JP2018518055A - 透明な静電キャリア - Google Patents
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Abstract
本明細書に記載された実施形態は、基板を移送するための静電キャリアを提供する。静電キャリアは、透明な本体を有することができる。透明な本体は、基板を処理チャンバ内外に輸送するようにサイズ設定された第１の表面を有することができる。また、静電キャリアは、透明な本体に結合された１つまたは複数の静電チャック電極を有することができる。１つまたは複数の静電チャック電極は、透明な導電性酸化物材料を含んでもよい。ある特定の実施形態では、透明な導電性酸化物材料は、インジウムスズ酸化物材料である。
Description
本開示の実施形態は、一般に基板を輸送および固定するために構成された静電キャリアを有する基板キャリアに関する。より詳細には、本明細書に記載された実施形態は、インジウムスズ酸化物電極を特徴とする静電キャリアに関する。
ウェアラブルなモバイル電子機器に対する需要は、共形性および軽量化を求める要求を満たすために、電子機器が加工される基板をより薄く、より軽くすることを求めている。半導体基板およびディスプレイなどの基板の処理では、基板は、処理中に処理チャンバ内のキャリアまたは支持体上に保持される。基板キャリアは、キャリア上に基板を保持するために電気的にバイアスすることが可能な電極を有する静電キャリアを含むことができる。したがって、静電キャリアは、静電力を使用して基板を固定する。チャッキングおよびチャッキング解除プロセスは、静電キャリアに異なる電圧プロファイルを印加することによって電気的に制御することができる。
機械的なクランプおよび／または接着などの他の基板ハンドリング技法と比較して静電キャリアの使用は、処理中に歩留り損失がより低く維持されるという点で好都合である。機械的クランプは、処理中に望ましくない粒子を導入する可能性があり、接着は、資源を消費し、環境に有害であり、キャリアから取り外すときに基板に残留物および／または機械的ストレスをもたらす可能性がある。加えて、機械的クランプおよび接着は、共に処理中に歩留り損失の一因となることがある。
さらに、既存の静電キャリアは、処理が完了した後、すぐに基板を解放することができず、結果としてスループットの低下をもたらす。加えて、既存の静電キャリアは、高温の半導体プロセス（摂氏約４５０度よりも高い温度）で使用されるようには設計されておらず、費用効率がよくない。そのため、改善された静電キャリアが必要である。
機械的なクランプおよび／または接着などの他の基板ハンドリング技法と比較して静電キャリアの使用は、処理中に歩留り損失がより低く維持されるという点で好都合である。機械的クランプは、処理中に望ましくない粒子を導入する可能性があり、接着は、資源を消費し、環境に有害であり、キャリアから取り外すときに基板に残留物および／または機械的ストレスをもたらす可能性がある。加えて、機械的クランプおよび接着は、共に処理中に歩留り損失の一因となることがある。
さらに、既存の静電キャリアは、処理が完了した後、すぐに基板を解放することができず、結果としてスループットの低下をもたらす。加えて、既存の静電キャリアは、高温の半導体プロセス（摂氏約４５０度よりも高い温度）で使用されるようには設計されておらず、費用効率がよくない。そのため、改善された静電キャリアが必要である。
本明細書に記載された実施形態は、一般に基板を移送するための静電キャリアに関する。静電キャリアは、透明な本体を有することができる。透明な本体は、基板を処理チャンバ内外に輸送するようにサイズ設定された第１の表面を有することができる。また、静電キャリアは、透明な本体に結合された１つまたは複数の静電チャック電極を有することができる。静電キャリアは、透明な本体上に配置された透明なカバーをさらに含むことができる。透明な本体、１つまたは複数の静電チャック電極、および透明なカバーは、半導体スリットバルブドアを通って基板を移送するようにサイズ設定された一体型の構造を形成することができる。
別の実施形態では、基板を移送するための静電キャリアが開示される。静電キャリアは、透明な本体を有することができる。透明な本体は、基板を処理チャンバ内外に輸送するようにサイズ設定された第１の表面を有することができる。また、静電キャリアは、透明な本体に結合された１つまたは複数の静電チャック電極を有することができる。１つまたは複数の静電チャック電極は、透明な導電性酸化物材料を含んでもよい。
