CN1289258C - 静电吸附台和基底加工装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种ESC台结构，其中吸附电极被吸附在缓和层和覆盖层之间。缓和层与覆盖层具有在电介质板和吸附电极之间的热膨胀系数。本申请还公开了一种ESC台结构，其中吸附电极被吸附在缓和层与覆盖层之间，该缓和层与覆盖层具有与吸附电极内应力指向相反的内应力。本申请进一步公开了一种基底加工装置，用于在基底温度保持高于室温时在基底上执行加工，包括在加工期间用来吸附住基底的静电吸附台。

Description

静电吸附台和基底加工装置

技术领域

本发明涉及一种用于固定一板状物体如基底的静电吸附(ESC)台，以及包括该ESC台的基底加工装置。

背景技术

通过静电力吸附(chucking)基底的ESC台广泛地应用于基底加工领域。例如，在制造电子装置如LST(大规模集成电路)和显示装置如LCD(液晶显示装置)，有许多加工作为产品基础的基底的步骤。在这些步骤中，ESC台用来确保加工均匀性和加工的重现性。拿等离子蚀刻来讲，利用在等离子中产生的离子和活性类成分的功能，基底被蚀刻。在这方面，ESC台被用来在与等离子区相对的最佳位置上固定基底。

一般来说，ESC台包括一个施加了吸附电压的吸附电极，，和一个被施加于吸附电极上的电压极化的电介质板。被固定的基底与电介质板接触，并且被产生在电介质板表面的静电吸附。

ESC台被用来夹住基底以使它们稳定。在加工过程中，如果在ESC台上的一个基底被错位或改变位置，它将导致降低加工均匀性和加工重现性的问题。由于加工的均匀性和加工的重现性，ESC台的热变形和热膨胀在基底加工过程中是关键的。在加工过程中，基底的温度经常比室温高。这通常取决于加工条件，否则取决于加工执行时处理室内部的环境。无论如何，当基底的温度升高时，ESC台的温度也要升高。如果由于温度的升高，ESC台的热变形和热膨胀发生了，则被固定的基底可能变形或错位。

发明内容

本申请的一个发明用于解决上面描述的问题，并具有给出一种能防止被固定的基底发生变形和错位的高性能ESC台的优点。具体地，本发明给出的ESC台的结构中吸附电极夹在缓和层和覆盖层之间。该缓和层和覆盖层具有在电介质板和吸附电极之间的热膨胀系数。本发明也给出了另一种ESC台结构，其具有被夹在缓和层和覆盖层之间的吸附电极，并具有与吸附电极的内应力指向相反的内应力。本发明也给出了一种在基底保持在比室温高的温度时在基底上实施加工的基底加工装置，，包括在加工时用于固定基底的ESC台。

附图说明

图1是本发明实施例的ESC台的前截面示意图。

图2示意性地解释了图1所示的ESC台的优点。

图3是本发明的实施例的基底加工装置的前截面示意图。

图4、图5、图6和图7示意性地给出了用于证实从实施例的结构中得出的效果的实验结果。

具体实施方式

本发明的优选实施例描述如下。首先，描述实施例中的ESC台。图1是本实施例中的ESC台的前截面示意图。ESC台包括主体41，物体9被夹在其上的电介质板42，施加了吸附电压的吸附电极43。

ESC台整体来看像一桌子，并且将板状物体9固定在顶部表面上。主体41由诸如铝或不锈钢等金属制成。主体41是矮圆柱形状。吸附电极43被固定在主体41上。如图1所示，吸附电极43的底端具有凸缘状零件431。该零件431此后称作“电极凸缘”。吸附电极43在电极凸缘431处通过螺纹连接固定在主体41上。吸附电极43与主体41电短路。

保护环49围绕螺纹电极凸缘431。该保护环49由诸如二氧化硅等绝缘体制成。保护环49通过覆盖吸附电极43和电极凸缘431用来保护它们的侧面。

电介质板42位于吸附电极43的上面。如图1所示，吸附电极43形成向上凸起的部分和环绕该凸起部分的凸缘状部分。电介质板42和吸附电极43在直径上差不多相同。

吸附电源40与上述的ESC台连接。吸附电源40的类型取决于静电吸附的类型。实施例中的ESC台是单电极类型。正直流电源被采纳作为吸附电源40。吸附电源40与主体41连接，并通过主体41将正直流电压施加给吸附电极43。吸附电极43的施加电压引起电介质极化，从而能够夹住物体9。在该实施例中，由于施加了正直流电压，在电介质板42的表面感生了正电荷，从而利用静电吸附物体9。

