KR20180046898A - 콘택들을 갖는 응력 균형 정전 기판 캐리어 - Google Patents

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가우탐 피샤로디
세샤드리 라마스와미
스리니바스 디. 네마니
종 챵 후아
더글라스 에이. 부크버거 주니어
니란잔 쿠마르
엘리 와이. 이에
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

열 응력에 대해 균형이 맞춰진 콘택들을 갖는 기판 캐리어가 설명된다. 일례에서, 워크피스 캐리어는 처리를 위해 운반될 워크피스를 지지하도록 구성된 강성 기판; 기판 위의 제1 유전체 층; 운반될 워크피스를 정전기적으로 유지하기 위한, 제1 유전체 층 위의 정전 전도체 기판; 워크피스를 전극으로부터 전기적으로 고립시키기 위한, 전극 위의 제2 유전체 층; 및 제1 및 제2 유전체 층에 의해 기판에 인가된는 열 응력에 대항하기 위한, 기판 아래의 제3 유전체 층을 갖는다.

Description

콘택들을 갖는 응력 균형 정전 기판 캐리어{STRESS BALANCED ELECTROSTATIC SUBSTRATE CARRIER WITH CONTACTS}
본 명세서는 챔버 내에서의 기판 캐리어를 이용하는 반도체 및 미소기계 기판 처리의 분야에 관한 것이고, 구체적으로는 온도 변화들에 대한 균형 응력(balanced stress against temperature changes)을 갖는 캐리어에 관한 것이다.
반도체 칩들의 제조에서, 실리콘 웨이퍼 또는 다른 기판과 같은 워크피스는 상이한 처리 챔버들 내에서의 여러 상이한 프로세스들에 노출된다. 챔버들은 웨이퍼를 다수의 상이한 화학적 및 물리적 프로세스에 노출시킬 수 있고, 그에 의해 극미한 집적 회로들 및 미소기계 구조물들이 기판 상에 생성된다. 집적 회로를 구성하는 재료들의 층들은 화학적 기상 증착(CVD), 물리적 기상 증착(PVD), 에피택셜 성장, 및 그와 유사한 것을 포함하는 프로세스들에 의해 생성된다. 재료 층들 중 일부는 포토레지스트 마스크들, 및 습식 또는 건식 에칭 기술들을 이용하여 패터닝된다.
이러한 프로세스들에서 이용되는 처리 챔버들은 전형적으로 처리 동안 기판을 지지하기 위한 기판 지지체, 페디스털, 또는 척을 포함한다. 일부 프로세스들에서, 페디스털은 기판의 온도를 제어하기 위해, 그리고 일부 경우들에서는 프로세스 내에서 이용될 수 있는 상승된 온도들을 제공하기 위해 내장된 가열기를 포함할 수 있다. 정전 척(ESC)은 정전기를 이용하여 척 상에 웨이퍼를 유지하는 전기장을 발생시키기 위해 하나 이상의 내장된 전도성 전극들을 갖는다.
모바일 디바이스들을 위한 시장이 증가함에 따라, 전자 칩 패키지들은 점점 더 조밀해지고 있다. 더 많은 칩들이 단일 패키지 내에 하우징되고 있고, 패키지들은 더 작아지고 있다. 이는 부분적으로는 다이, 또는 그 위에 다이가 형성되는 웨이퍼를 박형화(thinning)함으로써 달성된다. 반도체 다이의 두께의 대부분은 전자 회로가 아니라 웨이퍼이며, 따라서 웨이퍼의 박형화는 다이의 크기를 상당히 감소시킬 수 있다. 그러나, 매우 얇은 웨이퍼는 쉽게 구부러지거나 부러질 수 있고, 이는 전자 회로를 위험하게 한다. 때때로, 웨이퍼들은 박형화, 및 리소그래피, 세정, 어닐링, CVD, PVD, 도금, CMP 및 잠재적인 웨이퍼 레벨 테스트와 같은 프로세스들을 통한 박형화-후 처리(post-thinning processing) 전에, 접착제를 이용하여 임시 캐리어에 부착된다. 나중에, 웨이퍼는 캐리어로부터 본딩해제되거나 분리된다.
열 응력에 대해 균형이 맞춰진, 콘택들을 갖는 기판 캐리어가 설명된다. 일례에서, 워크피스 캐리어는 처리를 위해 운반될 워크피스를 지지하도록 구성된 강성 기판(rigid substrate); 기판 위의 제1 유전체 층; 운반될 워크피스를 정전기적으로 유지하기 위한, 제1 유전체 층 위의 정전 전도성 전극; 워크피스를 전극으로부터 전기적으로 고립시키기 위한, 전극 위의 제2 유전체 층; 및 제1 및 제2 유전체 층에 의해 기판에 인가되는 열 응력(thermal stress)에 대항(counter)하기 위한, 기판 아래의 제3 유전체 층을 갖는다.
본 발명의 실시예들은 첨부 도면들 중의 도면들에서 제한이 아닌 예시로서 도시된다.
도 1은 실시예에 따라 워크피스를 유지하기 위한 캐리어의 분해 등축도이다.
도 2는 실시예에 따라 워크피스를 유지하기 위한 조립된 캐리어의 부분 측단면도이다.
도 3은 실시예에 따른 대안적인 조립된 워크피스 캐리어의 부분 측단면도이다.
도 4는 실시예에 따라 도 3의 워크피스 캐리어의 일부분 내에 장착되는 전기적 콘택의 측단면도이다.
도 5는 실시예에 따라 내부에 놓인 슬리브를 갖는, 웨이퍼 내의 홀을 보여주는 워크피스 캐리어의 저부 평면도이다.
도 6은 실시예에 따른 캐리어 전력 공급부로부터의 전력의 시간에 따른 전류의 그래프이다.
도 7은 실시예에 따라 워크피스 캐리어를 유지하는 조립된 정전 척의 등축도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 척 조립체를 포함하는 플라즈마 에칭 시스템의 개략도이다.
본 명세서에 설명되는 바와 같이, 워크피스 캐리어는 기판으로서의 통상의 실리콘 웨이퍼 또는 유사한 다른 강성 재료, 및 웨이퍼에 본딩되는 폴리이미드 또는 다른 유전체 기반 ESC(Electrostatic Chuck)를 이용하여 제조될 수 있다. 실리콘 웨이퍼 기판은 캐리어에게 평판도, 전체 두께 변동, 기계적 강도(mechanical stiffness), 및 열 전도율을 포함하는 표준 웨이퍼의 특성을 제공한다. 다른 유리 및 세라믹 기판들을 이용하여 유사한 결과들이 획득될 수 있다. 실리콘 웨이퍼는 캐리어에 전기적으로 척킹될 수 있다. 척킹된 조립체 또는 워크피스, 및 캐리어는 표준 도구들을 이용하여 핸들링되고 처리될 수 있다. 이러한 구성은 또한 쌍을 이룬 워크피스 캐리어 및 프로세스 웨이퍼가 연장된 보유 시간(extended retention time)을 갖는 것을 허용한다. 프로세스 웨이퍼는 프로세스 웨이퍼가 캐리어로부터 분리될 필요가 있게 되는 시간까지 워크피스 캐리어에 의해 보유된다.
