TW202336915A - 施加覆蓋之聚合物塗層至基板之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於施加一固化聚合物覆蓋塗層至一表面之技術，尤其針對施加一覆蓋塗覆固化聚合物塗層至可用作用於處理半導體晶圓之一靜電卡盤的一基板之一表面。

Description

施加覆蓋之聚合物塗層至基板之方法
下文描述係關於施加一固化聚合物覆蓋塗層至一表面之技術，尤其針對施加一覆蓋塗覆固化聚合物塗層至一基板之一表面，該基板可用作用於處理半導體晶圓之一靜電卡盤。
一靜電卡盤係在一製造程序期間固持及支撐一基板(通常為一半導體晶圓)之一裝置。該卡盤亦可在非機械夾持該基板之情況下從該基板上散熱。
在使用一靜電卡盤期間，一基板之背側藉由一靜電力固持至該靜電卡盤之一上表面。該基板藉由覆包電極之材料之一表面層與作為靜電卡盤之部分之一或多個電極分離。在一庫侖靜電卡盤中，該表面層係電絕緣的，而在一約翰森-拉貝克靜電卡盤中，該表面層係弱導電的。
靜電卡盤之上表面可為完全平坦的，或可具有一或多個突部、投影或進一步從該覆包電極分離基板之背側之其他表面特徵。藉由與該等突部之接觸熱傳導，或藉由與在該卡盤之上表面與該基板之底部表面之間流動之一冷卻氣體之氣體熱傳導，可將在處理期間經含有於該基板中之熱量從基板傳遞至靜電卡盤。接觸熱傳導在從基板移除熱量方面通常比氣體熱傳導更有效。然而，控制該基板與該突部之間之接觸量可為困難的。
在微電子產品中，隨著半導體及記憶體裝置幾何形狀逐漸變小，晶圓、平坦螢幕顯示器、倍縮光罩及其他經處理之基板之尺寸逐漸變大，一晶圓表面之顆粒污染之容限繼續變得更加嚴格。由於一半導體晶圓將實體上接觸靜電卡盤夾持表面，因此從一靜電卡盤導出之顆粒碎片之影響特別值得關注。若靜電卡盤之上表面允許任何顆粒被截留在靜電卡盤之上表面與基板之底部表面之間，則基板可因截留之顆粒而變形。例如，若一晶圓之背側靜電地經夾持在一平坦基準表面上，經截留之顆粒可導致晶圓之前側變形，因此不會位於一平坦平面內。在一平坦靜電卡盤上之一微米級顆粒(例如一10微米顆粒)可藉由在晶圓之處理期間之一非常顯著之量轉移藉由卡盤固持之一晶圓表面。
在半導體及微電子加工技術及靜電卡盤技術領域，需要持續改良之技術來製備靜電卡盤表面。亦需要持續改良靜電卡盤表面，例如在使用期間產生較少量顆粒碎片之靜電卡盤表面。
如本說明書所描述，已確定施加一固化聚合物層(亦稱「膜」)至一靜電卡盤表面之新穎的及創造性方法。該表面可為完全平坦的，或可包含(若干)三維結構，諸如一主場及接觸藉由該卡盤支撐之一晶圓之一下表面之突部，或氣體密封環。固化聚合物層可呈一固化聚合物覆蓋塗層形式，其經施加且經固化作為覆蓋該整個表面之一塗層，而非選擇地固化所施加之溶液噴霧之任何部分，且非選擇性地移除所施加之溶液噴霧之任何部分。
藉由施加一層液體噴霧溶液塗層至靜電卡盤之整個表面而製備固化聚合物覆蓋塗層，然後在覆蓋塗層之整個表面區域上固化覆蓋塗層之聚合物。塗層係非選擇性固化的，即以一非圖案化方式經固化，具體而言在非遮罩塗層之一部分之情況下。在施加液體聚合物溶液至表面上之後，在一最終固化步驟(例如，一「硬烘烤性」步驟)之前，不移除所施加之噴霧溶液塗層之任何部分。在所施加之噴霧溶液塗層最終固化後，整個固化聚合物塗層作為一固化聚合物覆蓋塗層保留在基板之整個表面上。