两种静电吸附的机理是已知的。一种是由库仑力驱动，而另一种是由Johnson-Rahbeck力驱动。Johnson-Rahbeck力是通过微区域内的电流集中产生夹持力。电介质板42和物体9的表面是细微的不平坦。两表面上的微凸彼此相互接触。当吸附电源40感生静电荷时，电流聚集在彼此相互接触的凸起处，从而产生了Johnson-Rahbeck力。Johnson-Rahbeck力在该实施例的ESC台中是占支配地位的。但是，本发明不限于Johnson-Rahbeck力占主导地位。

该实施例的ESC台最具有特征性的一点在于其结构中物体9的热错位和热变形被有效的防止了。这点将在下面进行描述。该实施例中的ESC台被假定用在热温环境下。如果这种情况发生，例如物体9在热温度环境下经受测试，而不是如后面所述的物体9是被加工的基底。在该实施例的ESC台中，即使在高温环境下使用，热错位和热变形也能被防止。

具体地，如图1所示，缓和层44提供在电介质板42和吸附电极43之间。缓和层44调节了在电介质板42和吸附电极43之间的热膨胀系数的差值使得物体9的热错位和热变形能被避免。更具体地，缓和层44具有在电介质板42和吸附电极43之间的热膨胀系数的中间值。“热膨胀系数的中间值”意思是：假如吸附电极43的热膨胀系数高于电介质板42，那么该中间值则低于吸附电极43并高于电介质板42，并且如果电介质板42的热膨胀系数高于吸附电极43，则该中间值低于电介质板42并高于吸附电极43。

在该实施例中，具体来讲，吸附电极43是由铝制成的，而电介质板42是由氧化镁(MgO)制成的。缓和层44是由陶瓷和金属的复合物制成的。由于该复合物具有在铝和氧化镁之间的热膨胀系数，我们可以称之为碳化硅和铝的复合物，该复合物在此被称作“SiC-Al复合物”。铝的热膨胀系数是0.237×10^-4/K，而氧化镁的热膨胀系数为14×10^-6/K。在这种情况下，具有热膨胀系数约为10×10^-6/K的SiC-Al复合物被优选作为缓和层44的材料。这种复合物是通过将融化的铝注入到多孔的碳化硅容积中填充而制造出来的。该多孔的碳化硅容积是由SiC粉末通过高温高压烧筑而成的。在注入的铝冷却之后，如图1所示的缓和层44的形状可通过切割这样的机械加工来得到。多孔SiC-Al容积的容量开口率通过在烧铸时选择合适的温度和合适的压力来调整，这能够调整注入的铝的容量。该容量开口率能通过将多孔容积的密度和相同尺寸的非开孔容积的密度进行比较而获得。所述方式制造的SiC-Al复合物的热膨胀系数取决于铝相对于碳化硅的成分比。上述的10×10^-6/K的热膨胀系数可通过调整组成比来获得。

另外，在该实施例的ESC台中，覆盖层45被提供在吸附电极43上与缓和层44对立的面上。换句话说，该ESC台具有吸附电极43被夹在缓和层44和覆盖层45之间的结构。覆盖层45插在吸附电极43和主体41之间。该覆盖层45也是由热膨胀系数在电介质板42和吸附电极43之间的材料制成。这可以采取与缓和层44相同的材料。但是，对于覆盖层45来说，不同的材料也可以被采用。

吸附电极43被吸附在缓和层44和覆盖层45之间的结构具有处于两者之间的热膨胀系数，该系数能够防止被吸附物体9的错位和变形。这点将参照图2在下面进行详细描述。图2示意性的解释了图1所示的ESC台的优点。

一般来说，吸附电极的材料，即，金属，和电介质板42的材料，即，绝缘体，之间的热膨胀系数有很大的差别。在现有结构中的电介质板42被固定在吸附电极43上，当ESC台加热到高温时，由于吸附电极43和电介质板42的热膨胀系数之间的差别，吸附电极43将产生大的变形。结果，电介质板42也将发生如图2(1)所示的凸起变形，或者如图2(2)所示形成凹面。电介质板42的变形将引起被吸附物体9的错位和变形。