처리의 종료 시에, 박형화된 웨이퍼는 정전기적으로, 또는 가스, 공기 또는 리프트 핀들 또는 소정의 조합에 의해 쉽게 분리된다. 웨이퍼를 접착제로 본딩하고 본딩해제하는 것은 어려울 수 있지만, ESC 접근법에서는, 웨이퍼가 쉽게 캐리어에 부착되고 캐리어로부터 제거된다. 추가로, 실리콘 기판을 갖는 ESC는 전형적인 반도체 처리 도구 내에서 처리될 수 있다. 캐리어 및 박형화된 웨이퍼는 통상적인 웨이퍼의 치수와 유사한 치수를 갖고, 처리를 위해 표준 웨이퍼 캐리어 상에 조립될 수 있다.
폴리이미드 ESC는 폴리이미드 또는 유전체로 이루어진 2개의 얇은 시트에 의해 캡슐화된 얇은 전도성 전극으로 형성되는, 모노폴라, 바이폴라, 또는 임의의 다른 전극 패턴을 포함한다. 이는 캐리어의 ESC가 폴리이미드 막들의 확립된 절연 속성들로 인해 매우 높은 전압들을 지속하는 것을 허용한다.
최상부 ESC 스택과 동일하지는 않지만 실질적으로 유사한 구성을 갖는 제2 더미(dummy) ESC가 캐리어의 실리콘 웨이퍼 기판의 후면에 본딩될 수 있다. 이는 더 높은 온도에서의 본딩을 허용한다. 또한, 추가의 더미 ESC는 캐리어의 동작 온도 범위를 증가시킨다. 이러한 증가는 상부 및 하부 폴리이미드 스택이 폴리이미드와 실리콘 사이의 임의의 CTE(Coefficient of Thermal Expansion) 불일치의 균형을 맞추는 것에 적어도 부분적으로 기인한다. CTE 불일치는 다르게는 실리콘 웨이퍼 기판에 대한 폴리이미드의 기계적 응력, 뒤틀림, 및 구부러짐을 야기할 수 있다.
캐리어의 폴리이미드 ESC는 콘택들을 통해 충전 및 방전되는 전극들을 이용한다. 전극들을 위한 콘택들은 전도성 몰리브데넘 또는 티타늄과 같은 전도성 금속을 이용하여, 전극들과 직접 접촉하며 절연 쉘 내부에 유지되는 버튼으로서 제조될 수 있다. 몰리브데넘은 구리 및 다른 재료에 비해 더 양호한 화학적 저항을 제공하지만, 임의의 다른 전도성 재료가 콘택 버튼들을 위해 또는 전극들을 위해 이용될 수 있다. 쉘은 버튼들을 벌크 실리콘 웨이퍼 기판으로부터 고립시킨다. 이러한 고립은 반도체 실리콘, 심지어는 전도성 기판 재료가 전극 콘택 버튼들에 영향을 주지 않고서 사용되는 것을 허용한다.
기판 실리콘 웨이퍼는 폴리이미드 층들이 부착되기 전에 준비될 수 있다. 실리콘 웨이퍼들을 처리하기 위한 다수의 기술이 확립되어 있으며, 이들 중 임의의 것이 이용될 수 있다. 웨이퍼는 콘택 홀들 및 가스 홀들을 위해 레이저 드릴링될 수 있다. 홀들은 웨이퍼의 최상부와 최하부의 평평한 표면 사이에서, 원통형 또는 소정의 다른 형상인 측벽들을 가질 것이다. 실리콘은 약간의 전기 전도성을 가지므로, 홀들의 측벽들은 여러 상이한 방식들 중 임의의 것으로 절연체로 커버될 수 있다. 절연체의 퇴적 방법 및 두께는 상이한 용도들에 맞게 조절될 수 있다. 예로서, 절연성 산화물 층들(예를 들어, SiO2)이 퇴적될 수 있다.
도 1은 박형화된 웨이퍼와 같은 워크피스를 유지하는 데에 이용하기에 적합한 캐리어의 등축 분해도(isometric exploded diagram)이다. 박형화된 웨이퍼는 실리콘, 유리, 실리카, 알루미나, 갈륨 비소, 리튬 니오베이트, 인듐 포스파이드, 또는 다양한 다른 재료들 중 임의의 것으로 이루어질 수 있다. 캐리어는 표준 웨이퍼 기판(102)에 기반을 둔다. 실시예들에서, 기판은 운반될 워크피스의 CTE와 유사하거나 동일한 CTE를 갖는 웨이퍼로 이루어진다. 기판은 또한 동일한 재료일 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 예들에서, 워크피스는 박형화된 또는 표준 두께의 실리콘 웨이퍼이고, 기판은 표준 실리콘 웨이퍼이지만, 반드시 그러한 것은 아니다. 워크피스 및 기판은 수행될 프로세스들, 및 워크피스 상에 형성될 디바이스들에 따라, 다른 재료들로 형성될 수 있다. 박형화된 실리콘 웨이퍼에 대해, 실리콘 웨이퍼 기판(102)이 특히 적합하지만, 다른 재료들이 대신하여 이용될 수 있다. 캐리어는 둥근 것으로서 도시되고, 200mm 또는 300mm의 직경 및 0.75 또는 1mm 두께일 수 있지만, 다른 형상들 및 크기들이 대안적으로 이용될 수 있다.
폴리이미드 시트(106)는 적절한 형상으로, 이 경우에서는 200mm 원으로 절단되고, 접착제(104)로 웨이퍼 기판(102)에 부착된다. 전극(108)은 폴리이미드 시트에 부착되고, 제2 최상부 폴리이미드 시트(112)는 다른 접착제 층(110)으로 전극(108) 위에 부착된다. 폴리이미드 시트들은 유전체이며, 전극을 위한 고립체들의 역할을 한다. 그러므로, 고립된 전극은 최상부 시트의 최상부 위에서 워크피스(도시되지 않음)를 파지하기 위한 정전기력을 발생시키기 위해 이용되는 전하를 저장할 수 있다. 여기에서는 폴리이미드가 언급되지만, 다른 유형의 폴리머를 포함하는 다양한 다른 유전체 재료 중의 임의의 것이 이용될 수 있다.
폴리머 또는 유전체 코팅은 라미네이트되거나, 스핀-온되거나, 다른 기술들을 이용하여 퇴적될 수 있다. 코팅은 단층 또는 다층 유전체 스택일 수 있다. 예를 들어, 유전체 스택은 폴리머 막과 비교하여 다른 유전 상수 또는 다른 속성들을 갖는 재료의 층을 가질 수 있다. 본 예에서, 라미네이트된 폴리머 구성이 도시된다. 라미네이트의 층들은 접착제들로 조립된다.
