KR20150056625A - 기판들을 접합하기 위한 방법들 - Google Patents

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KR20150056625A
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카달라 라마야 나렌드르나트
강아드하 쉴라반트
모니카 아가왈
아쉬쉬 브하트나가
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

기판들을 접합하는 방법들, 상기 방법들을 이용하여 제조되는 조립체들과 더불어, 상기 조립체들을 리퍼비싱하기 위한 개선된 방법들이 개시되며, 이들은 조립체들의 제조, 성능 및 리퍼비시(refurbishment)를 개선하기 위해, 2개의 기판들을 결합시키는 데에 사용되는 접착제(adhesive) 내에 형성되는 적어도 하나의 채널을 이용한다. 일 실시예에서, 조립체는 접착 층에 의해 제 2 기판에 고정되는 제 1 기판을 포함한다. 조립체는, 접착 층에 의해 경계가 지어지는(bounded) 적어도 하나의 측면을 가지며 그리고 조립체의 외부로 노출되는 배출구를 가지는 채널을 포함한다.

Description

기판들을 접합하기 위한 방법들{METHODS FOR BONDING SUBSTRATES}
[0001] 본 발명의 실시예들은 일반적으로, 분할된 접합 디자인(segmented bond design)을 이용하여, 기판들을 접합하기 위한 방법, 및 상기 방법에 의해 제조되는, 반도체 프로세싱 챔버에서 사용하기에 적합한 컴포넌트들에 관한 것이다.
[0002] 기판 프로세싱 적용예들에서, 많은 챔버 부분들(parts) 및 컴포넌트들은, 함께 접합되는, 둘 또는 그 초과의 부분들, 또는 기판들을 이용하여 제조된다. 그러한 컴포넌트들의 예시들에는, 특히, 온도 제어 지지부들에 접합되는 정전 퍽(puck)들, 가스 분배 플레이트들에 접합되는 샤워헤드들, 및 챔버 덮개들에 접합되는 히터들이 포함된다.
[0003] 도 1은 정전 척 조립체(100)로서 도시된, 함께 접합되는 기판들을 포함하는 종래의 챔버 부분의 예시이다. 정전 척 조립체(100)는 접착 층(adhesive layer; 104)에 의해 온도 제어 베이스(106)에 커플링되는 정전 퍽(102)을 포함한다. 정전 퍽(102)은 기판 지지 표면(120)을 포함하고, 기판 지지 표면(120) 상에서 웨이퍼(미도시)가 진공 프로세싱 동안 정전기적으로 유지된다. 기판 지지 표면(120)은 일반적으로, 기판과 정전 퍽(102) 사이의 열 전달을 개선하기 위해, 헬륨과 같은 후방 가스(backside gas)를 제공하기 위한 복수의 후방 가스 전달 홀들(미도시)을 포함한다.
[0004] 접착 층(104)은 일반적으로, 정전 퍽(102) 및 온도 제어 베이스(106)의 전체 교합 표면(mating surface)들을 커버하는 연속적인 모놀리식 층(monolithic layer)이다. 접착 층(104)은, 예를 들면, 리프트 핀들, RF 전력 전달 로드(delivery rod), 헬륨 통로들, 등을 수용하기 위해, 접착 층을 통하여 형성되는 다수의 홀들을 포함할 수 있다. 접착 층(104)에 형성되는 단지 예시적인 리프트 핀 홀들(110)이 간략화를 위해 도 1에 도시된다. 리프트 핀 홀들(110)은, 정전 퍽(102)을 통하여 형성되는 리프트 핀 홀들(116) 및 온도 제어 베이스(106)를 통하여 형성되는 리프트 핀 홀들(118)과 정렬된다.
[0005] 도 2에 도시된 정전 척 조립체(100)의 부분 단면도를 참조하면, 정전 퍽(102)은 일반적으로, 유전체 본체(204)에 매립되는 척킹 전극(202)을 포함한다. 유전체 본체(204)는 전형적으로, 알루미늄 질화물 및/또는 산화물과 같은 세라믹 재료들로 제조된다. 척킹 전극(202)은 금속 메쉬 또는 다른 적합한 전도체일 수 있다. 기판 지지 표면(120) 상에 배치되는 기판(즉, 웨이퍼)의 척킹은, 온도 제어 베이스(106) 및 접착 층(104)을 통과하는 RF 전력 전달 로드(미도시)를 통해 척킹 전극(202)에 DC 전압을 인가함으로써, 쿨롬 또는 존슨-라벡 효과(Coulombic or Johnsen-Rahbeck effect)를 통해 달성된다.
[0006] 온도 제어 베이스(106)는 일반적으로 열 전도성 본체(216)를 포함하며, 열 전도성 본체는 전형적으로, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 또는 우수한 열 전도율을 갖는 다른 재료로 제조된다. 적어도 하나의 온도 제어 피쳐(218)가 열 전도성 본체(216)에 형성되고 그리고/또는 커플링될 수 있다. 온도 제어 피쳐(218)는 히터 또는 칠러일 수 있으며, 도 2에 도시된 실시예에서, 온도 제어 피쳐(218)는 내측 및 외측 채널들(220, 222)로서 도시되며, 이 채널들을 통해, 개별적으로 제어되는 열 전달 유체가 순환되어, 정전 퍽(102)의 기판 지지 표면(120)에 걸쳐서 개별적인 온도 제어 구역들을 제공할 수 있다.
[0007] 정전 척 조립체(100)의 제조 및/또는 이용 동안, 특히 경화 동안에, 접착 층(104)에 의해 아웃개싱되는(out-gassed) 휘발성 물질들(volatiles)이 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 사이에 트랩핑될 수 있다. 트랩핑된 휘발성 가스들은, 이를테면 도 2에 도시된 보이드(210)에 의해 나타낸 바와 같이, 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 중 하나 또는 둘 모두로부터 접착 층(104)을 박리시킬(delaminate) 수 있다. 보이드(210)는 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 간의 열 임피던스(thermal impedance)를 증가시키며, 이는 프로세싱되는 기판(예를 들면, 웨이퍼) 상에 사양을 벗어난(out-of-spec) 온도 균일성을 초래할 수 있으며, 이는 결국, 수율 및 생산성의 타격이 큰 손실(costly loss)로 이어진다. 또한, 접착 층(104)으로서 수분-경화 실리콘들(moisture-cured silicones)을 사용하는 적용예들에서, 접착 층(104)을 완전히 경화시키는 것은, 접합 사이트(bond site)에서 국소적으로 수분의 적절한 존재 및 가용성을 필요로 한다. 접착 층이 접착 층의 직경에 비해 매우 얇을 때에는, 적절한 수분 가용성이 어렵거나 불가능하게 되어, 접착제(adhesive)의 불완전한 경화를 초래한다. 이는 또한, 이용 동안의 휘발성 물질 아웃-개싱(out-gassing) 및 후속하는 박리의 가능성을 악화시키고 그리고/또는 정전 척 조립체(100)의 성능을 저하시킨다.
[0008] 정전 척 조립체(100)는 주기적으로 리퍼비싱되어야(refurbished) 하기 때문에, 접착 층(104)의 높은 종횡비는, 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 사이의 접합을 효율적으로 약화시키는데 필요한 용제(solvent)들에 접착 층(104)의 내부 부분들을 충분히 노출시키는 것을 어렵게 만든다. 접착 층(104)이 충분히 약화될 수 없는 경우, 정전 퍽(102) 및 온도 제어 베이스(106)가 강제로(forcefully) 떨어져 들어 올려진다면(pried apart), 정전 퍽(102) 및/또는 온도 제어 베이스(106)가 손상될 수 있다. 극단적인 경우들에, 온도 제어 베이스(106)는 정전 퍽(102)을 제거하도록(free) 기계가공될(machined away) 필요가 있을 수 있다. 따라서, 종래의 정전 척 조립체들(100)의 리퍼비시(refurbishment)는 노동 집약적이며, 높은 스크랩 레이트(scrap rate)들을 가지며, 바람직하지 않게 비쌀 수 있다.
[0009] 상기 언급된 문제점들은 정전 척 조립체들에 대해서만 고유한(unique) 것이 아니라, 2개의 기판들을 접합하기 위해, 인접하는 접착제의 층을 사용하는 거의 모든 반도체 챔버 컴포넌트들에서 어느 정도까지 존재한다. 이러한 문제점은 또한, 접합 표면적들이 훨씬 더 클 수 있는, 디스플레이 및 태양열 진공 프로세싱 적용예들에도 역시 존재한다.
[0010] 그러므로, 기판들을 접합하기 위한 개선된 방법들, 상기 방법들에 의해 제조되는 컴포넌트들과 더불어, 상기 컴포넌트들을 리퍼비싱하기 위한 개선된 방법들에 대한 필요성이 존재한다.
[0011] 기판들을 접합하는 방법들, 상기 방법들을 이용하여 제조되는 조립체들과 더불어, 상기 조립체들을 리퍼비싱하기 위한 개선된 방법들이 개시되며, 이들은 조립체들의 제조, 성능 및 리퍼비시를 개선하기 위해, 2개의 기판들을 결합시키는(join) 데에 사용되는 접착제에 형성되는 적어도 하나의 채널을 이용한다. 일 실시예에서, 2개의 기판들을 접합할 때, 이를테면 온도 제어 베이스에 정전 퍽을 접합할 때, 기판들을 접합하는 접착 층은, 연속적인 모놀리식 층과는 대조적으로, 복수의 세그먼트들(segments)로 분할된다(segmented). 인접하는 세그먼트들 사이에 형성되는 채널로 인해, 2개의 객체(object)들이 리퍼비시를 위해 용이하게 탈접합될(debonded) 수 있다. 채널은 부가적으로, 2개의 기판들 사이로부터의 휘발성 물질들의 아웃개싱을 허용하며, 그에 따라 조립체의 수명에 걸쳐서 균일한 온도 프로파일 및 열 전달 성능을 보장한다.