在现有技术的结构中，具有中间热膨胀系数的缓和层44插在电介质层42和吸附电极43之间，热膨胀系数的差别被减小了，从而抑制了电介质板42的变形。从发明者的研究来看，本发明已显示出与缓和层44相似的一层被提供在相对的另一面时，如图(4)所示电介质板42的变形能被进一步抑制。尽管该原因还没有被完全阐明，但可认为当吸附电极43被具有中间热膨胀系数的层吸附在中间时，其两边的膨胀系数将处于平衡状态。进一步认为由于两边的层具有相似的热膨胀系数，吸附电极43的内部压力将被平衡。

关于热应力，也被认为在缓和层44和覆盖层45中的热应力将起作用以便限制吸附电极43的变形。例如，当吸附电极43向上凸起变形时，缓和层44和覆盖层45的内部热应力将起作用以便用相反的方式对它进行形变，即，使它向下凸起。另外，当吸附电极43内产生压缩力时，缓和层44和覆盖层45内的拉应力将产生。相反的，当吸附电极43内产生拉应力时，缓和层44和覆盖层45内的压缩力将产生。一般来说，可以表示为缓和层44和覆盖层45具有与吸附电极43相反的应力。“相反”在此并不是指压力的方向完全相反。通过矢量来表示，在缓和层44和覆盖层45内的应力矢量呈90度，与吸附电极43的应力矢量相反。

无论如何，覆盖层45的提供进一步限制了吸附电极43的变形和随之发生的电介质板42的变形。结果，物体9的错位和变形也被限制。覆盖层45具有相似的热膨胀系数并不意味着完全一致的热膨胀系数，仅仅意味着由于覆盖层45具有中间的热膨胀系数，而与缓和层44相似。虽然这样，与缓和层44相同的陶瓷-金属复合物，如，SiC-Al复合物，可以被用作覆盖层45的材料。用作覆盖层45的复合物是有导电性的，并具有充分的金属含量。这使得吸附电极43不会与主体41绝缘。

由于要抑制电介质板42的变形，用于固定电介质板42的结构也是重要的。假如电介质板被局部固定，如，通过螺纹，由于在该固定点处它处于吸附住的状态并且在该固定点它的热传导性被局部增强，则电介质板42的热变形将被加重。在该实施例中，电介质板42通过其主要成分是铝或铟的钎焊材料与吸附电极43连接。除了包括一些添加剂外，“主要成分”在这儿指纯铝或纯铟。例如，通过对整个表面进行钎焊来进行连接。具体来讲，由铝或铟制成的薄层插在电介质板42和缓和层44之间。通过加热它们到所需的热度后再进行冷却，电介质板42被固定在缓和层44上。在钎焊中，为了加强热动接点和机械强度，在加热温度范围为570℃到590℃时，机械提供的压力范围从1Mpa到2Mpa是优选的。通过钎焊接进一步有效的限制了电介质板42的变形。对于以同样的方式钎焊接缓和层44和吸附电极43，以及钎焊接吸附电极43和覆盖层45也是可行的。该电介质板42和缓和层44可以通过其主要成分是锡或铅的焊料来焊接。

接下来将描述本发明的基底加工装置的实施例。本发明的装置用来加工基底，并使它保持在比室温更高的温度中。在下面的描述中，等离子体蚀刻装置被采纳作为基底加工装置的一个例子。而且在下面的描述中，“物体”将被它的子概念“基底”代替。

图3是作为本发明实施例的基底加工装置的前截面示意图。如图3所示的装置包括一个处理室，在其内部，等离子体蚀刻在基底9上被实施，处理气体引入管道2将处理气体引入到处理室1内，等离子发生器3通过提供能量给引入的处理气体，将在处理室1内产生等离子，并且ESC台4用于以静电的的方式吸附住该基底9，在该位置基底9能通过等离子体的作用被蚀刻。该ESC台4和上述的实施例中的几乎是相同的。

该处理室是密封真空瓶，它通过柱塞泵11来抽吸。处理室1是由诸如不锈钢等金属制成，并且电接地。该柱塞泵11包括如干式泵的真空泵111和泵速控制器112，从而能够在处理室1内保持10^-3Pa到10Pa的压力。

该处理气体引入管道2能够以所需的流速引入用于等离子蚀刻的处理气体。在该实施例中，如CHF₃的活性气体作为处理气体被引入到处理室1内。处理气体引入管道包括填充该处理气体的气体瓶，以及从内部连接该气体瓶和处理室1的输送管。