別の実施形態では、基板を移送するための静電キャリアが開示される。静電キャリアは、透明な本体を有することができる。透明な本体は、基板を処理チャンバ内外に輸送するようにサイズ設定された第１の表面を有することができる。また、静電キャリアは、透明な本体に結合された１つまたは複数の静電チャック電極を有することができる。１つまたは複数の静電チャック電極は、透明な導電性酸化物材料を含んでもよい。
さらに別の実施形態では、基板をチャッキング解除するための方法が開示される。本方法は、基板を静電キャリアに静電的にチャックし、静電キャリアに静電的にチャックしている間に基板を処理するステップを含むことができる。本方法は、静電キャリアの静電チャック電極を静電チャック電極によって生成された静電荷を中和するのに十分な電磁放射線にさらすことによって基板をチャッキング解除するステップをさらに含むことができる。また、本方法は、基板を静電キャリアから除去するステップを含むことができる。
本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、一部が添付図面に示される実施形態を参照することによって上で要約された本開示のより具体的な説明を行うことができる。しかしながら、添付図面は、本開示の例示的な実施形態のみを示し、したがって、その範囲を限定していると考えられるべきではなく、その理由は本開示が他の等しく効果的な実施形態に適用することができるためである。
本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、一部が添付図面に示される実施形態を参照することによって上で要約された本開示のより具体的な説明を行うことができる。しかしながら、添付図面は、本開示の例示的な実施形態のみを示し、したがって、その範囲を限定していると考えられるべきではなく、その理由は本開示が他の等しく効果的な実施形態に適用することができるためである。
理解を容易にするために、各図に共通の同一の要素を指定するために、可能な場合は、同一の参照数字が使用された。一実施形態の要素および特徴は、さらに詳説することなく他の実施形態において有益に組み込まれてもよいことが企図されている。
本明細書に記載された実施形態は、基板を移送するための静電キャリアを提供する。静電キャリアは、透明な本体を有することができる。透明な本体は、基板を処理チャンバの内外へ輸送するようにサイズ設定された第１の表面を有することができる。また、静電キャリアは、透明な本体に結合された１つまたは複数の静電チャック電極を有することができる。１つまたは複数の静電チャック電極は、透明であってもよい。例えば、静電チャック電極は、透明な導電性酸化物材料などの透明な導電性材料から製造されてもよい。ある特定の実施形態では、透明な導電性酸化物材料は、インジウムスズ酸化物材料であってもよい。静電キャリアの構成要素の１つまたは複数が透明なことによって、光増強導電性、熱増強導電性、および熱電子放出などの放射線支援解放技法が静電キャリアからの基板のチャッキング解除を容易にすることができる。
本明細書に記載された実施形態は、基板を移送するための静電キャリアを提供する。静電キャリアは、透明な本体を有することができる。透明な本体は、基板を処理チャンバの内外へ輸送するようにサイズ設定された第１の表面を有することができる。また、静電キャリアは、透明な本体に結合された１つまたは複数の静電チャック電極を有することができる。１つまたは複数の静電チャック電極は、透明であってもよい。例えば、静電チャック電極は、透明な導電性酸化物材料などの透明な導電性材料から製造されてもよい。ある特定の実施形態では、透明な導電性酸化物材料は、インジウムスズ酸化物材料であってもよい。静電キャリアの構成要素の１つまたは複数が透明なことによって、光増強導電性、熱増強導電性、および熱電子放出などの放射線支援解放技法が静電キャリアからの基板のチャッキング解除を容易にすることができる。
図１は、静電キャリア１００の分解図を示す。静電キャリア１００を使用して、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）プロセス、物理的気相堆積（ＰＶＤ）プロセス、化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセス、エッチングプロセス、または任意の適切なプラズマもしくは真空プロセスを含む、多くのプラズマプロセスおよび／あるいは薄膜堆積プロセスにおいて基板を保持し移送することができる。また、静電キャリア１００は、非プラズマおよび非真空環境での使用に適合させることができる。さらに、静電キャリア１００は、摂氏約４５０度を超える温度、例えば、摂氏約５００度以上の温度での高温用途に適合性がある場合がある。静電キャリア１００の様々な実施形態が本明細書に開示されているが、いかなる製造業者からの静電キャリアも本明細書に記載された実施形態から恩恵を得るように適合させることができることが企図されている。
