TWI358784B - Clamping and de-clamping semiconductor wafers on a - Google Patents

Description

1358784 九、發明說明： 〔與本案相關之申請案〕 本申凊案係相關於美國申請案序號第1〇/642939號，於 2003年8月18日申請，（代理人之檔案編號〇2IMp〇56)標題 為 “MEMS Based MUlti-P〇lar Electr〇sUtic Chuck”，其在此合 併作為參考，本案並且相關於美國申請案序號第ι〇/66ιΐ8〇 號，於2003年9月12日申請，代理人之播案編號 〇3 IMP-002 ’ 標題為 “Clamping and De-clamping

Semiconductor Wafers on a J-R Electrostatic Chuck Having a Micromachined Surface by Using Force Delay in Applying a Single-Phase Square Wave Ac ⑸咖叫 v〇hage”。 【發明所屬之技術領域】 本發明大致上係相關於半導體處理系統，並且特別相關 於一種方法，其利用施加單一相位方波交流箝制電壓箝制及 解箝制在利用晶圓慣性限制之靜電夾盤上的半導體晶圓。 【先前技術】 靜電夾盤（ESC)已經利用在根據基於電漿或是真空之半 導體製程-段長時間’該種半導體製程係例如蝕刻，：學拋 光fVD)以及離子植入等等。靜電失盤包含無邊緣排斥以及晶 圓溫度控制的能力’已經證明在處理半導體基板或是晶圓上 (」列如圓)具有相當的價值。一種典型的靜電夾盤，舉例而 a,包含置放於一個導電電極上的一個介電質層其中該半 1358784 導體晶圓係置放在一個靜電夾盤的表面上（例如，該晶圓係置 放於一個介電質層的表面）。在半導體處理過程中（例如電漿處 理）’ 一個箝制電壓係通常施加在晶圓以及電極之間，其中該 晶圓係由靜電力箝制而相對於夾盤表面。另外，晶圓可以藉 由導入一種氣體例如氦氣而冷卻，並且提供在晶圓以及介電 貝層曰日圓的溫度可以由調整在晶圓以及介電質層之間的反 向壓力而控制。 村制或疋將晶圓從夾盤表面解除貼附的狀態，然而， 係一種在許多靜電夾盤中請案中都有的考量。舉例而言，在 箝制電壓被關閉之後，該晶圓一般“點著，，於夹盤表面一段相 當長的時間，其中該晶圓不能被傳統晶圓升起裝置移除（例 如’經過靜電夾盤延伸之接腳係操作用於從介電質層表面舉 起，晶圓）。此種晶圓解箝制題會降低整個製程的生產率。一 般相H解料川《生在當由騎電 電荷遺留在介電質層或是晶圓表面上，因此導致不必要= 场以及箝制力。根據—個電荷移動模型， 過程中由電荷的移動以及累積造成，了糸在箝制 表面並且/或是晶圓反向(例如，冬 -何累積在介電質 舉例而言，-個㈣間常數含隔離層)。 /放電次數，該些次數係對應於_個時門θ '徵化充電次數 箝制或是解箝制該晶圓之時間量。該置二係通常需要個別 之體積電阻以及在晶圓以及介電表門*數係由介電質層 之間的間隙電容乘積所 1358784 決定，亦即 RC = Rdiecm p(dielectric)€0sr d{dielectric) gap (1) 其中係介電質層之電阻’心叮是晶圓以及夾盤表面 之間的間隙電容’ i〇 (Ae/eciric)介電質層之體積電阻，£〇是 真空介電常數，ε r係該間隙的介電質常數，#山·e/ecir/c) 係；1電質層的厚度，而茗叩是指在介電表面以及晶圓表面之 間的距離。舉例而言，對於一個一般的平板靜電夾盤，如果 d(山e/ecirzc) - 〇.2 mm ’以及押=3 μιη，就會得出此常數 等於5900秒。此項常數係屬非常長的充電/放電時間其代 表(的是如果箝.制時間比5_秒還要久，該項解箝制時間將 會至少接近於59〇〇秒。 先則已經揭露很多種用於減輕因為使用靜電夹盤而產生 的晶圓解箝制問題。舉例而言，一種習知技術涉及提供一個 在晶圓從靜電夾盤上移除之前施加反向電壓，因此減輕了殘 留的吸引力。然而此種反向電壓’係一般高於該箝制電麈Μ 至2倍’並且該解箝制時間仍然相當長。另一種習知技術涉 及提供-個低頻正弦交流電壓以用於產生具有受控的振幅盘 相位的正弦波場。