[0012] 일 실시예에서, 조립체는 접착 층에 의해 제 2 기판에 고정되는 제 1 기판을 포함한다. 조립체는, 접착 층에 의해 경계가 지어지는(bounded) 적어도 하나의 측면(side)을 가지며 그리고 조립체의 외부로 노출되는 배출구(outlet)를 가지는 채널을 포함한다.
[0013] 일 실시예에서, 조립체를 제조하는 방법으로서, 제 1 기판상에 접착 층을 적용하는(applying) 단계; 접착 층상에 제 2 기판을 배치함으로써, 2개의 기판들을 함께 고정하는 단계 ― 접착 층은, 기판들 사이에서 상기 조립체의 외부로 측방향으로(laterally) 연장하는 채널의 적어도 하나의 측면의 경계를 지음(bounding) ―; 및 기판들 및 접착 층을 접합 절차(bonding procedure)를 받게 하고 그리고 접착 층으로부터의 휘발성 물질들의 아웃개싱이 기판들 사이로부터 채널을 통해 빠져나갈 수 있게 하는 단계를 포함하는 조립체 제조 방법이 제공된다.
[0014] 일 실시예에서, 접착 층에 의해 함께 결합되는 2개의 기판들을 갖는 조립체를 리퍼비싱하는 방법 ― 접착 층의 적어도 하나의 측면이, 기판들 사이에서 조립체의 외부로 측방향으로 연장하는 채널의 경계를 지음(bound) ― 이 제공된다. 이 방법은 채널을 통해 접착 층의 내부 영역에 접합 약화제(bond weakening agent)를 도입하는 단계; 기판들을 분리하는 단계; 제 1 기판을 리퍼비싱하는 단계; 및 리퍼비싱된 상기 제 1 기판을 이용하여 리퍼비싱된 조립체를 형성하는 단계;를 포함한다.
[0015] 다른 실시예에서, 정전 퍽을 온도 제어되는 베이스(temperature controlled base)에 고정시키는 접착 층을 포함하는 정전 척 조립체가 제공된다. 정전 척 조립체는, 접착 층에 의해 경계가 지어지는 적어도 하나의 측면을 가지며 그리고 조립체의 외부로 노출되는 배출구를 가지는 채널을 포함한다.
[0016] 본 발명의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 발명의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 발명의 단지 전형적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 발명이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0017] 도 1은 종래의 정전 척 조립체의 분해된 평면 사시도이다.
[0018] 도 2는 도 1의 정전 척 조립체의 부분 단면도이다.
[0019] 도 3은 정전 척 조립체의 일 실시예의 분해된 평면 사시도이다.
[0020] 도 3a는 도 3의 정전 척 조립체의 부분 단면도이다.
[0021] 도 3b는 시일 링을 가지는 도 3의 정전 척 조립체의 부분 단면도이다.
[0022] 도 3c는 접착 층에 형성된 채널을 도시하는, 도 3b의 단면 선(3C-3C)을 따라 취한 정전 척 조립체의 단면도이다.
[0023] 도 4 내지 도 12는 접착 층에 형성된 채널들의 대안적인 실시예들의 단면도들이다.
[0024] 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 샤워헤드 조립체의 분해된 단면도이다.
[0025] 도 14는 접착 층에 형성된 채널들의 예시적인 구성을 도시하는, 도 13의 샤워헤드 조립체의 단면도이다.
[0026] 도 15는 적어도 하나의 채널이 내부에 형성된 접착 층에 의해 고정되는 적어도 2개의 기판들을 포함하는 조립체의 일 실시예의 분해된 평면 사시도이다.
[0027] 도 16은 도 15의 채널의 선택적인 구성에 대한 부분 단면도이다.
[0028] 도 17은 2개의 기판들을 고정시키는 접착 층을 배기(venting)하기에 적합한 적어도 하나의 채널을 갖는, 적어도 2개의 기판들을 포함하는 조립체의 다른 실시예의 분해된 평면 사시도이다.
[0029] 도 18은 접착 층에 의해 고정되는 적어도 2개의 기판들을 포함하는 조립체를 제조하기 위한 방법의 일 실시예의 흐름도이다.
[0030] 도 19는 접착 층에 의해 고정되는 적어도 2개의 기판들을 포함하는 조립체를 리퍼비싱하기 위한 방법의 일 실시예의 흐름도이다.
[0031] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통적인 동일한 요소들을 지시하기 위해, 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 이용되었다. 일 실시예의 요소들은 다른 실시예들에 유리하게 포함될 수 있는 것으로 고려된다.
[0032] 본 발명의 실시예들은 일반적으로, 기판들을 접합하기 위한 방법, 상기 방법에 의해 제조되는 조립체들과 더불어, 상기 조립체들을 리퍼비싱하기 위한 개선된 방법들을 제공한다. 본원에서 설명되는 본 발명의 실시예들은 2개의 기판들을 결합시키는데 사용되는 접착제에 의해 부분적으로 경계가 지어지는 적어도 하나의 채널을 이용한다. 본 발명의 특정 실시예들에서, 채널은 기판들을 함께 접합시키는 접착 층의 인접하는 세그먼트들 사이에 정의된다. 채널은 기판 조립체의 외부로 개방되어서, 조립체의 이용 또는 경화 동안에, 접착 층으로부터 아웃개싱되는 휘발성 가스들이 기판들 사이로부터 빠져나가는 배기 경로(vent path)를 제공한다. 유리하게, 배기 경로는 접착 층의 보다 우수한 경화를 향상시킨다. 배기 경로는 또한, 기판들의 표면에 걸친 온도 프로파일에 부정적 영향을 미칠 수 있는 가스 포켓들이 기판들 사이에 형성되는 것을 방지한다. 기판들의 표면에 걸쳐서 온도 프로파일을 제어할 수 있는 능력의 신뢰성을 개선함으로써, 프로세싱되는 웨이퍼들의 수율 및 생산성의 타격이 큰 손실로 이어질 수 있는, 웨이퍼 상의 사양을 벗어난 온도 균일성, 핫 스팟(hot spot)들 등이 회피된다.
[0033] 본 발명의 특정 실시예들은, 종래의 연속적인 모놀리식 접착 층과 대조적으로, 복수의 세그먼트들로 분할되는 접착 층을 이용하여, 2개의 기판들을 접합하는 것, 이를테면 온도 제어 베이스에 정전 퍽을 접합하는 것을 포함한다. 인접하는 세그먼트들 사이에 형성되는 채널은 리퍼비시 및/또는 서비스를 위해 기판들이 용이하게 탈접합되도록 허용한다. 또한, 인접하는 세그먼트들 사이의 채널은 부가적으로, 2개의 기판들 사이로부터 휘발성 물질들의 아웃개싱을 허용하는데, 이는 채널이, 접합된 기판들의 외부로 연장되기 때문이다.
[0034] 본 발명의 제 1 실시예는, 접착 층에 의해 결합되는 2개의 기판들을 가지며 그리고 접착 층으로부터 아웃개싱되는 휘발성 물질들이 조립체의 외부로 빠져나가는 경로를 제공하는 적어도 하나의 채널을 가지는 정전 척 조립체로서 예시적으로 설명될 것이다. 본 발명의 제 2 실시예는 샤워헤드 조립체로서 예시적으로 설명될 것인 한편, 본 발명의 제 3 실시예는 일반적으로, 적어도 2개의 기판들의 조립체를 설명할 것이다. 본원에서 설명되는 본 발명의 다른 실시예들은 상기에서 언급된 조립체들을 제조하고 리퍼비싱하는 방법들을 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시예들은 휘발성 물질들을 위한 경로를 제공하는 채널을 반드시 필요로 하는 것은 아니며, 오히려, 기판들 사이에 충분한 접착을 보장하여, 웨이퍼가 놓이는 표면의 평탄도가, 정의된 평탄도 허용오차 내에 유지되도록 하는 방법론(methodology)을 포함한다.
[0035] 도 3은 정전 척 조립체(300)로서 도시된, 함께 접합되는 기판들을 포함하는 조립체의 일 실시예의 분해된 사시도이다. 도 3a는 도 3의 정전 척 조립체(300)의 부분 단면도이다. 도 3 및 도 3a 둘 모두를 참조하면, 정전 척 조립체(300)는 접착 층(302)에 의해 온도 제어 베이스(106)에 커플링되는 정전 퍽(102)을 포함한다. 정전 퍽(102)은 기판 지지 표면(120)을 포함하며, 기판 지지 표면(120) 상에서, 진공 프로세싱 동안 기판(미도시)이 정전기적으로 유지된다. 예시적인 정전 퍽(102) 및 온도 제어 베이스(106)가 상기에서 설명되었으나, 대안적인 구성들을 갖는, 정전 퍽들 및 온도 제어 베이스들이 대안적으로 이용될 수 있다.
[0036] 접착 층(302)은, 정전 퍽(102) 및 온도 제어 베이스(106)의 교합 표면들을 접합한다. 접착 층(302)은 접착 층을 통하여 형성되는 다수의 홀들, 예를 들면 리프트 핀 홀들(110) 및/또는 후방 가스, 전력 전달, 열전쌍, 등을 위한 다른 홀들을 포함할 수 있다. 접착 층(302)은 하나 또는 그 초과의 세그먼트들(304)로 이루어진다. 일부 실시예들에서, 세그먼트들(304) 중 하나 또는 그 초과의 세그먼트는 접착 층(302)의 다른 세그먼트들(304)로부터 분리될(unconnected) 수 있다. 대안적으로, 세그먼트들(304) 중 하나 또는 그 초과의 세그먼트는 다른 세그먼트들(304) 중 하나 또는 그 초과의 세그먼트에 연결되어, 접착 층(302)을 형성할 수 있다.