静電キャリア１００は、本体１０４、電極アセンブリ１０６、およびカバー１０２を含む。電極アセンブリ１０６は、本体１０４の第１の表面１０７上に配置されてもよい。カバー１０２は、本体１０４の第１の表面１０７および電極アセンブリ１０６上に配置され、それらをカバーすることができる。本体１０４は、様々な形状および寸法を有する基板を取り扱いおよび支持するために任意の適切な形状に形成されてもよい。図１に表される例では、本体１０４は、電極アセンブリ１０６の形状およびサイズと実質的に一致する、周辺部１３２を有する四辺形を有し、電極アセンブリ１０６は、基板のサイズおよび形状に見合ったサイズおよび形状を有する。カバー１０２は、電極アセンブリ１０６全面にわたって配置され、同様の形状およびサイズを有する基板をカバー１０２の頂面１０１上に配置することができる。本体１０４は、必要に応じて任意の形状または構成であってもよいことに留意されたい。加えて、電極アセンブリ１０６は、１つまたは複数の電極アセンブリ１０６を備えることができ、電極アセンブリ１０６は、様々な形状およびサイズの基板を収容するために任意の形状または構成であってもよい。本体１０４、電極アセンブリ１０６、およびカバー１０２は、半導体スリットバルブドアを通って基板を移送するようにサイズ設定された一体型の構造を形成することができる。
本体１０４は、放射線に透明な材料から製造されてもよい。本体１０４は、単なる例として、ガラス材料などの誘電体材料から製造されてもよい。一例において、本体１０４は、ガラスプレートであってもよい。本体１０４の誘電体材料は、アルミノシリケートガラス材料、ホウケイ酸ガラス材料、または他の適切なガラス材料であってもよい。一例において、本体１０４は、透明な低熱膨張ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、または透明な焼き入れされたソーダ石灰ガラスから作られてもよい。ある特定の実施形態では、本体１０４は、透明または半透明であってもよい。一部の実施形態では、本体１０４は、電極アセンブリ１０６に面する第１の表面１０７上に誘電体層が配置された金属性または半導電性の本体であってもよい。
電極アセンブリ１０６は、本体１０４に配置されても、埋め込まれても、および／または結合されてもよい。電極アセンブリ１０６は、少なくとも２組の分布電極１０８、１１０を含む。それぞれの分布電極１０８、１１０は、電圧電力が印加されたときに必要に応じて、異なる極性で充電され、したがって、静電力を生成する。分布電極１０８、１１０は、静電力をカバー１０２の表面を横切って分配するように構成されてもよい。それぞれの分布電極１０８、１１０は、複数のインターリーブした電極フィンガ１２０、１２２を有することができる。インターリーブされた電極フィンガ１２０、１２２が、静電キャリア１００の広い領域にわたって分配される局所的な静電引力を提供し、この集まりにより、より少ないチャッキング電圧を利用しながら高いチャッキング力が提供されると考えられる。
電極フィンガ１２０、１２２は、異なる長さおよび形状寸法を有するように形成されてもよい。所望の場合、電極フィンガ１２０、１２２は、互いに間に入り込んで異なるサイズで構成されてもよい。電極フィンガ１２０、１２２は、交互に並び、所望の数の電極フィンガ１２０、１２２が形成されるまで、繰り返し形成されてもよい。
第１の分布電極１０８の各電極フィンガ１２０間には、空間１３３が画成され、第２の分布電極１１０の電極フィンガ１２２を受け入れる。空間１３３は、空隙であってもよく、誘電体スペーサ材料で充填されていてもよく、または本体１０４もしくはカバー１０２の少なくとも１つで充填されていてもよい。
図１に示す分布電極１０８、１１０の構成は、もっぱら説明のためであることが企図されている。分布電極１０８、１１０は、分布電極１０８が、本体１０４の第１の表面１０７全面にわたって極性を交互させながら分布するように、任意の所望の構成で配置されてもよい。異なる２組の電極が異なる極性で充電されるという概念は、任意の所望の構成で配置された電極に等しくよく適合させることができる。
第１の分布電極１０８の各電極フィンガ１２０間には、空間１３３が画成され、第２の分布電極１１０の電極フィンガ１２２を受け入れる。空間１３３は、空隙であってもよく、誘電体スペーサ材料で充填されていてもよく、または本体１０４もしくはカバー１０２の少なくとも１つで充填されていてもよい。
