TW201926538A - 基板承載桌 - Google Patents

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吳旻政
廖啟宏
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台灣積體電路製造股份有限公司
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Abstract

本發明一實施例提供了一種基板承載桌，包括主體以及複數抽氣通道。主體配置為用以支撐位於其上之基板。抽氣通道設置在主體中，且分別在主體之表面上形成有抽氣孔，抽氣通道係配置以對基板施加真空，其中抽氣通道分布在整個主體之中且排列成網格圖案。

Description

基板承載桌
本發明實施例係關於一種半導體設備，更有關於一種具有突起的基板承載桌、基板承載桌系統及其處理方法。
半導體積體電路(integrated circuit，IC)工業經歷了快速成長。積體電路材料及設計的技術改進已產生了數個世代的積體電路，每一世代的積體電路都具有比上一世代更小及更複雜的電路。在積體電路改進的過程中，功能密度(即每單位晶片面積的內連裝置的數量)通常會增加，而幾何尺寸(亦即，使用製造製程可產生的最小元件(或線))會降低。
業界的另一個趨勢是增加在其上形成半導體裝置基板(例如晶圓)的直徑。多年來，業界已經做出從100毫米到200毫米、200毫米到300毫米、現在從300毫米到450毫米的轉變。隨著基板尺寸的增加，也需要製程機台的類似發展。舉例來說，需要能夠在各種製造製程(如微影製程、拋光製程、沉積製程等)期間承載及/或操縱較大的基板的基板承載桌系統。
雖然現有的基板承載桌系統對於一般目的來說是足夠的，但是它們並非在所有方面都令人滿意。
在一些實施例中，提供了一種基板承載桌，包括主體以及複數抽氣通道。主體配置為用以支撐位於其上之基板。抽氣通道設置在主體中，且分別在主體之表面上形成有抽氣孔，抽氣通道係配置以對基板施加真空，其中抽氣通道分布在整個主體之中且排列成網格圖案。
10‧‧‧基板承載桌系統
11、11'‧‧‧基板承載桌
12‧‧‧可動載台機構
12A‧‧‧載台
12B‧‧‧主軸
12C‧‧‧驅動器
13‧‧‧真空產生系統
14‧‧‧氣體供應系統
15‧‧‧控制器
110‧‧‧主體
110A‧‧‧上表面
110B‧‧‧下表面
112‧‧‧突起
114‧‧‧抽氣通道
114A、114B、115A、115B‧‧‧開口
115‧‧‧通道
131‧‧‧真空幫浦
132、143‧‧‧管線
133、144‧‧‧閥
134、145‧‧‧壓力控制模組
141‧‧‧氣體供應源
142‧‧‧幫浦
146‧‧‧溫度控制系統
A-A、B-B‧‧‧剖面
C‧‧‧同心圓
d‧‧‧距離
F‧‧‧氣體軸承
M‧‧‧水平感測器
P‧‧‧製程
R1‧‧‧中心區
R2‧‧‧周邊區
W‧‧‧基板
X、Y、Z‧‧‧座標
以下將配合所附圖式詳述本發明之實施例。應注意的是，依據在業界的標準做法，各種特徵並未按照比例繪示且僅用以說明例示。事實上，可能任意地放大或縮小元件的尺寸，以清楚地表現出本發明的特徵。
第1圖示意性地根據一些實施例繪示出基板承載桌系統。
第2A圖示意性地根據一些實施例繪示出基板承載桌的上表面，其中基板承載桌包括均勻分佈的抽氣通道。
第2B圖是沿著第2A圖中的線A-A繪示的剖面圖。
第3圖示意性地繪示出基板被固持在第2B圖的基板承載桌上。
第4A圖示意性地根據一些實施例繪示出在基板承載桌上的突起中設置抽氣通道。
第4B圖示意性地根據一些實施例繪示出在基板承載桌上的突起中設置抽氣通道。
第5A圖示意性地根據一些實施例繪示出基板承載桌的上表面，其中基板承載桌包括均勻分佈的抽氣通道和氣體供給通道。
第5B圖是沿著第5A圖中的線B-B繪示的剖面圖。
第6圖示意性地繪示出供應氣體到固持在第5B圖的基板台上的基板的背面。
第7A圖示意性地根據一些實施例繪示出基板承載桌中的抽氣通道和氣體供應通道的配置。
第7B圖示意性地根據一些實施例繪示出基板承載桌中的抽氣通道和氣體供給通道的配置。
第8圖示意性地根據一些實施例繪示出基板承載桌系統的真空產生系統更包括壓力控制模組。