전극은 동심 전극으로서 보여진다. 전극은 구리와 같은 전도성 재료의 외측 고리(120), 동일한 전도성 재료의 내측 고리(124), 및 2개의 고리 사이의 얇은 링으로서 보여진 유전체 경계(122)를 갖는다. 대량의 전하를 저장하기 위해, 각각의 고리의 표면적은 웨이퍼 기판에 비해 크다. 전형적으로, 외측 고리는 내측 고리와는 반대되는 전하를 가질 것이다. 이것은 워크피스에 대한 파지력(grip)을 증가시킨다. 동심 전극들이 예로서 제공되지만, 박형화된 워크피스를 파지하는 데에 적합한 임의의 다른 전극 구성이 이용될 수 있다. 전극은 예를 들어 전기도금, 스크린 인쇄, 스퍼터링 퇴적, 포일 라미네이션(foil lamination), 또는 다른 방식들에 의해 폴리이미드 시트들에 독립하여 형성될 수 있고, 시트들에 적용될 수 있다. 전극은 폴리이미드 시트들 사이에 개재되는 것에 의해 제자리에 유지된다. 대안적으로, 전극은 시트가 웨이퍼에 부착되기 전에 또는 시트가 웨이퍼에 부착된 후에, 스핀 코팅, 전기도금, 또는 소정의 다른 기술에 의해 베이스 폴리이미드 시트(106)에 적용될 수 있다.
선택적으로, 추가의 폴리이미드 층(116)은 다른 접착제 층으로 기판 웨이퍼(102)의 최하부에 본딩된다. 이러한 제3 층은 기판 웨이퍼의 최하부를 전기적으로 절연시킨다. 많은 사용 시나리오에서, 캐리어의 최하부는 정전 또는 진공 척 내에 유지될 것이다. 최하부면은 척의 파지력을 최적화하도록 선택될 수 있다. 상이한 응용들에 맞도록 상이한 최하부면 트리트먼트들이 이용될 수 있다. 표면을 트리트먼트하고 표면들 사이의 접착력을 증가시키기 위해, 기계적 조면화(mechanical roughening), 플라즈마 트리트먼트, 반응성 가스 트리트먼트, 또는 소정의 다른 프로세스들이 이용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 각각의 층은 표면 전반에 분산된 다수의 홀(118)을 갖는다. 이러한 홀들은 개수 및 위치에 있어서의 예시이다. 홀들의 특정한 개수 및 배열은 여러 상이한 프로세스 응용들 중 임의의 것에 맞도록 적응될 수 있다. 이러한 홀들은 트렌치들, 슬릿들, 공동들, 또는 다른 구조들과 조합되거나 그러한 것들로 교체될 수 있다. 가스가 최종 완성된 조립체를 통과하기 위한 통로를 제공하기 위해, 이러한 홀들은 층들 각각을 통해 정렬된다. 이러한 홀들은 진공 홀들, 냉각 가스 홀들, 리프트 핀 홀들, 또는 임의의 다른 목적을 위한 홀들일 수 있다. 상이한 목적들을 위해 상이한 홀들이 이용될 수 있다.
캐리어 웨이퍼 조립체가 진공 척 상에 배치되고 워크피스가 캐리어 조립체 위에 배치되는 경우, 진공 척으로부터의 흡입이 진공 홀들을 통과하는 것이 허용될 수 있고, 그에 의해 워크피스 및 캐리어 웨이퍼는 진공 척에 의해 제자리에 유지될 수 있다. 웨이퍼 캐리어 및 웨이퍼가 열 처리를 위한 챔버 내에 배치되는 경우, 냉각 가스가 가스 홀들을 통해 펌핑되어, 워크피스로부터 캐리어로의 열 전도를 촉진할 수 있다. 다음으로, 캐리어로부터의 열은 추가의 냉각 가스를 이용하여, 또는 다른 방식으로 베이스 척에 전도될 수 있다.
세라믹 또는 다른 다공성 재료로 이루어진 다공성 플러그 또는 엔지니어링된 플러그(119)는, 의도된 가스는 커버를 통과할 수 있지만 액체들 및 고체들은 제한되거나 차단되도록 가스 홀들을 커버하기 위해 이용될 수 있다. 단일 플러그가 예로서 도시되지만, 구체적인 구현에 따라, 유사한 플러그가 홀들 중 일부 또는 전부에 적용될 수 있다. 플러그의 최상부는 최상부 유전체 층의 표면 위에 캐리어를 정지(suspend)시키기 위한 포스트로서 이용될 수 있다. 플러그의 최상부의 두께는 구체적인 구현에 맞도록 적응될 수 있다. 대안적으로, 플러그는 홀 내에 완전하게 들어맞고 유전체 층의 최상부 위로 연장되지 않도록 구성될 수 있다.
리프트 핀들은 워크피스를 캐리어로부터 밀어내고 정전 파지(electrostatic grip)를 해제하기 위해 워크피스 캐리어 내의 홀들을 통해 밀어올려질 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 홀들은 실리콘의 내벽들 상에서 산화물(예를 들어, SiO2)과 같은 절연성 재료로 라이닝될 수 있다.
도 2는 본 명세서에서 설명된 것과 같은 조립된 워크피스 캐리어의 부분 측단면도이다. 기판 웨이퍼(102)는 각각의 접착제 층들(104, 110)로 서로에 그리고 기판에 부착된 제1 폴리이미드 층(106) 및 제2 폴리이미드 층(112)과 함께 중심에 위치된다. 전극(108)은 제1 폴리이미드 층에 적용된다. 따라서, 전극과 워크피스 사이에는 폴리이미드(112)와 접착제 층(110)이 존재한다. 대안적으로, 전극(108)은 최상부 폴리이미드 시트(112)의 최하부면에 적용될 수 있다. 전극은 하부 폴리이미드 시트(106)에 부착되는 것과 동일한 방식으로 부착될 수 있다. 기판 웨이퍼(102)의 최하부측은 또한 임의의 원하는 유형의 접착제(114)에 의해서 최하부 고립 층(116)에 부착된다. 이러한 도면에서의 다른 피쳐들을 가리지 않도록, 진공 홀들(118)은 도시되지 않는다.