然而此種低頻正弦交流電壓一般提供較低 的箝制力量，也造成相當長的殘餘箝制時間。 定一個相對極性 其他用於解柑制晶圓之習知技術包含決 1358784 直流驅動電壓，其施加在電極上以用於取消殘餘靜電電荷的 握持效果，並且因此可以釋放晶圓。然而一般而言，此種技 術涉及相當複雜的計時電路，並且並未考慮對於晶圓慣性效 應、從冷卻氣體的反向壓力，或是靜電夾盤的整體尺(：時間常 數而呈現最佳化。 因此，在此項技術中需要一種用於箝制以及解箝制之系 統與方法，其可以對晶圓慣性效應，靜電夾盤之物理性質與 電力性質呈現最佳化狀態。 /' 【發明内容】 μ r π答呈現 ，… ，八爪圾保一種 發明之某些層面的基礎了肖。此項摘要並不是本發明的廣 泛概述，也*是意欲驗證本發明之關鍵要件，亦不是閣述本 發’明之範疇。其目的係以一種簡化的形式表示本發明之一些 觀點，-種對於稍後會呈現的更詳細敘述之内容的前言。 本發明克服了先前技術上的挑戰’其藉由提供一：單一 目位方波交流電壓至一靜電夾盤(ESC)，舉例而言 方波電壓之極性轉換速度係較一個 反庫砗P…… 干等體曰曰圓被箝制之慣性 應時間為快。相較於不同的習知靜電夾盤， 個相對簡單並且不昂貴的裝置。相較於一些習知 的企圖盡可能快速的移除殘餘電荷 々…出 # ^ -f .</ Μ ^ « *月之方法以及系統 糸…十以整體預防殘餘電荷為第一優先 “曰111昧议1主的方法係如同 曰曰® I貝性限制”，並且引用一種方波 相位父流箝制電 1358784 二ί了破施加至一個單極或是一個多極電極靜電央盤。藉 ㈣正細加電屡的脈波寬度以及脈波上升時間，解箝制時間 可以進一步的減至最低。 根據本發明之—個層面，本方法可以制在平板靜電夹 皿以及根據则MS的靜電央盤，其t該半導體晶圓係經由一 :固晶圓慣性限制機制被籍制以及解箝制。經由控制例如一個 =目：方波交流信號的上升時間，脈波寬度以及脈波重複 八# •二之參數’遠半導體晶圓可以在電壓轉換期間至少部 刀係被晶圓的慣性質晉定专^ 干，… 並且根據本發明另-個 I;性：面’該晶圓可以在籍制電厂堅被關閉後幾乎瞬間被解 推制’至>、-部分原因是因為在箝制期間脈波寬度係足夠短 = 著的預防電荷遷徙並累積至晶圓之介電前表面 並且/或疋後表面。 根據本發明另一示範性層面’該靜電夹盤可以包含不同 形式的電極圖樣，其包含，舉例而言，用於一個電發環境系 狀-個簡料單—極結構或是用於真空環境㈣的一個簡 早的，形狀雙極結構。並且，本發明並不需要複雜的電極圖 樣或是複雜的信號計時控制電子電路。 為了達到上述以及相關的目的，本發明包含在之後完整 敘述的特徵，該些特徵並且會在後述申請專利範圍中特別提 出。下列的敘述以及提出的所附圖式特別詳細顯示本發明之 實施例。然而該些實施例係象徵性的，少數不同的方式可以 1358784 貫現本發明之原則β I發明其他目的，優點以及顯著的特徵 將從以下本發料細敘述中結合圖式—起考慮而變得更加明 顯。 【實施方式】 本發明係針對一個系統以及一個方法，用於利用一靜電 夾盤（ESC)箝制以及解箝制_個晶圓。因此，本發明將會參考 圖式而作忒明，其中類似的參考元件符號係用於參考整體中 類似的元件。必須了解的是，該些層面的說明係僅僅用於顯 不性，並且不應該被視作一種限制性的了解。在下列用於解 釋的目的的敘述中，Λ量特定細節係提以用於提供一個本發 明整體的了解。然而對於習知技術者而言係明顯的是，本發 明可以不需用該些特定細節而實作。 本發明克服先前技術的挑戰，係提供一種系統以及—種 方法，以用於箝制以及解箝制—個晶圓（例如，一個半導體基 板），其中一個預定的方波電壓係施加在該靜電夾盤，因此選 擇性的箝制晶圓於其上。根據本發明之一示範性實施例中， 該預定的方波電壓係一種晶圓之慣性性質的函數，靜電夹盤 之電氣性質以及有關於在晶圓以及靜電夾盤之間的冷卻氣體 之反向塵力。 現在參考圖式，第一圖顯示一個示範性箝制系統1〇〇之 方塊圖，其中該箝制系統包含—個靜電夾盤丨05，用於選擇性 的W制一個晶圓1 1 0於其上。舉例而言’電壓源i丨5係操作 10 1358784 的表面 電壓源 F至該青 流箝制1 以用於選擇性的提供電壓r至靜電夾盤105、，其中該電壓可 操作以選擇性的以靜電方式箝制晶圓丨1〇至一個靜電夹盤之 ’丨電層125的表面120，以及從一個靜電夹盤之介電層

其中—個有關於該方波之脈波寬度以及脈波上升時間係可操 作以控制該解箝制時間，將會在以下被討論到。系統1〇〇,舉 例而言，進—步包含一個氣體供應器130，可操作以提供—個 反向氣體壓力Ρ(也參照為冷卻氣體反向壓力心j至晶圓 1 1 〇。該氣體供應器130，舉例而言，係可操作以提供一個冷 钟氣體（並未顯示），例如氦氣，於靜電夾盤1〇5之表面 以及晶圓1 10之間。一個控制器135，舉例而言，係進—步可 操作以控制該冷卻氣體之壓力ρ，其中壓力控制係進一步可 操作以控制在靜電夾盤105以及晶圓i 10之間的熱轉移量。 拴制态13 5 ’舉例而言，係進一步可操作以控制由電壓源u 5 推制電愿〆(例如，一個電源供應器）至靜電夾盤1 〇 5。 提供一個方波箝制電壓至該靜電夾盤1〇5以用於有效 的箝制以及解箝制晶圓11〇之方法包含克服數個難題。舉例 而言’一個方波箝制電壓F施加至靜電夾盤1〇5係可操作以 感應靜電箝制力尸ejc於晶圓110上，其中將晶圓吸引至靜 1358784 電央盤之表面120。然而在箝制電壓v之極性被反向期間(例 如，當方波籍制電㈣過0伏特時），該冷卻氣體反向麼力‘ 會超過箝制力m該晶圓11〇可以加速遠離靜電央盤 .105之表s 12G°因為由冷卻氣體反向Μ力心；t義的排斥 力’晶圓m可以移動一段距離尤遠離靜電夾盤1〇5，如果該 静電夹盤係上側朝下的話，可以並且/或是由於其他力量，例 如重力(並未顯示)而遠離晶圓。晶圓no不能以一無限速度v 移動’然而，其晶圓係受限於其慣性質量。如同牛頓第二定 律所敘述的，卜_，淨力F係箝制力‘以及反向愿力^ 之總和’例如係相等於晶圓11〇之慣性質量所乘以晶圓之7 速度a’其中該加速度係定義為由速度以及距離所引生出，亦 即、a=dv/dt = d2x/dt2。 根據本發明之-層面’晶圓UG之_個位置係可以決定 為時間，之函數，其中可以決定不會錯失晶圓的—個最小時 間量（例如’該晶圓係限定在接近於靜電夾盤1〇5之一個區域 内）。必須注意的是箝制力‘以及冷卻氣體反向壓力厂〆 舉例而言’通常會在箝制電壓F超過。伏特時變化，二 箝制電壓具有-個上升時間’其係一個時間？的函數，以： 當在晶圓11〇以及靜電夾盤105之表自12〇之間的冷卻氣體 體積擴大或是壓縮時，該反向壓力係可操作以隨著時間變化口 數學上，靜電夾盤之慣性限制動力學可以如下所表示。° 晶圓110之移動通常觀察牛頓第二定律， 丁 r 一 ma，其中F係 12 1358784 晶圓上的淨力。該淨力厂，舉例而言，可以表示為氣體反向 壓力F川py以及箝制力〇之總和，其中厂係距離j 以及時間ί之函數，因此導出 Π4 = Fgas(x，t) - Fac(x,t) = m^： dt7 (2) 剛開始當晶圓uo並未移動時，氣體反向麼力匕“，以 及箝制力尸…通常為常數，使得—個靜態氣體反向壓力 是 Ρ·1.013χ105 〇 2 760 (3) 其中m體反向壓力（單位為陶爾’ τ。⑺，其施加以用 於冷卻晶圓，以及^係晶圓之半徑。靜態箝制力心肩係 進一步表示如下 π(^-π·Κ2^·ναγ 2(d + k. gap)2 (4) ❿ ”中Q係真空介電常數（例如，心=5 …π 絕緣介電質層125之介雷皙奮赵，j在人命讲 '' 心"電質吊數，4係介電質層之厚度， 係於靜電夾盤1〇5之声 S P 们之表面以及晶圓1 10之表面的靜雜 厂Γ)⑽…由冷卻氣體所佔據)，並且μ:被施加 雷：：電壓。該靜態間隙長度，舉例而言，可以有關於靜 電夾盤105之表面12〇的表面粗糙度。 13 1358784 當所施加之單一相位方波箝制電壓 例两言，該晶圓110可能會損失箝制力 離靜電夾盤105之表面12〇，其中該氣體 為距離X以及時間？之函數， F超過〇伏特時，舉 Feic並且開始移動遠 反向壓力Fgfls係定義 (5) 之函數， ⑹ 並且箝制力尸…也係一個X以及 2{d + Λ：. (χ + gap))2 其中⑽係-個箝制電壓，其跨過晶B 1()5以及有關於 。或者是，厂⑺係一個箝制電壓，在 夾盤105之電極14〇。並且⑺，舉 靜電夾盤105之電極14〇 兩:個或是更多有關於靜電 例而言’不再是-常數值而是會.根據與系统1〇〇有關之Μ時 ?常數呈現指數型變化，其中及係晶自1〇5之電阻，並且c 是在晶圓以及電極1 40之間的電容。 因此，該箝制電壓可以以下式表示 m=v〇 -2· exp

(7) 晶圓110之慣性限 將方程式（5)以及（6)結合至方程式（2)， 制的動力學可以表示為一個差分方程式 14 1358784 D{x,t) = d2x 1

Fg似⑼.gap x + gap 71'^w ^ 1 - 2 · exp \RC. 2(d + k (x + gap))2 (8) 對於一般150mm的晶圓，該差分方程式（8)可以藉由利用 一個電腦化差分方程式計算器’例如由Mathsoft Engineering and Education, Inc.所生產的Mathcad，用數值方式解決晶圓 110之位置X⑺。在獲得位置X⑺後，該速度=办/☆，以 及加速度可以被進—步導出。 第2A至2b圖顯示一示範性單一相位方波箝制電壓厂， 其被施加在第1圖中一個典型的平板靜電夾盤1〇5。在電壓轉 換期間，藉由控制參數，例如上升時間，脈波寬度以及單 一相位方波交流箝制電壓信號的脈波重複頻率（prf)，因為（至 少部分U晶圓慣性質量該晶圓11〇可以被牢靠的籍制。第Μ 圖，舉例而言，圖示一施加的箝制電壓匕以及跨於第^圖的 晶圓H)5以及電極刚的„⑽。第2A圖之該示範性方波 箝制電壓F通常定義箝制力F ’ A汉弟圖說明解決义⑺ 的結果，其中-個最大值· ’該晶圓移動的最大距離)以 返回至0所需的時間（例如’晶圓的初始位幻可以被決 定。再晶圓離開並且回返到其初始位置 /、 y 1 H間的消逝時間，舉 例而έ ’係稱為晶圓衝擊時間。第 圓66、$痒/ 弟儿以及2D圖個別說明晶 a:度吻以及加速度射且係以參考的目的而說明。 作為-範例’第2A-2D圖的圖表利用一個第丨圖之平板 15 1358784 靜電灸盤1〇5’其具有-個15〇mm半徑以及—個G 2_絕緣 介電質層125(例如，氧化紹層），其中—個幾近於3111的間隙 於晶圓110以及靜電夾盤105之間，其維持將近2〇〇陶爾的 氣體反向壓力P。施加一個幾近於±2000伏特的箝制電靨厂 其中提供一個幾近於250陶爾的靜態箝制力。 於3dnF’電阻Λ係幾近於20Ω，在·此此時間常‘定義為 = 6.8 X 1〇-8 秒。 根據本發明另-個示範性層面，帛i圖中一個以ΜΕ· 為基礎之靜電炎盤105也可以根據本發明而利用。第3圖說 明-個示範性以MEMS為基礎之靜電夾盤15〇的平面圖，旦 中靜電夹盤之-個表面155包含多個微結構⑽。該多個微 結構⑽’舉例而言’係可操作以維持一個前後一致的間隙於 晶圓（並未顯示）以及靜電夾盤15〇之表面155之間。再一次， 在電壓轉換期間，藉由控制參數，例如上升時間，脈波寬度， 以及單一相位方波交流箝制電壓信號的脈波重複頻率，由於 (至少部分是因為）晶圓慣性質量該晶圓n〇可以被以㈣ 制。然而’利用-個以MEMS為基礎之靜電爽盤15〇，通常 准許㈣電^係顯著的小於第丨圖之典型平板靜電夹盤 1 0 5 〇 :示於第4A_4D圖之圖表’舉例而言，對於一個根據本 兔月第3圖之以MEMS為基礎的靜電夾盤W，個別描述示 把性掛制電^之波形’晶圓位置χ，速度v，以及加速“， 16 丄乃8784 〆、皆為—個時間函數。舉例而言，利用—個以mems為基礎 7電夾盤150,其具有150mm半徑，其中幾近於⑽的間 ，、位於晶圓（並未顯示）以及靜電夹盤之間，其維持―幾近於 :00陶爾的反向壓力户’以及一個幾近於士"2伏特的籍制 电壓其中提供幾近於4〇〇陶爾的靜態箝制力。電容c，舉 例而言，係幾近於78。2nF，電阻及係幾近於2〇ω，在此： 義此時間常數為= 1。56 X 1〇_6秒。 再=參考第2A以及4A圖，根據另一個本發明之示範性 箝制電壓F之脈波寬度可以具有—個相當大的範圍。 —個脈波寬度的較低限制，舉例而言，如同先前所述係較佳 大於晶圓衝擊時間。另外’在另一個範例中，該脈波寬度較 佳的係大於10倍的晶圓衝擊時間，以用於提供一個用於靜電 夾盤之較高可靠度的因數。舉例而言，最短的脈波寬度對於 上述傳統的靜電央盤和以MEMS為基礎的靜電夾盤而言係個 別幾近於l々sec以及11μ^。脈波寬度的較高上限舉例 而言，係由與靜電夾盤生產率規格相關的一個預定的解箝制 時間所決定，因為解箝制時間係正比於在一個特定箝制電壓 下的箝制日夺間。士口果希望一個短於〇 5秒的解箝制時間，舉 例而言，對於上述傳統靜電夾盤的脈波寬度範圍例子而言， 必須從將近於1.3psec到幾近於〇.5pSec，對應到幾近於 3 00kHz到1 Hz的脈波重複頻率。根據上述以MEMS為基礎之 靜電夹盤範例，其脈波寬度範圍必須在將近於丨丨psec至〇 $ 17 1358784 秒之間’其對應至將近於40kHz至4 1Hz的脈波重複頻率。 根據本發明之另—個示範性層面，有關於第i圖之系統 100 ’沒有存在嚴格的限制μ常數。舉例而t，a ”晶圓 的電阻，並會在—個起伏不大的範圍内變化。對於第3圖之 以MEMS為基礎之靜電夾们5〇，舉例而言，電容c係直接 由表面155以及晶圓之間的間隙所決定（並未顯示），其中箝制

力係進一步可以更直接的由間隙所決定。然而，對於 :個典型的平板靜電夾盤而言，電容〇以及箝制力4係通 常由第1圖之間隙以及介電質層125之組合所決定。根據一 個範:，及C時間常數必須盡可能的小，然而通常此時間常 數由明圓之電阻Λ以及夾盤表面狀況所限定。通常，較短的 及匸時間常數，會造成較小的晶圓移動量X，以及較短的晶圓 衝擊：間。相似的，較長的Μ時間常數，會造成較大的晶圓 栘動量X，以友較長的晶圓衝擊時間。時間常數越大，晶

圓的移動量X越大，並且晶圓衝擊時間越長。如果Λ(：時間常 數太大舉例而言，晶圓110可以從靜電夾盤105移動一個 距離（例如，一個“逃脫距離，，）’該距離係足夠遠使得其不能 夠由靜電力吸引，然後該靜電爽盤係，，漏失，，了該晶圓。根據 另一個範例’ 時間常數將會影響單一相位方波箝制電壓的 上升時間。 由以上範例可知’傳統平板靜電夾盤係較容易容許失誤 勺’、中當括制電壓κ轉換極性並且高於0伏特時，出現 18 /X10 m(〇.0007㈣的一個晶圓移動量，以及仏心秒 的第二晶圓衝擊時間。當與平均的3叫靜態間隙比較，此距 離可以考慮忽略。以MEMS $基礎之靜電炎盤範例相較之 下’較不能容忍誤差’因為電容c係幾近於大於一階的量測 f5白-欠，而具有一個1χ1〇-7 m(〇 1μηι)的晶圓移動量文以及 1.2ΧΗΤ5秒的晶圓衝擊時間。然而，以mems為基礎之靜電 夾盤超過傳.统靜電央盤的優點在於，以MEMS為基礎之靜電 夹盤而言，靜電夾盤以及晶圓之間的間隙可以被良好的控 制，使得可能具有一個較小的間隙以及較低的箝制電壓以或 是在相同電壓下一個較大的箝制力）。舉例而言，較低的箝制 電壓F，會降低具有危害性的放電風險，並且也降低形成會 /亏染靜電爽盤的微粒物質的風險。 根據另一個範例，i? C時間常數的較高上限係使得晶圓移 動1 X小於初始間隙的十分之一，因為該間隙舉例而言係具 有對於氣體冷卻能力較大的影響。然而，因為脈波寬度在一 個大的範圍内變化，可以選擇較長的脈波寬度（較低的脈波重 複頻率）以將晶圓移動量的影響減至最小。較佳的是，脈波寬 度小於0· 1秒’以及方波箝制電壓的上升時間係小於邛秒， 個別對於傳統靜電夾盤以及以MEMS為基礎之靜電夾盤而 言’具有幾近於〇.5μηι的最大移動量X以及〇 11μιη的最大移 動量X。當脈波寬度不是這麼絕對時’ 0.1毫秒至〇丨秒的脈 波重複頻率將會提供一個一般快速的解箝制時間。 1358784 .根據本發明之另一個示範性層面，第丨圖以及第3圖之 靜電夾盤可以進一步包含不同形式的電極圖樣，包含，舉例 而言，一個用於一個電漿環境系統的簡單單—極結構或是一 個用於真空環境系統的簡單D形狀雙極結構。並且，本發明 並不需要複雜的電極圖樣或是複合信號計時控制電子電路。 在相·制電壓V關閉後晶圓可以幾乎即刻的被解箝制因為（至 少某種程度上）在箝制期間脈波寬度足夠短以致於顯著的預 防電荷遷移以及累積至介電質前表面以及/或是晶圓的後表 面。 當說明了示範性方法以及在此所敘述的一連串的動作或 是事件，將可了解的是本發明並不限於所說明的此種動作或 是事件之順序’根據本發明—些步驟可以料同的順序發 生，並且/或是與其他並未在此顯示及說明的步驟一起發生。 此外，並非所有顯示的步驟可以需要根據本發明之法則實 現。此外，將可了解的是本方法可以由相關於在此說明並顯 示的本系統而實現，也可以由並未在此顯示的其他系統實現。 現在參考第5圖，用於箝制一個半導體晶圓至一靜電夾 盤的方法200係根據本發明之一示範性層面而說明。開始⑽ 的動作，根據（至少某種程度上）晶圓的慣性反性時間決定一個 單-相位方波箝制電壓。在動作21"，晶圓係置放在靜電 夾盤之-個箝制表面上。該箝制表面，舉例而言，可以包含 -個平板靜電夾盤表面，或是一個以MEMS為基礎之靜電 20 ^^8/84 夹盤表面，其包含一從該夹盤表面延伸的多個微結構。在動 作215中，決定單一相位方波箝制電壓係施加在該靜電夹盤， 其中該晶圓係通常被箝制在該靜·電夾盤。被決定的箝制電 堅舉例ffij έ，係可操作以感應在靜電夾盤以及晶圓之間的 個靜電力，在此係吸引晶圓到靜電夾盤的表面。在步驟 中，單一相位方波箝制電壓係停止，在此從該靜電夾盤解箝 制該晶圓。解箝制時間’舉例而言，係由於在動作2〇5實現 的箝制電壓而可以降至最小。 · 一雖’，，、:本發明已經針對特定的實施例或是實施例顯示以及 次明’明顯的是習知技術者在閱讀並且了解本說明書以及附加 圖式後’等效變異以及修改將會發生。在特定相關於由上述元 ，·且件’裝置’電路’等等）所實現的不同功能’除非特別指 夂’否則用於描述該些組件的特定用語（包含參照為“裝置” :)係思认對應至任何可實現所述元件的特定功能的元件，(亦 P思私功旎上的等效），即使沒有功能性等效至所揭示結構， ，其=現在此所揭示的本發明示範性實施例的功能。除此之· 卜田個本發明之特定特徵可以針對於數個實施例其中一 、種特徵可以對於一給定的或是特定的申請案所欲求並且 有益的結合一或是其他實施例更多的其他特徵。 【圖式簡單說明】 ^第1圖係—示範性靜電夾盤之一個系統層級方塊圖，其 係根據本發明之某一層面。 21 第2A圖至第2D圖係圖表，顯示根據本發明另一層面之 度:、乾性典型靜電夾盤’其箝制電壓之波形，晶圓位置，速 以及加速度，其中波形，晶圓 先+ 圓位置，速度’以及加速度 馬時間的函數。 第3圖顯示根據本發明 月另不|巳性層面的一示範性以 MEMS為基礎之靜電夹盤。 第4A圖至第4D圖係圖表，

”肩不根據本發明另一層面之 一示範性典型靜電夾盤，盆 ☆ s…* 其箝制電壓之波形，晶圓位置，速 度，以及加速度’其中波形，a .日日圓位置，速度，以及加速度 係為時間的函數。 第5圖顯示根據本發明另 箱·制一個晶圓的示範性方法 一示範性層 面用於箱·制以及解 【主要元件符號說明】 100 105 110 115 120 125 130 135 示範性箝制系統 靜電夹盤

晶圓 電壓源 介電層表面 介電層 氣體供應器 控制器 電極 22 140

Claims (1)

1. 利範圍： ΐ·種用於箱制一個丰宴 4 ^ ^ 牛導體晶圓至一靜電夹盤的方 法，其包含下列步驟： 決定一個用於該靜雷忠。 電夾盤之早一相位方波箝制電壓， 其中該決定係至少草種 呆種私度上根據晶圓影響時間； 置放3亥晶圓於該靜雷杰般μ 肝电央盤上，其中一個間隙係限 該晶圓以及該靜電失盤之間； θ 决疋之單_相位方波箝制電壓至該靜電夾盤， 在此^靜電方式知制該晶圓至該靜電夾盤；並且 停止所決定的單—* 方波柑制電壓，在此從該靜電 夾盤解箝制該晶圓。 2.如申請專利範圍第 .^ ^ ^ ^ 1項之方法，其中決定的單一相 位方波#制電麼係施加至歲靜雷十加^ μ 、 、靜電夹盤相關的一或是多個電 極。 3·如申请專利範圍第i項之方法，其中該靜電炎盤包 3個平板靜電夹盤表面，其包含—個介電質層，並且其 中置放5玄晶圓於靜電夾盤上之牛駿Am 篮上之步驟包含置放該晶圓於介電 質層上。 4. 如申請專利範圍第1 ^ 1項之方法，其中該靜電夾盤包 含一個以MEMS為基礎之靜雷办般主：^ 靜電夹盤表面，其包含多個微結 構’並且其中置放該晶圓於嗜靜啻 曰曰这靜電夾盤上的步驟包含置放 該晶圓於多個微結構上。 5. 如申請專利範圍第4項之方、土 ^ ^ ^ ^ 視之万法，其中該多個微結構 23 1358784 提供-個大致上均句的表面於置放晶圓的面上，以及其中 該間隙對於整個靜電夾盤而言係顯著的均勻。 6·如申請專利範圍帛i項之方法，其進一步包含透過 該靜電夾盤提供-個冷卻氣體反向壓力於該晶圓上其中 該決定的單-相位方波箝制電壓係進—步根據冷卻氣體反 向壓力而決定。 7.如申請專利範圍第6項之方法，其中該決定之單- 相位方波箝制電㈣由具有一個上升時間的-個波形’- 個脈波寬度，以及一脈波重複頻率，並且其中該波形係 :::1常數的一函數，其料間常數係相關於該靜電夹盤， «亥日日圓，以及該晶圓影響時間。 位方請專利範圍帛1項之方法，其中決定該單一相 位方波1甘制電壓之步驟進一步包人 —〇〇 方波箝制電壓的一個上升時間，其::疋已疋之早-相位 於該晶圓影響時間。 -&上升時間係近似小 相二=範圍第1項之方法，其中該決定的單 相：方波排制電.壓造成該晶圓之一個移動量：早- 伏特時從該靜電夹盤遠離，以及复 "， 皮超過 晶圓以及該靜電夾盤之間的間隙之十分：―移動量係小於在 1〇.如申請專利範圍第1項之方 位方波箝制電壓之—個脈波寬八預疋的單一相 與靜電失盤以及晶圓相關。係小於-解籍制時間，其 24 1358784 11.如申請專利範圍第丨項之方法，其中所決定的單一 相位方波箝制電壓之一個脈波寬度係較長於該晶圓影響時 間。 曰 ，其中所預定的單 該晶圓影響時間長 12.如申請專利範圍第1 1項之方法 一相位方波箝制電壓之該脈波寬度係較 約近似於1 0倍或是更多倍。 13.—種用於箝制一個晶圓之系統，其包含：

   一靜電夾盤，其包含—或是更多個電極，其可 提供一靜電箝制力於盆上的_袖本二 ^ 、/、上的個表面以及該晶圓之間，， 靜電夾盤進一步具有一及C Η车P弓水如· 夕 、令 Μ時間常數以及一排斥力 斥力係通常相反於該相關的箝制力，其中 係由該晶圓影響時間定義， 、、脫距I 曰t门疋義，其t該晶圓影響時間 步有關於靜電夾盤之π時間常數；並且 ’、進- /、再战以提供一個單— 電壓至該一或是更多個電極。 相位方波；

   14_如申請專利範圍第13 位方波箝制電壓之上升時間 、、洗，其中-個單_ 4近小於該晶圓影響時間 15.如申請專利範圍第 方波箝制電壓之一個脈波寬度 於靜電夾盤以及晶圓。 項之系統 係小於解箝制時 其中該單一相位 間’其相關 其中該單一相位 …如申請專利範圍第13項之系統 2S 1358784 方波箝制電壓一個脈波寬度係長於該晶圓影響時間。 17. 如申請專利範圍帛13項之系統，其中該單—相位 方波箝制電壓-個脈波寬度係較該晶圓影響時間長約Μ 倍或是更多倍。 18. 如申請專利刪Π項之系統，其中該表面包含 一個平板。 •如申請專利範圍"項之系統，其中該表面包含 多個MEMS微結構。 20.如申請專利範圍第13項之系統，進一步包含—個 # 冷卻氣體供應器’其中該冷卻氣體供應器係可操作以提供 一個冷卻氣體反向壓力於該靜電失盤的表面以及晶圓之 間，在此作為排斥力。 十一、圖式： 如次頁。

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