第9圖示意性地根據一些實施例繪示出基板承載桌系統的氣體供應系統更包括壓力控制模組和溫度控制系統。
第10圖是根據一些實施例繪示之基板處理方法的簡化流程圖。
第11圖示意性地根據一些實施例示出，可以根據基板的不同區域的高度來控制每個抽氣通道中的真空壓力。
第12圖示意性地根據一些實施例繪示出可以控制每個抽氣通道中的真空壓力以從基板的中心到邊緣沿徑向方向依序施加真空。
第13圖示意性地根據一些實施例繪示出在相鄰的抽氣通道和氣體供應通道之間的氣體流動形成氣體軸承以將基板從基板承載桌上的突起分離。
以下公開許多不同的實施方法或是例子來實行所提供之標的之不同特徵，以下描述具體的元件及其排列的實施例以闡述本發明。當然這些實施例僅用以例示，且不該以此限 定本發明的範圍。舉例來說，在說明書中提到第一特徵形成於第二特徵之上，其包括第一特徵與第二特徵是直接接觸的實施例，另外也包括於第一特徵與第二特徵之間另外有其他特徵的實施例，亦即，第一特徵與第二特徵並非直接接觸。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示，這些重複僅為了簡單清楚地敘述本發明，不代表所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。
此外，其中可能用到與空間相關用詞，例如“在...下方”、“下方”、“較低的”、“上方”、“較高的”及類似的用詞，這些空間相關用詞係為了便於描述圖示中一個(些)元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係，這些空間相關用詞包括使用中或操作中的裝置之不同方位，以及圖式中所描述的方位。當裝置被轉向不同方位時(旋轉90度或其他方位)，則其中所使用的空間相關形容詞也將依轉向後的方位來解釋。
第1圖示意性地根據一些實施例繪示出基板承載桌系統10的部分元件。基板承載桌系統10可配置為在半導體製程機台的製程腔C中用以承載、定位、移動及以其它方式操縱用於製程的基板W。在基板W固定在基板承載桌系統10上時，上述半導體製程機台進行積體電路(integrated circuit，IC)製造製程P以在基板W上形成半導體裝置。在一些實施例中，半導體製程機台可為例如化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)機台、物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)機台、蝕刻機台、熱氧化機台、離子佈植機 台、化學機械研磨(chemical mechanical polishing，CMP)機台、快速熱退火(rapid thermal annealing，RTA)機台、微影機台、擴散機台或其他合適的半導體製程機台。
基板承載桌系統10可以配置為用以承載任意形狀的基板W。一般的基板W可包括但不限於有200mm、300mm、450mm或更大的各種直徑的圓形晶圓。此外，舉例來說，基板W可為半導體基板，例如矽基板、矽鍺(SiGe)基板或絕緣體上矽(silicon-on-insulator，SOI)基板。或者舉例來說，基板W可以具有矩形的形狀，例如為平板或液晶顯示器(liquid-crystal display，LCD)。
基板W也可以具有各種裝置元件。在基板W內或上形成的裝置元件的範例包括電晶體(例如金氧半場效電晶體(metal oxide semiconductor field effect transistors，MOSFET)、互補金氧半(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)電晶體、雙極性接面電晶體(bipolar junction transistors，BJT)、高壓電晶體(high-voltage transistors)、高頻電晶體(high-frequency transistors)、p通道及/或n通道場效電晶體(p-channel/n-channel field-effect transistors，PFET/NFET)等)、二極體及/或其它合適的元件。可以執行各種製程P以形成裝置元件，例如沉積、蝕刻、佈植、微影、退火及/或其他合適的製程。