도시된 바와 같이, 웨이퍼(102)는 최상부 폴리이미드 시트들(106, 112)과 최하부 폴리이미드 시트(116) 사이에 개재된다. 웨이퍼의 임의의 이동이 폴리이미드에 응력을 인가하도록, 폴리이미드 시트들은 접착제로, 또는 임의의 다른 적절한 방식으로 웨이퍼에 고정된다. 박형화된 실리콘 웨이퍼 워크피스의 예에서, 캐리어의 웨이퍼 기판은 박형화된 실리콘 웨이퍼 워크피스의 CTE와 유사한 약 2.6×10-6/degree K의 CTE를 갖는 실리콘, 유리, 세라믹, 또는 다른 유사한 재료로 형성된다. 구리 전극은 약 17이고, 폴리이미드는 15-50×10-6/degree K의 범위이다. 결과적으로, 조립체의 온도가 변화할 때, e-척(e-chuck) 및 폴리이미드 층들은 웨이퍼와는 다른 속도로 팽창할 것이고, 전체 워크피스 캐리어는 휘거나, 뒤틀리거나, 구부러지는 경향이 있을 것이다. 그러나, 최하부 폴리이미드 층(116)은 최상부 e-척 층들의 힘에 대항할 것이다. 최하부 폴리이미드의 두께가 최상부 e-척 층들의 힘에 대항하기에 충분하도록 두껍게 선택되는 경우, 힘들은 균형이 맞춰질 것이고, 워크피스 캐리어는 온도 변화에 따라 휘거나 구부러지지 않을 것이다.
도 3은 본 명세서에서 설명된 것과 같은 대안적인 조립된 워크피스 캐리어의 부분 측단면도이다. 이러한 워크피스 캐리어는 일 측에서 제1 접착제 층(144) 및 제2 접착제 층(150)으로 부착된 제1 폴리이미드 층(146) 및 제2 폴리이미드 층(152)을 갖는 중심 기판 웨이퍼(142)를 갖는다. 전극(148)은 폴리이미드 층들 사이에 개재되고, 폴리이미드에 의해 제자리에 유지된다. 전극 및 폴리이미드는 워크피스를 캐리어에 부착하기 위한 e-척 및 정전 척(ESC)을 형성한다. 더미 e-척은 유사한 방식으로 기판 웨이퍼(142)의 최하부측 상에 형성된다.
더미 e-척은 또한 접착제 층들(154)에 의해, 웨이퍼에(154) 그리고 서로에(160) 유지되는 최하부측 제1 폴리이미드 층(156) 및 제2 폴리이미드 층(162)을 갖는다. 마찬가지로, 전도성 전극(158)은 폴리이미드 층들 사이에 형성되거나 배치되거나 장착된다. 더미 e-척은 최상부측 e-척과 대체로 동일한 치수들 및 재료들을 갖는다. 결과적으로, 더미 e-척은 대체로 동일한 열 팽창 속성들을 갖는다. 실제 e-척이 그 단자들에 전압을 인가하는 것에 의해 정전기적으로 충전되는 동안, 더미 e-척이 반드시 충전될 필요는 없고, 전하가 인가될 수 있는 어떠한 단자도 갖지 않을 수 있다. 더미 e-척으로부터의 임의의 바람직하지 않은 거동을 방지하기 위해, 더미 e-척은 임의의 외부 콘택으로부터 전기적으로 고립될 수 있거나, 다른 외적인 영향들로부터 전하를 발달시키지 않도록 외부적으로 접지될 수 있다. 조립체가 상이한 온도들에 노출될 때, 실제 e-척 및 더미 e-척은 유사한 열 팽창 거동을 가질 것인데, 왜냐하면 e-척들은 거의 동일한 치수를 갖고서 대체로 동일하거나 유사한 재료로 이루어지기 때문이다. 캐리어는 한쪽의 폴리이미드 및 구리와 다른쪽의 실리콘 사이의 CTE 차이로 인해 구부러지거나 휘어질 수 없다.
도 4는 워크피스 캐리어 내에 장착되는 전기적 콘택을 보여주기 위한 도 3의 워크피스 캐리어의 일부분의 측단면도이다. 전기적 콘택(206)은 e-척의 전극(148)에의 연결을 제공한다. 콘택은 전극이 충전되어 워크피스에의 정전 연결(electrostatic connection)을 생성하는 것을 허용한다. 단 하나의 콘택만이 도시되어 있지만, 각각의 전극 컴포넌트마다 적어도 하나의 콘택이 존재한다. 바이폴라 전극은 적어도 2개를 가질 것이다. 전하가 전극의 각각의 컴포넌트에 더 신속하게 인가되도록, 각각의 전극 컴포넌트 또는 폴(pole)에 대해 더 많은 콘택이 존재할 수 있다.
워크피스 캐리어는 폴리이미드와 같은 상부 및 하부 유전체 층(152, 146) 사이에 개재된 하나 이상의 세그먼트를 갖는 최상부층 전극(148)을 갖는다. 최상부 유전체 층(152)은 워크피스에 접촉하지만, 추가의 중간 층들(도시되지 않음)이 존재할 수 있다. 최하부층(146)은 전극을 벌크 실리콘 웨이퍼(142)로부터 절연시키고, 실리콘에 본딩되지만, 추가의 중간 층들이 또한 존재할 수 있다. 폴리이미드(154, 162) 또는 다른 유전체 층들 사이에 개재된 최하부층 더미 전극(158)이 또한 존재한다. 위에서 언급된 바와 같이, 하부 층들은 금속 전극(158) 없이 유전체만을 가질 수 있다. 최상부 전극과 최하부 전극 사이의 웨이퍼(142)는 홀(202)을 갖추고 있다. 진공, 가스 및 리프트 핀 홀들(118)과 같은 홀은 SiO2, HfO2와 같은 절연성 산화물과 같은 유전체 층(도시되지 않음)으로 라이닝될 수 있다.
금속 디스크 콘택 버튼(206)은 홀(202) 내에 배치되고, 금속 전극(148)에 접촉한다. 버튼 전극은 전극과 영구적으로 전기 접촉하여 배치되며, 충전 핀들의 적용을 위해, 전극과 비교하여 두껍고 내구성있는 표면을 제공한다. 전극을 충전하거나 방전하기 위해, 충전 핀들이 디스크에 적용되고, 전압은 전극 상의 전하와 동일하거나 그러한 전하에 반대되는 극성으로 인가된다. 디스크는 티타늄, 몰리브데넘, 구리, 또는 알루미늄과 같은 금속, 또는 충전 핀들로부터의 복수의 접촉을 지속할 수 있는 임의의 다른 전도성 재료로 이루어질 수 있다.
웨이퍼(142)를 전기적 콘택 버튼(206)으로부터 더 고립시키기 위해, 추가의 슬리브(204)가 선택적으로 이용될 수 있다. 슬리브는 PEEK(Polyether Ether Ketone), 또는 다른 열가소성 폴리머, 알루미나, 또는 다른 세라믹 또는 기타 적절한 고립 재료로 이루어질 수 있다. 버튼(206)이 슬리브와 폴리이미드 층들에만 접촉하도록, 슬리브(204)는 홀(202) 내부에서 홀의 내벽들(208) 내의 실리콘 내에 놓인다. 최하부 더미 전극은 슬리브를 제자리에 유지하게 위해 슬리브에 걸쳐 적용된다.