[0037] 접착 층(302)은 우수한 열 전도율을 갖는 접착 재료, 예를 들면, 약 0.3 W/mK(Watt per meter degrees Kelvin) 초과의 열 전도율을 갖는 재료들로 형성된다. 접착 층(302)에 적합한 재료들에는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 특히, 아크릴-계 접착제들, 네오프렌-계 접착제들, 실리콘 접착제들, 에폭시들, PSA(압력 민감성 접착제들), 열가소성 접착제들, 및 열경화성 접착제들, 또는 이들의 조합이 포함된다. 적합한 접착 재료들의 예시들에는 PARKER-CHOMERICS로부터 입수가능한 THERMATTACH® T412 접착제가 포함된다. 일 실시예에서, 접착 층(302)은 약 10 내지 약 300 ㎛ 또는 그 초과의 두께를 갖는다. 접착 층(302)은 또한, 25℃에서 약 40 PSI(pounds per square inch)의 인장 강도 및 적어도 약 40 PSI의 랩 전단 접착력(lap shear adhesion)을 가질 수 있다. 일 예에서, 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 사이의 박리 강도(peel strength)는, 아크릴 접착 층(302)을 이용하여, 선형 인치(linear inch) 당 약 2 파운드(약 0.91 킬로그램) 내지 선형 인치 당 약 14 파운드(약 6.35 킬로그램)이다.
[0038] 접착 층(302)을 구성하는 접합 재료는, (정전 퍽(102) 또는 온도 제어 베이스(106) 상에, 예비성형된(preformed) 후 놓일(laid down) 수 있는) 접착 시트, 또는 유체(예를 들면, 분배되거나, 스크린 인쇄되거나, 또는 희망 패턴으로 다르게(otherwise) 분배될 수 있는, 페이스트, 겔, 또는 액체)의 형태일 수 있다. 일 실시예에서, 접착 층(302)은 희망 형상을 갖는 복수의 프리컷(precut) 세그먼트들(304)의 형태이며, 복수의 프리컷 세그먼트들(304)은, 청결한 기판들 중 하나(예를 들면, 정전 퍽(102) 또는 온도 제어 베이스(106))에 편평하게 주의하여 놓이고(laid up), 대부분의 기포들을 제거하기 위해 스퀴징되며(squeegeed), 그리고 나서 접착 층의 비접착된(unadhered) 표면으로부터 릴리즈 라이너(release liner)가 제거되고, 다른 기판(예를 들면, 정전 퍽(102) 또는 온도 제어 베이스(106) 중 다른 하나)이 접착 층(302) 상에 정확하게 정렬되며, 그 후 접합 절차를 받는다.
[0039] 접착 층(302)은 하나 또는 그 초과의 채널들(310)을 통해 정전 척 조립체(100)의 외부 직경(exterior diameter)(308)(예를 들면, 접착 층(302), 정전 퍽(102) 또는 온도 제어 베이스(106)의 외측 직경(outer diameter))으로 배기되어, 정전 척 조립체(100)의 중심과 같은 내부 영역(306)으로부터 아웃개싱되는 휘발성 물질들이 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 사이로부터 빠져나갈 수 있는 경로를 제공한다. 채널들(310)은, 예를 들면 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 사이에서 측방향으로 연장하는 접착 층(302)의 평면 내에 있거나 접착 층(302)의 평면에 대해 평행할 수 있다. 채널들(310) 중 적어도 하나의 채널은 정전 척 조립체(300)의 외부 직경(308) 상에 형성되는 배출구(316)에서 종결된다. 도 3에 도시된 실시예에서, 채널들(310) 중 적어도 하나의 채널은, 접착 층(302)의 평면을 정의하는 분리된 접착 세그먼트들(304) 사이의 접착 층(302) 내에 정의된다. 예를 들면, 도 4에 도시된 실시예에서, 4개의 채널들(310)이 도시되며, 각각의 채널(310)은 인접하는 세그먼트들(304)의 대면하는 에지들(312, 314) 사이에 정의되고, 각각의 채널(310)은 정전 척 조립체(300)의 외부 직경(308) 상에 배출구(316)를 갖는다. 십자가 형태로 수직으로 배열되는 4개의 채널들(310)이 도 4에 도시되지만, 채널들(310)은 직선형, 원형일 수 있거나, 다른 구성을 가질 수 있다.
[0040] 채널(310)의 배출구(316)는 배기 경로를 제공하며, 배기 경로는, 특히 경화 동안에, 접착 층(302)에 의해 아웃개싱되는 휘발성 물질들이 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 사이로부터 빠져나올 수 있게 한다. 채널(310)을 통해 정전 척 조립체(300)의 외부 직경(308)으로의 배기 경로를 제공하는 것은, 휘발성 가스들이 트랩핑되는 것을 실질적으로 방지하여서, 그에 따라 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 중 하나 또는 둘 모두로부터 접착 층(302)이 박리될 가능성을 상당히 감소시킨다. 부가적으로, 채널(310)에 의해 제공되는 배기 경로는 보이드 형성을 실질적으로 없애기 때문에, 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 사이의 열 임피던스가 균일하게 유지되며, 이는 결국, 척 조립체(300)의 워크피스의 프로세싱 동안의 증가된 수율 및 생산성으로 이어진다. 또한, 접착 층(302)으로서 수분-경화 실리콘들을 사용하는 적용예들에서, 접착 층(302)을 완전히 경화시키는 것은, 접합 평면이 얇고 그리고 높은 종횡비를 갖는 경우에도, 예를 들면 접착 층이 얇고(예를 들면, 약 1-500 ㎛) 그리고 기판들의 직경이 큰(예를 들면, 약 150 mm 초과) 정전 척 조립체들에서, 채널(310)을 통해 접착 층(302)의 내부 영역(306) 내의 접합 사이트들에 국소적으로 수분을 전달하는 것에 의해 향상된다.
[0041] 채널(310)은 또한, 접착 층(302)을 약화시키기 위해 사용되는, 용제들과 같은 접합 약화제의 침투를 위한 경로를 제공하며, 그에 따라 기판들(예를 들면, 정전 퍽(102) 및 온도 제어 베이스(106))이 리퍼비시를 위해 보다 용이하게 분리될 수 있게 한다. 따라서, 채널들(310)은, 종래의 정전 척 조립체들에서 모놀리식 접착 층들을 제거하기 위해 이용되는 종래의 방법론에 비해, 정전 퍽(102) 및 온도 제어 베이스(106)에 대한 손상의 상당한 감소와 함께, 보다 빠르고 보다 비용 효율적인 리퍼비시를 허용한다.
[0042] 채널들(310)은 일반적으로, 접착 층(302) 내에 개방 영역(open area)을 생성한다. 접착 층(302)의 개방 영역은 접착 층(302)의 50 퍼센트만큼 많을 수 있다. 일 실시예에서, 채널들(310) (및 접착 층(302)의 다른 천공들)은 접착 층(302)의 약 1% 내지 약 50% 미만의 개방 영역을 정의한다.
[0043] 채널들(310)은 또한, 정전 퍽(102) 및 온도 제어 베이스(106) 중 하나 또는 둘 모두에 부분적으로 정의될 수 있다. 채널들(310)은 열 전달 균일성을 촉진하도록, 폭이 좁으며, 약 10mm 미만의 폭을 가질 수 있다. 채널(310)이 그 길이의 실질적으로 전체를 따라서 접착 층(302)과 접촉하여 연장하기(run) 때문에, 접착 층(302)에 의해 경계가 지어지고 직접적으로 노출되는 채널(310)의 부분은 채널(310)의 원주(circumference)보다 기하급수적으로(exponentially) 더 크다.
[0044] 불연속적인 접착 층(302)을 갖는 것의 다른 이점은 접착 층(302) 상에서의 응력의 감소이다. 정전 퍽(102) 및 온도 제어 베이스(106)는 상이한 열 팽창 계수들을 가질 수 있기 때문에, 이러한 기판들이 가열될 때 발생되는 응력은 접착 층(302)에 의해 흡수된다. 따라서, 채널들(310)의 개수, 위치 및 폭은, 접착 재료의 수명에 유해하게 영향을 미치지 않거나, 박리를 야기하지 않거나, 정전 퍽(102)의 기판 지지 표면(120)의 평탄도에 지장을 주지 않는 수준들로, 접착 층(302) 내에서의 응력을 유지하도록 선택될 수 있다. 일반적으로, 더 많은 세그먼트들(304) 및 채널들(310)은 접착 층(302)에 의해 더 큰 응력들이 수용될 수 있게 한다.
[0045] 채널들(310)이 정전 척 조립체(300)의 외부 직경(308)에서 종결되지 않는 대안적인 실시예들에서, 채널들(310)을 가로질러, 세그먼트들(304) 사이에 제공되는 갭은 접착 층(302) 내의 응력을 관리하기 위해 사용될 수 있다. 접착 층(302) 내의 갭은, 정전 퍽(102)의 기판 지지 표면(120)의 평탄도에 악영향을 미칠 수 있는, 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 사이의 열 팽창 계수의 미스-매치(miss-match)로부터의 영향들을 최소화한다.
[0046] 도 3b는 시일 링(360)을 갖는, 도 3의 정전 척 조립체(300)의 부분 단면도이다. 부가적으로, 도 3b의 단면선(3C-3C)을 따라 취한 정전 척 조립체(300)의 단면도를 참조하면, o-링 또는 개스킷과 같은 시일 링(360)은 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 사이의 접합-라인에 배치될 수 있다. 부가적으로, 시일 링(360)은 온도 제어 베이스(106)에 형성되는 시일 유지 글랜드(seal retaining gland; 362) 내에 유지될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 접착 층(302)으로부터의 아웃 개싱 종(out gassing species)을 위한, 내부 영역(306)의 배기는, 채널들(310) 중 하나 또는 그 초과의 채널을 온도 제어 베이스(106)의 외부 직경(308)에 커플링시키는, 온도 제어 베이스(106)를 통하여 형성되는 통로(364)를 사용할 수 있다.
