KR102295802B1 - 고전압에서 분극화되는 정전기 가열 기판 지지체 - Google Patents

고전압에서 분극화되는 정전기 가열 기판 지지체 Download PDF

Info

Publication number
KR102295802B1
KR102295802B1 KR1020167024543A KR20167024543A KR102295802B1 KR 102295802 B1 KR102295802 B1 KR 102295802B1 KR 1020167024543 A KR1020167024543 A KR 1020167024543A KR 20167024543 A KR20167024543 A KR 20167024543A KR 102295802 B1 KR102295802 B1 KR 102295802B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate carrier
substrate
electrically conductive
strip
bias table
Prior art date
Application number
KR1020167024543A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160118333A (ko
Inventor
프랑크 또레그로자
로랭 루
Original Assignee
이옹 빔 세르비스
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이옹 빔 세르비스 filed Critical 이옹 빔 세르비스
Publication of KR20160118333A publication Critical patent/KR20160118333A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102295802B1 publication Critical patent/KR102295802B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32412—Plasma immersion ion implantation
    • 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
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
    • 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • 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
    • H01L21/6835—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 temporarily an auxiliary support
    • 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
    • H01L21/687—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 mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68728—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 mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a plurality of separate clamping members, e.g. clamping fingers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)

Abstract

본 발명은 지지체에 관한 것으로, 고전압 전원(12)에 연결되고 전기절연성 스탠드(40)가 지지하는 전기 전도성 바이어스 테이블(10); 상부면이 기판(50)을 수용하도록 설계된 지지면을 형성하고, 실린더 형태를 갖는 전기절연성 기판 캐리어(20); 기판 캐리어(20)의 하부면을 지지하기 위해 바이어스 테이블(10) 위에 고정된 다리들(15); 및 지지면을 바이어스 테이블(10)에 연결하기 위한, 적어도 하나의 전기 전도성 연결부(201, 202, 203, 31, 30)을 포함하여 구성한다.
상기 지지체는 기판 캐리어(20)가 히터 저항(26)을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