도 5는 내부에 놓인 슬리브(204)를 갖는, 웨이퍼(142) 내의 홀(202)을 보여주는 워크피스 캐리어의 웨이퍼의 저부 평면도이다. 버튼(206)은 슬리브 내에서 중심이 맞춰지고, 슬리브에 의해 제자리에 유지된다. 버튼은 마찰 및 주위 층들에 의해 보유되도록, 슬리브 포켓 내에 딱 들어맞도록 만들어질 수 있다. 슬리브 버튼 조립체는 전극 폴리이미드 층들에 의해 제자리에 유지된다.
도 6은 워크피스 캐리어 내의 대안적인 콘택 버튼의 측단면도이다. 이러한 버전은 유사한 실리콘, 세라믹, 또는 금속 벌크 기판(308)을 갖는다. e-척은 기판 위에서, 콘택 전극(302), 및 전극과 기판 사이의 유전체 층(306), 및 전극 위의 다른 유전체 층(304)을 갖고서 형성된다. 이것은 2개의 절연 폴리이미드 또는 다른 유전체 시트 사이에 개재된 전극을 갖는 최상부측 활성 e-척 스택이다. 최상부측 활성 e-척에 의해 야기되는 응력의 균형을 맞추기 위해, 기판의 반대측에 유사한 최하부측 더미 e-척이 존재한다. 더미 e-척은 전극 또는 단순한 금속 층의 형태일 수 있는 금속 층(310)을 갖는다. 금속 층의 위(312)와 아래(314)에 유전체 층이 존재한다.
콘택 버튼(320)은 더미 e-척 및 기판(308) 내의 홀(316) 내에 삽입된다. 이러한 예에서, 콘택 버튼은 버튼의 본체로부터 돌출하여 캐리어의 최상부측의 활성 e-척의 전극(302)과 접촉하는 콘택 핀(322)을 갖는다. 버튼의 본체는 최하부 더미 e-척을 통해 홀들(316) 내로 삽입되는 충전 핀들과 접촉하기 위해 버튼의 최하부 상의 접촉 표면(326)을 제공한다.
콘택 버튼은 돌출하는 콘택 핀을 둘러싸는 숄더(shoulder)(324)를 갖는다. 이러한 숄더는 벌크 기판(308) 내의 홀의 표면에 맞닿아 놓이도록 구성될 수 있다. 예로서, 기판 내의 홀은 카운터보(counterbore)로 드릴링될 수 있다. 카운터보는 최하부측 부근에서는 더 큰 면적을 갖고 최상부측 부근에서는 돌출하는 콘택 핀을 위한 더 작은 면적을 갖는 홀을 제공한다. 콘택 버튼 숄더는 더 큰 면적의 단부에 맞닿아 놓여서, 콘택 핀이 더 작은 면적을 통해 전극까지 연장되도록 정렬된다. 카운터보 및 숄더는 전극이 콘택 핀에 의해 관통되거나 구부러지지 않도록 보호한다. 전극은 콘택 버튼에 전압을 인가하여 전극을 충전함으로써 다른 예들에 대한 것과 동일한 방식으로 충전될 수 있다.
도 7은 본 명세서에 설명된 것과 같이 워크피스 캐리어를 유지하는 조립된 정전 척(ESC)의 등축도이다. 지지 샤프트(212)는 고립체(216)를 통해 베이스 플레이트(210)를 지지한다. 중간 고립체 플레이트(208) 및 상부 냉각 플레이트(206)는 베이스 플레이트에 의해 운반된다. 최상부 냉각 플레이트(206)는 가열기 플레이트의 최상부면 상에서 유전체 퍽(205)을 운반한다. 퍽은 워크피스 캐리어(204)에 척킹된 워크피스를 지지하기 위한 상부 원형 플랫폼, 및 가열기 플레이트에 부착하기 위한 하부 동심원 베이스(207)를 갖는다. 상부 플랫폼은 워크피스를 정전기적으로 부착하기 위한 내부 전극들을 갖는다. 다르게는, 워크피스는 클램핑되거나, 진공되거나, 다른 방식으로 부착될 수 있다. 플레이트의 개수, 가열기들의 위치들 및 구조들, 냉각 채널들, 가스 유동 채널들, 및 다른 컴포넌트들에 대한 것과 같은 다양한 수정이 ESC에 대해 이루어질 수 있다.
ESC는 퍽 내의 저항성 가열기들, 냉각 플레이트 내의 냉각 유체, 또는 둘 다를 이용하여 워크피스의 온도를 제어할 수 있다. 전기 전력, 냉각제, 가스 등은 지지 샤프트를 통해 냉각 플레이트(206) 및 퍽(205)에 공급된다. 또한, ESC는 지지 샤프트를 이용하여 조작되고 제자리에 유지될 수 있다.
도 8은 본 명세서에 설명된 실시예들에 따라 페디스털(128)을 갖는 플라즈마 시스템(100)의 부분 단면도이다. 페디스털(128)은 기판이 다수의 프로세스 및 챔버 조건들에 종속되는 동안 페디스털 상에 위치된 기판의 온도를 넓은 온도 범위에 걸쳐서 능동적으로 제어하는 것을 허용하는 능동 냉각 시스템을 갖는다. 플라즈마 시스템(100)은 처리 영역(120)을 정의하는 측벽들(112) 및 최하부 벽(116)을 갖는 처리 챔버 바디(102)를 포함한다.
페디스털, 캐리어, 척 또는 ESC(128)는 시스템(100) 내의 최하부 벽(116) 내에 형성된 통로(122)를 통해 처리 영역(120) 내에 배치된다. 페디스털(128)은 상부 표면 상에서 기판(도시되지 않음)을 지지하도록 적응된다. 기판은 여러 상이한 재료 중 임의의 것으로 이루어진 챔버(100)에 의해 적용되는 처리를 위한 여러 상이한 워크피스들 중의 임의의 것일 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 워크피스만을 대신하여, 워크피스 캐리어에 척킹된 워크피스가 페디스털에 부착될 수 있다. 페디스털(128)은 기판 온도를 요구되는 프로세스 온도로 가열 및 제어하기 위해, 가열 소자들(도시되지 않음), 예를 들어 저항성 소자들을 선택적으로 포함할 수 있다. 대안적으로, 페디스털(128)은 램프 조립체와 같은 원격 가열 소자에 의해 가열될 수 있다.
페디스털(128)은 샤프트(126)에 의해, 처리 영역(120) 내에서의 페디스털(128)의 상승 및 이동을 제어하는 구동 시스템을 포함할 수 있는 전력 유출부(power outlet) 또는 전력 박스(power box)(103)에 결합된다. 또한, 샤프트(126)는 전기 전력을 페디스털(128)에 제공하기 위한 전기 전력 인터페이스들을 포함한다. 전력 박스(103)는 또한 열전쌍 인터페이스와 같이, 전기 전력 및 온도 표시자들을 위한 인터페이스들을 포함한다. 샤프트(126)는 또한 전력 박스(103)에 분리가능하게 결합되도록 적응된 베이스 조립체(129)를 포함한다. 전력 박스(103) 위에 원주형 링(circumferential ring)(135)이 도시되어 있다. 일 실시예에서, 원주형 링(135)은 전력 박스(103)의 상부 표면과 베이스 조립체(129) 사이에 기계적 인터페이스를 제공하도록 구성된 기계적 스톱(stop) 또는 랜드(land)로서 적응된 숄더이다.
로드(130)는 최하부 벽(116) 내에 형성된 통로(124)를 통해 배치되고, 페디스털(128)을 통해 배치된 기판 리프트 핀들(161)을 작동시키기 위해 이용된다. 기판 리프트 핀들(161)은 워크피스를 페디스털 최상부면으로부터 상승시켜, 워크피스가 전형적으로 로봇(도시되지 않음)을 이용하여 기판 이송 포트(160)를 통해 챔버 내에 수용되고 챔버로부터 제거되는 것을 허용한다.
챔버 리드(104)는 챔버 바디(102)의 최상부 부분에 결합된다. 리드(104)는 그에 결합된 하나 이상의 가스 분배 시스템(108)을 수용한다. 가스 분배 시스템(108)은 반응물질 및 세정 가스들을 샤워헤드 조립체(142)를 통해 처리 영역(120) 내로 전달하는 가스 유입 통로(140)를 포함한다. 샤워헤드 조립체(142)는 정면 플레이트(146)에 대해 중간에 배치된 차단기 플레이트(144)를 갖는 환형 베이스 플레이트(148)를 포함한다.
무선 주파수(RF) 소스(165)는 샤워헤드 조립체(142)에 결합된다. RF 소스(165)는 샤워헤드 조립체(142)의 정면 플레이트(146)와 가열된 페디스털(128) 사이에서의 플라즈마의 발생을 용이하게 하기 위해, 샤워헤드 조립체(142)에 전력을 공급한다. 일 실시예에서, RF 소스(165)는 13.56MHz RF 발생기와 같은 고주파수 무선 주파수(HFRF: high frequency radio frequency) 전력 소스일 수 있다. 다른 실시예에서, RF 소스(165)는 HFRF 전력 소스, 및 300kHz RF 발생기와 같은 저주파수 무선 주파수(LFRF: low frequency radio frequency) 전력 소스를 포함할 수 있다. 대안적으로, RF 소스는 플라즈마 발생을 용이하게 하기 위해, 처리 챔버 바디(102)의 다른 부분들, 예컨대 페디스털(128)에 결합될 수 있다. 유전체 고립체(158)는 RF 전력이 리드(104)에 전도되는 것을 방지하기 위해 리드(104)와 샤워헤드 조립체(142) 사이에 배치된다. 페디스털(128)의 원하는 높이에서 기판에 맞물리는 섀도우 링(106)이 페디스털(128)의 주변부 상에 배치될 수 있다.
선택적으로, 동작 동안 환형 베이스 플레이트(148)를 냉각하기 위해, 가스 분배 시스템(108)의 환형 베이스 플레이트(148) 내에 냉각 채널(147)이 형성된다. 베이스 플레이트(148)가 미리 정의된 온도로 유지되도록, 물, 에틸렌 글리콜, 가스, 또는 그와 유사한 것과 같은 열 전달 유체가 냉각 채널(147)을 통해 순환될 수 있다.
측벽들(101, 112)이 처리 영역(120) 내의 처리 환경에 노출되는 것을 방지하기 위해, 챔버 라이너 조립체(127)는 처리 영역(120) 내에서 챔버 바디(102)의 측벽들(101, 112)에 매우 근접하여 배치된다. 라이너 조립체(127)는 가스들 및 부산물들을 처리 영역(120)으로부터 배기시키고 처리 영역(120) 내의 압력을 제어하도록 구성된 펌핑 시스템(164)에 결합된 원주형 펌핑 공동(125)을 포함한다. 복수의 배기 포트(131)가 챔버 라이너 조립체(127) 상에 형성될 수 있다. 배기 포트들(131)은 처리 영역(120)으로부터의 가스들이 시스템(100) 내의 처리를 촉진시키는 방식으로 원주형 펌핑 공동(125)으로 유동하는 것을 허용하도록 구성된다.
시스템 제어기(170)는 챔버 내의 제조 프로세스를 제어하기 위해 여러 상이한 시스템들에 결합된다. 제어기(170)는 온도 제어 알고리즘들(예를 들어, 온도 피드백 제어)을 실행하기 위한 온도 제어기(175)를 포함할 수 있고, 소프트웨어 또는 하드웨어 중 어느 하나, 또는 소프트웨어 및 하드웨어 둘 다의 조합일 수 있다. 시스템 제어기(170)는 또한 중앙 처리 유닛(172), 메모리(173), 및 입력/출력 인터페이스(174)를 포함한다. 온도 제어기는 페디스털 상의 센서(도시되지 않음)로부터 온도 판독값(143)을 수신한다. 온도 센서는 냉각 채널 부근에 있거나, 웨이퍼 부근에 있거나, 페디스털의 유전체 재료 내에 배치될 수 있다. 온도 제어기(175)는 페디스털 조립체(142)와 플라즈마 챔버(100) 외부의 열 소스 및/또는 열 싱크, 예컨대 열 교환기(177) 사이의 열 전달의 속도에 영향을 주는 제어 신호들을 출력하기 위해, 감지된 온도 또는 온도들을 이용한다.
시스템은 또한 온도 피드백 루프에 기초하여 제어되는 유동을 갖는 제어된 열 전달 유체 루프(141)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 온도 제어기(175)는 열 교환(HTX)/냉각기(177)에 결합된다. 열 전달 유체는 열 전달 유체 루프(141)를 통해, 밸브에 의해 제어되는 속도로 밸브(도시되지 않음)를 통해 유동된다. 밸브는 열 유체의 유량을 제어하기 위해 열 교환기 내에, 또는 열 교환기의 내부 또는 외부에 있는 펌프 내에 통합될 수 있다. 열 전달 유체는 페디스털 조립체(142) 내의 도관들을 통해 유동되고, 다음으로 HTX(177)로 복귀한다. 열 전달 유체의 온도는 HTX에 의해 증가 또는 감소되고, 다음으로 유체는 루프를 통해 페디스털 조립체로 다시 복귀된다.