等离子体发生器3通过将射频(RF)能量应用到引入的处理气体中产生等离子。该等离子体发生器3包括面向ESC台4的反向电极30，以及提供射频电压给反向电极30的射频电源31。该射频电源31在下文中称作“等离子体产生源”。该等离子体产生源的频率范围是100KHz到几十MHz。该等离子体产生源31与插入一匹配电路(没示出)的反向电极30连接。该等离子体产生源31的输出范围是从300W到2500W。插入绝缘体32，反向电极30与处理室1被密封地安装在一起。

当等离子体产生源31提供射频电压给反向电极30时，射频放电伴随着由处理室1提供的射频场引入的处理气体，被点燃。通过放电，处理气体转变为等离子体的状态。当处理气体是氟化物时，离子和活性类氟或氟化物在等离子体中被大量地产生。那些离子和核素到达基底9，从而蚀刻基底9的表面。

通过插入电容，另一个射频电源6与ESC台4连接。射频电源6有效地将离子入射在基底9上。该射频电源6以后称作“离子入射源”。当离子入射源6处在操作状态下，等离子体被产生，自偏压被提供到基底9上。该自偏压是负直流电压，其通过等离子体和射频微波的相互作用来产生。该自偏压有效地将离子入射在基底9上，从而加强了蚀刻速度。

在该实施例中，一个校正环46提供给ESC台4。校正环46被安装在电介质板42的凸缘部分，与基底9齐平。校正环46由与基底9相同的或相似的材料，如单晶硅制成。校正环46用来防止在基底9周边的加工的非一致性或非均匀性。由于基底9边缘的热扩散性，在基底9周边的温度与其中心的温度相比低一些。为了解决该问题，由与基底9相同的或相似的材料制成的校正环46用于围绕基底9以便补偿该热扩散。在蚀刻过程中，等离子体也由基底9释放出的离子和电子补充。由于有相对少的离子和电子被释放，在朝向基底9的周边空间的等离子体的密度与其中心比较趋于降低。当与基底9相同的或相似的材料制成的校正环46用于环绕在它周边时，提供给朝向基底9周边空间里的离子和电子的数量增加，从而使得等离子体更一致和更均匀。

如上所述，ESC台4包括该保护环49。保护环49保护吸附电极和电极凸缘的侧面，防止被等离子体或放电损坏。在基底9由硅制成的情况下，由二氧化硅制成的保护环49降低了基底9被污染的可能性，即使该基底被蚀刻。

通过插入绝缘体47，ESC台4与处理室1安装在一起。该绝缘体47是由材料如铝制成的，将主体41与处理室1绝缘并且保护主体41不接触等离子。为了防止处理室1的真空泄露，真空密封器如O型环被用于ESC台4和绝缘体47之间，以及处理室1和绝缘体47之间。

该实施例的装置包括加工中用于控制基底9的温度的温度控制器5。如上所述，在加工中要保持的基底温度，以下称作“最佳温度”，常常高于室温。然而，在等离子蚀刻中，由于接收来自等离子体的热量，基底9的温度很容易超过最佳温度。为了解决该问题，在蚀刻过程中，温度控制器5冷却基底9并控制它的温度在最佳值。

如图3所示，吸附电极43本身具有空穴。该温度控制器5通过该空穴循环冷却剂以便冷却吸附电极43，从而间接地冷却基底9。该空穴最好具有复杂的结构以便通过冷却剂的热交换的面积能被扩大。例如，包括复杂的不平坦内壁的空穴通过使一对制冷散热板彼此面对面的错列放置而形成。温度控制器51包括冷却剂输入管51以便将冷却剂输入到空穴中，冷却剂输出管52将冷却剂从空穴中排出，以及循环器53，将冷却剂控制在所需的低温下进行循环。至于冷却剂，例如，使用Fluorinate(3M公司的商标)。温度控制器51通过循环30℃到40℃的冷却剂来冷却基底9，使其温度在80℃到90℃的范围内。

该基底加工装置包括传热气体输入线(未示出)以便在被吸附基底9和电介质板42之间输入气体。该传热气体的输入能增强被吸附的基底9和电介质板42之间的传热效率。基底9的背面和电介质板42的顶面不是完全平坦的，而是微粗糙的。在微粗糙表面形成的空间里，传热效率是很小的，因为它们是在真空压力下。该传热气体输入线输入了一种高热传导性的气体，如氦，进入该空间，从而提高传热效率。