如第1圖所示，基板承載桌系統10包括基板承載桌11、可動載台機構12、真空產生系統13、氣體供應系統14以及控制器15。應理解的是，在不同的實施例中，還可以在基板承 載桌系統10中增加一些額外的元件，在基板承載桌系統10的其他實施例中，可以替換或者省略下述的一些元件。
在一些實施例中，基板承載桌11配置為用以支撐或承載基板W。舉例來說，基板W可以藉由開口(未繪示)傳遞到製程腔C中和從製程腔C中傳遞出來。此外，基板W可以使用機器手臂基板傳送系統(未繪示)傳遞到基板承載桌11上和從基板承載桌11上移除。此外，可藉由容納在基板承載桌11內的基板升降銷(未繪示)接收基板W並且藉由容納在基板承載桌11內的裝置機械地傳遞。一旦上述傳送系統接收到基板W，基板W便可藉由基板升降銷下降到基板承載桌11的上表面。在一些實施例中，基板承載桌11的形狀及/或尺寸對應於基板W的形狀及/或尺寸。
在製程期間，基板W可固定到基板承載桌11的上表面。在一些實施例中，基板承載桌11藉由真空固持力抓住基板W。舉例來說，真空產生系統13可以產生真空固持力以藉由形成在基板承載桌11中的複數抽氣通道(隨後將更詳細地說明)施加真空固持力到基板W的背面，從而基板W藉由真空固持固定在基板承載桌11上。
在一些實施例中，真空產生系統13包括真空幫浦、閥、管線、流速/壓力計等。在一些實施例中，真空產生系統13更包括用於控制基板承載桌11中每個抽氣通道中的真空壓力(即吸力)的壓力控制模組(隨後將更詳細地繪示)。此外，真空產生系統13的操作(例如真空幫浦的真空功率)係由控制器15(例如電腦系統)監控和控制。
在一些實施例中，基板承載桌11安裝在可動載台機構12的載台12A上。可動載台機構12配置為用以在製程期間將位於基板承載桌11上方的基板W定位及/或移動。舉例來說，載台12A可以連接到主軸12B，並且主軸12B可以耦接至驅動器12C。在一些實施例中，取決於製程要求，驅動器12C可以配置為用以驅動主軸12B以旋轉載台12A上方的基板W及/或使基板W沿X軸方向、Y軸方向及/或Z軸軸方向移動。驅動器12C可以包括馬達、氣缸等。
在一些實施例中，氣體供應系統14配置為藉由在基板承載桌11上形成的複數氣體供應通道(隨後將更詳細地繪示)以在製程期間將氣體(如製程氣體(例如氮氣或清潔乾空氣(clean dry air，CDA))或傳熱氣體(heat transfer gas，例如氦氣或氬氣))供給到基板W的背面。製程氣體可以用於例如在製程期間保護基板W的背面免受顆粒污染或不想要的化學反應(例如氧化)。傳熱氣體可用於例如將基板W的溫度保持或調整在所需溫度範圍內以進行製程。
在一些實施例中，氣體供應系統14包括一個或多個氣體供應源、幫浦、閥、管線、流速/壓力計等。在一些實施例中，氣體供應系統14更包括用於控制基板承載桌11中每個氣體供應通道中的氣體供應壓力(即抽吸力)的壓力控制模組(稍後將更詳細地繪示)。在一些其他實施例中，氣體供應系統14更包括用於控制供應到基板承載桌11中每個氣體供應通道中的傳熱氣體溫度的溫度控制系統(將在下文中更詳細地示出)。
在一些實施例中，可以在基板承載桌11上或內的一個或多個位置處設置一個或多個溫度感測器(未繪示)，並且上述溫度感測器可以耦接至控制器15以提供基板承載桌11不同部分的溫度指示。基板承載桌11的溫度可以用來確定基板W的溫度，且控制器15向氣體供應系統14及其溫度控制系統提供反饋控制訊號，以在製程期間調節基板W的溫度。
第2A圖示意性地根據一些實施例繪示出基板承載桌11的上表面。第2B圖是沿著第2A圖中的線A-A截取的剖面圖。基板承載桌11包括圓形的主體110，其配置為用於支撐其上的基板W(也參見第3圖)。在製程中，主體110可藉由下表面110B被安裝在可動載台機構12(第1圖)的載台12A上。此外，從主體110的上表面110A延伸出複數突起(也稱為支撐銷)112以支撐基板W，使得基板W與上表面110A隔開適當的距離。突起112可以配置在整個上表面110A中。如第2A圖所示，突起112可以均勻地配置在上表面110A上。在一些實施例中，突起112和主體110一體成形，並且由如瓷等的陶瓷材料所製成。