図１に示す分布電極１０８、１１０の構成は、もっぱら説明のためであることが企図されている。分布電極１０８、１１０は、分布電極１０８が、本体１０４の第１の表面１０７全面にわたって極性を交互させながら分布するように、任意の所望の構成で配置されてもよい。異なる２組の電極が異なる極性で充電されるという概念は、任意の所望の構成で配置された電極に等しくよく適合させることができる。
図１に示すように、静電キャリア１００は、バイポーラ静電キャリアであってもよい。しかしながら、他のタイプの静電キャリアおよび／または他のタイプの充電方式も利用されてもよいことが企図されている。一実施形態において、電源（図示せず）は、分布電極１０８、１１０に容量結合して基板にＲＦバイアスを印加するＲＦ電力を供給するように構成されてもよい。別の実施形態では、電源は、第１および第２の分布電極１０８、１１０にＤＣ電力またはＡＣ電力を提供するように構成されてもよい。電源は、電源スイッチ（図示せず）を介して第１および第２の分布電極１０８、１１０に結合されてもよい。電源は、異なる極性を有する電荷、すなわち正または負の電荷を生成するために、第１および第２の分布電極１０８、１１０に電圧電力を供給するように構成されてもよい。第１および第２の分布電極１０８、１１０から生成された正または負の電荷は、固定位置で静電キャリア１００に配置された基板を引きつける静電力を提供する。
一実施形態において、電極アセンブリ１０６は、光学的に透明であってもよい。別の実施形態では、少なくとも２組の分布電極１０８、１１０は、光学的に透明であってもよい。一実施形態において、電極アセンブリ１０６の分布電極１０８、１１０を形成するために、透明な導電性酸化物材料１４２が電極材料として使用されてもよい。一部の実施形態では、透明な導電性酸化物材料１４２は、インジウムスズ酸化物材料、アルミニウムドープされた酸化亜鉛材料、インジウムドープされた酸化カドミウム材料、または他の適切な透明な導電性材料のうちの少なくとも１つを含むことができる。透明な導電性酸化物材料１４２の使用によって、静電キャリア１００を実質的に透明にすることができる。透明な導電性酸化物材料１４２は、高温での動作に利用される静電キャリア１００に適している。インジウムスズ酸化物材料などの透明な導電性酸化物材料１４２と例えば他の金属酸化物であってもよい他の誘電体材料との間の熱膨張係数のミスマッチは、比較的小さい場合がある。そのため、分布電極１０８、１１０と金属酸化物との間のインターフェース１１８の熱応力は、熱膨張係数のミスマッチが小さいため軽減され得る。インジウムスズ酸化物材料の１つの利点は、酸化物およびセラミック材料に対する熱膨張係数が近接して一致していることである。電極アセンブリ１０６を形成するためにインジウムスズ酸化物材料を使用するさらなる利点は、ガラス上の、特に大面積のガラス基板上のインジウムスズ酸化物の低コストのパターニングを含むことができる。
別の実施形態では、ワイヤメッシュ材料が電極アセンブリ１０６の分布電極１０８、１１０を形成するための材料として使用されてもよい。ワイヤメッシュ材料は、透明なワイヤメッシュ材料であってもよい。別の実施形態では、ワイヤメッシュ材料は、半透明のワイヤメッシュ材料であってもよい。ワイヤメッシュ材料は、金属ナノワイヤ材料、例えば、銀のナノワイヤ材料を含んでもよい。他の適切な金属材料が金属ナノワイヤ材料として使用されてもよい。一実施形態において、ワイヤメッシュ材料は、液体コロイド金属ナノワイヤをスプレーコーティングすることによって堆積させることができる。ワイヤメッシュ材料は、導電性であってもよく、熱応力耐性を提供してもよい。
図２に示すように、静電キャリア１００を一体型の構造として形成するために、カバー１０２が本体１０４上に配置されてもよい。一実施形態において、電極アセンブリ１０６がカバー１０２と本体１０４との間に挟まれている。カバー１０２は、電極アセンブリ１０６上に配置され、基板がチャックされる表面を提供する。カバー１０２は、放射線に透明な材料から製造されてもよい。また、カバー１０２は、熱的性質、例えば、電極アセンブリ１０６および／または本体１０４の熱膨張係数と実質的に一致する熱膨張係数を有する材料から製造されてもよい。ある特定の実施形態では、カバー１０２は、透明または半透明であってもよい。
カバー１０２に隣接して、電極アセンブリ１０６および本体１０４が所定の順番で積み重ねられている。続いて、アニーリングプロセスなどの結合プロセスが行われ、カバー１０２、電極アセンブリ１０６、および本体１０４を一緒に溶着させて、静電キャリア１００の層状構造を一体構造として形成することができる。カバー１０２、電極アセンブリ１０６、および本体１０４は、例えば、摂氏約４５０度よりも高い、例えば、摂氏約５００度〜摂氏約６００度の高温環境で利用されることがあるため、これらの構成要素を製造するために使用される材料は、ガラス材料またはセラミック材料などの熱耐性材料から選択されてもよい。熱耐性材料は、高温の熱処理に適していることがある。