고전압에서 분극화되는 정전기 가열 기판 지지체{ELECTROSTATIC HEATING SUBSTRATE HOLDER WHICH IS POLARISED AT HIGH VOLTAGE}
본 발명은 높은 전압으로 가열되고 바이어스 되는 정전기 기판 캐리어에 관한 것이다.
본 발명의 기술분야는 기판이 높은 전압에서 바이어스될 때 저압력 환경에서 기판을 처리하는 것에 관한 것이다.
좀 더 특정하면, 본 발명은 '도핑(doping)'이라 알려진 기술로, 불순물이 기판에 삽입되도록 하는 이온 주입에 관한 것이다. 도핑은 기판의 특정한 성질들을 수정하는 역할을 하는데, 그 성질들은 기계적, 열적, 전기적 성질일 수도 있으며, 소수성(hydrophobic) 또는 기타 다른 성질일 수도 있다.
이와 같은 주입을 위하여, 오늘날에는 플라즈마 잠입 모드(plasma immersion mode)에서 작동하는 이온 주입기를 사용할 수 있다. 즉, 기판 속에 이온을 주입하는 과정은 플라즈마에 기판을 담그고, 수십 볼트에서 수십 킬로볼트의 음전압(일반적으로 100 킬로볼트보다 낮다)으로 기판을 바이어스 하는 것으로 구성되는데, 이는 플라즈마의 이온들이 기판을 향해 가속되어 그 속에 주입될 수 있게 하는 전기장을 생성하기 위한 것이다. 이러한 방식으로 주입된 원자들을 도펀트(dopant)라고 한다. 상기 바이어스는 일반적으로 펄스파이다.
특정한 응용 예에서는 기판을 가열하는 것이 유용하다.
따라서 주입 기계는 기판을 가열하기 위해 적외선 램프를 사용하는 것으로 알려져 있다. 이러한 경우는 "클린"하다고 말할 수 있는 플라즈마(질소, 산소 등)로 기계부품에 주입하기에 적합하다. 실리콘을 도핑할 때에는 적합하지 않은데, 왜냐하면 사용되는 플라즈마는 램프 상에 방해되는 침전물을 형성할 수 있고, 이로 인해 방사선을 가리고 가열을 방해한다.
이에 따라, 주입 기계는 고온의 벽체를 가진 인클로저를 활용하는 것으로 알려져 있다. 이 주제에 관하여는, "Handbook of plasma immersion on implantation and deposition(2000, 편집자: Andre Anders, 출판사: John Wiley & Sons, ISBN 0-471-24698-0)"을 참조할 수 있다. 작업 중 압력이 매우 낮을 때 고온의 벽체와 기판 사이의 열교환이 잘되지 않는데, 이는 사실상 대류현상이 없기 때문이다. 방사선에 의한 열교환은 기판을 (섭씨 300도 이상의) 고온으로 올리려고 할 때 손실이 상당해서 비효율적이다. 발열량을 더 높게 해야 할 필요가 있는데, 이는 개스킷의 거동, 기계부품들의 변형 등에 따른 밀봉의 문제로 이어진다.
또한, 주입 기계는 기판에 양전압과 음전압을 번갈아 가며 바이어스하는 것으로 알려져 있다. 음전압 상태에서는 이온들을 끌어당기는데, 그래서 음전압 상태는 주입할 때 사용된다. 양전압 상태에서는 기판에 에너지를 전달하는 전자들을 끌어당기는데, 그래서 양전압은 가열할 때 사용된다. 온도는 두티비(duty ratio) 및/또는 전자 가속에 사용된 전압에 미치는 영향에 따라 제어된다. 이러한 해결책은 민감하지 않은 부품 표면을 다룰 때 적합하다. 마이크로 전자공학, 특히 실리콘 위에서의 마이크로 전자공학에서는, 고에너지 전자가 캐리어의 수명을 줄이는 결함을 생성할 수 있다.
미국등록특허 US7,094,670는 반응성 플라즈마를 사용할 때에 에칭이나 기생적 증착을 제어하기 위한 기판 온도 제어의 장점을 보여준다. 상기 특허는, 사용된 기체(예컨대, 수소화 붕소 타입의 중합체)에서 형성되는 물질을 침전시키는 데 필요한 한계값보다 온도가 높아야 함을 보여준다. 또한, 다결정이든 단결정이든 또는 무정형이든 상관 없이, 실리콘 기판을 에칭할 때 필요한 한계값보다는 온도가 낮아야 한다. 상기 특허에서는 기판 캐리어의 온도가, 안정된 온도에서 순환하는 열교환 액체에 의하여 통제된다. 기판의 온도는 플라즈마에서 오는 에너지 플럭스와, 기판과 기판 캐리어 사이의 열저항에 따라 결정된다. 따라서 도달하게 되는 온도는 사용하는 방법에 크게 의존한다. 열 교환 액체가 가열되면, 그 온도는 실제로 섭씨 200도를 넘지 않는다. 즉, 저밀도 플라즈마, 및/또는 저가속 전압, 및 또는 저주입 전류를 사용할 때에만 고온에 도달할 수 있다.
상기한 내용에 따르면, 플라즈마 잠입으로 이온들을 주입시키는 상황에서 기판을 가열하는 것이 진짜 문제가 된다. 만일 정전기 기판 캐리어를 사용하게 되면 그 문제는 훨씬 더 어려워진다.
이와 같은 기판 캐리어의 장점들은 당해 기술 분야의 통상의 기술자들에게 잘 알려져 있으므로 여기서 반복할 필요는 없다.