在一個態樣，本發明係關於一種施加一覆蓋塗覆聚合物塗層至一靜電卡盤之一表面之方法。該方法包含：施加一噴霧溶液至靜電卡盤之表面以在整個表面上形成一噴霧溶液塗層，該噴霧溶液包括輻射固化聚合物；將該噴霧溶液塗層之整個表面曝露於輻射，以形成輻射固化聚合物塗層；及將該輻射固化聚合物塗層加熱至一升高溫度，以從該輻射固化聚合物塗層中移除溶劑。
下文描述施加一固化聚合物層(亦稱為「膜」)至一靜電卡盤之一表面之方法，該層呈一固化聚合物覆蓋塗層形式。藉由施加一液體聚合物溶液塗層至靜電卡盤之整個表面，然後在覆蓋塗層之整個表面區域上固化覆蓋塗層之聚合物來製備覆蓋塗層。塗層之整個區域以一非選擇性方式完全經固化，即以一非圖案化方式完全經固化，具體而言係在不遮罩塗層之任何部分之情況下，藉由設計故意防止塗層之遮罩區域之固化，同時允許塗層之另一 (未經遮罩)區域之固化。在施加液體聚合物溶液至表面後，不移除塗層之任何部分，且在固化後，整個原始塗層作為一固化聚合物覆蓋塗層保留在整個表面上。
如本文所使用之術語「固化」，如在一固化塗層、一固化覆蓋塗層或一固化聚合物中，係指完全經固化用於塗層之一預期用途之一塗層或一塗層聚合物。根據聚合物之類型及固化系統，聚合物可藉由任何有用技術固化。藉由實例固化技術，一聚合物可藉由以下一或多種方式固化：聚合物經曝露於輻射中，以藉由一輻射誘導機構使聚合物固化；聚合物經曝露於升高溫度，以藉由一熱誘導機構使聚合物固化；輻射及加熱之一結合。已經固化至聚合物可能達到或接近之一最大程度，或完全經固化用於一預期應用之一固化聚合物，諸如用作一靜電卡盤之一層，亦可被稱為「完全固化」。
僅部分經固化之一聚合物可被稱為「部分固化」。藉由曝露於輻射而部分或完全經固化之一 聚合物可被稱為「輻射固化」。
已經曝露於一加熱步驟以從一塗層中移除溶劑之一聚合物塗層(例如，相對於塗層經施加時一塗層之一溶劑量，低於10%或5%溶劑之一位準)可被稱為「乾燥」。
聚合物材料已被用於靜電卡盤之表面，以構建三維結構，諸如突部及密封環。聚合物結構藉由施加且選擇性固化及移除光圖案化聚合物之方法製備，以在一表面之主場上之位置處產生期望之三維結構。例如，參見美國9,721,821。形成三維結構之程序可關於施加一聚合物層至一表面，選擇性地固化聚合物層之一部分，且選擇性地移除聚合物層之一部分。
根據本說明書，形成於一靜電卡盤之一表面上之一固化聚合物塗層可用作在晶圓之處理期間支撐一半導體晶圓之一聚合物層。塗層之固化(即完全固化)聚合物具有可用於在靜電卡盤之上表面處為一晶圓提供支撐之機械效能，及晶圓之底部表面與卡盤之上表面之間之有效熱傳導。固化聚合物在卡盤之上表面亦可有效地作為一覆蓋塗覆聚合物膜，其防止碎片顆粒從卡盤表面移除，或防止卡盤表面與一晶圓之一底部側之間之接觸，從而可從任一表面產生碎片。
一靜電卡盤之術語「上表面」(或「支撐表面」)係指在使用靜電卡盤期間，支撐一半導體晶圓以處理晶圓之一靜電卡盤上(頂部)表面。
如上文所描述，藉由聚合物塗覆之靜電卡盤之表面實質上係一平坦表面，例如，在表面之一整個區域上可為完全平坦之平坦表面，或可包含一主要連續平坦(有時被稱為一「主場」)，該平坦在表面之一大部分區域上延伸，數個結構從其垂直延伸。
表面可實質上為連續的且不間斷的，或可包含垂直延伸穿過表面之開口。一開口之一實例可允許從卡盤之上表面下方之一位置穿過卡盤至一支撐晶圓之一底部表面，例如允許一機械裝置(諸如一提升銷)接觸晶圓之下表面。一開口之另一實例可用於基板下方之氣流以供應一冷卻氣體或影響在靜電卡盤之上表面與藉由靜電卡盤支撐之一晶圓之一下表面之間之一空間中之壓力。
經定位於一主場上之一垂直延伸結構類型之一實例可為複數個小尺寸圓形(圓柱形)「突部」，該類型之一突部通常經分布在一靜電卡盤之一表面上之隔開位置處，用於接觸一晶圓之一底部表面，以在表面之一主場上方支撐晶圓，且在晶圓之底部表面與靜電卡盤之主場之間產生空間。此種突部類型可在二維間水平地經間隔，且以任何有用圖案經分布於一靜電卡盤之一上表面上，且可以任何有用數量呈現。當從靜電卡盤上方觀察時，突部通常(但不一定)係圓形的。突部可具有尺寸(面積及高度)其可有效地將晶圓支撐在一靜電卡盤之表面之主場上方。實例突部可具有高達50或100微米之一高度，諸如在約3微米至約12微米之一範圍內，且可為具有一直徑在約500至1100微米之一範圍內之圓形。
一表面結構之一不同實例可為在主場上方垂直延伸且在主場之表面上沿一直線或曲線長度延伸之一結構，例如，作為一圓形環。靜電卡盤之一表面上之一環結構之一個實例可為經定位於一基板之一周邊之一環。一環結構之另一實例係一環封，其圍繞垂直穿過基板或基板之上層之一孔隙。密封環之結構可具有任何有用的尺寸，諸如在主場上方約3至約12微米之一範圍內之一高度。密封環之一長度可等於一基板周邊之周長，或略大於在基板中一垂直開口之一周長。一密封環之一寬度可任何有用寬度，諸如在100至1000微米之一範圍內之一寬度。
除了此類經描述結構類型外，如經描述藉由一固化聚合物塗覆之一表面亦可包含其他功能層，例如一導電層或一電荷耗散層，其可經定位於一主場之部分處或突部之上表面處。
經塗覆之靜電卡盤之表面，包含任何突部、導電層、電荷耗散層等，可由已知用作一靜電卡盤之一多層上部材料之各種不同材料類型中之任何一種製成。主場及任何突部都可由一單一材料類型製成，即，此等結構都可由一種單一材料製成，諸如一陶瓷。替代地，一主場可由一或多種材料類型製成，突部可由與主場相同或不同的材料製成。實例材料大體上包含陶瓷、金屬(例如導電金屬)、聚合物、碳化矽、類金剛石碳等。
在如經描述施加一聚合物之前，表面在視覺上係平坦的，具有選用垂直延伸結構，但仍具有在一微米或納米級上之一可量測粗糙度。表面之二維區域將具有一可量測粗糙度，包含垂直延伸結構(諸如突部)之上表面及一主場之區域。表面之任何區域之粗糙度可藉由已知技術及設備量測，諸如藉由使用一輪廓儀。在如經描述塗覆聚合物之前，一靜電卡盤之一表面之經量測實例粗糙度值可在0.01至10微米Ra之一範圍內。
經施加至表面之聚合物可為任何可固化聚合物，其可經製備以形成一液體噴霧溶液，該溶液可作為一膜經施加至一靜電卡盤之一結構化或非結構化表面上 (例如，藉由噴霧或應用一滾輪)，然後經固化。非限制性實例包含有時被稱為光固化或光圖案化聚合物材料之聚合物組合物，此等聚合物材料在半導體及微電子裝置製造領域內係已知的，包含靜電卡盤。此等聚合物大體上包含係環氧基、聚醯亞胺基及苯並環丁烯基可光圖案化聚合物組合物之聚合物。參見例如美國專利號9,721,821。
聚合物係可固化的，且以一液膜形式經施加至表面，然後藉由一化學固化機構固化 (藉此經凝固)。化學固化機構可為藉由輻射、熱或輻射及熱之一組合啟動之一個機構，例如藉由以下一或多種啟動：(i)熱能、(ii)UV-VIS輻射能量、(iii)IR輻射能量、(iv)UV、DUV、EUV或X射線輻射能量、(v)微波輻射能量、(vi)電子泛光曝露、(vi)伽馬射線曝露或此等組合。
在固化及乾燥以移除噴霧塗層步驟中所使用之溶劑後，處於一聚合狀態內之聚合物可具有有用機械效能，其包含期望之導熱性、期望之靈活性(例如模數)、硬度、抗拉強度等。
聚合物可經塗覆、固化及乾燥，以生產一相對均勻之固化聚合物塗層厚度，其在6微米以下之一範圍內，例如3至5微米。
將聚合物施加至表面，聚合物可經形成於含有在溶劑中溶解之聚合物之一液體噴霧溶液。噴霧溶液可藉由標準噴霧設備或藉由一滾輪施用器機噴灑至表面上，且經施加至表面之材料時具有成膜特性，此意味著當施加至表面時，噴霧溶液會潤濕表面且形成一未中斷膜(亦被稱為「塗層」或「層」)，該膜在整個表面上實質上為均勻的且連續的。噴霧溶液作為一覆蓋塗層經施加，隨後在覆蓋塗層之整個區域上經固化且乾燥，且作為一固化覆蓋聚合物塗層在靜電卡盤之整個表面上保持到位。
參考現時所描述之塗層，為「覆蓋塗覆」之一塗層，即一「覆蓋式塗層」，係指作為一連續、不間斷塗層或膜在一整個表面上延伸之一塗層。藉由固化整個覆蓋塗層之一固化步驟，在一靜電卡盤之一整個表面上作為一覆蓋塗層經施加之一噴霧塗層可經固化及經凝固，以形成一「固化覆蓋聚合物塗層」(或簡稱「固化覆蓋塗層」)。所施加之噴霧塗覆覆蓋塗層在其整個表面上非選擇性地經固化(完全經固化)，且沒有任何部分保持未經固化或部分經固化，且在經施加後沒有任何部分被移除。合成固化覆蓋塗層係覆蓋靜電卡盤之整個表面之一連續、不間斷、固化覆蓋塗層(膜)。
經施加且經固化在一表面之一整個區域上為「連續的」之一覆蓋塗層不含有任何因一方法之一步驟而有意打開之開放區域，該步驟有意導致噴霧溶液塗層之一部分在表面上為未經固化的，而其他部分為固化的，且未經固化之部分被移除。雖然為非較佳的，但由於塗層缺陷(諸如針孔或其他塗層缺陷)，或由於一垂直表面之覆蓋不足(例如，作為一三維結構之部分，諸如一突部之一垂直「側壁」部分、環封等)，一覆蓋塗層可含有非常小的開放表面區域量。在此態樣，藉由一噴霧塗層方法施加覆蓋塗層，該方法經設計且旨在將一連續、不間斷且均勻之噴霧溶液層放置在靜電卡盤之整個表面上，包含所有垂直表面，且整個噴霧溶液塗層旨在被固化而無需有意防止噴霧溶液塗層之任何重要部分被固化(諸如藉由使用一遮罩)。在將噴霧溶液施加至表面上後，不會有意從表面移除覆蓋塗層之任何部分。若靜電卡盤之原始(先前經曝露)上表面之任何部分未經塗覆有噴霧溶液或從噴霧溶液導出之一固化聚合物層，則未經塗覆部分可由一塗層缺陷造成，諸如由於噴射溶液未能接觸一垂直延伸結構之一垂直表面，諸如經定位於該表面之一突部。
相比之下，藉由包含一光圖案化步驟之一步驟製備之一固化聚合物塗層非一覆蓋塗層。一光圖案化步驟，有時被稱為「光微影術」，係一種已知之技術，用於選擇性固化經定位於一基板表面之一光固化聚合物層之一部分，且在選擇性固化步驟之後，移除一選擇性固化層中之一未經固化之部分。藉由選著性地將輻射僅施加至遮罩層中不打算經曝露於輻射中之部分且藉由將穿過遮罩中之開口之輻射施加至未經遮罩之部分，執行選擇性固化步驟。遮罩或未經遮罩部分可經固化，且一未經固化部分可隨後經移除(在一「顯影」步驟中)，以留下原始層之一期望部分。
參考圖1A及圖1B，圖1A示意性地繪示一種方法之步驟，圖1B展示經施加至一經繪示基板38之步驟。根據方法10，在一第一步驟22中，藉由從噴嘴36噴霧噴霧溶液，將一液體噴霧溶液12經施加至基板38之一表面上，以形成噴霧溶液塗層42，其均勻地經施加在基板之整個表面上，較佳地包含所有垂直側壁。如所繪示，基板38包含下層40及上層44，上層44可為任何材料，諸如陶瓷。上層44包含選用突部46，其亦可由任何材料製成，諸如陶瓷。突部46之間係開放場50之區域。可視情況地但非如所繪示，基板38可包含其他特徵，諸如一導電層、一電荷控制層、一或多個密封環等。
在一特定實施例中，上層44(包含突部)係一陶瓷層，其藉由一噴珠方法製備，帶有遮罩，以產生開放區域50、突部46及一或多個選用密封環(未經展示)，所有上述設備都由一噴珠陶瓷層製成。陶瓷表面可具有在0.010至10微米(Ra)之一範圍內之一粗糙度。
在噴霧溶液應用步驟期間，基板38可視情況地經加熱，但亦可為不加熱，例如保持在一周圍溫度下，諸如攝氏20至23度之一範圍內。對於某些可含有大量(例如，至少75、80或90重量百分比)有機溶劑之噴霧溶液，周圍溫度可為較佳的，以避免在與表面接觸時有機溶劑從噴霧溶液中之非期待蒸發。
噴霧溶液12含有經溶解在溶劑中之可固化聚合物，且具有物理特性 (在周圍溫度下，例如華氏20至23度之間)，包含流動特性(例如黏度)及表面張力特性，其允許噴霧溶液潤濕一基板表面，且在基板表面上均勻經塗覆為一薄膜覆蓋塗層，較佳地為完全覆蓋所有表面，包含垂直延伸表面結構(例如突部)之任何垂直側壁。在一些實施例中，可固化聚合物可為導電的，使得其導電。在一些實施例中，可固化導電聚合物可為聚乙炔(PAC)、聚芴、聚苯、聚苯乙烯、聚吡咯、聚萘、聚吡喃(PPY)、聚哢唑、聚吲哚、聚氮平、聚苯胺(PANI)、聚並苯、聚噻吩(PT)、聚噻吩乙烯、聚對苯硫醚(PPS)、聚對苯乙烯(PPV)、聚吡啶、聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)(PEDOT)、聚苯乙烯磺酸鹽(PSS)、聚(三芳基胺)(PTAA)、聚(羥甲基3,4-亞乙基二氧化噻吩)(PEDOT-OH)、上述任何衍生物或其任何組合中之一種。
噴霧溶液可含有一定的溶劑及聚合物量，其可在一基板之所有表面上，甚至在包含三維結構(諸如突部)之一基板上，提供一薄膜覆蓋塗層之有效噴霧。為使噴霧溶液具有一薄而均勻之塗層，噴霧溶液可含有有機溶劑之一相對較高百分比，例如至少75、80或90重量百分比之有機溶劑及基於噴霧溶液之總重量低於25、20或10重量百分比之一聚合物量。
使用之溶劑類型可為任何溶劑，通常為一揮發性有機(非水)溶劑，如經描述，其能溶解聚合物且形成可噴霧經塗覆至一表面上之一溶液。有用溶劑之非限制性實例包含伽馬丁內酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙酮、十二烷、環戊酮及類似有機溶劑。
噴霧溶液包含固體聚合物之一相對較低百分比及有機溶劑之一相對較高百分比，其可具有一黏度，該黏度可在基板之整個區域上產生一薄而均勻之塗層，較佳地包含三維結構之側壁，諸如突部。一有用黏度可低於20厘泊、低於10厘泊或低於9厘泊，例如在3到9厘泊之一範圍內。
藉由各種方法可計算一噴霧溶液之黏度。為製備用於一塗層方法之一噴霧溶液，如經描述，一有用方法係從一商用可固化聚合物光阻溶液開始，且添加溶劑以降低光阻溶液之黏度。稀釋溶液之黏度將相對於商用溶液之黏度經降低。作為產品規範之一部分，商用溶液之黏度係已知的。為本說明書及申請專利範圍之目的，可計算稀釋溶液之黏度，可使用阿倫尼烏斯方程之一導數計算一噴霧溶液之黏度： 其中： Ƞ12：混合物固有黏度。 Ƞ1：溶液1黏度，例如來自一商用光阻產品規範 Ƞ2：溶液2黏度。 X：液體1及液體2之克分子分數。
計算可被用於估算在室溫(例如攝氏20度)下，藉由將作為一商用光阻產品之一第一溶液(溶液1)及作為一有機溶劑之一第二溶液(溶液)組合而成之一溶液之一室溫黏度。
可藉由任何有用噴霧塗層設備，使用任何有用條件，將噴霧溶液施加至基板表面。在一噴霧塗層步驟之某些實施例中，將噴霧溶液噴灑至基板表面上之圖案可為在一單一方向上。
噴霧溶液可在整個表面上經塗覆至相對均勻之厚度，例如至在6微米以下之一範圍內之一厚度，例如3至5微米。
圖2A及圖2B如經描述展示用於施加一噴霧溶液之噴霧圖案實例。圖2A展示一傳統或標準圖案(「標準光柵」)，藉由該圖案，一噴霧塗層噴嘴在一個方向上交替地施加噴霧溶液，然後在一相反(180度相反)方向上，同時橫向移動(如圖所繪示從左到右)以覆蓋一基板之整個表面。在每次越過基板期間，在第一方向及第二(相反)方向上施加噴霧溶液。
圖2B展示一交替噴霧模式，相對於圖2A之模式，其現時可為較佳的。圖2B展示一單向噴霧圖案(「單向光柵」)，藉由該圖案，一噴霧塗層噴嘴，在噴嘴橫穿基板表面時，僅在一個方向上從端至端施加噴霧溶液。噴嘴從基板之一第一端處之一位置處開始。噴嘴在從基板之第一端向基板之一第二及相對端沿一第一方向移動之同時施加噴射溶液之一第一路徑(參見實線及箭頭，展示噴射時從一第一基板端向一第二基板端之移動)。然後，噴嘴返回至第一端，即沿一相反(180度相反)方向移動(參見虛線)，同時關閉噴嘴，且不會噴出噴霧溶液之一噴霧。噴嘴亦逐漸側向移動(如圖所繪示從左到右)，然後經施加，且在第一路徑附近經施加之噴霧溶液之一隨後路徑，同時再次從基板之第一端向基板之第二端沿一方向移動。
在將噴霧溶液噴灑至一靜電卡盤之一表面之一步驟期間，可堵塞特徵，諸如某些開口(例如，經設定尺寸用於一提升銷之開口、經設定尺寸用於一接地銷之開口)。
噴霧塗層步驟後，在一後續步驟24中，噴霧溶液之覆蓋塗層經曝露於呈電磁輻射14之一形式，以使噴霧溶液塗層之聚合物化學地經固化(至少經部分固化)且經硬化或經凝固，即輻射固化。藉由輻射曝露步驟24，噴霧溶液塗層之整個表面區域均勻地經曝露於輻射14，且表面之任何部分都不會選擇性地經曝露於輻射或選擇性地防止經曝露於輻射，諸如藉由在光圖案化技術中使用之一方式遮罩表面。
噴霧塗層22之後及輻射曝露24之前，可視情況地加熱經塗覆基板 (在一「軟烘烤」步驟中)。然而，在噴霧塗層步驟22與輻射曝露24之間之一加熱步驟係不必要的且可被排除於某些實例方法中。
在輻射曝露24後，將至少部分地經固化聚合物塗層(「輻射固化」聚合物塗層)經曝露於高溫下，例如在藉由在圖1C中之虛線所指示之一乾燥爐中。輻射固化聚合物塗層含有噴霧溶液之溶劑(例如，高達或超過50、60、70、75或80重量百分比溶劑)。可藉由在一「硬烘烤」步驟中在高溫下加熱輻射固化聚合物塗層移除溶劑。硬烘烤步驟26可有效地從輻射固化聚合物塗層中移除溶劑，以實現輻射固化聚合物之聚合物之額外固化，或兩者兼而有之。硬烘烤26可包含使用輻射固化聚合物塗層一段時間內將基板曝露在一高溫下，該段時間可有效從輻射固化塗層中移除溶劑，以額外固化輻射固化塗層之聚合物，或兩者兼而有之。可基於諸如一塗層厚度、塗層之可輻射固化聚合物類型及固化(完全經固化)聚合物覆蓋塗層之期望最終效能等因素選擇曝露於高溫之時間量及溫度。有用溫度之實例可在攝氏150至400度之一範圍內。一硬烘烤步驟之有用時間量之實例可為至少45或60分鐘，例如45至120分鐘。
在一硬烘烤步驟後，固化聚合物塗層在整個表面上可較佳地具有一相對均勻之厚度，例如在6微米以下之一範圍之一厚度，例如3至5微米。
下表列出了如經描述之一實例方法之程序特徵之一些具體實例。
程序步驟 程序參數   
目標厚度 塗層厚度 3至5微米（4+/-1微米）
加熱前 加熱前溫度 (基板) 室溫
噴霧 噴霧速度 152毫米/秒
噴霧溶液流速 1.6毫升/分鐘
空氣壓力 20磅/平方英寸
噴嘴高度 60毫米
噴霧後等待時間 10分鐘
軟烘烤 1 烘烤溫度 不適用
烘烤時間 0
紫外線 曝露 紫外線強度 300毫焦耳/平方釐米
紫外線時間 6分鐘
軟烘烤 2 烘烤溫度 不適用
烘烤時間 0
顯影 顯影劑中之浸泡時間 0
硬烘烤 烘烤溫度 室溫至200℃； 然後在200℃下浸泡
烘烤時間 總共3小時。 (~70分鐘上升至200℃；浸泡在200℃達110分鐘)
與光圖案化方法相比，圖1A及圖1B之方法10不包含任何「顯影」步驟或其他步驟，藉由該等步驟，一經施加之噴霧溶液塗層(膜)之一部分旨在經非固化，或在經放置於基板表面後從一基板表面移除。圖1A及圖1B之方法10不包含選擇性地將經施加至輻射僅曝露於一經施加噴霧溶液塗層之一部分之一步驟，而經施加之噴霧液塗層之另一部分選擇性地從輻射中經遮罩(例如，使用一遮罩)。
圖3如經描述展示一實例靜電卡盤之一上表面之一俯視圖。在一個實例中，靜電卡盤可具有一直徑，例如，該直徑可為300 mm、200 mm或450 mm。靜電卡盤表面包含進氣口417、接地銷開口(「通道」)418、位於卡盤表面之一周邊之氣體密封環419、提升銷開口(「通道」)420，其中各者包含其各自之氣體密封環(圖3中提升銷通道420周圍之外圓形結構)及在卡盤之中心421處之一小進氣口(入口在圖3為不可見的)。接地銷開口418之各者包含一選用氣體密封環(如圖3中圍繞接地銷開口418之一圓形環所示)。一細節視圖(圖3中之插圖422)展示圓形突部414。氣體密封環419及提升銷開口420及接地銷開口418之氣體密封環之寬度約為0.1英寸，且可具有與突部414之高度相等之一高度，諸如從約3微米到約12微米，例如約6微米，但其他寬度及高度為可能的。
本文所揭示之一第一態樣包含施加一覆蓋塗覆聚合物塗層至一靜電卡盤之一表面之一種方法，該方法包括：施加一噴霧溶液至靜電卡盤之表面，以在整個表面上形成一噴霧溶液塗層，噴霧溶液包括輻射固化聚合物；將噴霧溶液塗層之整個表面曝露於輻射，以形成一輻射固化聚合物塗層；及將輻射固化聚合物塗層加熱至一升高溫度，以從輻射固化聚合物塗層中移除溶劑。
根據第一態樣之一第二態樣，其中輻射固化聚合物包括輻射固化環氧聚合物。
根據第二態樣之一第三態樣，其中噴霧溶液包括至少75重量百分比之有機溶劑。
根據第二或第三態樣之一第四態樣，其中噴霧溶液在經施加至陶瓷表面時具有在3至9厘泊之一範圍內之一黏度。
根據前述態樣中任一項之一第五態樣，其中當施加噴霧溶液至表面時，表面處於低於攝氏30度之一溫度。
根據前述態樣中任一項之一第六態樣，其包括藉由多個噴霧路徑將噴霧溶液施加至表面，其中各噴霧路徑在一端至端方向上越過表面，其中所有噴霧路徑在相同端至端方向上移動。