一実施形態において、カバー１０２および本体１０４は、共に放射線に透明であってもよい。別の実施形態では、カバー１０２および本体１０４は、誘電体材料から製造されてもよい。さらに、一実施形態では、カバー１０２および本体１０４は、同じ材料から製造されてもよい。誘電体材料は、改善された強度および耐久性ならびに伝熱特性を提供することができる。そのため、カバー１０２は、単なる例として、ガラス材料などの誘電体材料から製造されてもよい。一例において、カバー１０２は、ガラスプレートであってもよい。カバー１０２の誘電体材料は、アルミノシリケートガラス材料、ホウケイ酸ガラス材料、または他の適切なガラス材料であってもよい。一例において、カバー１０２は、透明な低熱膨張ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、または透明な焼き入れされたソーダ石灰ガラスから作られてもよい。別の実施形態では、カバー１０２および本体１０４は、セラミック材料またはセラミックと金属材料の複合材料から製造されてもよい。上述した誘電体材料およびガラス材料などの、カバー１０２および本体１０４を製造するために選択される材料は、電極アセンブリ１０６と実質的に一致するまたは同様の熱膨張係数を有し、熱膨張ミスマッチを低減させることができる。加えて、誘電体材料は、電極アセンブリ１０６のインターリーブする分布電極１０８、１１０の熱膨張係数よりも大きな熱膨張係数を有することができる。
一実施形態において、カバー１０２および本体１０４は、共に放射線に透明であってもよい。別の実施形態では、カバー１０２および本体１０４は、誘電体材料から製造されてもよい。さらに、一実施形態では、カバー１０２および本体１０４は、同じ材料から製造されてもよい。誘電体材料は、改善された強度および耐久性ならびに伝熱特性を提供することができる。そのため、カバー１０２は、単なる例として、ガラス材料などの誘電体材料から製造されてもよい。一例において、カバー１０２は、ガラスプレートであってもよい。カバー１０２の誘電体材料は、アルミノシリケートガラス材料、ホウケイ酸ガラス材料、または他の適切なガラス材料であってもよい。一例において、カバー１０２は、透明な低熱膨張ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、または透明な焼き入れされたソーダ石灰ガラスから作られてもよい。別の実施形態では、カバー１０２および本体１０４は、セラミック材料またはセラミックと金属材料の複合材料から製造されてもよい。上述した誘電体材料およびガラス材料などの、カバー１０２および本体１０４を製造するために選択される材料は、電極アセンブリ１０６と実質的に一致するまたは同様の熱膨張係数を有し、熱膨張ミスマッチを低減させることができる。加えて、誘電体材料は、電極アセンブリ１０６のインターリーブする分布電極１０８、１１０の熱膨張係数よりも大きな熱膨張係数を有することができる。
図３は、一実施形態による、図２の静電キャリア１００の垂直断面図を示す。図３の実施形態では、カバー１０２は、本体１０４の第１の表面１０７上に配置されている。静電キャリア１００は、本体１０４の第１の表面１０７に形成された１つまたは複数のチャネル１４０を有することができる。１つまたは複数のチャネル１４０は、本体１０４とカバー１０２との間に配置されてもよい。電極アセンブリ１０６は、２組の分布電極１０８、１１０がチャネル１４０内部に形成されるように、本体１０４に形成されたチャネル１４０内に配置されてもよい。チャネル１４０は、電極アセンブリ１０６のインターリーブする分布電極１０８、１１０を支持し、および／またはガイドする。さらに、チャネル１４０は、マイクロチャンネルであってもよい。チャネル１４０は、約５マイクロメートル〜約４００マイクロメートル、例えば、約１０マイクロメートル〜約２００マイクロメートルの距離Ａだけ互いに分離されていてもよい。カバー１０２は、約０．２マイクロメートル〜約６００マイクロメートル、例えば、約２０マイクロメートル〜約５００マイクロメートルの高さＢを有することができる。