[0047] 통로(364)는, 정전 퍽(102)을 대면하는, 온도 제어 베이스(106)의 상부 표면(370)에 형성된 개구(366)를 갖는다. 통로(364)는, 온도 제어 베이스(106)의 상부 표면(370)과 하부 표면(372) 사이에서, 정전 척 조립체(300)의 외부 직경(308)에 형성되는 개구(368)를 갖는다. 통로(364)는, 2개의 연결 통로들, 예를 들면 2개의 교차하는 드릴 홀들에 의해, 또는 온도 제어 베이스(106)의 중심선에 대해 예각으로 형성되는 단일 홀에 의해 형성될 수 있다. 정전 퍽(102)의 기판 지지 표면(120)으로부터(away from) 개구(368)의 간격은, 프로세싱 동안 아웃개싱되는 임의의 휘발성 물질들이, 프로세싱중인 기판의 하류의 프로세싱 챔버의 내부 용적에 들어갈 수 있게 하며, 그에 따라 기판의 잠재적인 오염을 감소시킬 수 있다.
[0048] 대안적으로, 통로(364)는 시일 유지 글랜드(362)에 걸쳐서 측방향으로 제공되는 그루브(미도시)의 형태일 수 있으며, 이는 접착 세그먼트들(304) 사이의 채널(310)이 시일 링(360) 주위에서 정전 척 조립체(300)의 외부 직경(308)으로 누출되게 한다.
[0049] 도 5 내지 도 12는, 전술된 접착 층(302)을 대체할 수 있는, 정전 척 조립체의 외부로 노출되는 배출구를 갖는 적어도 하나의 채널을 가지는 접착 층의 대안적인 실시예들의 단면도들이다. 접착 층이 온도 제어 베이스 상에 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 접착 층은 대안적으로, 온도 제어 베이스에 접착되기 전에 정전 퍽 상에 배치될 수 있다.
[0050] 이제 도 5의 단면도를 참조하면, 정전 퍽(102)이 제거되어, 온도 제어 베이스(106) 상에 배치된 하부(underlying) 접착 층(502)이 드러난 정전 척 조립체(500)가 도시된다. 접착 층(502)은 전술한 접착 층(302)과 유사한 방식으로 제조될 수 있다.
[0051] 접착 층(502)은 파이형 형태(pie-shaped configuration)로 배열된 복수의 세그먼트들(504)을 포함하며, 그에 따라 세그먼트들(504) 사이에 정의되는 채널들(510)이 접착 층(502)의 내부 영역(306)을 통과한다. 적어도 하나의 채널(510)은, 정전 척 조립체(500)의 외부 직경(308) 상에 배치된 배출구(316)를 가져서, 접착 층(502)으로부터 가스들이 효율적으로 빠져나가거나 또는 접착 층(502)으로부터 가스를 제거(off gas)하는 경로를 제공한다. 가스들은, 접착 층(502)의 직경이 450 mm를 초과하는 실시예들에 대해서 조차도, 성공적으로 가스를 제거할(off gas) 수 있다. 채널들(510)은 정전 척 조립체(500)의 중심선을 통과하며, 이는 접착 층(502)의 균일하고 충분한 경화를 촉진한다. 채널들(510)은 휘발성 가스들을 효율적으로 제거한다. 부가적으로, 채널들(510)은, 리퍼비시 동안 온도 제어 베이스(106)로부터 정전 퍽(102)의 신속하고 실질적으로 문제가 생기지 않는(trouble-free) 탈접합(debonding)을 위해, 접착 층(502)의 내부 영역(306)에 접합 약화제를 효율적으로 전달하는 것을 용이하게 한다.
[0052] 이제 도 6의 단면도를 참조하면, 정전 척 조립체(600)는, 정전 퍽(102)이 제거되어(예를 들면, 도 6에는 미도시), 온도 제어 베이스(106) 상에 배치된 하부 접착 층(602)을 드러낸다. 접착 층(602)은, 퍽(102)을 베이스(106)에 고정하기 위해 사용되는, 전술된 접착 층들과 유사한 방식으로 제조될 수 있다.
[0053] 접착 층(602)은 파이형 형태로 배열된 복수의 세그먼트들(604)을 포함하며, 그에 따라 세그먼트들(604) 사이에 정의된 채널들(610)이 접착 층(602)의 내부 영역(306)을 통과한다. 적어도 하나의 채널(610)은 정전 척 조립체(600)의 외부 직경(308) 상에 배치되는 배출구(316)를 갖는다. 채널(610)은, 접착 층(602)으로부터 가스들이 효율적으로 빠져나가거나 또는 접착 층(602)으로부터 가스들을 제거(off gases)하는 경로를 제공한다. 가스들은, 접착 층(602)이 약 450 mm의 직경을 초과하는 실시예들에서 조차도, 성공적으로 가스를 제거할(off gas) 수 있다. 일 실시예에서, 채널들(610)은 정전 척 조립체(600)의 중심선을 통과할 수 있다.
[0054] 일 실시예에서, 접착 층(602)을 구성하는 세그먼트들(604)은 적어도 하나의 외측 세그먼트(622) 및 적어도 하나의 내측 세그먼트(624)로 그룹핑될(grouped) 수 있다. 외측 세그먼트(622)는 내측 세그먼트(624)의 방사상 바깥쪽에 배치된다. 외측 세그먼트(622) 및 내측 세그먼트(624)는 내부 채널(620)에 의해 분리된다. 내부 채널(620)은, 이 채널들(620)에 노출되는, 세그먼트들(604)의 부분들이 배기될 수 있도록, 배출구(316)에서 종결되는 채널들(610) 중 적어도 하나의 채널에 커플링될 수 있다. 부가적인 내부 채널들(620)(가상선으로 도시됨)이 사용되어, 동심의 내측 세그먼트들(624)의 그룹들(또한 가상선으로 도시됨)을 생성할 수 있다.
[0055] 일 실시예에서, 외측 세그먼트들(622) 및 내측 세그먼트들(624)은 상이한 접착 재료로 제조될 수 있다. 예를 들면, 외측 세그먼트들(622)을 구성하는(comprising) 접착 재료는 내측 세그먼트들(624)을 구성하는 접착 재료보다 더 높은 열 전달 계수를 가질 수 있다. 정전 퍽(102)은, 정전 척 조립체(600) 상에 배치되는 웨이퍼의 중심을 웨이퍼의 에지들보다 더 빠르게 가열하는 프로세스들을 보상하기 위해, 중심에서 우선적으로 냉각될 수 있다. 대안적으로, 외측 세그먼트들(622)을 구성하는 접착 재료는 내측 세그먼트들(624)을 구성하는 접착 재료보다 더 낮은 열 전달 계수를 가질 수 있다. 정전 퍽(102)은 정전 퍽(102)의 중심에 비해 에지에서 우선적으로 냉각될 수 있다. 동심의 내측 세그먼트들(624)의 그룹들을 갖는 다른 실시예에서, 내측 세그먼트들(624)의 내측 및 외측 그룹들은 상이한 접착 재료들로 제조되어, 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 사이에 상이한 열 전달 레이트들을 갖는 셋 또는 그 초과의 구역들을 제공할 수 있다.
[0056] 또 다른 실시예에서, 외측 세그먼트들(622)을 구성하는 접착 재료는, 내측 세그먼트들(624)을 구성하는 접착 재료에 비해 더 높은 박리(peel) 및/또는 인장 강도를 가질 수 있다. 대안적으로, 외측 세그먼트들(622)을 구성하는 접착 재료는, 내측 세그먼트들(624)을 구성하는 접착 재료에 비해 더 낮은 박리 및/또는 인장 강도를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 외측 세그먼트들(622)에 대한, 내측 세그먼트들(624)을 구성하는 재료 접합의 강도는, 정전 퍽(102) 및 온도 제어 베이스(106)의 열 팽창 계수의 차이들로 인한 열 로딩(thermal loading) 이후에 기판 지지 표면(120)의 평탄도를 유지하고 그리고/또는 휨(bowing)을 방지하도록 선택될 수 있다. 내측 세그먼트들(624)의 내측 및 외측 그룹들은 또한, 상이한 접착 재료로 제조될 수 있어서, 온도 제어 베이스(106)에 정전 퍽(102)을 커플링하는, 상이한 접착 강도를 갖는 셋 또는 그 초과의 구역들 또는 동심 구역들을 제공할 수 있다. 접착 재료들에 대한 상이한 강도의 이용은, 기판 지지 표면(120)의 평탄도에 대한 바람직하지 않은 변화들을 방지하고, 화학적 기계적 폴리싱에 의해 기판 지지 표면(120)을 리퍼비싱하거나 평탄화할(flatten) 필요성을 감소시키며 그리고/또는 제거할 수 있다. 부가적으로, 채널들(610)이 정전 척 조립체(600)의 외부 직경(308)에서 종결되지 않는 실시예들에서, 상이한 세그먼트들(604)에 대해 상이한 강도들을 갖는 접착 재료를 이용하여, 접착 층(602) 내의 응력을 관리하고 기판 지지 표면(120)의 평탄화를 촉진할 수 있다.
[0057] 도 6에 도시된 바와 같이, 접착 층(602)의 개방 영역은 채널들(610, 620)의 폭, 개수 및 위치에 의해 선택되어서, 하나의 위치에서, 다른 위치(another)에 비해 더 많은 개방 영역을 생성할 수 있다. 상이한 개방 영역들은, 접착 층(602)에 걸쳐서 강도 및/또는 열 전달 특성들을 조정(tailor)하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 채널들(610, 620)은 정전 척 조립체(600)의 외부 직경(308)에 근접한 외측 영역(630)에 비해 내부 영역(306)에서 더 큰 비율의 개방 영역을 제공하도록 구성될 수 있다. 내부 영역(306)에서의 더 큰 비율의 개방 영역은, 정전 퍽(102)의 주변(perimeter)에 비해 정전 퍽(102)의 중심에서 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 사이의 더 적은 열 전달을 초래할 것이다. 정전 퍽(102)의 주변 및 내부 영역(306)에 대한 열 전달 레이트의 차이는, 웨이퍼의 주변을 웨이퍼의 내부 영역(306)보다 더 빨리 가열하는 프로세스들을 보상할 수 있다. 반대로, 채널들(610, 620)은 접착 층(602)의 외측 영역(630)에 비해 내부 영역(306)에서 더 작은 비율의 개방 영역을 제공하도록 구성될 수 있다. 내부 영역(306)에서의 더 작은 비율의 개방 영역은, 정전 퍽(102)의 외측 영역에 비해 정전 퍽(102)의 내부 영역(306) 또는 중심을 통하여 더 많은 열 전달을 허용한다.
