TWI591751B - 靜電夾頭及製造靜電夾頭之方法 - Google Patents

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TWI591751B TW102116978A TW102116978A TWI591751B TW I591751 B TWI591751 B TW I591751B TW 102116978 A TW102116978 A TW 102116978A TW 102116978 A TW102116978 A TW 102116978A TW I591751 B TWI591751 B TW I591751B
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白岩則雄
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Description

靜電夾頭及製造靜電夾頭之方法
參照相關申請
此申請案是根據並主張先前2012年5月21日所提申的日本專利申請號2012-116035之優先權，在此引入全文作為參考。
在此討論的實施例是關於靜電夾頭及製造靜電夾頭之方法。
習知的靜電夾頭包含一絕緣基板、一靜電電極及一基底板。靜電夾頭具有一氣體通道，分別貫穿絕緣基板厚度方向之絕緣基板、靜電電極厚度方向之靜電電極及絕緣基板厚度方向之絕緣基板(例如，見圖2之日本早期公開專利第2010-153490號公報)。
例如，在習知的靜電夾頭之絕緣基板上放置晶圓的狀態下，當供應高頻電力到金屬形成的基底板時，晶圓表面產生之電漿可能在氣體通道內發生異常放電。
異常放電來自於基底板氣體通道之內壁暴露。
根據本發明的形態，提供一種靜電夾頭，包含： 一臺座部分，由金屬形成且具有一氣體通道；一絕緣基板，安裝在該臺座部分上，且包含面向該臺座部分的一第一表面及在該第一表面相對側的一第二表面；該第一表面具有和該氣體通道相通的一第一孔洞部分；該第二表面具有小於第一孔洞部分內徑的一第二孔洞部分，且和該第一孔洞部分相通；以及一絕緣流通部分，由絕緣材料形成，且具有設置在該第一孔洞部分的一第一終端及設置在該氣體通道的一第二終端，其中該絕緣流通部分的裝設是由該氣體通道供應的一氣體允許流入至該第二孔洞部分。
在申請專利範圍中會特別指出藉由元件及其組 合，去實現和達到本發明的目的和優勢。
須了解前述的說明和接下來詳細的說明皆為示範及解釋之用，並不限於本發明之主張。
10A‧‧‧靜電夾頭
10B‧‧‧靜電夾頭
11‧‧‧基底板
11x‧‧‧基底板下末端
11y‧‧‧基底板上末端
12‧‧‧矽氧樹脂層
13‧‧‧加熱板
13A‧‧‧加熱器
13B‧‧‧鋁板
14‧‧‧矽氧樹脂層
15‧‧‧陶瓷基板
15A‧‧‧氣體孔洞
16‧‧‧電極
17‧‧‧氣體通道
18‧‧‧絕緣部分
100‧‧‧靜電夾頭
115‧‧‧陶瓷基板
115A‧‧‧氣體孔洞
115A1‧‧‧孔洞部分
115A2‧‧‧孔洞部分
120‧‧‧絕緣套管
120A‧‧‧絕緣套管上末端
120B‧‧‧絕緣套管主體
120C‧‧‧絕緣套管下末端
120D‧‧‧通孔
125A2‧‧‧孔洞部分
135A2‧‧‧孔洞部分
145A2‧‧‧孔洞部分
200‧‧‧靜電夾頭
220‧‧‧絕緣套管
220A‧‧‧絕緣套管上末端
220B‧‧‧絕緣套管主體
220C‧‧‧絕緣套管下末端
300‧‧‧靜電夾頭
311‧‧‧基底板
313‧‧‧加熱板
313A‧‧‧加熱器
313B‧‧‧鋁板
313B1‧‧‧階梯部分
313x‧‧‧下末端
315‧‧‧陶瓷基板
315A‧‧‧氣體孔洞
315A1‧‧‧孔洞部分
315A2‧‧‧孔洞部分
317‧‧‧氣體通道
317A‧‧‧氣體通道部分
317A1‧‧‧氣體通道部分下末端
317A2‧‧‧氣體通道部分上末端
317B‧‧‧氣體通道部分
317C‧‧‧氣體通道部分
320‧‧‧絕緣套管
320A‧‧‧絕緣套管上末端