在一些實施例中，主體110設置有多個抽氣通道114，如第2A和2B圖所示。舉例來說，每個抽氣通道114可以垂直地穿過主體110，並分別在上表面110A和下表面110B上形成開口114A及114B。下表面110B上的開口114B可流體連接至真空產生系統13(第1圖)，且上表面110A上的(真空)開口114A鄰近放置在基板承載桌11上的基板W(另見第3圖)。舉例來說，抽氣通道114以及開口114A、114B可以藉由雷射鑽孔 形成，且其可為任何合適的尺寸和形狀。
抽氣通道114可以分佈在整個主體110中。如第2A圖所示，抽氣通道114可均勻分佈在主體110中，即抽氣通道114被均勻形成在主體110的所有區域中(包括中心區R1及鄰接中心區R1的周邊區R2)。但是在某些情況中所使用的基板承載桌中，抽氣通道114係形成在鄰接基板承載桌邊緣的(局部)環形區域中。在一些實施例中，如第2A圖和第2B圖所示，抽氣通道114也可以形成在突起112之間並且配置為網格圖案(如形成抽氣通道網格圖案)。舉例來說，每個抽氣通道114係形成在四個突起112之間，反之亦然。然而應理解的是，可以對本發明實施例進行各種變化和修改。
當抽氣通道114均勻分佈在主體110中，來自真空產生系統13(第1圖)通過抽氣通道114和抽氣孔114A施加到基板W的背面的不同部分的吸力/真空固持力可為一致的，如第3圖中的向下箭頭所示。因此，可減少當基板W被固持在基板承載桌11上時，由於重力及/或不均勻的吸力(例如由使用抽氣通道114僅形成在鄰接基板承載桌邊緣之(局部)環形區域中的基板台所產生)所導致的基板W的不規則變形和施加在基板W上的應力。因此，亦可提升在基板W上進行的製程P(第1圖)的良率。
應理解的是，可以對本發明實施例進行各種變化和修改。舉例來說，第4A和4B圖分別示意性地根據一些其他實施例繪示出基板承載桌11中的抽氣通道114的不同配置。
如第4A圖所示，抽氣通道114設置在突起112中。 每個抽氣通道114在主體110的相應突起112的頂面上形成(真空)開口114A，和在主體110的下表面110B上形成開口114B。在一些實施例中，在基板W被固持在基板承載桌11上時，抽氣通道114的抽氣孔114A可以直接接觸基板W的背面並施加真空。
如第4B圖所示，抽氣通道114設置在突起112中。每個抽氣通道114在主體110的相應突起112的側壁上形成至少一個(真空)開口114A(如複數抽氣孔114A)以及在主體110的下表面110B上形成開口114B。在一些實施例中，還可以在基板承載桌11的最外邊緣上設置封閉突起結構(未繪示)以在上表面110A與基板W的背面之間形成或確保封閉的真空空間。
藉由直接在突起112中形成抽氣孔114A(亦即抽氣孔114A將不佔據突起112間的空間)，如第4A圖和第4B圖所示，可減少兩個相鄰突起112間的距離d。因此基板承載桌11上的突起112可以更加密集，從而承載在突起112上的基板W會更平坦(即較少不規則的變形)。這也有助於提高在基板W上進行的製程P(第1圖)的良率。
應理解的是，承載在載台12A(第1圖)上的基板承載桌11的變形也會影響基板W的平坦度，因此在一些實施例中，也可以提供載台12A均勻分佈的抽氣通道，藉由真空固持以夾緊基板W且避免變形。
第5A圖示意性地根據一些其他實施例繪示出基板承載桌11'的上表面。第5B圖是沿著第5A圖中的線B-B截取的剖面圖。基板承載桌11'不同於上述基板承載桌11(第2A和2B圖) 的是，在基板承載桌11'的主體110中更設置有複數氣體供應通道115。
類似於上述抽氣通道114的構造，每個氣體供應通道115可以垂直地穿過主體110，並在主體110的上表面110A和下表面110B上分別形成開口115A及115B。下表面110B上的開口115B可以流體連接到氣體供應系統14(第1圖)，而上表面110A上的(氣體供應)開口115A鄰接被放置在基板承載桌11'上的基板W(也參見第6圖)。舉例來說，可以藉由雷射鑽孔形成氣體供應通道115以及開口115A及115B，且其可為任何合適的尺寸和形狀。
氣體供應通道115可以分佈在整個主體110中。如第5A圖所示，氣體供應通道115可以均勻分佈在整個主體110中，即氣體供應通道115均勻地形成在主體110的所有區域中(包括中心區R1和與中心區R1相鄰的周邊區R2)。在一些實施例中，如第5A圖和第5B圖所示，也可以在突起112之間和抽氣通道114之間形成氣體供應通道115並且以網格圖案排列。舉例來說，每個氣體供應通道115形成在四個突起112間和四個抽氣通道114間(並且每個抽氣通道114也形成在四個突起112間和四個氣體供應通道115間)。然而，應注意的是，可以對本發明實施例進行各種變化和修改。