ESC台4包括在其内部用于接收和释放基底9的起模针48。该起模针48被提升机械装置(未示出)提升。尽管图3中示出的仅有一个起模针48，但实际上是有三个起模针48。

接下来将描述该实施例的基底加工装置的操作。在传输机械装置(未示出)将基底9传输到处理室1后，通过操作起模针48，基底9被放在ESC台4上。在吸附持电源40的操作下，基底9被吸附在ESC台4上。该处理室1预先用泵加压到所需的真空压力。在该状态下，该处理气体输入线2运行使得按所需的流速输入该处理气体。然后，等离子体产生源31运行，从而产生等离子体。利用上述等离子体执行蚀刻。温度控制器5将基底9冷却在最佳温度。在蚀刻中，离子入射源6运行以增强蚀刻效果。在执行蚀刻所需的周期后，停止运行处理气体输入线2，等离子体产生源31和离子入射源6。接着，停止运行吸附持电源40，解除基底9的吸附。在该处理室1被再次泵压之后，基底9被传输机构从加工室1中输出。

在基底加工装置中，尽管吸附电极43被加热到高于室温，但是它的变形被所述的缓和层44和覆盖层所限制。因此，电介质板42的变形，以及基底9的错位或变形也被限制，该加工的一致性和加工的均匀性被增强。

在采用校正环46的结构中，缓和层44和覆盖层45限制形变的优点是显著的。这点将在下面进行详细描述。校正环46具有基本上与基底9的外延相同的结构。校正环46的材料与基底9的材料相同或相似。校正环46被提供在电介质板42的凸缘部分，并且和基底9一样吸附在它上面。电介质板42凸缘部分变形的概率和程度相比而言是比较大的，因为该凸缘部分薄的并且在外围。假如由于介质部分42的变形使得该校正环46发生变形或错位，则基底9边缘的热分散补偿作用将变得不均衡。而且，在电介质板42上的校正环46的热动接点由于错位或变形将受到损害，导致了校正环46的温度升得比基底9要高。尤其严重的是在电介质板上的校正环46的热动接点恶化将随机发生。当校正环46的热动接点恶化变得随机时，校正环46对基底9的热补偿作用也变得随机。这导致了在加工时基底9上的温度条件的重现性更严重恶化。

然而，在该实施例中，校正环46很难变形或错位，因为电介质板42的变形和错位被吸附电极43的变形抑制所限制。因此，该实施例则没有基底温度的非均衡性和非重现性的问题。

接下来将描述用于确认从该实施例的结构中所获得效果的实验结果。图4到图7示意性地给出了该实验的结果。在该实验中，电介质板42表面的变形和错位在ESC台不同的温度或不同的温度记录条件下被测量。该变形和错位由测距仪测量。在ESC台上设置参考级，在电介质板42表面上的每个点到参考级的距离被测距仪测量以便检测每点的高度。

图4和图5都示出了在电介质板42凸起部分的表面上的点的高度。图4示出了在不具有缓和层44和覆盖层45的现有技术的ESC台的情况下的高度。图5示出了所述的具有缓和层44和覆盖层45的实施例ESC台的情况下的高度。图6和图7都示出了在电介质板42凸起部分的表面上的点的高度。图6示出了在没有缓和层44和覆盖层45的现有技术ESC台的情况下的高度。图7示出了所述的具有缓和层44和覆盖层45的实施例ESC台的情况下的高度。在图6和图7中用①、②、③、④指定的凸缘部分上的每个点的位置在图1中各自以相同的①、②、③、④示出。

伴随着ESC台变化的温度，该试验被实施。ESC台的温度在下文中称做“台温度”。在图4到图7中，“A”是指将ESC台在20℃下放置一整夜后，在20℃的台温下测量的数据。“B”是保持台温在5℃时测量的数据。“C”是指将该ESC台冷却在5℃后在20℃的台温下测量的数据。“D”是指保持台温在50℃的温度下测量的数据。“E”是指台温为50℃后，强迫ESC台冷却到20℃的温度下测量的数据。尽管该ESC台4包括用于内部构件如起模针48的开口，但在图4到图7中，开口处的数据被忽略。

一般的在图4到图7中，当台的温度变高时，电介质板42的表面水平也变高。很自然，这是由于整个ESC台4的热膨胀的结果。问题是电介质板42的错位或变形取决于台温或台温的记录。