320B‧‧‧絕緣套管階梯部分
320C‧‧‧絕緣套管下末端
1000‧‧‧高頻電源
A‧‧‧間隙
PS‧‧‧電源供應器
圖1是描述根據比較例子1靜電夾頭結構之剖面示意圖；圖2是描述根據比較例子2靜電夾頭結構之剖面示意圖；圖3是描述根據本發明第一實施例靜電夾頭結構之剖面示意圖；圖4A至圖4D描述平面圖上第一實施例靜電夾頭孔洞部分之各自組態；圖5A至5C是描述根據本發明第一實施例靜電夾頭製造方法之示意圖； 圖6是描述根據本發明第二實施例靜電夾頭結構之剖面示意圖；圖7A至圖7C是描述根據本發明第二實施例靜電夾頭製造方法之示意圖；圖8是描述根據本發明第三實施例靜電夾頭結構之剖面示意圖；以及圖9A至圖9C是描述根據本發明第三實施例靜電夾頭製造方法之示意圖。
在描述本發明說明的實施例之前，根據下列比較例子1及2描述連接結構體及電子裝置。
<比較例子1>
圖1是描述根據比較例子1靜電夾頭10A結構之剖面示意圖。
比較例子之靜電夾頭10A包含基底板11、矽氧樹脂層12、加熱板13、矽氧樹脂層14、陶瓷基板15及電極16。
基底板11充當靜電夾頭10A之部分基底。例如，基底板11可為板型且由鋁(Al)製成。直線形氣體通道17形成在基底板11上。基底板11和下述加熱板13組成一基座。
用矽氧樹脂層12把基底板11和加熱板13附著在一起。藉由在基底板11上表面施加矽氧樹脂，形成矽氧樹脂層12。例如，可使用網版印刷方法施加矽氧樹脂。
加熱板13包含加熱器13A及鋁板13B。加熱器13A是樹脂膜覆蓋的電熱線。加熱器13A附著到鋁板13B之一側。
鋁板13B是為了固定加熱器13A的金屬板。氣體通道17形成在無加熱器13A之部分鋁板13B。在鋁板13B上的氣體通道17為直線形，且由基底板11延續。
為了控管放置在陶瓷基板15上表面之晶圓的溫度，設置加熱板13。如上所述，加熱板13及基底板11組成一基座。
提供矽氧樹脂層14把加熱板13和陶瓷基板15附著在一起。在加熱板13上表面施加矽氧樹脂，形成矽氧樹脂層14。例如，可用網板印刷方法施加矽氧樹脂。
電極16形成在陶瓷基板15上。陶瓷基板15為上表面放置晶圓(未繪出)的基板。氣體孔洞15A形成在無電極16的部分陶瓷基板15。氣體孔洞15A由形成在基底板11之氣體通道17延續。
電極16是安裝在陶瓷基板15內部之高熔點電極。當由外界電源提供電壓到電極16時，電極16產生靜電力(庫侖力或Johnsen-Rahbeck力)去吸引放置在陶瓷基板15上表面的晶圓。
氣體通道17是以直線方法貫穿基底板11及加熱板13的通道。氣體通道17連接到陶瓷基板15之氣體孔洞15A。由氣體供應裝置(未繪出)提供冷卻氣體到氣體通道17，且由陶瓷基板15之氣體孔洞15A射出。例如，冷卻氣體可為如氦之惰性氣體。
在半導體上，使用靜電夾頭10A去進行乾蝕刻製程的例子中，放置在陶瓷基板15上表面之晶圓易被電漿加熱。 因此，晶圓溫度升高。升高的晶圓溫度會對蝕刻用的光阻遮罩造成熱損壞，使得蝕刻物體的形狀不如預期。為了預防這樣的問題發生，在蝕刻製程中需將晶圓冷卻至一既定溫度。
為了控管晶圓溫度，允許惰性氣體(如氦)流過晶圓和陶瓷基板15之間，或者在基座提供冷卻管道或加熱器13A，使靜電夾頭10A可冷卻晶圓，讓晶圓可維持均勻溫度。
除了藉由氣體通道17和氣體孔洞15A，供應冷卻氣體到晶圓之外，在晶圓放置在陶瓷基板15上表面狀態下，靜電夾頭10A提供高頻電力到基底板11。
在此狀態下，因為在加熱板13之鋁板13B及基底板11的氣體通道17內壁表面暴露，比較例子1之靜電夾頭10A可能發生如電弧放電之異常放電。
當此種異常放電發生，可能在靜電夾頭10A之陶瓷基板15表面形成孔洞，或者靜電夾頭10A之陶瓷基板15表面可能燒焦。因此，可能損壞靜電夾頭10A。
更進一步，在半導體製造過程中可能損壞晶圓，在異常放電發生時降低半導體裝置的良率。
下一步，描述根據比較例子2之靜電夾頭10B。
<比較例子2>
圖2是描述根據比較例子2靜電夾頭10B結構之剖面示意圖。
比較例子2之靜電夾頭10B與比較例子1之靜電夾頭10A相比，多出絕緣部分18。大體上，除了增加絕緣部分18之外，比較例子2之靜電夾頭10B和比較例子1之靜電 夾頭10A具有相同組態。
絕緣部分18是管狀絕緣構件，設置在加熱板13之氣體通道17內側。絕緣部分18設置在氣體通道17內，以便絕緣部分18上末端和加熱板13上表面位於相同高度，其中絕緣部分18下末端和加熱板13下表面位於相同高度，或大體上，在矽氧樹脂層12厚度方向穿透到矽氧樹脂層12之一半高度(矽氧樹脂層12上表面和下表面之間的位置)。
絕緣部分18設置在加熱板13之氣體通道17內側，在加熱板13之鋁板13B內壁預防發生異常放電。
然而，即使在氣體通道17內部設置絕緣部分18，仍有可能發生異常放電。例如，朝著加熱板13上側之矽氧樹脂層14內有空孔，即使在氣體通道17內部設置絕緣部分18，矽氧樹脂層14在相對於空孔的部分，無法提供足夠絕緣。結果，因為施加高頻電壓到鋁板13B內壁，仍可能發生異常放電。
類似地，如果在朝著加熱板13下側之矽氧樹脂層12內有空孔，矽氧樹脂層12在相對於空孔的部分，不能提供足夠絕緣。結果，因為施加高頻電壓到鋁板13B內壁，可能發生異常放電。
雖然加熱板13之氣體通道17內壁被絕緣部分18覆蓋，但基底板11之氣體通道17內壁並沒有被絕緣部分18覆蓋。因此，當高頻電壓的電壓位準很高時，可能在基底板11之氣體通道17內壁產生異常放電。
因此，根據上述比較例子1、2之靜電夾頭10A、10B，在氣體通道17內可能發生異常放電。
依上列觀點，下述本發明第一至第三實施例提供一靜電夾頭及製造靜電夾頭的方法，去解決上述如異常放電等問題。
<第一實施例>
圖3是描述根據本發明第一實施例靜電夾頭100結構之剖面示意圖。
第一實施例之靜電夾頭100包含基底板11、矽氧樹脂層12、加熱板13、矽氧樹脂層14、陶瓷基板115、電極16及絕緣套管120。氣體通道17形成在基底板11及加熱板13上。
在組成靜電夾頭100的元件或部件中，基底板11、矽氧樹脂層12、加熱板13、矽氧樹脂層14及電極16用比較例子1、2中的靜電夾頭10A、10B中類似的參考數字標示。基底板11是臺座部分的一個例子。
電極16形成在陶瓷基板115上。陶瓷基板115上表面放置一晶圓(未繪出)。陶瓷基板115是絕緣基板的一個例子。
孔洞部分115A1及115A2形成在陶瓷基板115。孔洞部分115A1、115A2組成氣體孔洞115A，氣體孔洞115A如同陶瓷基板115的通孔。
由陶瓷基板115朝向加熱板13之一表面(下表面)，形成孔洞部分115A1。孔洞部分115A1是第一孔洞部分的例子，和加熱板13之氣體通道17相通。孔洞部分115A1的開口(內徑)大於孔洞部分115A2的開口。絕緣套管120上末 端120A插入孔洞部分115A1。孔洞部分115A1是為了安裝套管120上末端120A的一擴孔。
孔洞部分115A2開口(內徑)小於孔洞部分115A1開口。孔洞部分115A2是由孔洞部分115A之第二孔洞部分115A2沿伸到陶瓷基板115另一表面(上表面)的一個例子。
雖然孔洞部分115A1及115A2開口為圓形，孔洞部分115A1及115A2也可為不同形狀。例如，孔洞部分115A1及115A2開口形狀可為橢圓形或多邊形(如三角形、四邊形)等等。
絕緣套管120是管狀絕緣構件。絕緣套管120包含上末端120A、主體120B及下末端120C。絕緣套管120是絕緣流通部分的一個例子。絕緣套管120之通孔120D由上末端120A貫穿絕緣套管120到下末端120C。當上末端120A安裝在孔洞部分115A1時，通孔120D和孔洞部分115A2相通。
間隙A設置在朝向上末端120A上側之孔洞部分115A1內。設置間隙A，以致於在孔洞部分115A1垂直方向之孔洞部分115A1長度(深度)大於上末端120A長軸方向之上末端120A長度。因此，間隙A可吸收絕緣套管120長度之公差。間隙A也防止上末端120A接觸孔洞部分115A1上表面(如由孔洞部分115A1及孔洞部分115A2內徑之差異，形成孔洞部分115A1之圓環狀表面)。
上末端120A插入陶瓷基板115之孔洞部分115A1。主體120B設置在基底板11及加熱板13上形成的氣體通道17內。更進一步，下末端120C與氣體通道17下末端(基 底板11下表面)位在相同高度。
因此，第一實施例之靜電夾頭100的裝設為孔洞部分115A1(擴孔)設置在陶瓷基板115，且絕緣套管120上末端120A插入孔洞部分115A1。更進一步，絕緣套管120設置在基底板11及加熱板13之氣體通道17內，且絕緣套管120下末端120C和基底板11下末端11x位在相同高度。下末端120C是氣體通道17之一入口，允許冷卻氣體由氣體供應源(未繪出)流入氣體通道17。
換句話說，加熱板13之氣體通道17內壁及基底板11之氣體通道17內壁皆被絕緣套管120覆蓋。
因此，當由高頻電源1000(見圖3)供應高頻率的電力(高頻電力)到基底板11，即使供應冷卻氣體到放置在陶瓷基板15上的晶圓，藉由絕緣套管120之通孔120D及孔洞部分115A2，可防止在氣體通道內發生異常放電。
下一步，參照圖4A至圖4D描述平面圖上孔洞部分115A2的組態。
圖4A至圖4D描述平面圖上第一實施例靜電夾頭100之孔洞部分115A2各自的組態。圖4A是相對於圖3的平面圖。圖4B至圖4D是圖4A組態的衍生例子。
圖4A是陶瓷基板115上之孔洞部分115A2的平面圖。圖4A中虛線描繪的圓形代表孔洞部分115A1的輪廓。孔洞部分115A1及孔洞部分115A2皆為圓形且以同心圓方式排列。
圖4B描述相對於單個孔洞部分115A1，在陶瓷基 板115上形成兩個孔洞部分125A2之衍生例子。在此衍生例子中，冷卻氣體由單個孔洞部分115A1，透過兩個孔洞部分125A2射出。兩個孔洞部分125A2位置在相對於孔洞部分115A1中心為對稱點。
圖4C描述相對於單個孔洞部分115A1，在陶瓷基板115上形成三個孔洞部分135A2之另一衍生例子。在此衍生例子中，冷卻氣體由單個孔洞部分115A1，透過三個孔洞部分135A2射出。三個孔洞部分135A2位置在相對於孔洞部分115A1中心為對稱點。
圖4D描述相對於單個孔洞部分115A1，在陶瓷基板115上形成四個孔洞部分145A2之又另一衍生例子。在此衍生例子中，冷卻氣體由單個孔洞部分115A1，透過四個孔洞145A2射出。四個孔洞部分145A2位置在相對於孔洞部分115A1中心為對稱點。
下一步，參照圖5A至圖5C描述根據本發明第一實施例製造靜電夾頭100之方法。
圖5A至圖5C是描述根據本發明第一實施例製造靜電夾頭100之方法的示意圖。
如圖5A所述，基底板11及加熱板13藉由矽氧樹脂層12彼此互相附著。氣體通道17預先形成在每個基底板11及加熱板13上。
然後，如圖5B所述，準備具有孔洞部分115A1及115A2之陶瓷基板115及絕緣套管120。然後，絕緣套管120末端120A(在此實施例為上末端)附著到孔洞部分115A2。例 如，可藉由施加環氧樹脂到上末端部分120A或孔洞部分115A2，將上末端120A附著到孔洞部分115A2。
然後，藉由施加矽氧樹脂層到圖5A之基底板11上表面，在基底板11上表面形成矽氧樹脂層12。然後，圖5B之絕緣套管120主體120B插入氣體通道17。然後，藉由矽氧樹脂層14附著加熱板13上表面及陶瓷基板115下表面，完成如圖5C所述之靜電夾頭100的製造。
因此，以上述第一實施例之靜電夾頭100，絕緣套管120上末端120A插入陶瓷基板115之孔洞部分115A1。進一步，加熱板13之氣體通道17內壁及基底板11之氣體通道17內壁皆被絕緣套管120覆蓋。
因此，由高頻電源1000供應高頻電力到基底板11時，即使供應冷卻氣體到陶瓷基板115上放置的晶圓，可藉由絕緣套管120通孔120D及孔洞部分115A2，防止氣體通道17內發生異常放電。
藉由插入絕緣套管120上末端120A到陶瓷基板115孔洞部分115A1，及使用絕緣套管120覆蓋加熱板13和基底板11內壁，去改良陶瓷基板15和加熱板13之間的絕緣特性，可預防此種異常放電。
在上述第一實施例，絕緣套管120覆蓋加熱板13及基底板11整個內壁。然而，在絕緣套管120下末端120C到達基底板11下末端11x方法中，絕緣套管120不一定需要去覆蓋加熱板13及基底板11內壁。
換句話說，絕緣套管120下末端120C可位於比基 底板11上末端11y低，但比基底板11下末端11x高。
在上述第一實施例中，加熱板13包含在靜電夾頭100之中。然而，在替代例子中，可形成無加熱板13的靜電夾頭100。在不含加熱板13的靜電夾頭100之替代例子中，陶瓷基板115安裝在插入矽氧樹脂層12之基底板11上。
進一步，在替代例子中，絕緣套管120下末端120C和基底板11下末端11x位在相同高度。即氣體通道17內之基底板11整個內壁都被絕緣套管120覆蓋。
然而，在絕緣套管120下末端120C到達基底板11下末端11x之方法中，需注意絕緣套管120不一定需要覆蓋基底板11內壁。即絕緣套管120下末端120C可能低於基底板11下末端11y，但高於基底板11下末端11x。
<第二實施例>
圖6是描述根據本發明第二實施例靜電夾頭200結構之剖面示意圖。
第二實施例之靜電夾頭200包含絕緣套管220，取代第一實施例中靜電夾頭100的絕緣套管120。大體上，除了絕緣套管220，組成靜電夾頭200的元件或部件和組成靜電夾頭100的元件或部件一樣。因此，如靜電夾頭200的元件或部件，使用和靜電夾頭100中類似的參考數字標示，而不進一步解釋。
絕緣套管220是由絕緣材料形成的多孔圓柱構件。絕緣套管220包含上末端220A、主體220B及下末端220C。因為絕緣套管220為多孔性且透氣，當上末端220A安裝在孔 洞部分115A1時，氣體在氣體通道17和孔洞部分115A2相通。
雖然第二實施例之絕緣套管220設置在基底板11及加熱板13的整個氣體通道17內，因絕緣套管220由多孔性絕緣構件形成，冷卻氣體可由氣體通道17下末端流到氣體通道17上末端。多孔性絕緣構件用為具透氣性之絕緣套管220，大體上等同於絕緣套管220具有第一實施例中的通孔120D。
間隙A設置在孔洞部份115A1朝向上末端220A上側。設置間隙A，以致於在孔洞部份115A1垂直方向之孔洞部份115A1長度(深度)大於上末端220A長度方向之上末端220A長度。因此，間隙A可防止上末端220A接觸孔洞部分115A1上表面(如由孔洞部分115A1和孔洞部分115A2內徑之差異，形成的孔洞部分115A1之圓環狀表面)。
上末端220A插入陶瓷基板115之孔洞部分115A1。主體220B設置在基底板11及加熱板13之氣體通道17。更進一步，下末端220C和氣體通道17下末端(基底板11下表面)位在相同高度。
因此，第二實施例靜電夾頭200裝設為陶瓷基板115上設置孔洞部分115A1(擴孔)及絕緣套管220上末端220A插入孔洞部分115A1。進一步，絕緣套管220設置在基底板11及加熱板13之氣體通道17內，及絕緣套管220下末端220C和基底板11下末端11x位在相同高度。
換句話說，在加熱板13之氣體通道17內壁及基底板11之氣體通道17內壁皆被絕緣套管220覆蓋。
因此，由高頻率電源1000(見圖6)供應高頻電力到 基底板11，即使供應冷卻氣體到放置在陶瓷基板15上的晶圓，可藉由絕緣套管220及孔洞部分115A2，防止異常放電在氣體通道17內發生。
下一步，參照圖7A至圖7C，描述根據本發明第二實施例製造靜電夾頭200之方法。
圖7A至圖7C是描述根據本發明第二實施例製造靜電夾頭200之方法的示意圖。
如圖7A所示，基底板11及加熱板13藉由矽氧樹脂層12彼此互相附著。氣體通道17預先形成在每個基底板11及加熱板13上。
然後，如圖7B所述，準備包含孔洞部分115A1及115A2之陶瓷基板115及絕緣套管220。然後，絕緣套管220一末端220A(在此實施例中為上末端)附著到孔洞部分115A2。例如，藉由施加環氧樹脂到上末端220A或孔洞部分115A2，上末端220A可附著到孔洞部分115A2。