當氣體供應通道115在整個主體110均勻分佈時，由氣體供應系統14(第1圖)供應的氣體(例如上述的製程氣體或傳熱氣體)通過氣體供應通道115，並且氣體供應開口115A可以均勻地導向或分配到基板W的整個背面，如第6圖中的向 上箭頭所示。應理解的是，在這種情況下，由氣體供應系統14供應的氣體的壓力(即氣體供應壓力)通常超過製程腔C(第1圖)中的製程壓力，因而此壓力差造成基板W上從基板承載桌11'的上表面110A向外的淨力。此外，真空產生系統13克服此壓力所造成的力並提供真空固持力以將基板W承載在基板承載桌11'上。
在一些實施例中，氣體供應通道115也可以與上述的基板承載桌11整合在一起。舉例來說，第7A圖和第7B圖示意性地繪示出氣體供應通道115與如第4A及4B圖所示的基板承載桌11整合在一起，並分別設置在基板承載桌11'的突起112中的抽氣通道114間。
第8圖示意性地根據一些實施例繪示出基板承載桌系統10(第1圖)的真空產生系統13更包括壓力控制模組。如上所述，真空產生系統13可更包括壓力控制模組以控制基板承載桌(例如第2A-2B圖及第4A-4B圖中的基板承載桌11)中每個抽氣通道114中的真空壓力(即吸力))。舉例來說，如第8圖所示，真空產生系統13包括真空幫浦131、複數管線132、複數閥133及(第一)壓力控制模組134。應理解的是，為了簡潔起見，減少了第8圖中所示的基板承載桌11的管線132、閥133和抽氣通道114的數量。
真空幫浦131藉由管線132連接到基板承載桌11的抽氣通道114，並可藉由抽氣通道114對基板W的背面施加真空。閥133(例如電磁閥)分別地設置在管線132中。可切換閥133以控制真空幫浦131與抽氣通道114的連通，並且可調控閥 133以控制管線132中氣體的流速。儘管未繪示，但是每根管線132都設置有流速計以檢測其中的氣體的流速(即壓力)，並且上述流速計可以將檢測到的資訊提供給壓力控制模組134。
在一些實施例中，壓力控制模組134耦接至閥133，並且可以獨立地控制每個閥133(例如其開關或閥的開口尺寸)以改變在相應的管線132中流動的氣體的流速。因此，也可以由壓力控制模組134根據不同的製程要求及/或基板條件控制或調控各抽氣通道114中的氣體流速(即吸力/真空壓力)，隨後將做更詳細的敘述。在一些實施例中，壓力控制模組134包括可編程邏輯控制器(programmable logical controller，PLC)電路、儲存件(例如記憶體)等。
第9圖示意性地根據一些實施例繪示出基板承載桌系統10(第1圖)的氣體供應系統14更包括壓力控制模組和溫度控制系統。如上所述，氣體供應系統14可更包括用於控制基板承載桌中的每個氣體供應通道(舉例來說，第5A-5B圖和第7A-7B圖中的基板承載桌11')中的氣體供應壓力的壓力控制模組，以及用於控制供應到每個氣體供應通道中的氣體(例如傳熱氣體)溫度的溫度控制系統。舉例來說，在一些實施例中，如第9圖所示，氣體供應系統14包括氣體供應源141、幫浦142、複數管線143、複數閥144、(第二)壓力控制模組145和溫度控制系統146。應理解的是，為了簡潔起見，減少了第9圖中所示的基板承載桌11’的管線143、閥144和抽氣通道115的數量。此外，真空產生系統13的結構與上述實施例(第8圖)相似，在此不再贅述。
氣體供應源141配置為用以儲存在製程期間供應到在基板承載桌11'上的基板W背面的氣體(如製程氣體或傳熱氣體)。氣體供應源141藉由管線143連接到基板承載桌11'的氣體供應通道115。幫浦142配置為用以接收來自氣體供應源141的氣體並通過管線143將其打到氣體供應通道115。閥144(例如電磁閥)分別設置在管線143中。可切換閥144以控制幫浦142與氣體供應通道115的連通，並且可以調控閥144以控制管線143中的氣體流速。儘管未繪示，但是每根管線143都設置有流速計以檢測其中氣體的流速(即壓力)，並且上述流速計可將檢測到的資訊提供給壓力控制模組145。