[0058] 이제 도 7의 단면도를 참조하면, 정전 척 조립체(700)는, 정전 퍽(102)이 제거되어(예를 들면, 도 7에 미도시), 온도 제어 베이스(106) 상에 배치된 하부 접착 층(702)을 드러낸다. 접착 층(702)은, 퍽(102)을 베이스(106)에 고정하기 위해 이용되는, 전술된 접착 층들과 유사한 방식으로 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 정전 척 조립체(700)는, 배출구들(316)에서 종결되는 제 1 단부를 갖는 채널들(710)이 제 2 단부에서 내측 채널(720)에 연결되는 것을 제외하면, 전술한 정전 척 조립체(600)와 실질적으로 동일하다.
[0059] 접착 층(702)은 절두된 파이형 형태(truncated pie-shaped configuration)로 배열되는 복수의 세그먼트들(704)을 포함한다. 각각의 채널(710)은, 내측 채널(720)에서 일 단부를 종결하고, 정전 척 조립체(700)의 외부 직경(308) 상에 배치되는 배출구(316)에서 다른 단부를 종결할 수 있다. 채널(710)은, 가스들이 접착 층(702)으로부터 효율적으로 빠져나가는 경로를 제공한다.
[0060] 접착 층(702)을 구성하는 세그먼트들(704)은 적어도 하나의 외측 세그먼트(622) 및 적어도 하나의 내측 세그먼트(624)로 그룹핑될 수 있다. 외측 세그먼트(622)는 내측 세그먼트(624)의 방사상 바깥쪽에 배치된다. 외측 세그먼트(622) 및 내측 세그먼트(624)는 내부 채널(720)에 의해 분리된다.
[0061] 내측 세그먼트(624)는 외측 세그먼트(622)의 접착 재료와 상이한 접착 재료로 제조될 수 있다. 내측 및 외측 세그먼트들(624, 622)에 대해 상기에서 논의된 바와 같이, 외측 세그먼트들(622)을 구성하는 접착 재료는 내측 세그먼트들(624)을 구성하는 접착 재료보다 더 높거나 더 낮은 열 전달 계수를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 정전 퍽(102)은 에지 대 중심 구배(edge to center gradient)를 갖도록 열적으로 조절될 수 있다. 다른 실시예에서, 외측 세그먼트들(622)을 구성하는 접착 재료는, 내측 세그먼트들(624)을 구성하는 접착 재료에 비해, 더 높은 또는 더 낮은, 박리 및/또는 인장 강도를 가질 수 있다. 예를 들면, 외측 세그먼트들(622)을 구성하는 접착 재료는, 에폭시와 같은, 내측 세그먼트들(624)을 구성하는 접착 재료에 비해 더 낮은 박리 및/또는 인장 강도를 제공하는, 아크릴-계 접착제, 네오프렌-계 접착제, 실리콘 접착제, 등으로부터 선택될 수 있다. 이러한 방식으로, 외측 세그먼트들(622)에 대한, 내측 세그먼트들(624)을 구성하는 재료의 강도는, 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 사이의 열 팽창 계수의 미스매치들로 인한 열 부하 이후에 정전 퍽(102)의 기판 지지 표면(120)의 평탄도를 유지하고 그리고/또는 휨을 방지하도록 선택될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 외측 세그먼트들(622)을 구성하는 접착 재료는, 내측 세그먼트들(624)을 구성하는 접착 재료에 비해 더 높은 박리 및/또는 인장 강도를 제공하도록 선택될 수 있다. 동심의 내측 세그먼트들(624)의 그룹들을 갖는 실시예들에서(미도시), 내측 세그먼트들(624)의 내측 및 외측 그룹들은 또한, 상이한 접착 재료로 제조되어, 셋 또는 그 초과의 구역들을 제공할 수 있다. 예를 들면, 온도 제어 베이스(106)에 정전 퍽(102)을 커플링시키는 내측 세그먼트들(624)의 구역들은 동심일 수 있으며, 상이한 접착 강도 및/또는 열 전도율의 계수들로 이루어질 수 있다.
[0062] 이제, 도 8을 참조하면, 정전 척 조립체(800)는, 정전 퍽(102)이 제거되어(예를 들면, 도 8에 미도시), 온도 제어 베이스(106) 상에 배치된 하부 접착 층(802)을 드러낸다. 접착 층(802)은, 베이스(106)에 퍽(102)을 고정시키기 위해 이용되는, 전술한 접착 층들과 유사한 방식으로 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 접착 층(802)이, 배출구(316)에서 종결되는 적어도 하나의 채널(810)을 포함할 수 있는 것을 제외하면, 정전 척 조립체(800)는 전술된 정전 척 조립체들과 실질적으로 동일하다. 단일 채널(810)이, 내부 영역(306)을 향해 안쪽으로 연장하는 나선형 패턴을 형성한다. 접착 층(802) 내의 단일 나선형(spiraling) 채널(810)은 부가적으로 단일 세그먼트(804)를 제공할 수 있다. 나선형 채널(810)은 접착 층(802)의 내부 영역(306)을 배기하는 것을 용이하게 한다.
[0063] 이제 도 9를 참조하면, 정전 척 조립체(900)는, 정전 퍽(102)이 제거되어(예를 들면, 도 9에 미도시), 온도 제어 베이스(106) 상에 배치된 하부 접착 층(902)을 드러낸다. 접착 층(902)은, 베이스(106)에 퍽(102)을 고정하기 위해 사용되는, 전술된 접착 층들과 유사한 방식으로 제조될 수 있다.
[0064] 도 9에 도시된 바와 같이, 접착 층(902)은 2개의 대향 단부들을 갖는 적어도 하나의 채널(910)을 포함하며, 각각의 단부는 개별 배출구(316)에서 종결된다. 일 실시예에서, 복수의 채널들(910)이 줄지어(in rows) 형성될 수 있다. 채널들(910)의 열(row)들은 선형, 곡선형, 사인곡선형, 또는 다른 형상일 수 있다. 일 실시예에서, 채널들(910)의 열들은 선형이고 평행하여, 이들 사이에 세그먼트들(904)을 정의할 수 있다. 선택적으로, 접착 층(902)은, 채널들(910)에 대해 0이 아닌 각도(non-zero angle)로 배치되는 2차 채널들(920)(가상선으로 도시됨)을 포함함으로써, 세그먼트들(904)의 그리드를 형성할 수 있다. 2차 채널들(920)의 적어도 하나의 단부는 배출구(316)에서 종결된다. 일 실시예에서, 2차 채널들(920)은 채널들(910)에 대해 약 90도로 배치될 수 있다.
[0065] 이제, 도 10의 단면도를 참조하면, 정전 척 조립체(1000)는, 정전 퍽(102)이 제거되어(예를 들면, 도 10에 미도시), 온도 제어 베이스(106) 상에 배치된 하부 접착 층(1002)을 드러낸다. 접착 층(1002)은, 베이스(106)에 퍽(102)을 고정하기 위해 사용되는, 전술한 접착 층들과 유사하게 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 정전 척 조립체(1000)의 접착 층(1002)은 복수의 분리된(discrete) 세그먼트들(1004)을 포함할 수 있다. 분리된 세그먼트들(1004) 중 하나 또는 그 초과의 세그먼트는 선택적으로, 접착제의 웨브(1006)(가상선으로 도시됨)에 의해 연결될 수 있다. 분리된 세그먼트들(1004) 사이에 정의되는 채널들(1010)은 배출구들(316)을 통해 외부 직경(308)에 노출된다. 채널들(1010)은 배출구들(316)을 통해 접착 층(1002)의 내부 영역(306)을 배기시킨다.
[0066] 분리된 세그먼트들(1004)의 개수, 크기, 위치 및 밀도는 접착 층(1002)의 개방 영역을 제어하도록 선택된다. 정전 척 조립체(1000)의 영역들 사이의, 개방 영역, 및 개방 영역의 비율은, 전술된 바와 같이, 정전 척 조립체(1000)에 걸쳐서 열 전달 레이트 및/또는 접착 강도 프로파일을 제어하기 위해 선택될 수 있다.
[0067] 예를 들면, 접착 층(1002)을 정의하는 세그먼트들(1004)은 외측 세그먼트 그룹(1020), 중간 세그먼트 그룹(1022) 및 내측 세그먼트 그룹(1024)으로 그룹핑될 수 있다. 각각의 세그먼트 그룹(1020, 1022, 1024)은 채널(1010)에 의해 분리될 수 있는 하나 또는 그 초과의 세그먼트들(1004)을 포함할 수 있다. 외측 세그먼트 그룹(1020)은 중간 세그먼트 그룹(1022)의 방사상 바깥쪽에 배치될 수 있다. 중간 세그먼트 그룹(1022)은 내측 세그먼트 그룹(1024)의 방사상 바깥쪽에 배치될 수 있다.
[0068] 세그먼트 그룹들(1020, 1022, 1024) 및/또는, 각각의 세그먼트 그룹들(1020, 1022, 1024)을 구성하는 세그먼트들(1004) 중 하나 또는 그 초과의 세그먼트는 상이한 접착 재료들로 제조될 수 있다. 도 6의 내측 및 외측 세그먼트들(624, 622)에 대해 상기에서 논의된 바와 같이, 특정 세그먼트 그룹의 하나 또는 그 초과의 세그먼트들(1004)을 구성하는 접착 재료는, 그 그룹 내의 다른 세그먼트들(1004)을 구성하는 접착 재료보다, 더 높거나 더 낮은, 열 전달 계수 및/또는 강도를 가질 수 있다. 예를 들면, 외측 세그먼트들의 그룹(1020)을 구성하는 접착 재료는, 에폭시와 같은, 내측 세그먼트 그룹(1024)을 구성하는 접착 재료에 비해 더 낮은 박리 및/또는 인장 강도를 제공하는, 아크릴-계 접착제, 네오프렌-계 접착제, 실리콘 접착제, 등으로부터 선택될 수 있다. 이러한 방식으로, 정전 퍽(102)은 방위각 구배(azimuthal gradient)를 갖도록 열적으로 조절될 수 있으며, 방위각 구배는 프로세싱 챔버 내에서의 다른 방위각 불균일성들(azimuthal non-uniformities)을 교정하거나 보상하도록 선택될 수 있다. 외측 세그먼트 그룹(1020)에 대한, 내측 세그먼트들 그룹(1024)에 대한 재료들의 강도는, 열 로딩으로부터 접착 층(1002)에 유도되는 응력에 기인하는 기판 지지 표면(120)의 평탄도를 유지하고 및/또는 휨을 방지하도록 선택될 수 있다. 열 로딩은 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 사이의 열 팽창 계수의 미스매치들로부터 발생할 수 있다.