이 주제에 관하여, 미국등록특허 US6,538,872가 저항성 가열 수단을 가지는 정전기 기판 캐리어를 개시한다. 이 시스템은 기판이 플라즈마의 특성과 독립적으로 가열되게 한다. 그럼에도 불구하고, 기판 캐리어는 그 구조를 고려할 때 고전압으로 바이어스될 수 없다. 기판 캐리어를 구성하는 다양한 모듈들을 분리시키는 조치가 취해지지 않았다. 또한, 히터 저항을 포함하는 모듈은 기판 캐리어와 적절하게 접하고 있는 부품에 삽입된다. 히터 모듈과 기판 캐리어 사이는 열 교환을 최적화하기 위하여 납땜 접합층으로 연결된다. 접합층은 주석, 인듐, 또는 구리와 같이 이온 주입에 있어 주요한 오염물질인 금속들을 포함한다.
따라서 본 발명의 목적은 상기된 한계들을 극복하고, 기판 캐리어가 고전압으로 바이어스될 때에도 상기 한계들을 극복하는 히터 수단을 제안하는 것이다.
본 발명에 따르면, 지지체(support)는,
- 고전압 전원에 연결되고 전기절연성 스탠드가 지지하는, 전기전도성 바이어스 테이블;
- 상부면이 기판을 수용하도록 설계된 지지면을 형성하고, 실린더 형태를 갖는, 전기절연성 기판 캐리어;
- 기판 캐리어의 하부면을 지지하기 위해 바이어스 테이블 위에 고정된 다리들; 및
- 지지면을 바이어스 테이블에 연결하기 위한, 적어도 하나의 전기 전도성 연결부;을 포함하고,
상기 지지체는 기판 캐리어가 히터 저항을 포함하고 있다는 점에서 주목할 만하다.
이러한 배치는 기판을 고온으로 가열시키고 고전압으로 바이어스하는 것을 가능케 함으로써 제기된 문제를 해결한다.
부가된 특성에 따르면, 기판 캐리어는 그 베이스에 숄더부를 구비하고, 바이어스 테이블에 대향하는 숄더부를 클램핑하기 위해 전기전도성 클램핑 플랜지를 더 포함한다.
이러한 조건 아래에서, 상기 지지체는 지지면을 상기 숄더부에 연결시키기 위해 적어도 하나의 전기 전도성 구성요소를 포함한다.
유리하게는, 전기전도성 구성요소는,
- 상부면의 둘레에 배치되는 제 1 스트립;
- 상기 제 1 스트립과 상기 숄더부 사이에서 상기 실린더 위에 뻗어있는 제 2 스트립;
- 제 2 스트립과 접촉하면서 상기 숄더부 위에 배치되는 제 3 스트립; 및
- 제 3 스트립과 상기 플랜지 사이에 배치되는 전기 전도성 스프링;을 포함한다.
바람직하게는, 상기 지지체는 기판 캐리어의 하부면과 바이어스 테이블 사이에 끼워진, 적어도 하나의 열(thermal) 스크린을 포함한다.
부가된 특성에 따르면, 상기 지지체는 상기 기판 캐리어와 접촉하는 온도 감지기를 포함한다.
실시예에 의하면, 상기 온도 감지기는 히터 저항에 전원을 공급하는 조절장치와 연결된다.
바람직한 실시예에서는, 바이어스 테이블이 냉각 그리드를 포함한다.
본 발명은 아래의 실시예에 관한 서술에서 하나의 도면을 참조하여 더 자세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 지지체의 단면을 개략적으로 그린 단면도이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 관하여 아래에서 더 자세히 설명될 것이다.
도 1을 참조하여 보면, 지지체는 필수적으로 네 부분을 포함한다:
- 바이어스 테이블(10);
- 기판 캐리어(20);
- 클램핑 플랜지(30); 및
- 스탠드(40);
상기 스탠드(40)는 상기 테이블(10)을 받치는 주입 인클로저에 고정된 구성부재이다. 이는 전기적으로 절연되어 있다.
상기 테이블(10)은 관통하는 덕트(11)를 가지는데, 상기 덕트는 1차적으로는 기판 캐리어(20)를 향해 나있고, 2차적으로는 바깥을 향해 나있다. 상기 덕트(11)의 기능은 아래서 자세히 서술될 것이다.
상기 테이블(10)은 전기전도성을 띠고, 직류(DC) 또는 펄스파로 작동하는 고전압원(12)에 연결되어 있는 판(plate) 형태로 되어 있다.
바람직한 실시예에서, 테이블(10)은 냉각된다. 실시예에 의하면, 냉각 튜브 그리드(13)는 테이블 내에 매립된다. 이 그리드에는 전기 절연 액체가 공급되는데, 전기 절연 액체는 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 알려진 것이라면 무엇이든 좋다. 실시예에 의하면, 글리콜을 섞은 탈이온수 또는 기름을 사용할 수 있다.
상기 기판 캐리어(20)는 전기 절연성이다. 상기 테이블(10) 위에 다리(15)로 기판 캐리어를 받친다. 기판 캐리어는 그 하부에 돌출된 숄더부(21)를 가지는 실린더이다.
상기 클램핑 플랜지(30)는 다리(15) 쪽으로 기판 캐리어를 고정시키는 역할을 한다. 클램핑 플랜지는 전기 전도성이다. 먼저 클램핑 플랜지는 소정의 수단에 의해 테이블(10)의 가장자리에 고정된다. 둘째로, 스프링(31)에 의해 클램핑 플랜지는 상기 숄더부(21)를 누른다. 상기 스프링은 역시 전기 전도성이고 차동팽창(differential expansion)을 흡수한다.
상기 기판 캐리어(20)의 상부면에는 오목부(recess)(22)가 있어 그 둘레에 링(23)을 경계 짓는다. 상기 링(23)은 일반적으로 10 에서 15마이크로미터(㎛) 사이의 두께를 갖는다. 링의 윗부분은 기판(50)을 받치는 지지면을 경계 짓는다.