在一些實施例中，壓力控制模組145耦接至閥144並且可以獨立地控制每個閥144(例如開關或閥的開口尺寸)以改變在相應的管線143中流動的氣體的流速。因此，也可以由壓力控制模組145獨立控制或調控各個氣體供應通道115中的氣體流速(即抽吸力/氣體供應壓力)。在一些實施例中，壓力控制模組145包括可編程邏輯控制器電路、儲存件(例如記憶體)等。
在一些實施例中，溫度控制系統146耦接至管線143，並且可以獨立地控制在每個管線143中流動的氣體(例如傳熱氣體)的溫度。舉例來說，溫度控制系統146設置有多個溫度感測器(未繪示)以偵測每個管線143中的氣體溫度，並將偵測到的資訊發送到溫度控制模組(未繪示)。溫度控制模組根據接收到的溫度資訊將控制訊號提供給管線143內或附近的複數加熱/冷卻元件(未繪示)，以獨立地調控在每個管線 143中流動氣體的溫度。因此，根據不同的製程要求及/或基板條件，也可以由壓力控制模組134進行控制或調控供應給每個氣體供應通道115的氣體的溫度，隨後將作更詳細的說明。在一些實施例中，溫度感測器可以包括熱電偶或其他類型的合適溫度感測器。另外，溫度控制模組可以包括可編程邏輯控制器電路、儲存件(例如記憶體)等。此外，加熱/冷卻元件可以包括熱電加熱器/冷卻器或其他類型的合適加熱/冷卻元件。
本發明還提供了基板處理方法的實施例。第10圖是根據一些實施例使用上述基板承載桌系統(如第8圖中所示的基板承載桌系統10)的基板處理方法1000的簡化流程圖。可以在不同的實施例中替換或消除下述一些操作。或者可以在不同的實施例中增加一些操作。
基板處理方法1000包括操作1001，其中將基板W放置在基板承載桌系統10的基板承載桌11的上表面110A上，如第8圖所示。在一些實施例中，如第2圖至第4圖所示，基板承載桌11設置有複數抽氣通道114。抽氣通道114均勻分佈在整個基板承載桌11上(即抽氣通道114均勻地形成在基板承載桌11的所有區域內，而非形成在基板承載桌11的局部區域內)，並排列成網格狀。此外，抽氣通道114個別地在上表面110A上具有抽氣孔114A(第2B圖)。
基板處理方法1000更包括操作1002，其中藉由抽氣通道114將真空施加到基板W的背面，並且獨立控制每個抽氣通道114中的真空壓力，以將基板W固持在基板承載桌11上。在一些實施例中，基板承載桌系統10藉由抽氣通道114使 真空產生系統13(第8圖)施加真空到基板W的背面，以將基板W固持在基板承載桌11上。在一些實施例中，根據基板W的不同結構、厚度或材料，真空產生系統13將不同大小的真空吸力施加到基板W，以避免損壞基板W上的裝置。在一些實施例中，如下所述，真空產生系統13更包括壓力控制模組134(第8圖)，其可根據不同製程要求及/或基板條件獨立地控制每個抽氣通道114中的真空壓力，因此固持在基板承載桌11上的基板W較平坦。
舉例來說，如第11圖所示，在將基板W放置在基板承載桌11上並藉由真空產生系統13提供的真空固持將基板W固定在基板承載桌11上之後，設置水平感測器M，且其用於測量基板W的平坦度(即測量基板W複數區域的高度)。在一些實施例中，水平感測器M是可水平移動以在整個基板W上掃描並可接收由基板W反射的水平訊號的光學水平感測器(如光二極體)。舉例來說，由水平訊號源(未繪示)產生的水平訊號從基板W反射並指向至水平感測器M。因此水平感測器M可以基於反射水平訊號測量基板W所有區域的高度(注意基板W的高度變化或不規則變形可能來自製程期間發生的熱膨脹或其它機械應力)。在一些實施例中，水平感測器M從晶粒到晶粒(die-to-die)或裝置到裝置(device-to-device)掃描並測量基板W所有區域的高度。
隨後，由水平感測器M檢測到的高度資訊傳遞到壓力控制模組134(第8圖)或可向壓力控制模組134提供反饋控制訊號的控制器15(第1圖)。隨後壓力控制模組134根據測量 到的基板W不同區域的高度向閥133提供控制訊號以獨立控制基板承載桌11每個抽氣通道114內的真空壓力。舉例來說，壓力控制模組134可以控制對應於具有較高高度的基板W的區域(如第11圖所示的圓圈部分)的抽氣通道114，以提供較大的真空壓力/吸力進而降低基板W的這種區域，如第11圖所示。因此提高了在基板承載桌11上的基板W的平坦度，也提高了在基板W上進行的製程P(第1圖)的良率。
在一些其他實施例中，如第12圖所示，也可以由壓力控制模組134(第8圖)獨立地控制每個抽氣通道114中的真空壓力，從而從基板W的中心到邊緣沿徑向施加或啟動真空(在第8圖中未繪示)。舉例來說，基板承載桌11的抽氣通道114可以分組為複數同心圓C，且壓力控制模組134可以控制上述抽氣通道114的群組(即控制相應的閥133)以從基板W的中心到邊緣的徑向方向上依序施加真空(如第12圖中的箭頭所示)。這樣也有助於將整個基板W成功地固持在基板承載桌11上。
在基板承載桌(例如第9圖中的基板承載桌11')更包括設置在抽氣通道114間並均勻分佈在整個基板承載桌11'上的複數氣體供應通道115的情況下，基板處理方法1000更包括獨立地控制每個氣體供應通道115中的氣體供應壓力以向基板W供應氣體的操作。
在上述的一些實施例中，當基板W固持在基板承載桌11'上時，基板承載桌系統10(第9圖)還設置氣體供應系統14以將氣體(如上述的製程氣體、傳熱氣體或其他合適的氣體) 供應到基板W的背面。氣體供應系統14可更包括壓力控制模組145，其可獨立地控制每個氣體供應通道115中的氣體供應壓力，以基於製程要求來供應氣體，進而操縱基板W。舉例來說，壓力控制模組145可以將每個氣體供應通道115內的氣體供應壓力控制為一致的，因此來自氣體供應系統14的氣體藉由氣體供應通道115被均勻地導向或分配到基板W的整個背面。
然而應理解的是，可以對本發明實施例進行各種變化和修改。在一些實施例中，氣體供應通道115也可以分組為帶(zone)或區域(area)，且壓力控制模組145可以控制多組具有相同氣體供應壓力的氣體供應通道115(即控制相應的閥144)。舉例來說，每組氣體供應通道115可對應於基板W上的一個晶粒。
在一些實施例中，基板處理方法1000更包括測量基板承載桌11'上的基板W多個區域的溫度，並根據測量的基板W的不同區域的溫度獨立地控制供應到每個氣體供應通道115中氣體(例如傳熱氣體)之溫度的操作。
如上所述，一或多個溫度感測器(圖中未繪示)可以定位在基板承載桌11'上或內部的一個或多個位置處，並且可以耦接至控制器15(第1圖)以提供基板承載桌11'的不同部分溫度的指示。基板承載桌11'的溫度也可以用來決定基板W的溫度。此外，氣體供應系統14可更包括溫度控制系統146(第9圖)，其可根據從控制器15接收到的溫度資訊向在管線143內或附近的複數加熱/冷卻元件(未繪示)提供控制訊號，以獨立地調節氣體的溫度，上述氣體在每個管線143中流動並供應 到每個氣體供應通道115中以調節基板W的溫度。舉例來說，溫度控制系統146可以將供應到與基板W的區域相對應之氣體供應通道115中的氣體的溫度從相對較低溫度調節到較高溫度(但在期望的製程溫度範圍內)，從而被承載在基板承載桌11'上的基板W具有均勻的溫度。因此也可以提升在基板W上進行的製程P(第1圖)的良率。
在基板處理方法1000的一些其他實施例中，如第13圖所示，可以控制每個抽氣通道114中的真空壓力和每個氣體供應通道115中的氣體供應壓力，使得在相鄰的抽氣通道114與氣體供應通道115間形成氣體軸承F。舉例來說，可以由壓力控制模組134及145控制每個抽氣通道114中的真空壓力和每個氣體供應通道115中的氣體供應壓力，以允許由每個氣體供應通道115供應的氣體流過相鄰的突起112的上表面然後由相鄰的抽氣通道114排出(同時基板W仍然藉由某些抽氣通道114(未繪示)中的真空固持被固定在基板承載桌11上)。因此，相鄰的氣體供應通道115與抽氣通道114間的氣流形成了氣體軸承F，以將基板W的背面與相鄰突起112的上表面分開，進而防止因基板W和基板承載桌11'摩擦造成的損傷。因此提高了基板W的品質且延長了基板承載桌11'的使用壽命。
本發明的實施例具有一些有利的特徵：整個基板承載桌設置有均勻分佈的抽氣通道網格，使得藉由抽氣通道施加到基板背面不同部分的真空吸力可以一致。因此，改善了在基板承載桌上承載的基板的平坦度，並且也改善了在基板上執行的製程的良率。此外，可以根據不同的製程要求及/或基板 條件，獨立地控制基板台的各抽氣通道內的真空壓力，使得被固持在基板台上的基板更為平整。再者，也可以控制藉由形成在基板承載桌中的氣體供應通道供應到基板背面的氣體(如製程氣體或傳熱氣體)的壓力或溫度以滿足各種製程要求。
