何所属技术领域中的技术人员,可更加理解本发明的各面向。任何所属技术领域中的技术人员,可能无困难地以本发明为基础,设计或修改其他工艺及结构,以达到与本发明实施例相同的目的及/或得到相同的优点。任何所属技术领域中的技术人员也应了解,在不脱离本发明的构思和范围内做不同改变、代替及修改,如此等效的创造并没有超出本发明的构思及范围。

Claims (1)

1.一种基板承载桌,包括:
一主体,配置为用以支撑位于其上的一基板;以及
多个抽气通道,设置在该主体中,且分别在该主体的一表面上形成有一抽气孔,所述多个抽气通道被配置以对该基板施加真空,其中所述多个抽气通道分布在整个该主体之中且排列成一网格图案。
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