別の実施形態では、透明な導電性酸化物材料１４２が本体１０４の第１の表面１０７上に反応的にスパッタされて、電極アセンブリ１０６の分布電極１０８、１１０を形成することができる。第１の表面１０７は、本体１０４の外側表面であってもよい。続いて、分布電極１０８、１１０が本体１０４の第１の表面１０７上でパターニングされてもよい。一実施形態において、カバー１０２を本体１０４に溶着させ、したがって電極アセンブリ１０６をそれらの間に挟むことができる。カバー１０２の本体１０４への溶着は、スクリーン印刷された誘電体層と共に利用されてもよい。カバー１０２を本体１０４へ溶着させることによって、誘電体層および電極アセンブリ１０６を取り囲むことができる。別の実施形態では、カバー１０２は、パターニングされた電極アセンブリ１０６全面にわたって、本体１０４上にフリット鋳造されてもよい。フリット鋳造プロセスに続いて圧力プロセスが行われてもよい。カバー１０２を本体１０４上にフリット鋳造することによって、誘電体層および電極アセンブリ１０６を取り囲むことができる。一部の実施形態では、カバー１０２が電極アセンブリ１０６全面にわたって堆積させたＰＥＣＶＤ誘電体層であってもよいＰＥＣＶＤプロセスによってカバー１０２を堆積させることができる。
図３にさらに示すように、領域Ｃは、基板がチャッキング解除されるのを防止する残留電荷を蓄えるキャパシタとして機能することができる。基板をチャッキング解除するために、領域Ｃに存在する残留電荷を放電することができる。
ここで図１〜図３を同時に参照すると、動作中に、静電力を生成するために、負電荷が第１の分布電極１０８に印加されてもよく、正電荷が第２の分布電極１１０に印加されてもよく、またはその逆が行われてもよい。チャッキング中に、分布電極１０８、１１０から生成された静電力は、基板をカバー１０２の頂面１０１に固定する。電源から供給される電力がオフになると、分布電極１０８、１１０間のインターフェース１１８に存在する電荷は、長期間にわたって維持されることがある。しばしば、分布電極１０８、１１０間のインターフェース１１８に存在する電荷は、数時間にわたって、例えば、約６時間〜約８時間維持されることがある。そのため、静電キャリア１００上に保持された基板をチャッキング解除する解放プロセスを開始するために、逆極性の短いパルス電力を分布電極１０８、１１０に供給して、インターフェース１１８に存在する電荷を除去することができる。
上で論じたように、インジウムスズ酸化物材料などの透明な導電性酸化物材料１４２の使用、ならびに透明な本体１０４および透明なカバー１０２の使用によって、静電キャリア１００を実質的に透明なままにしておくことができる。静電キャリア１００が透明なことによって、光増強導電性、熱増強導電性、および熱電子放出などの放射線支援解放技法が基板のチャッキング解除を容易にすることができる。そのため、実質的に透明な静電キャリア１００によって、光放射線が電極アセンブリ１０６の分布電極１０８、１１０に達して、光増強電荷密度を引き起こすことができ、したがって、インターフェース１１８に蓄えられた電荷を中和し（図３を参照）、速やかに基板をチャッキング解除することができる。
上述したように、基板を静電キャリア１００からチャッキング解除する場合、電圧反転方式を分布電極１０８、１１０に印加することができるが、電荷は、電圧反転が印加された後、誘電体内部の分布電極１０８、１１０間のインターフェース１１８内部に依然として蓄積されたままである場合がある。図３に示すように、領域Ｃは、分布電極１０８、１１０間に残留電荷を含むことがあり、したがって電圧反転方式を印加したにもかかわらず基板を静電キャリア１００にチャックし続けることある。しかしながら、放射線支援解放技法の使用によって、領域Ｃの残留電荷を低減させる、またはなくすことができる。したがって、基板は、効率的なやり方で静電キャリア１００からチャッキング解除され得る。例えば、基板は、約１５秒未満、例えば、約１０秒未満、例えば、約５秒未満の時間量でチャッキング解除され得る。そのため、電極アセンブリ１０６は、１つまたは複数の波長の電磁放射線を受け取るように構成されてもよい。電磁放射線、例えば、可視光線、紫外線、赤外線、または熱放射線のうちの１つを実質的に透明な静電キャリア１００の分布電極１０８、１１０に提供することによって、光増強電荷モビリティ、またはある特定の実施形態では、熱増強導電性を引き起こすことができる。光増強導電性は、インターフェース１１８で領域Ｃの残留電荷を中和することができる。一実施形態において、電磁放射線は、約３００ｎｍ〜約８００ｎｍ、例えば、約３６０ｎｍ〜約７００ｎｍの波長を維持することができる。電磁放射線源の例には、キセノンランプ、レーザ、高出力青色ＬＥＤなどの発光ダイオード（ＬＥＤ）、および紫外線ランプが含まれてもよい。加えて、放射線は、光放射線または熱放射線であってもよい。
異なる波長の放射線源および／または電磁放射線を静電キャリア１００の方に向けることによって、残留電荷を含む領域Ｃを遠隔からおよび／または光学的に加熱して、過剰量の自由キャリア、すなわち正孔および電子を生成することができる。正孔および電子は、半導体材料中で電流を担うそれぞれのタイプの電荷キャリアである。正孔は、一般に電子の不在として定義されることがある。電子は、領域Ｃ内部の正の残留電荷を中和することができ、一方で、正孔は、領域Ｃ内部の負の残留電荷を中和することができる。自由キャリアは、残留電荷の領域Ｃへ自由に移動して、残留電荷を中和し、したがって、基板をチャッキング解除することができる。
光放射線の利点は、特定の電磁放射機器の精密なおよび／または局所的な制御を含むことができ、それにより静電キャリア１００内部の残留電荷の領域Ｃを精密に中和することができる。そのため、静電キャリア１００の特定の領域を露出させることができる場合があり、一方で、静電キャリア１００全体を電磁放射線によって走査することができる。静電キャリア１００の領域Ｃが電磁放射線を受け取った後、静電キャリア１００の領域Ｃ内部の残留電荷は、約１５秒未満以内に、例えば、１０秒以内に中和され、それにより、取り付けられた基板を速やかにチャッキング解除することができる。
図４は、図１の静電キャリアの別の実施形態を示す。図示するように、金属酸化物層１４４は、透明な導電性酸化物材料１４２とカバー１０２との間のインターフェース１４６に形成されてもよい。一実施形態において、金属酸化物層１４４は、透明な導電性酸化物材料１４２とカバー１０２との間の結合インターフェースまたは接着層として機能することができる。別の実施形態では、金属酸化物層１４４は、透明な導電性酸化物材料１４２とカバー１０２との間のクッション層として機能することができる。さらに、金属酸化物層１４４によって、透明な導電性酸化物材料１４２とカバー１０２をより確実にコンタクトさせることができる。一実施形態において、導電性金属酸化物層１４４は、透明であってもよい。別の実施形態では、導電性金属酸化物層は、半透明であってもよい。金属酸化物層１４４は、金属酸化物層１４４を放射線に対して透明または半透明にするように選択された厚さを有するように形成されてもよい。金属酸化物層１４４は、数１０ナノメートル、例えば、約５ｎｍ〜約１００ｎｍ、例えば、約１０ｎｍ〜約８０ｎｍの厚さを有するように形成されてもよい。加えて、金属酸化物層１４４は、酸化物堆積によって形成されてもよい。
図５は、一実施形態による、基板をチャッキング解除する方法の流れ図５００を示す。流れ図５００は、基板が静電キャリアに静電的にチャックされる動作５１０で始まる。一実施形態において、基板は、第１の極性を有する第１の電圧を１つまたは複数の第１のインターリーブする静電チャック電極に印加し、第１の極性と反対の第２の極性を有する第２の電圧を１つまたは複数の第２のインターリーブする静電チャック電極に印加し、それにより静電力を生成することによって、静電キャリアに静電的にチャックされてもよい。
動作５２０では、基板は、静電キャリアに静電的にチャックされている間に処理されてもよい。動作５３０では、基板は、静電キャリアの静電チャック電極を静電チャック電極によって生成された静電荷を中和するのに十分な電磁放射線にさらすことによってチャッキング解除されてもよい。一実施形態において、静電キャリアから基板をチャッキング解除するステップは、１つまたは複数の波長の静電放射線に静電キャリアをさらして、電極アセンブリ上の静電荷を中和するステップを含むことができる。一部の実施形態では、１つまたは複数の波長の静電放射線に電極アセンブリをさらすステップは、約３００ｎｍ〜約８００ｎｍ、例えば、約３６０ｎｍ〜約７００ｎｍの波長を有する放射線に電極アセンブリをさらすステップを含むことができる。さらに、電磁放射線は、可視光線、紫外線、赤外線、または熱線のうちの１つであってもよい。動作５４０では、基板を静電キャリアから除去することができる。
したがって、本明細書に開示された静電キャリアは、高温、例えば、摂氏約４５０度を超える温度で動作可能な透明な導電性酸化物材料電極を特徴とする。透明な導電性酸化物材料電極は、インジウムスズ酸化物材料を活用して、共通の金属導体間の熱膨張係数の不一致およびそれらの関連付けられた絶縁／封入に起因する大きな熱応力の悪影響を解決することができる。提案された実施形態は、そのような透明な導電性酸化物材料電極構造の大量生産に適している。開示された実施形態は、高温動作の静電キャリアならびに大きな熱応力に対する弾力性を必要とすることがあるデバイスのためのパッケージングおよび封入技術に用途を有する。さらに、開示された実施形態は、電磁放射線の使用によって、実質的に透明な静電キャリアから基板をチャッキング解除することができる。静電キャリアの電極アセンブリは、静電キャリア内部の残留電荷を中和することができる電磁放射線を受け取ることができる。残留電荷を中和することによって、基板は、静電キャリアから速やかにチャッキング解除され、したがって、スループットを向上させ、コストおよび時間を低減させることができる。