在一些實施例中，提供了一種基板承載桌，包括主體以及複數抽氣通道。主體配置為用以支撐位於其上之基板。抽氣通道設置在主體中，且分別在主體之表面上形成有抽氣孔，抽氣通道係配置以對基板施加真空，其中抽氣通道分布在整個主體之中且排列成網格圖案。
在一些實施例中，提供了一種基板承載桌系統，包括基板承載桌以及第一壓力控制模組。基板承載桌配置為用以支撐基板，且包括設置在基板承載桌中的複數抽氣通道，抽氣通道係分別在基板承載桌之表面上形成有抽氣孔，抽氣通道配置為對基板施加真空，其中抽氣通道分布在整個基板承載桌之中且排列成網格圖案。第一壓力控制模組係配置以獨立地控制抽氣通道中之每一者的真空度。
在本發明一些實施例中，抽氣通道係均勻地形成在主體之中央區及鄰接中央區之周邊區中。
在本發明一些實施例中，主體之表面具有從表面延伸之複數突起，突起係配置以支撐基板。
在本發明一些實施例中，抽氣通道係形成在突起之間。
在本發明一些實施例中，抽氣通道係設置在突起中，且抽氣孔中的每一者係形成在對應的突起之頂表面上。
在本發明一些實施例中，抽氣通道係設置在突起中，且抽氣孔中的每一者係形成在對應之突起之側壁上。
在本發明一些實施例中，基板承載桌更包括複數氣體供應通道，設置在主體中且分別在表面上形成有氣體供應開口，且氣體供應通道係配置以供應氣體到基板，其中氣體供應通道係形成在突起間及抽氣通道之間。
在本發明一些實施例中，基板承載桌更包括：複數氣體供應通道以及第二壓力控制模組。氣體供應通道設置在基板承載桌中，且氣體供應通道分別在基板承載桌之表面上形成有氣體供應開口，氣體供應通道配置為用以供應氣體到基板，其中氣體供應通道係形成在抽氣通道間。第二壓力控制模組配置為用以在氣體供應通道中的每一者獨立地控制氣體供應壓力。
在本發明一些實施例中，氣體供應通道係均勻地分布在基板承載桌中。
在本發明一些實施例中，基板承載桌更包括溫度控制系統，係配置以獨立地控制供應到氣體供應通道之每一者中的氣體之溫度。
在本發明一些實施例中，提供了一種基板處理方法，包括：放置基板到基板承載桌之表面上，其中在基板承載桌中形成有複數抽氣通道，抽氣通道分布在整個基板承載桌中；以及藉由抽氣通道對基板施加真空，且獨立地控制抽氣通道中之每一者的真空度，以將基板固持在基板承載桌上。
在本發明一些實施例中，獨立地控制抽氣通道中 之每一者的真空度的步驟更包括：量測放置在基板承載桌上的基板之複數區域之高度；以及根據量測到之基板不同之區域之高度，獨立地控制抽氣通道中的每一者之真空度。
在本發明一些實施例中，獨立地控制抽氣通道中之每一個的真空度的步驟更包括：獨立地控制抽氣通道中之每一者的真空度，以沿著徑向方向從基板之中心至邊緣依序施加真空。
在本發明一些實施例中，基板承載桌更包括複數氣體供應通道，氣體供應通道係設置抽氣通道之間且分布在整個基板承載桌中，且基板處理方法更包括：獨立地控制氣體供應通道中之每一者的氣體供應壓力以供應氣體至基板。
在本發明一些實施例中，基板處理方法更包括：量測放置在基板承載桌上之基板的複數區域之溫度；以及根據量測到之基板不同之區域之溫度，獨立地控制供應到氣體供應通道中之每一者的氣體之溫度。
在本發明一些實施例中，控制在抽氣通道中之每一者的真空度以及在氣體供應通道中之每一者的氣體供應壓力，使得在相鄰接的抽氣通道及氣體供應通道之間形成氣體軸承，鄰接抽氣通道。
上述內容概述許多實施例的特徵，因此任何所屬技術領域中具有通常知識者，可更加理解本發明之各面向。任何所屬技術領域中具有通常知識者，可能無困難地以本發明為基礎，設計或修改其他製程及結構，以達到與本發明實施例相同的目的及/或得到相同的優點。任何所屬技術領域中具有通 常知識者也應了解，在不脫離本發明之精神和範圍內做不同改變、代替及修改，如此等效的創造並沒有超出本發明的精神及範圍。

Claims (1)

  1. 一種基板承載桌，包括：一主體，配置為用以支撐位於其上之一基板；以及複數抽氣通道，設置在該主體中，且分別在該主體之一表面上形成有一抽氣孔，該些抽氣通道係配置以對該基板施加真空，其中該些抽氣通道分布在整個該主體之中且排列成一網格圖案。
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