根據前述態樣中任一項之一第七態樣，其包括：施加噴霧溶液至整個表面；且將噴霧溶液塗層之整個表面曝露於輻射，以形成一輻射固化聚合物塗層；在施加與固化期間或之間不加熱表面。
根據前述態樣中任一項之一第八態樣，其包括將輻射固化聚合物塗層加熱至在攝氏150至400度之一範圍內之一溫度，且持續至少45分鐘。
根據前述態樣中任一項之一第九態樣，其包括依3至5微米之一範圍內之一厚度施加噴霧溶液塗層。
根據前述態樣中任一項之一第十態樣，其中靜電卡盤之表面基本上由陶瓷組成。
根據前述態樣中任一項之一第十一態樣，其中靜電卡盤之表面由陶瓷組成。
根據前述態樣中任一項之一第十二態樣，其中表面包括：一陶瓷主場、從主場垂直延伸之陶瓷突部及在主場之一外部區域處之一連續陶瓷圓周密封。
根據前述態樣中任一項之一第十三態樣，其中表面具有在0.01至10微米Ra之一範圍內之一粗糙度。
根據前述態樣中任一項之一第十四態樣，其中輻射固化聚合物係導電的。
在一第十五態樣中，一靜電卡盤包括根據前述態樣中任一項之方法經施加之一塗層。
10:方法 12:噴霧溶液 14:電磁輻射/輻射 22:噴霧塗層 24:輻射曝露 26:硬烘烤 36:噴嘴 38:基板 40:下層 42:噴霧溶液塗層 44:上層 46:突部 50:開放場/開放區域 414:圓形突部/突部 417:進氣口 418:接地銷開口(「通道」) 419:氣體密封環 420:提升銷開口(「通道」) 421:卡盤中心 422:插圖
圖1A及圖1B如經描述展示一實例方法之步驟。
圖2A及圖2B展示用於塗層一基板表面之實例噴霧路徑。
圖3如經描述展示一靜電卡盤之一上表面之一外觀之一實例。
所有圖示均為示意性，非按比例繪製。
10:方法
12:噴霧溶液
14:電磁輻射/輻射
22:噴霧塗層
24:輻射曝露
26:硬烘烤
36:噴嘴
38:基板
40:下層
42:噴霧溶液塗層
44:上層
46:突部
50:開放場/開放區域

Claims (10)

  1. 一種施加一覆蓋塗覆聚合物塗層至一靜電卡盤之一表面之方法，該方法包括： 施加一溶液至該靜電卡盤之該表面以在該整個表面上形成一溶液塗層，該溶液包括輻射固化聚合物； 將該溶液塗層之該整個表面曝露於輻射，以形成一輻射固化聚合物塗層；及 將該輻射固化聚合物塗層加熱至一升高溫度，以從該輻射固化聚合物塗層中移除溶劑。
  2. 如請求項1之方法，其中該輻射固化聚合物包括輻射固化環氧聚合物。
  3. 如請求項1之方法，其中該溶液在經施加至陶瓷表面時具有在3至9厘泊之一範圍內之一黏度。
  4. 如請求項1之方法，其中當施加該溶液至該表面時，該表面處於低於攝氏30度之一溫度。
  5. 如請求項1之方法，其包括藉由多個路徑將該溶液施加至該表面，其中各路徑在一端至端方向上越過該表面，其中所有路徑在該相同端至端方向上移動。
  6. 如請求項1之方法，其包括： 施加該溶液至該整個表面；及 將該溶液塗層之該整個表面曝露於輻射，以形成一輻射固化聚合物塗層； 在該施加與該固化期間或之間不加熱該表面。
  7. 如請求項1之方法，其包括依3至5微米之一範圍內之一厚度施加該溶液塗層。
  8. 如請求項1之方法，其中該表面具有在0.01至10微米Ra之一範圍內之一粗糙度。
  9. 如請求項1之方法，其中該輻射固化聚合物係導電的。
  10. 一種靜電卡盤，其包括如請求項1至9中任一項之方法所施加之一塗層。
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