일련의 전극들(25)은 기판을 위한 정전기 클램핑을 제공하는 역할을 한다. 전극들은 짝지어 분포된다. 전극들은 상기 기판(50)의 상부면과 평행한 평면에 배치된다. 전극들은 당해 기술 분야의 통상의 기술자가 알고 있는 어떠한 수단에 의해서도 만들 수 있는데, 예컨대 소위 "후막층(Thick Layer)"라 불리는 기술을 사용할 수 있다. 그 원리는 아래의 두 개의 캐패시터를 만드는 것으로 구성된다:
- 양극-기판 캐패시터; 및
- 기판-음극 캐패시터.
다시 덕트(11)에 대해 살펴보면, 덕트는 상기 오목부(22)를 기체로 채우기 위해 사용된다. 열 교환 기체는 일반적으로 1토르에서 20토르 사이의 압력을 가지는 헬륨 또는 수소이다. 이 기체는 기판 캐리어(20)에서 기판(50)의 뒷면으로 열을 전달하는 기능을 한다.
선택적으로는, 열 교환 기체를 배출하기 위한 부재를 제공할 수 있다. 상기 기체는 순환로를 통해서 펌핑되는데, 상기 순환로는 고전압이 가해지는 동안에 플라즈마를 생성하는 데 적합하지 않은 다른 기체, 예컨대 질소와 같은 기체가 1기압보다 큰 압력으로 가득 차 있다. 이로써 고전압이 가해질 때 상기 순환로 안의 플라즈마가 방출되는 것을 막는다.
이제 상기 테이블(10)과 상기 기판(50) 사이에 전기적 연속성을 보장하기 위한 시스템을 고려한다.
제 1 금속 스트립(201)은 기판 캐리어(20)의 상부면의 둘레에 나타나는 상기 링(23) 위에 배치된다. 실시예에 따르면, 상기 스트립은 소위 "박막층(Thin Layer)"라 불리는 기술을 활용하여 티타늄, 질화 티타늄, 백금, 텅스텐, 또는 카바이드 텅스텐으로 만든다. 어떤 상황에서도, 전기전도성이 있고, 가능하다면, 용해하기 어려운(refractory) 재료여야 한다.
스트립의 두께는 만족할만한 전기저항성을 갖기 충분해야 하지만, 너무 커서는 안된다. 적절한 두께는 1㎛에서 3㎛ 사이다.
제 2 금속 스트립(202)은 제 1 스트립(201)과 숄더부(21) 사이에 기판 캐리어(20)의 실린더 모양의 벽에 배치된다.
마지막으로, 제 3 금속 스트립(203)은 클램핑 플랜지(30)와 마주보는 숄더부(21)의 표면에 배치된다.
세 개의 스트립은 이와 같이 병치되어 지지면에서부터 전기전도성을 띠는 클램핑 플랜지까지 전기적 연속성을 제공한다.
특히, 스프링(31)도 전기 전도성을 띤다.
기판 캐리어(20)는 히터 저항(26)에 의해 가열된다. 이 저항은 접착제로 결합될 수 있다. 또한, 기판 캐리어(20) 내에 통합될 수도 있다. 또한, 예컨대 후박 레이어로서, 배치될 수도 있다.
기판 캐리어(20)의 온도는 온도 감지기(27)에 의해 감시된다. 상기 감지기는 열전대(thermocouple), 열저항, 백금 감지기, 또는 고온계(pyrometer)일 수 있다. 감지기는 히터 저항(26)에 전원을 공급하는 조절장치(28)에 연결된다. 상기 조절장치(28)는 플라즈마가 전달하는 에너지의 양에 상관없이 온도를 일정하게 유지하는 기능을 한다.
바람직하게는, 하나 또는 그 이상의 스크린(29)이 제공되는데(도 1에서는 3개), 상기 스크린은 기판 캐리어(20)의 하부와 바이어스 테이블(10) 사이에 끼어들어 배치된다. 이로써 두 구성부분 간의 열 교환을 제한한다. 상기 스크린들은 열반사성 또는 단열성을 가질 수 있다.
아래의 모든 장비들에 바이어스 전압이 가해진다:
- 온도 감지기(27)의 컨버터(28);
- 히터 저항(26)의 전원;
- 기판 캐리어(20) 전극(25)의 전원; 및
- 열 교환 기체의 압력 조절장치.
따라서 이 장비들이 조절 제어기와 통신할 수 있도록 광섬유 통신 모듈이 제공된다.
도시된 방법에 의하여, 상기된 지지체를 이용한 주입 방법의 실시예는 아래와 같다:
- 기판 캐리어(20)의 온도를 올리고;
- 기판 캐리어(20) 위에 기판(50)을 장착(loading)하고;
- 10초에서 30초간 기판을 예열하고;
- 기판(50)을 클램핑하기 위한 전극(25)들을 활성화시키고;
- 3토르에서 10토르 사이의 압력으로 열 교환 기체를 덕트(11) 안으로 주입하고;
- 이온을 주입하고;
- 열 교환 기체의 주입을 중단하고 그 기체를 밖으로 빼내며;
- 클램핑 전극(25)을 비활성화 시키고; 그리고
- 기판(50)을 탈착(unloading)한다.
최종적으로, 기판과 바이어스 테이블 사이에 전기적 연결을 할 수 있는 수 많은 방법들이 열거된다. 예컨대, 지지면과 기판 캐리어의 베이스 또는 하부면 사이를 접촉시키기 위해 도금된 관통홀이 있다. 또한 도금된 관통홀 대신 금속 삽입체를 사용하는 방법도 가능하다. 또한 전기적 연속성은 전기전도성인 다리에 의해서도 제공된다.
본 발명의 상기된 실시예들은 그 구체성으로 인해 선택되었다. 그럼에도 불구하고, 본 발명에 의한 모든 가능한 실시예들을 일일이 열거하는 것은 불가능하다. 특히, 상기된 수단들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 상응하는 수단들로 대체될 수 있다.