HTX는 열 전달 유체를 가열하고, 그에 의해 기판을 가열하기 위해, 가열기(186)를 포함한다. 가열기는 열 교환기 내의 파이프 주위의 저항성 코일들을 이용하여, 또는 가열된 유체가 교환기를 통해 열 유체를 포함하는 도관으로 열을 전도하는 열 교환기와 함께 형성될 수 있다. HTX는 또한 열 유체로부터 열을 인출하는 냉각기(188)를 포함한다. 이것은 열을 주변 공기 내로, 또는 냉각제 유체 내로, 또는 다양한 다른 방식들 중 임의의 것으로 폐기하기 위해 복사체(radiator)를 이용하여 행해질 수 있다. 가열기 및 냉각기는 온도 제어된 유체가 먼저 가열 또는 냉각된 다음, 제어 유체의 열이 열 전달 유체 루프 내의 열 유체의 열과 교환되도록 결합될 수 있다.
열 전달 유체가 유체 루프로 유동되는 속도를 제어하기 위해, HTX(177)와 페디스털 조립체(142) 내의 유체 도관들 사이의 밸브(또는 다른 유동 제어 디바이스들)가 온도 제어기(175)에 의해 제어될 수 있다. 온도 제어기(175), 온도 센서, 및 밸브는 구성 및 동작을 단순화하도록 결합될 수 있다. 실시예들에서, 열 교환기는 열 전달 유체가 유체 도관으로부터 복귀한 후에 열 전달 유체의 온도를 감지하고, 챔버(100)의 동작 상태에 대한 요구되는 온도 및 유체의 온도에 기초하여 열 전달 유체를 가열 또는 냉각한다.
전기적 가열기들(도시되지 않음)은 또한 워크피스 조립체에 열을 인가하기 위해 ESC 내에서 이용될 수 있다. 전형적으로 저항성 소자들의 형태인 전기적 가열기들은 요구되는 온도를 획득하도록 가열기 소자들을 활성화하기 위해 온도 제어 시스템(175)에 의해 제어되는 전력 공급부(179)에 결합된다.
열 전달 유체는 탈이온수/에틸렌 글리콜, 3M으로부터의 Fluorinert® 또는 Solvay Solexis, Inc.로부터의 Galden®와 같은 불소화된 냉각제, 또는 과불소화된 불활성 폴리에테르들을 함유하는 것들과 같은 임의의 다른 적절한 유전성 유체와 같은 액체를 포함할 수 있지만, 그에 한정되지 않는다. 본 명세서의 설명은 PECVD 처리 챔버의 맥락에서 페디스털을 설명하지만, 본 명세서에 설명된 페디스털은 여러 상이한 챔버들 내에서, 그리고 여러 상이한 프로세스들을 위해 이용될 수 있다.
가압된 가스 공급부 또는 펌프 및 가스 저장소(gas reservoir)와 같은 후면 측 가스 소스(178)는 질량 유량계(mass flow meter)(185) 또는 다른 유형의 밸브를 통해 척 조립체(142)에 결합된다. 후면 측 가스는 챔버의 프로세스들에 영향을 주지 않고서 웨이퍼와 퍽 사이의 열 대류를 제공하는 헬륨, 아르곤, 또는 임의의 가스일 수 있다. 가스 소스는 시스템에 연결되는 시스템 제어기(170)의 제어 하에서, 아래에 더 설명되는 페디스털 조립체의 가스 배출구를 통해 웨이퍼의 후면 측으로 가스를 펌핑한다.
처리 시스템(100)은 또한 도 8에는 구체적으로 도시되지 않은 다른 시스템들, 예컨대 특히 플라즈마 소스들, 진공 펌프 시스템들, 액세스 도어들, 마이크로머시닝, 레이저 시스템들, 및 자동화된 핸들링 시스템들을 포함할 수 있다. 도시된 챔버는 예시로서 제공되며, 워크피스 및 요구되는 프로세스들의 성질에 의존하여, 다양한 다른 챔버들 중의 임의의 것이 본 발명과 함께 사용될 수 있다. 설명된 페디스털 및 열 유체 제어 시스템은 상이한 물리적 챔버들 및 프로세스들과 함께 사용되도록 적응될 수 있다.
본 발명의 설명 및 첨부된 청구항들에서 이용될 때, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는 맥락상 명백하게 달리 나타나지 않는 한, 복수 형태도 물론 포함하도록 의도된다. 여기에서 이용될 때, 용어 "및/또는"은 나열된 관련 항목들 중 하나 이상의 임의의 및 모든 가능한 조합을 지칭하며 그러한 것들을 포괄한다.
본 명세서에서, "결합된(coupled)" 및 "연결된(connected)"이라는 용어들은 그들의 파생어들과 함께, 컴포넌트들 사이의 기능적 또는 구조적 관계를 설명하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 용어들은 서로에 대한 유의어로서 의도된 것이 아님을 이해해야 한다. 오히려, 특정한 실시예들에서, "연결된"은 둘 이상의 구성요소가 서로 직접적으로 물리적, 광학적, 또는 전기적으로 접촉하는 것을 나타내기 위해 이용될 수 있다. "결합된"은 둘 이상의 구성요소가 서로 직접적으로 또는 간접적으로(그들 사이의 다른 중간 구성요소들을 두고서) 물리적, 광학적, 또는 전기적으로 접촉하는 것, 및/또는 둘 이상의 구성요소가 서로 (예를 들어, 원인 효과 관계에서처럼) 상호작용하거나 협동하는 것을 나타내기 위해 이용될 수 있다.
본 명세서에서 이용될 때, "위에(over)", "아래에(under)", "사이에(between)', 및 "상에(on)"라는 용어들은 다른 컴포넌트들 또는 층들에 대한 하나의 컴포넌트 또는 재료 층의 물리적 관계들이 주목할만할 때, 그러한 상대적 위치를 지칭한다. 예를 들어, 재료 층들의 맥락에서, 다른 층의 위에, 또는 다른 층의 아래에 배치된 하나의 층은 다른 층과 직접 접촉할 수 있거나, 하나 이상의 중간 층을 가질 수 있다. 더욱이, 2개의 층 사이에 배치된 하나의 층은 2개의 층과 직접 접촉할 수 있거나, 하나 이상의 중간 층을 가질 수 있다. 반면에, 제2 층 "상의" 제1 층은 제2 층과 직접 접촉한다. 컴포넌트 조립체들의 맥락에서, 유사한 구별이 이루어져야 한다.
상술한 설명은 제한적인 것이 아니라 예시로서 의도된 것임을 이해해야 한다. 예를 들어, 도면들에서의 흐름도들은 본 발명의 특정 실시예들에 의해 수행되는 동작들의 구체적인 순서를 보여주는 한편, 그러한 순서가 필수적인 것은 아니라는 점을 이해해야 한다(예를 들어, 대안적인 실시예들은 다른 순서로 동작들을 수행하고, 일부 동작들을 결합하고, 일부 동작들을 중첩시킬 수 있는 등이다). 또한, 본 기술분야의 통상의 기술자는 상술한 설명을 읽고 이해하면, 다수의 다른 실시예들을 분명히 알 것이다. 본 발명이 구체적인 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 설명되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 첨부된 청구항들의 취지 및 범위 내에서의 수정 및 대체와 함께 실시될 수 있음을 인식할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들을, 그러한 청구항들에 부여되는 등가물들의 전체 범위와 함께 참조하여 결정되어야 한다.