開示された実施形態は、基板を移送するための静電キャリアを提供する。静電キャリアは、透明な本体を有することができる。透明な本体は、基板を処理チャンバ内外に輸送するようにサイズ設定されてもよい。また、静電キャリアは、透明な本体に結合された１つまたは複数の静電チャック電極を有することができる。一実施形態において、１つまたは複数の静電チャック電極は、透明な導電性酸化物材料を含んでもよい。ある特定の実施形態では、透明な導電性酸化物材料は、インジウムスズ酸化物材料であってもよい。
前述の例は、例示的なものであり、限定するものではないことが当業者には理解されるであろう。本明細書を読み、図面を検討すると当業者には明らかになる全ての置換形態、改良、均等物、および改善は、本開示の真の趣旨および範囲内に含まれることが意図されている。したがって、以下の添付された特許請求の範囲は、これらの教示の真の趣旨および範囲内に入るような、そのような修正形態、置換形態、および均等物を全て含むことが意図されている。
Claims (15)
- 基板を移送するための静電キャリアであって、
前記基板を処理チャンバの内外に輸送するようにサイズ設定された第１の表面を有する透明な本体と、
前記透明な本体に結合された１つまたは複数の静電チャック電極と、
前記透明な本体上に配置された透明なカバーとを備え、前記透明な本体、前記１つまたは複数の静電チャック電極、および前記透明なカバーが、半導体スリットバルブドアを通って前記基板を移送するようにサイズ設定された一体型の構造を形成する、静電キャリア。 - 前記１つまたは複数の静電チャック電極が透明な導電性酸化物材料または透明なワイヤメッシュ材料を含む、請求項１に記載の静電キャリア。
- 前記透明な導電性酸化物材料がインジウムスズ酸化物材料、アルミニウムドープされた酸化亜鉛材料、またはインジウムドープされた酸化カドミウム材料のうちの少なくとも１つを含む、請求項２に記載の静電キャリア。
- 前記透明な本体および前記透明なカバーが共に誘電体材料から形成されている、請求項１に記載の静電キャリア。
- 前記誘電体材料がアルミノシリケートガラス材料、ホウケイ酸ガラス材料、または焼き入れされたソーダ石灰ガラス材料である、請求項４に記載の静電キャリア。
- 前記１つまたは複数の静電チャック電極がインターリーブしている、請求項１に記載の静電キャリア。
- 前記１つまたは複数の静電チャック電極が前記透明な本体に配置されている、請求項１に記載の静電キャリア。
- 前記１つまたは複数の静電チャック電極が前記透明な本体の外側表面上に配置されている、請求項１に記載の静電キャリア。
- 前記１つまたは複数の静電チャック電極が前記透明なカバーと前記透明な本体との間に配置されている、請求項１に記載の静電キャリア。
- 基板を移送するための静電キャリアであって、
前記基板を処理チャンバの内外に輸送するようにサイズ設定された第１の表面を有する透明な本体と、
前記透明な本体に結合された、透明な導電性酸化物材料を含む１つまたは複数の静電チャック電極と、
を備える静電キャリア。 - 前記透明な導電性酸化物材料がインジウムスズ酸化物材料、アルミニウムドープされた酸化亜鉛材料、またはインジウムドープされた酸化カドミウム材料のうちの少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の静電キャリア。
- 前記１つまたは複数の静電チャック電極がインターリーブしている、請求項１０に記載の静電キャリア。
- 前記透明な本体上に配置された透明なカバーをさらに備え、前記透明な本体および前記透明なカバーが誘電体材料から形成され、前記１つまたは複数の静電チャック電極が前記透明なカバーと前記透明な本体との間に配置されている、請求項１０に記載の静電キャリア。
- 前記透明な本体、前記１つまたは複数の静電チャック電極、および前記透明なカバーが、半導体スリットバルブドアを通って前記基板を移送するようにサイズ設定された一体型の構造を形成する、請求項１３に記載の静電キャリア。
- 基板を静電キャリアに静電的にチャックするステップと、
前記静電キャリアに静電的にチャックされている間に前記基板を処理するステップと、
前記静電キャリアの静電チャック電極を前記静電チャック電極によって生成された静電荷を中和するのに十分な電磁放射線にさらすことによって、前記基板をチャッキング解除するステップと、
前記静電キャリアから前記基板を除去するステップと、
を含む、基板をチャッキング解除するための方法。
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