Claims (8)

  1. - 고전압 전원(12)에 연결되고 전기절연성 스탠드(40)가 지지하는 전기 전도성 바이어스 테이블(10);
    - 상부면이 기판(50)을 수용하도록 설계된 지지면을 형성하고, 실린더 형태를 갖는 전기절연성 기판 캐리어(20);
    - 상기 기판 캐리어(20)의 하부면을 지지하기 위해 상기 바이어스 테이블(10) 위에 고정된 다리들(15); 및
    - 상기 지지면을 상기 바이어스 테이블(10)에 연결하기 위한, 적어도 하나의 전기 전도성 연결부(201, 202, 203, 31, 30);를 포함하는 지지체로서,
    - 상기 기판 캐리어(20)가 히터 저항(26)을 포함하고,
    - 상기 기판 캐리어(20)는 베이스 부분에 숄더부(21)를 구비하고, 상기 바이어스 테이블(10)에 대향하는 상기 숄더부(21)를 클램핑하기 위한 전기 전도성 클램핑 플랜지(30)를 더 포함하며,
    - 상기 기판 캐리어는 상기 지지면을 상기 숄더부(21)에 연결하기 위하여 적어도 하나의 전기 전도성 구성요소(201, 202, 203)를 포함하고,
    - 상기 전기 전도성 구성요소는,
    · 상기 상부면의 둘레에 배치되는 제 1 스트립(201);
    · 상기 제1 스트립(201)과 상기 숄더부(21) 사이에 상기 실린더 위에 연장되는 제 2 스트립(202);
    · 상기 제 2 스트립(202)과 접촉하면서, 상기 숄더부(21) 위에 배치되는 제 3 스트립(203); 및
    · 상기 제 3 스트립(203)과 상기 플랜지(30) 사이에 배치되는 전기 전도성 스프링(31);을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 캐리어(20)의 하부면과 상기 바이어스 테이블(10) 사이에 끼워진, 적어도 하나의 열 스크린(29)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기판 캐리어(20)와 접촉하는 온도 감지기(27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 온도 감지기(27)가 상기 히터 저항(26)에 전원을 공급하는 조절장치(28)에 연결되는 것을 특징으로 하는 지지체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 바이어스 테이블(10)이 냉각 그리드(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지체.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020167024543A 2014-02-07 2015-02-04 고전압에서 분극화되는 정전기 가열 기판 지지체 KR102295802B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1400352A FR3017487B1 (fr) 2014-02-07 2014-02-07 Porte-substrat electrostatique chauffant et polarise en haute tension
FR1400352 2014-02-07
PCT/FR2015/000028 WO2015118237A1 (fr) 2014-02-07 2015-02-04 Porte-substrat électrostatique chauffant et polarisé en haute tension