具体来说，图5中出现的每条线是通过电介质板42的表面上的点画出来的，这在下文中被称作“表面水平分布图”(surface level distribution)。如图5所示，随着台温或台温的记录，该表面水平分布上升和下降，使它保持了相同的外形。简而言之，它被平行移置。这可推测地论证出该电介质板42还没有变形并且执行了均衡的热膨胀。在图4中，相反的，随着台温或台温的记录，该表面水平分布上升和下降，使它改变的外形。简而言之，它不是被平行移置的。这可推测地论证出该电介质板42的变形已经发生了。特别是，表面水平分布依据台温的记录改变其外形。如图4所示，即使在相同的20℃台温度下测量，在它整个晚上被留在20℃的情况下和强迫性的从50℃被冷却降低到20℃的情况下，将得到不同的表面水平分布曲线。

同样的分析可被应用在凸缘部分。如图6所示，在缓和层44和覆盖层45被提供的情况下，该表面水平分布在上升和下降时，保持了相同的外形。相反地，如图7所示，在缓和层44和覆盖层45没被提供的情况下，该表面水平分布被上升，并且改变了外形。而且在每个不同的台温记录下，在图7中得出了该表面水平分布的不同的曲线。

表面水平分布取决于温度记录这一点将带来一个有关基底处理加工重现性的严重问题。在加工工厂制造的基底加工装置被安装在生产线上，在传输检查之后被使用。然而，直到实际基底加工被最初启动时，所有这些装置的温度记录是不相同的。甚至在整个诸如加工工厂中的传输检查和用户线上的测试操作过程中，这些装置执行相同的加工几乎总是服从不同的温度记录。而且，考虑到按片加工每个基底，直到对基底的加工被执行时，由ESC台提供的温度记录可能不同于另一个ESC台直到对另一个基底的加工被执行时提供的温度记录。例如，当按片加工被连续执行时，由该ESC台提供的温度记录不同于另一个由该ESC台在对第一个基底加工时最初使用的温度记录。例如，当维护中止之后，装置的操作被恢复时，这样的情况发生了。

关于表面水平分布依赖于台温记录这点，意味着即使ESC台4被温度控制器5控制在恒定温度下，基底9的变形和错位仍取决于温度记录。这对于加工重现性来说是一个严重的问题。然而，假如缓和层44和覆盖层45被提供，则表面水平分布将不依赖于台温的记录。即，基底9没有变形或错位。因此，仅仅通过保持ESC台4在所需的温度中，加工的高重现性是能允许的。

关于实施例的具体细节范例将在下面描述

<例1>

吸附电极43的材料：铝

电介质板42的材料：氧化镁(MgO)

电介质板42的固定：在550℃下用铝进行钎焊

缓和层44的材料：碳化硅与铝的复合物(composite)

缓和层44的厚度：12毫米

覆盖层44的材料：碳化硅与铝的复合物

覆盖层44的厚度：12毫米

吸附电压：500伏

<例2>

吸附电极43的材料：铝

电介质板42的材料：氧化铝(Al₂O₃)

电介质板42的固定：在120℃下用铟进行钎焊

缓和层44的材料：碳化硅与铜的复合物

缓和层44的厚度：12毫米

覆盖层44的材料：碳化硅与铜的复合物

覆盖层44的厚度：12毫米

吸附电压：500伏

在例2中，“SiC-Cu复合物”是指碳化硅和铜制成的复合物。这种复合物的制造方法与所述的碳化硅与铝的复合物的制造方法相同。在抗腐蚀性方面，氧化镁超过氧化铝。假如腐蚀气体被用于蚀刻，那么用氧化镁制成的电介质板42是优选的。被吸附的基底9的尺寸可以是任何一个范例中的，例如，直径为300毫米。

缓和层44和覆盖层45的材料并不限于上述的碳化硅与铝的复合物或碳化硅与铜的复合物。它可以是另外一种陶瓷与金属构成的复合物。例如，可以是碳化硅与镍的复合物，碳化硅与铁镍钴合金的复合物，碳化硅与铁镍合金的复合物，氮化硅与镍的复合物，或者是氮化硅与铁镍合金的复合物。而且，缓和层44和覆盖层45的材料并不限于陶瓷与金属构成的复合物，所需要的仅仅是该材料具有在吸附电极43和电介质板42之间的热膨胀系数。

除了上述的单电极类型外，还存在多种类型的静电吸附，例如双电极类型和多电极类型。双电极类型包括一对吸附电极，分别施加极性相反的电压在上面。多电极类型包括多对吸附电极，极性相反的电压施加到每对的每个电极上。在这些类型中，吸附电极可以隐藏在电介质板42中。在单电极类型中，负直流电压可以用于吸附。本发明用这些类型也可以实现。尽管上述的ESC台在顶部表面上吸附住物体或基底9，但它可以被颠倒，即在底部表面吸附住物体或基底9。而且，ESC台可以将物体或基底9吸附在侧面上，使它竖直。

尽管采用等离子蚀刻装置作为上述基底加工装置的范例，但本发明还可以用于其他装置，例如等离子体化学气象沉积(CVD)装置和喷射装置。温度控制器5可以加热基底9并且使其保持在所需的温度。除了基底加工外，ESC台还存在其他应用，例如物体测试，诸如环境测试装置。

Claims (16)

1.一种用于静电吸附物体的静电吸附台，其包括：

将物体吸附在其上的电介质板；

吸附电极，施加了使电介质板介质极化的电压；

缓和层，在电介质板和吸附电极之间，具有介于电介质板和吸附电极之间的热膨胀系数；

其特征在于，还包括：

覆盖层，在吸附电极上相对于缓和层的一侧，具有介于电介质板和吸附电极之间的热膨胀系数；

进一步包括将吸附电极夹在缓和层与覆盖层之间的结构。

2.如权利要求1所述用于静电吸附物体的静电吸附台，其中：

电介质板由氧化镁构成；

吸附电极由铝构成；

缓和层和覆盖层由铝和陶瓷的复合物构成。

3.如权利要求2所述用静电吸附物体的静电吸附台，其中：

用主要成分是铝的钎焊材料将电介质板和缓和层钎焊在一起。

4.如权利要求2所述用静电吸附物体的静电吸附台，其中：

用主要成分是锡的焊料将电介质板和缓和层焊接在一起。

5.如权利要求2所述用静电吸附物体的静电吸附台，其中：

用主要成分是铅的焊料将电介质板和缓和层焊接在一起。

6.一种用静电吸附物体的静电吸附台，包括：

物体被吸附在其上的电介质板；

吸附电极，施加了使电介质板介质极化的电压；

缓和层，在电介质板和吸附电极之间，具有与吸附电极的内应力指向相反的内应力；

其特征在于，还包括：

覆盖层，在吸附电极上相对于缓和层的一侧，具有与吸附电极的内应力指向相反的内应力；

进一步包括将吸附电极夹在缓和层与覆盖层之间的结构。

7.如权利要求6所述用静电吸附物体的静电吸附台，其中：

电介质板由氧化镁构成；

吸附电极由铝构成；

缓和层和覆盖层由铝和陶瓷的复合物构成。

8.如权利要求7所述用静电吸附物体的静电吸附台，其中：

用主要成分是铝的钎焊材料将电介质板和缓和层钎焊在一起。

9.如权利要求7所述用静电吸附物体的静电吸附台，其中：

用主要成分是锡的焊料将电介质板和缓和层焊接在一起。

10.如权利要求7所述用静电吸附物体的静电吸附台，其中：

用主要成分是铅的焊料将电介质板和缓和层焊接在一起。

11.一种基底加工装置，用于当基底被维持在高于室温的温度下时对基底进行加工，所述加工装置包括如权利要求1所述的用于在加工期间将基底固定的静电吸附台。

12.如权利要求11所述的基底加工装置，包括等离子体发生器，在朝向基底的空间里产生等离子体，其中该加工利用等离子体。

13.如权利要求12所述的基底加工装置，其中：

电介质板的外围具有向下的梯级；

提供在梯级上的校正环，该环围绕着基底；

该校正环补偿基底的边缘的该热扩散，使等离子体一致和均匀，来防止在基底外围加工时的不均匀性。

14.一种基底加工装置，用于当基底被维持在高于室温的温度下时对基底进行加工，所述加工装置包括如权利要求6所述的在加工期间将基底固定的静电吸附台。

15.如权利要求14所述的基底加工装置，包括等离子发生器，在朝向基底的空间里产生等离子体，其中该加工利用等离子体。

16.如权利要求15所述的基底加工装置，其中：

电介质板的外围具有向下的梯级；

提供在梯级上的校正环，该环围绕着基底；

该校正环补偿基底的边缘的该热扩散，使等离子体一致和均匀，来防止在基底外围加工时的不均匀性。

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