[0069] 이제 도 11을 참조하면, 정전 척 조립체(1100)는, 정전 퍽(102)이 제거되어(예를 들면, 도 11에 미도시), 온도 제어 베이스(106) 상에 배치된 하부 접착 층(1102)을 드러낸다. 접착 층(1102)은, 베이스(106)에 퍽(102)을 고정하기 위해 사용되는, 전술된 접착 층들과 유사하게 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 정전 척 조립체(1100)는, 배출구(316)에서 종결되는 적어도 하나의 채널(1110)에 의해 분리되는 복수의 세그먼트들(1104)을 접착 층(1102)이 포함할 수 있는 것을 제외하면, 전술한 정전 척 조립체들과 실질적으로 동일하다. 부가적으로, 복수의 세그먼트들(1104)은 적어도 하나의 2차 세그먼트(1120)에 외접하는(circumscribe) 적어도 하나의 1차 세그먼트(1122)를 포함할 수 있다. 2차 세그먼트(1120)는 외접하는 1차 세그먼트(1122)와 접촉하고 있을 수 있거나, 세그먼트들(1120, 1122)은 2차 채널(1124)에 의해 분리될 수 있다. 2차 채널(1124)은 채널(1110)로부터 분리될 수 있거나, 대안적으로는, 연결 채널(1126)(가상선으로 도시됨)에 의해 채널(1110)에 연결될 수 있다. 채널들(1110)에 의해 제공되는 배기 경로는 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 사이로부터 가스들이 빠져나오는 것을 용이하게 한다. 부가적으로, 채널들(1110)은 접착 층(1102)의 내부 영역(306)으로의 접합 약화제의 도입을 용이하게 할 수 있다. 세그먼트들(1120, 1122)을 제조하는데 이용되는 접착 재료들은 유사할 수 있거나, 상이할 수 있다. 접착 재료들의 선택은, 열 전달 프로파일을 제어하고, 접착 층(1102) 내의 응력들을 관리하고 그리고/또는 기판 지지 표면(120)에 대한 평탄도를 제어하기 위해 이용될 수 있다.
[0070] 이제, 도 12를 참조하면, 정전 척 조립체(1200)는, 정전 퍽(102)이 제거되어(예를 들면, 도 12에 미도시), 온도 제어 베이스(106) 상에 배치되는 하부 접착 층(1202)을 드러낸다. 접착 층(1202)은, 베이스(106)에 퍽(102)을 고정하기 위해 사용되는, 전술된 접착 층들과 유사하게 제조될 수 있다. 정전 척 조립체(1200)는 전술된 정전 척 조립체(1100)와 실질적으로 동일하다. 보다 구체적으로, 접착 층(1202)은 배출구(316)에서 종결되는 적어도 하나의 채널(1210)에 의해 분리되는 복수의 세그먼트들(1204)을 포함한다. 복수의 세그먼트들(1204)은, 세그먼트들(1220, 1222)을 분리하는 2차 채널(1224)이 연결 채널(1226)에 의해 채널(1210)에 연결되는 것을 제외하고, 적어도 하나의 2차 세그먼트(1220)에 외접하는 적어도 하나의 1차 세그먼트(1222)를 포함한다. 채널들(1210)에 의해 제공되는 배기 경로는 정전 퍽(102)과 온도 제어 베이스(106) 사이로부터의 가스들이 빠져나오는 것을 용이하게 한다. 부가적으로, 배기 경로는 접착 층(1202)의 내부 영역(306)으로의 접합 약화제의 도입을 용이하게 한다. 세그먼트들(1220, 1222)을 제조하는데 이용되는 접착 재료들은 유사하거나 상이할 수 있다. 접착 재료들의 선택은, 열 전달 프로파일을 제어하고, 접착 층(1202) 내의 응력들을 관리하고 그리고/또는 기판 지지 표면(120)에 대한 평탄도를 제어하기 위해 이용될 수 있다.
[0071] 도 13은 함께 접합되는 기판들을 포함하는 샤워헤드 조립체(1300)의 분해된 단면도이다. 도 14는 도 13의 단면선(14-14)을 따라 취한 샤워헤드 조립체(1300)의 단면도이다. 도 13 및 도 14 둘 모두를 참조하면, 샤워헤드 조립체(1300)는 접착 층(1302)에 의해 가스 분배 플레이트(1354)에 커플링되는 샤워헤드(1352)를 포함한다. 접착 층(1302)은, 샤워헤드(1352)에 형성된 홀들(1312) 및 가스 분배 플레이트(1354)에 형성된 홀들(1314)과 정렬되는 복수의 홀들(1308)을 포함한다. 홀들(1312, 1314)은 웨이퍼 프로세싱 동안 가스가 샤워헤드 조립체(1300)를 통과할 수 있게 한다.
[0072] 접착 층(1302)은 샤워헤드(1352) 및 가스 분배 플레이트(1354)의 교합 표면들을 접합한다. 접착 층(1302)은 하나 또는 그 초과의 세그먼트들(1304)로 구성된다. 둘 또는 그 초과의 세그먼트들(1304)을 갖는 실시예들에서, 세그먼트들(1304) 중 하나 또는 그 초과의 세그먼트는 채널(1310)에 의해 다른 세그먼트들(1304)로부터 분리될 수 있다. 대안적으로, 세그먼트들(1304) 중 하나 또는 그 초과의 세그먼트는, 다른 세그먼트들(1304) 중 하나 또는 그 초과의 세그먼트와 연속적이어서, 접착 층(1302)을 형성할 수 있다. 접착 층(1302)은, 열 전달 프로파일을 제어하고, 접착 층(1302) 내의 응력들을 관리하며 그리고/또는 샤워헤드 조립체(1300)의 가스 분배 플레이트(1354)에 대한 평탄도를 제어하기 위한 접착 재료로 형성될 수 있다.
[0073] 접착 층(1302)은 하나 또는 그 초과의 채널들(1310)을 통해 샤워헤드 조립체(1300)의 외부 직경(1358)(예를 들면, 외측 직경)으로 배기된다. 샤워헤드(1352)와 가스 분배 플레이트(1354) 사이의, 접착 층(1302)의 내부 영역(1306)으로부터의 휘발성 물질들은, 하나 또는 그 초과의 채널들(1310)을 통해 샤워헤드 조립체(1300)의 중심으로부터 아웃개싱될 수 있다. 채널들(1310) 중 적어도 하나의 채널은 샤워헤드 조립체(1300)의 외부 직경(1358) 상에 형성된 배출구(1316)에서 종결된다. 일 실시예에서, 채널들(1310) 중 적어도 하나의 채널은 접착 층(1302)의 평면을 정의하는 분리된 접착 세그먼트들(1304) 사이의 접착 층(1302)에 정의된다. 약 60도로 배열된 6개의 채널들(1310)이 도 13에 도시되지만, 채널들(1310)은 다른 기하형상, 밀도, 폭, 개수, 간격 또는 다른 형태를 가질 수 있다. 접착 층(1302), 채널들(1310), 및/또는 세그먼트들(1304)은 부가적으로, 전술한 이점들을 실현하기 위해, 정전 퍽에서 사용되는 접착 층에 대해 상기에서 논의된 방식들 중 임의의 방식으로 구성될 수 있다.
[0074] 채널(1310)은 또한, 접착 층(1302)을 약화시키기 위해, 접합 약화제를 위한 접착 층(1302)의 내부 영역으로의 경로를 제공한다. 접합 약화제는, 기판들(예를 들면, 샤워헤드(1352) 및 가스 분배 플레이트(1354))이 리퍼비시를 위해 보다 용이하게 분리될 수 있게 한다. 따라서, 채널들(1310)은, 종래의 샤워헤드 조립체들에서 모놀리식 접착 층들을 제거하기 위해 사용되는 종래의 방법론들에 비해, 샤워헤드(1352) 및 가스 분배 플레이트(1354)에 대한 손상의 상당한 감소와 함께, 샤워헤드 조립체(1300)의 보다 빠르고 보다 비용 효율적인 리퍼비시를 허용한다.
[0075] 도 15는 조립체(1500)의 분해된 평면 사시도이다. 조립체(1500)는 접착 층(1504)에 의해 고정되는 적어도 2개의 기판들(1502, 1506)을 포함한다. 조립체(1500)는 부가적으로, 조립체(1500)의 외부(1550)로 접착 층(1504)을 배기시키도록 구성된 적어도 하나의 채널(1510)을 포함한다. 채널(1510)은 접착 층(1504)으로부터 아웃개싱되는 휘발성 물질들이 기판들(1502, 1506) 사이로부터 빠져나오게 하는 경로를 제공한다.
[0076] 조립체(1500)는, 기판들(1502, 1506) 사이의 접착 층으로부터 아웃개싱되는 가스로 인한 박리의 위험성 및/또는 아웃개싱으로부터의 오염을 완화시키기 위해, 플라즈마 프로세싱 시스템 또는 다른 시스템에서, 초청정(ultraclean)(예를 들면, 클린룸) 환경에서, 진공 조건들 하에서 이용하도록 설계된 시스템 또는 컴포넌트일 수 있다. 조립체(1500)는 또한, 기판들(1502, 1506)의 차후 분리를 위해 접착 층(1504)의 화학적 약화가 요구될 수 있는 컴포넌트일 수 있다.