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160118333A KR20160118333A (ko) 2016-10-11
KR102295802B1 true KR102295802B1 (ko) 2021-08-31

Family

ID=51167950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167024543A KR102295802B1 (ko) 2014-02-07 2015-02-04 고전압에서 분극화되는 정전기 가열 기판 지지체

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9922856B2 (ko)
EP (1) EP3103137B1 (ko)
JP (1) JP6534393B2 (ko)
KR (1) KR102295802B1 (ko)
CN (1) CN106165083B (ko)
FR (1) FR3017487B1 (ko)
WO (1) WO2015118237A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3330945B2 (ja) * 1992-11-06 2002-10-07 バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド ウエハ静電締着装置
JP2004047512A (ja) 2002-07-08 2004-02-12 Tokyo Electron Ltd 吸着状態判別方法、離脱方法、処理方法、静電吸着装置および処理装置
JP2009076689A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置及びそれに用いる基板載置台
WO2013093238A1 (fr) * 2011-12-21 2013-06-27 Ion Beam Services Support comportant un porte-substrat électrostatique
JP2013232642A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Ngk Insulators Ltd 半導体製造装置用部材

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6014082A (en) * 1997-10-03 2000-01-11 Sony Corporation Temperature monitoring and calibration system for control of a heated CVD chuck
US7094670B2 (en) 2000-08-11 2006-08-22 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process
US6538872B1 (en) 2001-11-05 2003-03-25 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck having heater and method
KR101331372B1 (ko) * 2009-02-18 2013-11-20 가부시키가이샤 알박 웨이퍼 반송용 트레이 및 이 트레이 상에 웨이퍼를 고정시키는 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3330945B2 (ja) * 1992-11-06 2002-10-07 バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド ウエハ静電締着装置
JP2004047512A (ja) 2002-07-08 2004-02-12 Tokyo Electron Ltd 吸着状態判別方法、離脱方法、処理方法、静電吸着装置および処理装置
JP2009076689A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置及びそれに用いる基板載置台
WO2013093238A1 (fr) * 2011-12-21 2013-06-27 Ion Beam Services Support comportant un porte-substrat électrostatique
JP2013232642A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Ngk Insulators Ltd 半導体製造装置用部材

Also Published As

Publication number Publication date
US9922856B2 (en) 2018-03-20
US20170178943A1 (en) 2017-06-22
CN106165083A (zh) 2016-11-23
JP6534393B2 (ja) 2019-06-26
JP2017511972A (ja) 2017-04-27
EP3103137A1 (fr) 2016-12-14
WO2015118237A1 (fr) 2015-08-13
KR20160118333A (ko) 2016-10-11
EP3103137B1 (fr) 2021-07-21
FR3017487B1 (fr) 2016-03-18
CN106165083B (zh) 2019-11-01
FR3017487A1 (fr) 2015-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100375263C (zh) 静电吸盘和处理装置
US10636689B2 (en) Apparatus for spatial and temporal control of temperature on a substrate
CN105659371B (zh) 测量基板温度用的温度探针、组合件和支撑基板用的压板
KR20130050866A (ko) 열처리 장치
JP2015035447A (ja) 静電チャック
JP2015035448A (ja) 静電チャック
KR20230118195A (ko) 열 절연 전기 접촉 프로브 및 가열형 플래튼 어셈블리
CN111048462B (zh) 基板支承装置及其制造方法
KR102295802B1 (ko) 고전압에서 분극화되는 정전기 가열 기판 지지체
JP2021034412A (ja) 保持装置
KR102028497B1 (ko) 정전 기판 캐리어를 포함하는 지지대
KR101458864B1 (ko) 정전척
CN115552589A (zh) 静电吸盘装置
US10847401B2 (en) Wafer holding apparatus and baseplate structure
JP4955357B2 (ja) 背面電子衝撃加熱装置
JP6289404B2 (ja) アニール装置
KR20220063843A (ko) 기판 지지대 및 기판 지지대의 제조방법
JP2005056963A (ja) 電子衝撃加熱装置
JP2005056628A (ja) 電子衝撃加熱装置
KR20110027933A (ko) 비전도성 기판의 재치대 및 비전도성 기판의 재치방법
TW201542028A (zh) 具有改良溫度均勻性的加熱平台
KR20080094181A (ko) 플라즈마 처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant