TW201943017A - 靜電吸盤及基板處理設備 - Google Patents

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Abstract

揭露一種靜電吸盤及基板處理設備。本揭示內容之靜電吸盤使用靜電力來固持安置於該靜電吸盤之前側處之基板,且包括:基座;層疊於該基座之前表面上的介電質主體;以及安置在該介電質主體中之電極,其中該基座包括第一熱交換部分,其包括第一凸出部分及第一凹入部分,該等第一凸出部分及第一凹入部分部分地或全部重複地佈置在該基座的與該介電質主體相對的表面上以增大該基座之表面積。根據本揭示內容,用作靜電吸盤之主體的基座經形成而具有有利於冷卻之形狀,且冷卻劑充當該基座之一部分。因此,本揭示內容可提供一種靜電吸盤及基板處理設備,其可經由該靜電吸盤自身達成迅速溫度控制。

Description

靜電吸盤及基板處理設備
本揭示內容係關於靜電吸盤和基板處理設備,且更特定而言,係關於靜電吸盤,其使用靜電力將基板固持於該靜電吸盤上;以及基板處理設備,其中固持在靜電吸盤上之基板被裝載至腔室中以在基板上執行處理程序,諸如,蝕刻、CVD、濺射、離子植入、灰化及/或蒸發沉積。
在半導體、顯示器面板或其類似者之製造製程中,作為待處理物件之晶圓或基板(例如,玻璃基板)要經受各種處理程序,諸如,蝕刻、CVD、濺射、離子植入、灰化及/或蒸發沉積。在此情形下,需要穩定的夾持,且出於此目的可使用機械夾具或真空吸盤,但亦廣泛使用靜電吸盤。
靜電吸盤(electrostatic chuck; ESC)使用具有不同電位之兩個物體之間的靜電力。習知之普通靜電吸盤經配置而呈包括金屬板、經由諸如矽樹脂之有機黏合劑堆疊於金屬板之上側上的介電層以及形成在介電層中之電極的結構。
另外,將其中形成在介電層中之電極具有單一極性的靜電吸盤稱作單極靜電吸盤(單極(monopolar)ESC或單極(unipolar)ESC),且將其中電極具有彼此不同之兩個極性的靜電吸盤稱作雙極靜電吸盤(雙極ESC)。
同時,隨著近來的晶圓或玻璃基板變得更大,靜電吸盤亦變得更大,且已將使用電漿噴塗形成介電質主體及電極之方法用於靜電吸盤之製造。
在OLED製造製程中,上面固持有基板(及遮罩)之靜電吸盤(electrostatic chuck; ESC)移動穿過複數個腔室(預處理腔室、複數個沉積腔室,及其類似者)。當ESC在每一腔室中不必要地被加熱時,基板(及遮罩)可能變形,或者夾持力可能減弱,此可能使得難以維持基板與遮罩之間的對準精度。
因此,ESC之冷卻很重要。在此情形下,需要相當長時間來去除熱量,此使得製程繁複且增加了節拍時間(tack time)。
*先前技術文獻
(專利文獻1)韓國專利第1797927號(2017年11月9日登記)
(專利文獻2)韓國特許公開案公告第2017-0142131號(2017年12月27日發行)
技術問題
本揭示內容提供一種靜電吸盤及基板處理設備,其中靜電吸盤之基座被形成為有利於冷卻之形狀,且適當冷卻劑被填充在基座中及/或在基座中循環以便使得能夠藉由靜電吸盤自身迅速地冷卻。
技術解決方案
為了達成以上所述目的,提供一種靜電吸盤,其使用靜電力來固持安置於靜電吸盤之前側處的基板。靜電吸盤可包括基座、層疊於基座之前表面上的介電質主體,以及安置在介電質主體中的電極,其中基座包括第一熱交換部分,其包括第一突起及第一凹槽,該等第一突起及第一凹槽部分地或全部重複地佈置在基座之與介電質主體相對的表面上以增大基座之表面積。
另外,在根據本揭示內容之靜電吸盤中,基座可包括第一基座,其包括第一熱交換部分;第二基座,其在第一基座之後側處與第一基座間隔開以使得在第一基座與第二基座之間提供了第一空腔;以及填充於第一空腔中之冷卻劑。
另外,在根據本揭示內容之靜電吸盤中,第二基座可包括第二熱交換部分,其包括第二突起及第二凹槽,該第二突起及第二凹槽部分地或全部重複地佈置在第二基座之後表面上以增大第二基座之表面積。
另外,靜電吸盤可包括第一連接管,該第一連接管連接至第一空腔以實現第一空腔中之冷卻劑與外部冷卻劑之間的熱交換。
另外,基座可進一步包括第三基座,其在第二基座之後側處與第二基座間隔開以使得在第二基座與第三基座之間提供了第二空腔;以及填充於第二空腔中之冷卻劑,且其中根據本揭示內容之靜電吸盤可進一步包括第二連接管,該第二連接管經配置以使第一空腔及第二空腔彼此連接,以實現第一空腔中之冷卻劑與第二空腔中之冷卻劑之間的熱交換。
另外,鑒於上文,提供一種基板處理設備,其包括:經配置以處理基板之兩個或兩個以上腔室;靜電吸盤,其包括基座、層疊於基座之前表面上的介電質主體,及安置在介電質主體中之電極,該靜電吸盤使用靜電力來固持安置於該靜電吸盤之前側處的基板;以及載體,該載體經配置以支撐靜電吸盤並移動進出該腔室,其中基座包括第一熱交換部分,其包括第一突起及第一凹槽,該等第一突起及第一凹槽部分地或全部重複地佈置在基座與介電質主體相對的表面上以增大基座之表面積。
另外,在根據本揭示內容之基板處理設備中,腔室包括經配置以支撐載體之導引件,以便允許載體沿著導引件滑動,且腔室中之每一者的內部空間由導引件、載體及靜電吸盤分隔成彼此隔離之前部空間及後部空間。
另外,在根據本揭示內容之基板處理設備中,基座可包括第一基座,其包括第一熱交換部分;第二基座,其在第一基座之後側處與第一基座間隔開以使得在第一基座與第二基座之間提供了第一空腔;以及填充於第一空腔中之冷卻劑。
另外,在根據本揭示內容之基板處理設備中,第二基座可包括第二熱交換部分,其包括第二突起及第二凹槽,該第二突起及第二凹槽部分地或全部重複地佈置在第二基座之後表面上以增大第二基座之表面積。
另外,根據本揭示內容之基板處理設備可進一步包括:第一連接管,其連接至第一空腔以實現第一空腔中之冷卻劑與外部冷卻劑之間的熱交換;以及控制單元,其經配置以控制冷卻劑穿過第一連接管之熱交換將在靜電吸盤位於腔室中時或在靜電吸盤位於腔室之外時被執行。
另外,在根據本揭示內容之基板處理設備中,基座可進一步包括第三基座,其在第二基座之後側處與第二基座間隔開以使得在第二基座與第三基座之間提供了第二空腔;以及填充於第二空腔中之冷卻劑,且其中根據本揭示內容之基板處理設備可進一步包括第二連接管,其經配置以使第一空腔及第二空腔彼此連接,以實現第一空腔中之冷卻劑與第二空腔中之冷卻劑之間的熱交換。
另外,在根據本揭示內容之基板處理設備中,基座可進一步包括第三基座,其在第二基座之後側處與第二基座間隔開以使得在第二基座與第三基座之間提供了第二空腔;以及填充於第二空腔中之冷卻劑,且其中根據本揭示內容之基板處理設備可進一步包括第三連接管,其經配置以使第一空腔及第二空腔彼此連接,以實現第一空腔中之冷卻劑與第二空腔中之冷卻劑之間的熱交換;以及控制單元,其經配置以控制冷卻劑經由第三連接管之熱交換將在靜電吸盤位於腔室中時或在靜電吸盤位於腔室之外時被執行。
有利效果
根據本揭示內容,有可能提供一種靜電吸盤及基板處理設備,其中構成靜電吸盤之主體的基座被形成為有利於冷卻之形狀,且冷卻劑形成基座之一部分以便允許藉由靜電吸盤自身來執行迅速溫度控制。
後文中,將詳細參考附圖來描述本揭示內容之實施例。然而,在本揭示內容之以下描述中,將省略對熟知功能或構造之描述以便使本揭示內容之主旨清楚。
圖1A及圖1B為示意性地說明根據本揭示內容之實施例的其中將複數個腔室20設置在基板處理設備1中之配置的圖,且圖2A及圖2B為示意性地說明根據本揭示內容之實施例之靜電吸盤10及基板處理設備1的橫截面圖。
如圖1A及圖1B中所說明,根據本揭示內容之基板處理設備1包括複數個腔室20、靜電吸盤10及載體30。
根據本揭示內容之靜電吸盤10經配置以使用靜電力來固持作為將在半導體或顯示器面板之製造製程中進行處理之物件的晶圓或基板,並且適合於固持大面積基板,尤其是用於固持構成有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode; OLED)顯示器面板之大面積基板。
基板處理設備1經配置以在作為待處理物件之基板上執行各種處理製程,諸如,蝕刻、CVD、濺射、離子植入、灰化及/或蒸發沉積,且包括複數個(兩個或兩個以上)腔室20,其中分別執行該等處理製程。
當根據本揭示內容之基板處理設備1用於OLED製造製程時,其上固持有基板(及遮罩)之靜電吸盤10移動穿過複數個腔室(預處理腔室、複數個沉積腔室,等等)。可經由真空沉積方法來沉積用於在特定腔室中形成OLED之有機材料,且在另一腔室中,可經由真空蒸發來沉積金屬(例如,鋁)以形成電極。
如上所述,在根據本揭示內容之基板處理設備1中,提供複數個腔室20,且用於各別製程之腔室20可視製程條件而具備諸如噴頭及蒸發源80之部件。圖2至圖4示意性地說明蒸發源80,其經配置以加熱並蒸發沉積材料以便將沉積材料沉積在基板S上。
提供蒸發源80以蒸發諸如有機材料、無機材料或金屬材料之沉積材料,且蒸發源80可包括經配置以含有沉積材料之坩堝以及經配置以加熱坩堝內之沉積材料的加熱器。
當根據本揭示內容之基板處理設備1用於原子層沉積時,除了蒸發源80之外,可將諸如源氣體或反應氣體之氣體注入結構安裝在對應腔室20中。
將靜電吸盤10固定地耦接到載體30以便固持其上之基板,且載體30經配置以將基板S傳送至每一腔室20中及自腔室20內部取出基板S。在本揭示內容中,載體30可在固持靜電吸盤10之周邊邊緣之狀態下移動。舉例而言,可提供載體30可滑動地耦接到其上之傳送軌道(未示出),以便使載體30在基板處理設備1上移動。
載體30可視製程環境及條件(參見圖1A)移動至每一腔室20內部或外部,或可順序地移動穿過各別腔室20(參見圖1B)。載體30可以各種形式移動穿過腔室20。
根據本揭示內容之靜電吸盤10可包括基座100、介電質主體200及電極300。藉由靜電吸盤10所產生之靜電力將基板S固持在靜電吸盤10上。在本揭示內容中,在相對關係中,將基板S所在之側定義為前側,且將靜電吸盤10所在之側定義為後側。
在根據本揭示內容之每一腔室210中,可沿水平方向X放置靜電吸盤10,且將基板S固持在靜電吸盤10之上側或下側上。與此不同,如圖2至圖4中所說明,可在腔室20內部沿垂直方向Y放置靜電吸盤10,且可將基板S固持在靜電吸盤10之前側上。
因此,當根據本揭示內容在每一腔室20中沿水平方向放置靜電吸盤10且將基板S固持在靜電吸盤10之上側上時,本文所述之「前側」大體上對應於上側,且本文所述之「後側」大體上對應於下側。
後文中,在假設在腔室20內部沿垂直方向Y放置靜電吸盤10且將基板S固持在靜電吸盤10之前側上的情況下進行描述。
基座100可由確保足夠機械剛度之各種材料製成,且較佳由金屬材料製成。具體而言,基座10可由鋁、不銹鋼或其類似者製成。基座100可整體上具有矩形板之形狀,且在左右方向上(正交於X及Y之方向)具有預定寬度。
可將形成靜電吸盤10之介電質主體200劃分為第一介電質主體210及第二介電質主體220。
第一介電質主體210可形成於基座100之整個前表面上,可層疊於基座100上並黏結至基座100,且可在基座100與電極300之間形成絕緣層。第一介電質主體210可由具有絕緣性質之各種介電材料形成,且可由陶瓷材料形成。在此情形下,可經由電漿噴霧方法、溶膠-凝膠方法或其類似者使第一介電質主體20形成於基座100之前表面上。更具體而言,第一介電質主體210可由選自Al2 O3 、Y2 O3 、ZrO2 、MgO、SiC、AlN、Si3 N4 及SiO2 之組合的材料製成。詳言之,下部介電質主體20可由Al2 O3 製成。
邊緣電極300可由導體(尤其是鎢)製成。另外,電極300電連接至單獨提供之DC電源。可經由各種已知方法來實施DC電源之形成及DC電源與電極300之連接。
電極300可形成在第一介電質主體210之前側上,且可經由電漿噴霧方法或其類似者形成。在此情形下,電極300可具有此項技術中已知之各種圖案。
第二介電質主體220形成在第一介電質210及電極300之前側上,且層疊於第一介電質主體210及電極300上並黏結至第一介電質主體210及電極300。第二介電質主體220形成靜電吸盤10之整個正面,且第二介電質220之正面與基板S接觸。當形成第二介電質主體220時,電極300被埋入第一介電質主體210和第二介電質主體220中。
第二介電質主體220可由具有絕緣性質之各種介電材料形成,且可由陶瓷材料形成。在此情形下,可經由電漿噴霧方法、溶膠-凝膠方法或其類似者使第二介電質主體220形成在第一介電質主體210及電極300之前側上。第二介電質主體220可由與下部介電質主體210相同之材料製成,且可經由與形成第一介電質主體210之方法相同的方法製成。
第二介電質主體220較佳經形成以在整個面積上具有均一的沉積厚度及表面粗糙度。
在本揭示內容中,基座100包括第一熱交換部分110,其包括第一突起111及第一凹槽112,該第一突起111及第一凹槽112部分地或全部重複地佈置在基座與介電質主體200相對的表面上以增大基座之表面積。亦即,基座100之後表面並非簡單地形成為平坦表面,而是在整個表面上重複第一突起111及第一凹槽112,如圖2A及圖2B中所說明。第一熱交換部分110可以各種形狀形成在能夠增大基座100之表面積的範圍內,且第一突起111及第一凹槽112可形成為各種形狀和大小。
當自後側觀察基座100時,第一突起111為相對突出之部分,且第一凹槽112為相對凹陷之部分。
當自後側觀察基座100時,第一突起111可為沿著列及行重複設置,且可具有矩形突起之形式,如圖2至圖4中所示。不同於此,第一突起111可經形成而在基座100之突出表面中彎曲。
第一凹槽112亦可經形成而在基座100之凹陷表面中彎曲。
藉由此配置,與基座100之後表面簡單地平坦的情況相比,本揭示內容之基座100之後表面與基座之周圍環境(腔室20內部或外部之空間)接觸的面積增大,且在基座100之向後方向上的熱傳遞是優良的。因此,有可能防止腔室20中之靜電吸盤10被不必要地加熱,藉以有效地防止諸如基板S(及遮罩)變形以及夾持力減弱的問題,且在基板處理製程之間靜電吸盤10可迅速冷卻。
同時,如圖2B中所說明,在根據本揭示內容之基板處理設備1中,腔室20可進一步包括導引件23a及23b,且導引件23a及23b經配置以能夠支撐可左右方向(與X及Y正交之方向)上滑動的載體30,且與腔室20一體地形成在腔室20內部。
導引件23a及23b可包括上部導引件23a及下部導引件23b,且導引件23a及23b中之每一者均可在左右方向(與X及Y正交之方向)上具有恆定截面,使得其上固持有基板S之載體30經配置而易於在左右方向上滑動。
在本揭示內容中,可藉由導引件23a及23b、載體30及靜電吸盤10將腔室20內部之空間分隔成彼此隔離之前部空間21及後部空間22。
此使得可以防止沉積材料或其類似者在基板處理製程期間朝向後部空間22移動,以在靜電吸盤10之前部的溫度在腔室20內部之前部空間21中升高時阻止後部空間22與前部空間21之間的連通,且更有效地執行藉由基座100對靜電吸盤10之冷卻。
圖3A及圖3B為示意性地說明根據本揭示內容之另一實施例之靜電吸盤10及基板處理設備1的橫截面圖。
在根據本揭示內容之靜電吸盤10及基板處理設備1中,基座100可包括第一基座100a、第二基座100b及冷卻劑130a,且設備1可包括第一連接管140及控制單元40(參見圖3A及圖3B)。
在此,基板處理設備1可包括上述導引件23a及23b(參見圖3B)。
第一基座100a包括如上所述配置之第一熱交換部分110,且包括第一突起111及第一凹槽112以增大與第一基座100a之周圍環境(例如,冷卻劑130a)接觸的表面積。
第二基座100b與第一基座100a間隔開至第一基座之後側,使得在第二基座100b與第一基座100a之間提供了第一空腔130。第二基座100b可具備第二熱交換部分120,其包括第二突起121及第二凹槽122,該等第二突起121及第二凹槽122經重複佈置以增大第二基座100b在整個後表面上之表面積。
第二熱交換部分120之第二突起121及第二凹槽122可形成為與第一熱交換器110之第一突起111及第一凹槽112之形狀及大小相同或不同的形狀及大小。
第一基座100a及第二基座100b可單獨形成,且接著經由焊接彼此耦接,且第一空腔100(其為第一基座100a與第二基座100b之間的空間)被氣密地密封以與靜電吸盤10外部之空間隔離開。
第一空腔130填充有冷卻劑130a,其可由電阻率、比熱及熱容量優良之各種冷卻劑材料製成。詳言之,冷卻劑130a可由Galden(註冊商標)製成。
第一空腔130填充有冷卻劑130a,且第一基座100a之第一熱交換部分110以及第一空腔130內之冷卻劑130a部分地或完全地彼此接觸,使得第一基座100a上之熱量可有效地傳遞至第一空腔130中,且可有效地防止腔室20內與基板S接觸之靜電吸盤10之部分被不必要地加熱。
第一空腔130中之冷卻劑130a部分地或全部與第二基座100b接觸,且第二熱交換器120具備第二基座100b,使得在第二基座100b中,可以有效地執行自前側至後側之熱傳遞,且可更有效地防止靜電吸盤10之與基板S接觸的部分被不必要地加熱。
如圖3B中所說明,根據本揭示內容之基板處理設備1可進一步包括導引件23a及23b,且腔室20內部之空間可以由導引件23a及23b、載體30及靜電吸盤10分隔成彼此隔離之前部空間21及第二空間22,使得有可能在基板處理製程中防止沉積材料或其類似者向後部空間22移動,防止在前部空間21被加熱時後部空間22與前部空間21連通,以及藉由基座100更有效地冷卻靜電吸盤10。
第一連接管140具有管狀形狀,並連接至第一空腔130,因而第一空腔130之冷卻劑130a可與外部冷卻劑交換。
控制單元40控制冷卻劑130a經由第一連接管140之交換在靜電吸盤10位於腔室20內部時或當靜電吸盤10位於腔室20外部時被執行。在本揭示內容中,控制單元40為用於供應特定配置之機械/電子操作所需之信號的裝置,且可包括中央處理單元(central processing unit; CPU)或可包括(例如)儲存裝置、計算裝置及輸入/輸出裝置。
舉例而言,可將經配置以循環或供應冷卻劑130a之第一泵60a、經配置以控制冷卻劑130a之流動的第一閥50a以及經配置以在其中儲存外部冷卻劑之儲存罐70a提供在第一連接管140上。第一泵60a及第一閥50a可連接至控制單元40,且第一泵60a及第一閥50a之操作可由控制單元40控制。
圖3A及圖3B示意性地說明靜電吸盤10與控制單元40、第一連接管140、第一閥50a、第一泵60a及儲存罐70a之連接關係。當然,此等部件必須經配置而使得靜電吸盤10及載體30在移動穿過腔室20時不受阻礙。
當第一空腔130中之冷卻劑130a的熱容量足夠且在特定腔室20中執行之基板處理製程中不需要交換全部或部分的冷卻劑130a時,控制單元40可控制第一空腔130中之冷卻劑130a的交換不會在腔室20中之製程期間被執行。
在特定腔室20中之製程完成以後,控制單元40允許第一空腔130中之冷卻劑130a在移動至另一腔室20之前被交換,使得可迅速冷卻靜電吸盤10且因此可減少整個製程之節拍時間。
或者,當第一空腔130中之冷卻劑130a的熱容量不足或考慮到在另一特定腔室20中執行之基板處理製程中之製程時間而需要交換全部或部分的冷卻劑130a時,控制單元40可控制第一空腔130中之冷卻劑130a的交換將在腔室20中之製程期間被執行。
如上所述,藉由根據本揭示內容之靜電吸盤10及基板處理設備1,有可能使構成靜電吸盤10之主體之基座100形成為有利於冷卻之形狀,並使冷卻劑130a形成基座100之一部分,以使得可藉由靜電吸盤10自身迅速執行溫度控制。
圖4A及圖4B為示意性地說明根據本揭示內容之又一實施例之靜電吸盤10及基板處理設備1的橫截面圖。
在根據本揭示內容之靜電吸盤10及基板處理設備1中,基座100可包括第一基座100a、第二基座100b、第三基座100c以及冷卻劑130a及150a(參見圖4A及圖4B)。
在此,本揭示內容之基板處理設備1可包括第二連接管160(參見圖4A)。
或者,本揭示內容之基板處理設備1可包括第三連接管170及控制單元40(參見圖4B)。
可如上所述地配置具備第一熱交換部分11之第一基座100a及具備第二熱交換部分120之第二基座100b,其中第一熱交換部分110經配置而使得與冷卻劑130a接觸之表面積增大,且第二熱交換部分120亦經配置而使得與冷卻劑150a接觸之表面積增大。
第三基座100c與第二基座100b間隔開至第二基座之後側,使得在第二基座100b與第三基座100c之間提供了第二空腔150。
第三基座100c可經形成而與第一基座100a及第二基座100b分離且然後經由焊接耦接至第二基座100b,且第二空腔150(其為第三基座100c與第二基座100b之間的空間)被氣密地密封以與靜電吸盤10外部之空間隔離開。
第二空腔150填充有冷卻劑150a,其可由電阻率、比熱及熱容量優良之各種冷卻劑材料製成。詳言之,冷卻劑150a可由與第一空腔130中之冷卻劑130a之材料相同的材料製成。
第二空腔150填充有冷卻劑150a,且第二基座100b之第二熱交換部分120以及第二空腔150內之冷卻劑150a部分地或完全地彼此接觸,使得第二基座100b上之熱量可有效地傳遞至第二空腔150中,且可有效地防止腔室20內與基板S接觸之靜電吸盤10之部分被不必要地加熱。
第二連接管160具有管狀形狀,並連接第一空腔130及第二空腔150,使得第一空腔130之冷卻劑130a及第二空腔150之冷卻劑150a可彼此交換。可使第二連接管160不位於腔室20之外(參見圖4A)。
在此,可在第二連接管160上提供經配置以控制冷卻劑130a及150a之流動的第二閥50b。當在腔室20中執行基板處理製程時,可打開第二閥50b以使得第一空腔130及第二空腔150中之每一者中的冷卻劑130a或150a可平滑地移動。
同時,第三連接管170具有管狀形狀,並連接第一空腔130及第二空腔150,使得第一空腔130之冷卻劑130a及第二空腔150之冷卻劑150a可彼此交換。第三連接管170可經配置以部分地位於腔室20之外。
另外,控制單元40控制冷卻劑130a及150a經由第三連接管170之交換將在靜電吸盤10位於腔室20內部時或在靜電吸盤10位於腔室20外部時被執行。
另外,例如,可將經配置以循環或供應冷卻劑130a及150a之第二泵60a、經配置以控制冷卻劑130a及150a之流動的第三閥50c,以及經配置以在其中儲存外部冷卻劑之儲存罐70b提供在第三連接管170上。第二泵60b及第三閥50c可連接至控制單元40,且第二泵60b及第三閥50c之操作可由控制單元40控制。
圖4A及圖4B示意性地說明靜電吸盤10與控制單元40、第三連接管170、第三閥50c、第二泵60b及儲存罐70b之連接關係。當然,此等部件必須經配置而使得靜電吸盤10及載體30在移動穿過腔室20時不受阻礙。
當第一空腔130中之冷卻劑130a及第二空腔150中之冷卻劑150a的熱容量足夠且在特定腔室20中執行之基板處理製程中不需要交換或循環全部或部分的冷卻劑130a及150a時,控制單元40可控制第一空腔130及第二空腔150中之冷卻劑130a及150a的交換不會在腔室20中之製程期間被執行。
在特定腔室20中之製程完成以後,控制單元40允許第一空腔130及第二空腔150中之冷卻劑130a及150a在移動至另一腔室20之前被交換或循環,以使得靜電吸盤10可迅速冷卻且可減少整個製程之節拍時間。
或者,當第一空腔130中之冷卻劑130a的熱容量在另一特定腔室20中所執行之基板處理製程中不足時,當需要第一空腔130及第二空腔150中之每一者中之冷卻劑130a或150a的循環以用於在製程中冷卻靜電吸盤10時,或者當考慮到製程時間而需要交換或循環第一空腔130及第二空腔150之全部或部分冷卻劑130a及150a時,控制單元40可控制第一空腔130及第二空腔150中之冷卻劑130a及150a的交換及循環將在對應腔室20中之製程期間被執行。
接著,有可能提供一種靜電吸盤10及基板處理設備1,其中可更適當地執行溫度控制(冷卻)以適合於每一基板處理製程之特性。
儘管上文已描述並說明本揭示內容之特定實施例,但對於一般熟習此項技術者而言,顯而易見的是本揭示內容並不限於所述實施例,且可在不脫離本揭示內容之技術理念及範疇的情況下進行各種改變及修改。因此,不應自本揭示內容之技術精神和觀點來單獨理解此等修改或變化,且應將所述修改及變化視為在本揭示內容之申請專利範圍之範疇內。
工業適用性
鑒於本揭示內容能夠提供了一種靜電吸盤及基板處理設備,本揭示內容克服了現有技術,其中構成靜電吸盤之主體的基座被形成為有利於冷卻之形狀且冷卻劑形成基座之部分以實現藉由靜電吸盤自身之迅速溫度控制。藉由以此方式克服了現有技術之限制,本揭示內容可用於相關技術中,且應用本揭示內容之設備之商業化或行銷的可能性是足夠的。另外,明顯可在實務上執行本揭示內容。因此,本揭示內容為工業上適用之發明。
1‧‧‧基板處理設備
10‧‧‧靜電吸盤
20‧‧‧腔室
21‧‧‧前部空間
22‧‧‧後部空間
23a‧‧‧導引件
23b‧‧‧導引件
30‧‧‧載體
40‧‧‧控制單元
50a‧‧‧閥
50b‧‧‧閥
50c‧‧‧閥
60a‧‧‧泵
60b‧‧‧泵
70‧‧‧儲存罐
80‧‧‧蒸發源
100‧‧‧基座
100a‧‧‧第一基座
100b‧‧‧第二基座
100c‧‧‧第三基座
110‧‧‧第一熱交換部分
111‧‧‧第一突起
112‧‧‧第一凹槽
120‧‧‧第二熱交換部分
121‧‧‧第二突起
122‧‧‧第二凹槽
130‧‧‧第一空腔
130a‧‧‧冷卻劑
140‧‧‧第一連接管
150‧‧‧第二空腔
150a‧‧‧冷卻劑
160‧‧‧第二連接管
170‧‧‧第三連接管
200‧‧‧介電質主體
210‧‧‧第一介電質主體
220‧‧‧第二介電質主體
300‧‧‧電極
S‧‧‧基板
圖1A及圖1B為示意性地說明根據本揭示內容之實施例的其中將複數個腔室設置在基板處理設備中之配置的圖。
圖2A及圖2B為示意性地說明根據本揭示內容之實施例之靜電吸盤及基板處理設備的橫截面圖。
圖3A及圖3B為示意性地說明根據本揭示內容之另一實施例之靜電吸盤及基板處理設備的橫截面圖。
圖4A及圖4B為示意性地說明根據本揭示內容之又一實施例之靜電吸盤及基板處理設備的橫截面圖。
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Claims (12)

  1. 一種靜電吸盤,其使用一靜電力來固持安置於該靜電吸盤之一前側處之一基板,該靜電吸盤包含: 一基座; 一介電質主體,該介電質主體層疊於該基座之一前表面上;以及 一電極,該電極安置於該介電質主體中, 其中該基座包含一第一熱交換部分,該第一熱交換部分包括第一突起及第一凹槽,該等第一突起及第一凹槽部分地或全部重複地佈置在該基座之與該介電質主體相對的一表面上以增大該基座之一表面積。
  2. 如請求項1所述之靜電吸盤,其中該基座包含: 一第一基座,該第一基座包括該第一熱交換部分; 一第二基座,該第二基座在該第一基座之一後側處與該第一基座間隔開以使得在該第一基座與該第二基座之間提供了一第一空腔;以及 冷卻劑,該冷卻劑填充於該第一空腔中。
  3. 如請求項2所述之靜電吸盤,其中該第二基座包含: 一第二熱交換部分,該第二熱交換部分包括第二突起及第二凹槽,該等第二突起及第二凹槽部分地或全部重複地佈置在該第二基座之一後表面上以增大該第二基座之一表面積。
  4. 如請求項2或3之靜電吸盤,進一步包含: 一第一連接管,該第一連接管連接至該第一空腔以實現該第一空腔中之該冷卻劑與外部冷卻劑之間的熱交換。
  5. 如請求項2或3所述之靜電吸盤,其中該基座進一步包含: 一第三基座,該第三基座在該第二基座之一後側處與該第二基座間隔開以使得在該第二基座與該第三基座之間提供了一第二空腔;以及 冷卻劑,該冷卻劑填充於該第二空腔中,且其中該靜電吸盤進一步包含: 一第二連接管,該第二連接管經配置以使該第一空腔及該第二空腔彼此連接,以實現該第一空腔中之該冷卻劑與該第二空腔中之該冷卻劑之間的熱交換。
  6. 一種基本處理設備,包含: 兩個或兩個以上腔室,該兩個或兩個以上腔室經配置以處理一基板; 一靜電吸盤,該靜電吸盤包含一基座、層疊於該基座之一前表面上的一介電質主體及安置在該介電質主體中之一電極,該靜電吸盤使用一靜電力來固持安置於該靜電吸盤之一前側處的一基板;以及 一載體,該載體經配置以支撐該靜電吸盤並移動至該腔室中及移出該腔室, 其中該基座包括一第一熱交換部分,其包括第一突起及第一凹槽,該等第一突起及第一凹槽部分地或全部重複地佈置在該基座之與該介電質主體相對的一表面上以增大該基座之一表面積。
  7. 如請求項6所述之基板處理設備,其中該等腔室包含經配置以支撐該載體之一導引件,以便允許該載體沿著該導引件滑動,以及 該等腔室中之每一者的一內部空間由該導引件、該載體及該靜電吸盤分隔成彼此隔離之一前部空間及一後部空間。