[0077] 조립체(1500)는 플라즈마 환경에 노출되는 조립체(1500)의 외부 표면(1550)의 적어도 일부를 갖는, 반도체 진공 프로세싱 챔버용 컴포넌트일 수 있다. 일 실시예에서, 조립체(1500)는 덮개 조립체이며, 이러한 덮개 조립체에서, 제 1 기판(1502)은 덮개의 제 1 부분이고, 제 2 기판(1506)은, 히터와 같은, 덮개의 제 2 부분이다. 다른 실시예에서, 조립체(1500)는 기판 지지 페디스털 조립체이고, 이러한 기판 지지 페디스털 조립체에서, 제 1 기판(1502)은 기판 지지 페디스털의 제 1 부분이고, 제 2 기판(1506)은, 히터와 같은, 기판 지지 페디스털의 제 2 부분이다. 다른 실시예에서, 조립체(1500)는 기판 지지부 또는 챔버 벽을 위한 라이너 조립체이며, 이러한 라이너 조립체에서, 제 1 기판(1502)은 라이너의 제 1 부분이고, 제 2 기판(1506)은 라이너의 제 2 부분이다. 또 다른 실시예에서, 조립체(1500)는, 커버 링, 증착 링, 포커스 링, 등과 같은 두-부분으로 된 링(two-part ring)일 수 있으며, 이러한 링에서, 제 1 기판(1502)은 링의 제 1 부분이고, 제 2 기판(1506)은 링의 제 2 부분이다. 또 다른 실시예에서, 조립체(1500)는 두-부분으로 된 실드(two-part shield)이며, 이러한 실드에서, 제 1 기판(1502)은 실드의 제 1 부분이며, 제 2 기판(1506)은 실드의 제 2 부분이다.
[0078] 접착 층(1504)은 도 3 내지 도 12에 대해 전술된 바와 같이 제조되고 구성될 수 있다. 접착 층(1504)을 통하여 형성되는 하나 또는 그 초과의 채널들(1510)은, 접착 층(1504)의 아웃개싱을 용이하게 하기 위해, 조립체(1500)의 외부(1550)에 적어도 하나의 배출구(1512)를 갖는다. 부가적으로, 접착 층(1504)을 통하여 형성되는 하나 또는 그 초과의 채널들(1510)은, 접합된 기판들(1502, 1506)을 분리하기 위해 접착 층(1504)의 내부 영역(1514)에 접합 약화제를 도입시키는데 이용될 수 있다.
[0079] 접착 층(1504)을 통하여 형성되는 채널(1510)은 부가적으로, 도 16에 도시된 바와 같이, 기판들(1502, 1506) 중 적어도 하나에 형성되는 부분(1602)을 포함할 수 있다. 기판들(1502, 1506) 중 적어도 하나에서의 채널(1510)의 부분(1602)의 형성은 실질적으로, 접착 층(1504)에서 유도되는 응력들, 세그먼트들(1508)의 위치결정 오차(mis-positioning)에 기인하여 또는 다른 이유들로, 채널(1510)의 경계를 짓는(bounding) 접착 층(1504)의 측벽들(1606)이 가상 선(1604)에 의해 지시된 바와 같이 부풀어오르는(bulge) 경우에, 채널(1510)이 폐쇄되지 않게 되도록 보장한다.
[0080] 도 17은 조립체(1700)의 분해된 평면 사시도이다. 조립체(1700)는 접착 층(1704)에 의해 고정되는 적어도 2개의 기판들(1702, 1706)을 포함한다. 조립체(1700)는 또한, 기판들(1702, 1706) 중 적어도 하나에 형성되는 적어도 하나의 채널(1710)을 포함한다. 채널(1710)은 2개의 기판들(1702, 1706)을 고정시키는 접착 층(1704)을 조립체(1700)의 외부(1750)로 배기시키도록 구성된다. 채널(1710)의 적어도 하나의 측면은 접착 층(1704)의 경계를 짓는다(bound). 채널(1710)은 접착 층(1704)으로부터 아웃개싱되는 휘발성 물질들이 기판들(1702, 1706) 사이로부터 빠져나오게 하는 경로를 제공한다. 조립체(1700)는, 조립체(1500)에 대해 전술된 바와 같은 시스템 또는 컴포넌트일 수 있다.
[0081] 접착 층(1704)은 도 3 내지 도 16에 대해 전술된 바와 같이 제조되고 구성될 수 있으며, 선택적으로, 접착 층(1704)에 형성되는 배기 채널들(즉, 도 17에는 도시되지 않은 채널들(310, 510, 610, 710, 810, 910, 1010, 1210, 1310, 1510))을 포함할 수 있다. 기판들(1702, 1706) 중 적어도 하나에 형성되는 하나 또는 그 초과의 채널들(1710)은 적어도 한 측면에서 접착 층(1704)에 의해 경계가 지어지며, 그리고 접착 층(1704)의 아웃개싱을 용이하게 하기 위해, 조립체(1700)의 외부(1750)에 적어도 하나의 배출구(1712)를 갖는다. 부가적으로, 채널들(1710)은 접합된 기판들(1702, 1706)을 분리하기 위해 접착 층(1704)의 내부 영역(1714)에 접합 약화제를 도입하기 위해 이용될 수 있다.
[0082] 도 18은 조립체를 제조하기 위한 방법(1800)의 블록도이다. 조립체는, 도 3 내지 도 17에 대해 전술된 바와 같이, 접착 층에 의해 고정되는 적어도 2개의 기판들을 포함할 수 있다. 방법(1800)은 일반적으로, 제 1 기판상에 접착 층을 적용하는 단계를 포함한다. 방법(1800)은 2개의 기판들을 함께 부착하기 위해 접착 층 상에 제 2 기판을 배치하는 단계를 포함한다. 접착 층은, 기판들 사이에서 조립체의 외부로 측방향으로 연장하는 채널의 적어도 하나의 측면을 갖는다. 방법(1800)은 기판들 및 접착 층을 접합 절차를 받게 하고, 기판들 사이의 접착 층으로부터의 휘발성 물질들을 채널을 통하여 아웃개싱하는 단계를 포함한다.
[0083] 일 실시예에서, 방법(1800)은, 단계(1802)에서, 챔버 컴포넌트와 같은 조립체를 형성하도록 조립될 2개의 기판들의 교합 표면들을 세정함으로써, 시작된다. 세정은, 용제, 탈이온 수, 또는 다른 적합한 세정제를 이용하여 교합 표면들을 와이핑함으로써 달성될 수 있다. 2개의 기판들의 교합 표면들은 선택적으로 조면화될(roughened) 수 있다.
[0084] 단계(1804)에서, 교합 표면들 중 적어도 하나에 접착 층이 적용된다. 접착 층은, (놓일(laid down) 수 있는) 예비성형된 접착 시트, 또는 유체(예를 들면, 분배되거나, 스크린 인쇄되거나, 마스킹되거나, 또는 희망 패턴으로 다르게(otherwise) 적용될 수 있는 페이스트)의 형태일 수 있다. 일 실시예에서, 접착 층은 기판의 교합 표면들 중 적어도 하나에 고정되는 복수의 프리컷 형상들(precut shapes)을 포함한다. 접착 층은, 기포들을 실질적으로 제거하고 그리고 접착 층이 교합 표면에 대해 실질적으로 편평하도록 보장하기 위해, 스퀴징될 수 있다. 접착 층은, 챔버 컴포넌트의 외부로 개방되는 하나 또는 그 초과의 채널들의 측면을 정의하는 방식으로, 교합 표면들 중 적어도 하나에 적용된다. 채널들은, 접착 층으로부터 아웃개싱되는 휘발성 물질들이 기판들 사이로부터 빠져나오게 하고 그리고/또는, 바람직한 경우, 기판들을 차후 분리하기 위한 탈접합 동안에 접착 층의 내부 영역으로의 접합 약화제의 도입을 허용하도록 구성된다.
[0085] 단계(1806)에서, 접착 층 상에 배치된 임의의 릴리즈 라이너가 제거되고, 다른 기판이 접착 층 상에 정확하게 정렬되고 배치됨으로써, 2개의 기판들을 함께 고정한다.
[0086] 단계(1808)에서, 기판들 및 접착 층은 사용되는 접착제의 유형에 적합한 접합 절차를 받는다. 조립체에서 이용되는 예시적인 아크릴-계 접착 층에 대해, 접합 절차는 미리 정해진 시간 기간동안 오토클레이브(autoclave)에서 베이킹하는 것을 포함할 수 있다. 접합 절차는 접착 층으로부터의 휘발성 물질들의 아웃개싱을 향상시키기 위해, 진공하에서 수행될 수 있다. 접착 층의 경계를 짓는(bounding) 채널들은, 접착 층을 구성하는 접착 재료의 보다 빠르고 보다 충분한 경화를 허용하며, 더불어, 접착 층으로부터 아웃개싱되는 휘발성 물질들이 기판들 사이로부터 빠져나올 수 있게 한다.
[0087] 단계(1810)에서, 접합된 조립체는 세정되고, 테스팅되며, 그리고 수송(shipment) 준비가 된다.
[0088] 도 19는 조립체를 리퍼비싱하기 위한 방법(1900)의 블록도이다. 도 3 내지 도 17에 대해 전술된 조립체와 같은 조립체는, 접착 층에 의해 고정되는 적어도 2개의 기판들을 포함할 수 있다. 접착 층의 적어도 하나의 측면은, 기판들 사이에서 조립체의 외부로 측방향으로 연장하는 채널의 경계를 짓는다. 방법(1900)은 일반적으로, 채널을 통해 접착 층의 내부 영역에 접합 약화제를 도입하는 단계, 기판들을 분리하는 단계, 제 1 기판을 리퍼비싱하는 단계, 및 리퍼비싱된 제 1 기판을 이용하여, 리퍼비싱된 조립체를 형성하는 단계를 포함한다.