Claims (20)

  1. 워크피스 캐리어로서,
    처리를 위해 운반될 워크피스를 지지하도록 구성된 강성 기판(rigid substrate);
    상기 기판 위의 제1 유전체 층;
    상기 운반될 워크피스를 정전기적으로 유지(electrostatically hold)하기 위한, 상기 제1 유전체 층 위의 정전 전도성 전극(electrostatic conductive electrode);
    상기 전극으로부터 상기 워크피스를 전기적으로 고립시키기 위한, 상기 전극 위의 제2 유전체 층; 및
    상기 제1 및 제2 유전체 층에 의해 상기 기판에 인가되는 열 응력에 대항(count)하기 위한, 상기 기판 아래의 제3 유전체 층
    을 포함하는, 워크피스 캐리어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 유전체 층 아래의 제2 전도성 전극; 및
    상기 제1 및 제2 유전체 층에 의해, 그리고 상기 제1 전극에 의해 상기 기판에 인가되는 열 응력에 함께 대항하기 위한, 상기 제2 전극 아래의 제4 유전체 층
    을 더 포함하는 워크피스 캐리어.
  3. 제1항에 있어서, 상기 강성 기판은 상기 워크피스의 열 팽창 계수와 유사한 열 팽창 계수를 갖는 재료로 형성되는, 워크피스 캐리어.
  4. 제1항에 있어서, 상기 강성 기판은 실리콘으로 형성되는, 워크피스 캐리어.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제2 전극은 임의의 전기적 콘택들로부터 전기적으로 고립되는, 워크피스 캐리어.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전극에 결합된 전기적 콘택; 및
    상기 전기적 콘택에의 접근을 허용하기 위한, 상기 실리콘 기판을 통한 관통 홀
    을 더 포함하는 워크피스 캐리어.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전기적 콘택은 몰리브데넘 또는 티타늄 중 적어도 하나로 형성되는, 워크피스 캐리어.
  8. 제6항에 있어서, 상기 관통 홀 내에 들어맞고 상기 전기적 콘택을 상기 기판으로부터 고립시키도록 구성된 세라믹 슬리브를 더 포함하는 워크피스 캐리어.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 유전체 층 및 상기 제2 유전체 층의 유전체는 폴리이미드인, 워크피스 캐리어.
  10. 제9항에 있어서, 상기 폴리이미드는 시트로서 형성되고 접착제를 이용하여 상기 기판에 부착되는, 워크피스 캐리어.
  11. 제1항에 있어서, 가스가 상기 캐리어를 통해 상기 워크피스의 후면 측에 전달되는 것을 허용하기 위한 복수의 가스 홀을 더 포함하는 워크피스 캐리어.
  12. 제11항에 있어서, 상기 복수의 가스 홀 각각에 걸쳐서, 상기 제2 유전체 층 상에 다공성 플러그를 더 포함하는 워크피스 캐리어.
  13. 실리콘 웨이퍼를 운반하기 위한 정전 기판 캐리어로서,
    실리콘 웨이퍼를 위해 구성된 크기를 갖는 실리콘 기판;
    상기 기판 위의 제1 유전체 층;
    웨이퍼를 정전기적으로 유지하기 위한, 상기 제1 유전체 층 위의 정전 전도성 전극;
    상기 전극에 결합된 전기적 콘택;
    상기 전극으로부터 상기 웨이퍼를 전기적으로 고립시키기 위한, 상기 전극 위의 제2 유전체 층; 및
    상기 제1 및 제2 유전체 층에 의해 상기 기판에 인가되는 열 응력에 대항하기 위한, 상기 기판 아래의 제3 유전체 층
    을 포함하고, 상기 실리콘 기판 및 상기 제3 유전체 층은 상기 전기적 콘택과의 외부적인 물리적 접촉을 허용하기 위한 관통 홀을 정의하는, 정전 기판 캐리어.
  14. 제13항에 있어서, 상기 전기적 콘택은 몰리브데넘 또는 티타늄 중 적어도 하나로 형성되는, 정전 기판 캐리어.
  15. 제13항에 있어서, 상기 관통 홀 내에 들어맞고 상기 전기적 콘택을 상기 기판으로부터 고립시키도록 구성된 세라믹 슬리브를 더 포함하는 정전 기판 캐리어.
  16. 제13항에 있어서, 가스가 상기 캐리어를 통해 상기 웨이퍼의 후면 측에 전달되는 것을 허용하기 위한 복수의 가스 홀을 더 포함하는 정전 기판 캐리어.
  17. 제16항에 있어서, 상기 복수의 가스 홀 각각에 걸쳐서, 상기 제2 유전체 층 상에 다공성 플러그를 더 포함하는 정전 기판 캐리어.
  18. 플라즈마 처리 챔버로서,
    플라즈마 챔버;
    상기 플라즈마 챔버 내에서 가스 이온들을 함유하는 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 소스; 및
    상기 챔버 내에서의 처리를 위해 워크피스를 운반하기 위한 워크피스 캐리어
    를 포함하고, 상기 캐리어는 처리를 위해 운반될 워크피스를 지지하도록 구성된 강성 기판; 상기 기판 위의 제1 유전체 층; 상기 운반될 워크피스를 정전기적으로 유지하기 위한, 상기 제1 유전체 층 위의 정전 전도성 전극; 상기 워크피스를 상기 전극으로부터 전기적으로 고립시키기 위한, 상기 전극 위의 제2 유전체 층; 및 상기 제1 및 제2 유전체 층에 의해 상기 기판에 인가된는 열 응력에 대항하기 위한, 상기 기판 아래의 제3 유전체 층을 갖는, 플라즈마 처리 챔버.
  19. 제18항에 있어서, 상기 워크피스 캐리어는 상기 제3 유전체 층 아래의 제2 전도성 전극; 및 상기 제1 및 제2 유전체 층에 의해, 그리고 상기 제1 전극에 의해 상기 기판에 인가되는 열 응력에 함께 대항하기 위한, 상기 제2 전극 아래의 제4 유전체 층을 포함하는, 플라즈마 처리 챔버.
  20. 제18항에 있어서, 가스를 상기 워크피스의 후면 측에 전달하기 위해 상기 워크피스 캐리어에 결합된 가스 소스를 더 포함하고, 상기 워크피스 캐리어는 전달된 상기 가스가 상기 캐리어를 통해 상기 워크피스의 상기 후면 측에 전달되는 것을 허용하기 위한 복수의 가스 홀을 갖는, 플라즈마 처리 챔버.
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