  8. 如請求項6或7所述之基板處理設備,其中該基板包含: 一第一基座,該第一基座包括該第一熱交換部分; 一第二基座,該第二基座在該第一基座之一後側處與該第一基座間隔開以使得在該第一基座與該第二基座之間提供了一第一空腔;以及 冷卻劑,該冷卻劑填充於該第一空腔中。
  9. 如請求項8所述之基板處理設備,其中該第二基座包含: 一第二熱交換部分,該第二熱交換部分包括第二突起及第二凹槽,該等第二突起及第二凹槽部分地或全部重複地佈置在該第二基座之一後表面上以增大該第二基座之一表面積。
  10. 如請求項8所述之基板處理設備,進一步包含: 一第一連接管,該第一連接管連接至該第一空腔以實現該第一空腔中之該冷卻劑與外部冷卻劑之間的熱交換;以及 一控制單元,該控制單元經配置以控制該冷卻劑經由該第一連接管之該熱交換將在該靜電吸盤位於該腔室中時或在該靜電吸盤位於該等腔室之外時被執行。
  11. 如請求項9所述之基板處理設備,其中該基座包含: 一第三基座,該第三基座在該第二基座之一後側處與該第二基座間隔開以使得在該第二基座與該第三基座之間提供了一第二空腔;以及 冷卻劑,該填充劑填充於該第二空腔中,且其中該基板處理設備進一步包含: 一第二連接管,該第二連接管經配置以使該第一空腔及該第二空腔彼此連接,以實現該第一空腔中之該冷卻劑與該第二空腔中之該冷卻劑之間的熱交換。
  12. 如請求項9所述之基板處理設備,其中該基座包含: 一第三基座,該第三基座在該第二基座之一後側處與該第二基座間隔開以使得在該第二基座與該第三基座之間提供了一第二空腔;以及 冷卻劑,該冷卻劑填充於該第二空腔中,且其中該基板處理設備進一步包含: 一第三連接管,該第三連接管經配置以使該第一空腔及該第二空腔彼此連接,以實現該第一空腔中之該冷卻劑與該第二空腔中之該冷卻劑之間的熱交換;以及 一控制單元,該控制單元經配置以控制該冷卻劑經由該第三連接管之該熱交換將在該靜電吸盤位於該腔室中時或在該靜電吸盤位於該等腔室之外時被執行。
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Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003077996A (ja) * 2001-09-06 2003-03-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 静電チャック、及び半導体製造装置
US9719169B2 (en) * 2010-12-20 2017-08-01 Novellus Systems, Inc. System and apparatus for flowable deposition in semiconductor fabrication
CN103633003B (zh) * 2012-08-28 2016-12-21 中微半导体设备(上海)有限公司 一种静电卡盘
CN104112638B (zh) * 2013-04-22 2017-07-18 中微半导体设备(上海)有限公司 一种等离子体反应室及其静电夹盘
KR101684281B1 (ko) * 2014-02-14 2016-12-08 (주)브이앤아이솔루션 기판처리장치의 기판캐리어
KR101593557B1 (ko) * 2014-03-25 2016-02-16 한국생산기술연구원 하이브리드 정전척 및 그 제조방법
CN106575720B (zh) * 2014-05-09 2019-01-15 应用材料公司 具有保护覆盖物的基板载体系统
JP6183567B1 (ja) * 2016-05-13 2017-08-23 Toto株式会社 静電チャック
KR101797927B1 (ko) 2016-06-01 2017-11-15 (주)브이앤아이솔루션 정전척
KR20170142131A (ko) 2017-10-26 2017-12-27 (주)브이앤아이솔루션 기판처리장치

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