[0089] 단계(1902)에서, 접착 층에 의해 형성되는 접합은, 접착 층에 의해 경계가 지어지는 적어도 하나의 측면을 갖는 채널을 통해 접착 층의 내부 영역에 접합 약화제를 도입함으로써, 약화된다. 채널은, 조립체의 외부로부터 접착 층의 내부 영역으로 연장한다. 접합 약화제는, 접착 층을 구성하는 특정 접착 재료의 접합들을 약화시키기에 적합한 용제 또는 다른 재료일 수 있다. 접착 층의 내부 영역에 접합 약화제를 도입하는 것은, 채널을 통해 내부 영역으로 유동하는 접합 약화제에 의해 달성될 수 있다. 채널은 접착 층에 의해 경계가 지어지는 적어도 하나의 측면을 갖기 때문에, 접합 약화제는 접착 층의 넓은 영역에 걸쳐서 접촉해 있다. 부가적으로, 기판들은 접합 약화제에 의한 접착 층의 화학적 부식(chemical attack)을 강화시키기 위해 가열될 수 있다.
[0090] 단계(1904)에서, 기판들이 분리된다. 기판들을 분리하는 것은 선택적으로, 기판들을 떨어뜨려 들어 올리는(prying apart) 것을 포함할 수 있다.
[0091] 단계(1906)에서, 기판들 중 적어도 하나는 재표면처리된다(resurfaced). 예를 들면, 플라즈마 환경에 대한 노출에 의해 구멍이 뚫리는(pitted) 표면은, 실질적으로 구멍이 뚫리지 않은 표면을 남기기 위해, 표면의 일부를 제거할 수 있다. 표면의 일부는, 기계가공, 그라인딩, 비드 블래스팅, 연마 블래스팅, 화학적 기계적 폴리싱, 랩핑(lapping), 또는 다른 적합한 기술에 의해 제거될 수 있다.
[0092] 재표면처리되는 기판이 세라믹 정전 퍽인 경우, 재표면처리(resurfacing) 이후에 표면 상에 세라믹 재료의 새로운 층이 배치될 수 있다. 세라믹 재료의 새로운 층은, 기판에 스프레이 증착되거나 또는 그렇지 않으면 접합될 수 있다. 기판 상에 증착되는 세라믹 재료의 새로운 층은 그 후, 메사(mesa)들, 표면 가스 분배 채널들 등과 같은 표면 피쳐들을 부가하도록 작업된다(worked).
[0093] 재표면처리되는 기판이 가스 분배 플레이트인 경우, 재표면처리는 실질적으로, 플라즈마 환경에 노출된 표면을 새로운 가스 분배 플레이트의 표면 거칠기와 동일한 표면 거칠기로 복원시킨다. 표면의 복원은 재료 제거 및 폴리싱 프로세스들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 표면은 약 20 Ra 또는 그 미만의 표면 거칠기로 폴리싱될 수 있다.
[0094] 다른 실시예들에서, 분리된 기판들 중 하나를 재표면처리하는 대신, 하나의 기판이 새로운 또는 상이한 기판으로 대체될 수 있다.
[0095] 단계(1908)에서, 재표면처리된(또는 교체) 기판은 세정되고 제 2 기판과 결합하도록 준비된다. 제 2 기판은, 재표면처리된 기판이 단계(1902)에서 이전에 접합되었던 기판과 같은 재생 기판(reclaimed substrate)일 수 있거나, 또는 새로운 기판일 수 있다. 2개의 기판들의 교합 표면들을 세정하는 것은, 용제, 탈이온수, 또는 다른 적합한 세정제를 이용하여 교합 표면들을 와이핑함으로써 달성될 수 있다. 2개의 기판들의 교합 표면들은 선택적으로, 결합 이전에 조면화될 수 있다.
[0096] 단계(1910)에서, 재표면처리된 기판은 접착 층에 의해 제 2 기판에 결합되었다. 기판 결합 기술은 전술된 방법(1800) 또는 다른 적합한 결합 기술일 수 있다.
[0097] 요약하면, 기판들을 접합하기 위한 방법 및 이 방법에 의해 제조되는 조립체들과 더불어, 상기 조립체들을 리퍼비싱하기 위한 개선된 방법들이 개시되었다. 조립체들은 2개의 기판들을 결합시키기 위해 사용되는 접착제에 의해 경계가 지어지는 적어도 하나의 채널을 갖는 접착 층을 이용한다. 접착제 내의 채널은 조립체들의 제조, 성능 및 리퍼비시를 개선한다. 채널은, 조립체의 경화 또는 이용 동안, 휘발성 가스들이 접착 층으로부터 아웃개싱되고 그리고 기판들 사이로부터 빠져나오는 배기 경로를 제공한다. 유리하게, 배기 경로는 접착 층의 보다 우수한 경화를 향상시키고, 온도 프로파일 제어를 개선하며, 강화된 평탄도 제어를 위해 조립체 내의 응력 관리를 허용하며, 그리고 기판들의 보다 효율적이며 덜 파괴적인 탈접합/분리를 허용한다. 여기서 설명되는 본 발명은, 특히, 정전 척 조립체들 및 샤워헤드 조립체들과 같은 반도체 진공 프로세싱 챔버 컴포넌트들(즉, 조립체들)에 특히 유용하다. 그러나, 본 발명은 또한, 둘 또는 그 초과의 기판들을 고정시키는 접착 층을 배기하는 능력이 바람직한 다른 적용예들에 대해서도 유용하다.
[0098] 전술한 내용은 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 기본 범위로부터 벗어나지 않고 본 발명의 다른 그리고 추가의 실시예들이 안출될 수 있으며, 본 발명의 범위는 하기의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 조립체로서:
    제 1 기판;
    제 2 기판;
    상기 제 1 및 제 2 기판들을 고정시키는 접착 층; 및
    상기 접착 층에 의해 경계가 지어지는(bounded) 적어도 하나의 측면(side)을 가지며 그리고 상기 조립체의 외부로 노출되는 배출구(outlet)를 가지는 채널을 포함하는
    조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착 층은:
    복수의 세그먼트들을 포함하는
    조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 세그먼트들은:
    상이한 접착 재료들로 제조되는 적어도 2개의 세그먼트들을 포함하는
    조립체.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 세그먼트들은:
    제 2 세그먼트를 구성하는 제 2 접착 재료와 상이한 열 전도율 계수(coefficient of thermal conductivity)를 갖는 제 1 접착 재료로 구성되는 제 1 세그먼트를 포함하는
    조립체.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 세그먼트들은:
    제 2 세그먼트를 구성하는 제 2 접착 재료와 상이한 강도를 갖는 제 1 접착 재료로 구성되는 제 1 세그먼트를 포함하는
    조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착 층은 약 0.3 W/mK 초과의 열 전도율을 갖는
    조립체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판은 정전 퍽 또는 가스 분배 플레이트인
    조립체.
  8. 조립체 제조 방법으로서:
    제 1 기판상에 접착 층을 적용하는(applying) 단계;
    상기 접착 층상에 제 2 기판을 배치함으로써, 2개의 기판들을 함께 고정하는 단계 ― 상기 접착 층은, 상기 기판들 사이에서 상기 조립체의 외부로 측방향으로(laterally) 연장하는 채널의 적어도 하나의 측면의 경계를 지음(bounding) ―; 및
    상기 기판들 및 상기 접착 층을 접합 절차(bonding procedure)를 받게 하고 그리고 상기 접착 층으로부터의 휘발성 물질들(volatiles)의 아웃개싱(outgassing)이 상기 기판들 사이로부터 상기 채널을 통해 빠져나갈 수 있게 하는 단계를 포함하는
    조립체 제조 방법.
  9. 접착 층에 의해 함께 결합되는 2개의 기판들을 갖는 조립체를 리퍼비싱하는(refurbishing) 방법으로서,
    ― 상기 접착 층의 적어도 하나의 측면이, 상기 기판들 사이에서 상기 조립체의 외부로 측방향으로 연장하는 채널의 경계를 지음(bound) ―,
    상기 방법은:
    상기 채널을 통해 상기 접착 층의 내부 영역에 접합 약화제(bond weakening agent)를 도입하는 단계;
    상기 기판들을 분리하는 단계;
    제 1 기판을 리퍼비싱하는 단계; 및
    리퍼비싱된 상기 제 1 기판을 이용하여, 리퍼비싱된 조립체를 형성하는 단계;를 포함하는
    접착 층에 의해 함께 결합되는 2개의 기판들을 갖는 조립체를 리퍼비싱하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 리퍼비싱된 조립체를 형성하는 단계는, 리퍼비싱된 제 2 기판 또는 새로운 제 2 기판 중 하나에 상기 리퍼비싱된 제 1 기판을 결합시키는 단계를 더 포함하는
    접착 층에 의해 함께 결합되는 2개의 기판들을 갖는 조립체를 리퍼비싱하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 리퍼비싱된 조립체를 형성하는 단계는, 리퍼비싱된 제 2 기판 또는 새로운 제 2 기판 중 하나에 상기 리퍼비싱된 제 1 기판을 결합시키는 새로운 접착 층이, 상기 접착 층에 의해 경계가 지어지는 하나의 측면을 갖고 그리고 상기 기판들 사이에서 상기 리퍼비싱된 조립체의 외부로 연장하는 채널을 통해 배기될 수 있게 하는 단계를 더 포함하는
    접착 층에 의해 함께 결합되는 2개의 기판들을 갖는 조립체를 리퍼비싱하는 방법.
  12. 정전 척 조립체로서:
    정전 퍽;
    온도 제어되는 베이스(temperature controlled base);
    상기 정전 퍽 및 상기 온도 제어되는 베이스를 고정시키는 접착 층; 및
    상기 접착 층에 의해 경계가 지어지는 적어도 하나의 측면을 가지며 그리고 상기 조립체의 외부로 노출되는 배출구를 가지는 채널;을 포함하는
    정전 척 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 채널은 상기 접착 층을 형성하는 복수의 세그먼트들 사이에 정의되는
    정전 척 조립체.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 접착 층에 외접하는(circumscribing) 시일 링(seal ring)을 더 포함하는
    정전 척 조립체.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 접착 층은 약 0.3 W/mK 초과의 열 전도율을 갖는
    정전 척 조립체.
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