然後，藉由施加矽氧樹脂到加熱板13上表面，在圖7A中加熱板13上表面形成矽氧樹脂層14。然後，圖7B絕緣套管220之主體220B插入氣體通道17。然後，藉由矽氧樹脂層14附著加熱板13上表面及陶瓷基板115下表面，完成如圖7C所述之靜電夾頭200之製造。
因此，以上述第二實施例之靜電夾頭200，絕緣套管220上末端220A插入陶瓷基板115之孔洞部分115A1。更進一步，加熱板13上之氣體通道17內壁及氣體通道17內壁皆被絕緣套管220覆蓋。
因此，由高頻率電源1000供應高頻電力到基底板11時，即使供應冷卻氣體到放置在陶瓷基板115表面之晶圓，藉由絕緣套管220及孔洞部分115A2，可防止異常放電在氣體通道17內發生。
由插入絕緣套管220上末端220A到陶瓷基板115之孔洞部分115A1，及以絕緣套管220覆蓋加熱板13內壁和基底板11內壁，增進陶瓷基板115和加熱板13之間的絕緣特性，可預防此種異常放電。
在上述第二實施例中，絕緣套管220覆蓋加熱板13及基底板11之整個內壁。然而，在絕緣套管220下末端220C到達基底板11下末端11x之方法中，絕緣套管220不一定需要覆蓋加熱板13及基底板11內壁。
換句話說，絕緣套管220下末端220C可位於比基底板11上末端11y低，但比基底板11下末端11x高。
在上述第二實施例，加熱板13包含在靜電夾頭200內。然而，在替代例子中，也可以形成無加熱板13的靜電夾頭200。在替代例子中，加熱板13不包含在靜電夾頭100內，陶瓷基板115安裝在基底板11上，中間夾入矽氧樹脂層12。
更進一步，在替代例子中，絕緣套管220下末端220C位在和基底板11下末端11x相同高度上。即氣體通道17內之基底板11整個內壁被絕緣套管220覆蓋。
然而，須注意的是在絕緣套管220下末端220C到達基底板11下末端11x的方法中，絕緣套管220不一定需要覆蓋基底板11內壁。即絕緣套管220下末端220C可位於比基 底板11上末端11y低，但比基底板11下末端11x高。
<第三實施例>
圖8是描述根據本發明第三實施例靜電夾頭300結構之剖面示意圖。
第三實施例靜電夾頭300包含基底板311、加熱板313、陶瓷基板315及絕緣套管320，各別取代基底板11、加熱板13、陶瓷基板15及絕緣套管220。
基底板311包含取代第二實施例基底板11之線型氣體通道17的分支型氣體通道317。更進一步，因為和氣體通道17相關之氣體通道317形狀改變，絕緣套管320形狀也不同於第二實施例之絕緣套管220。更進一步，因為和絕緣套管220相關之絕緣套管320形狀改變，加熱板313形狀也不同於加熱板13之形狀。
因此，除了基底板311、加熱板313、氣體通道317及絕緣套管320之外，大體上，組成靜電夾頭300的元件或部件和第二實施例之靜電夾頭200組成的元件或部件一樣。因此，如靜電夾頭300之元件或部件用靜電夾頭200類似的參考數字標示，不再進一步說明。
分支型氣體通道317形成在基底板311上。氣體通道317包含氣體通道部分317A、317B及317C。氣體通道部分317A之下末端317A1位在基底板311下末端。氣體通道部分317A在下末端317A1及氣體通道部分317A上末端317A2之間是線形。氣體通道部分317A連接在基底板311水平方向延伸的氣體通道部分317B。氣體通道317A及氣體通道317B 皆連接到氣體通道317A上末端317A2。氣體通道部分317B連接到朝向基底板311上末端延伸的氣體通道部分317C。
因此，氣體通道317的氣體通道317A分岔到氣體通道317B，且氣體通道317B進一步分岔為氣體通道317C。雖然圖8描述兩個分支氣體通道317C組成的氣體通道317，實際上氣體通道317由更多氣體通道部分317C的分支組成。因此，氣體通道317B延伸到比氣體通道部分317C更外側。
加熱板313包含不同於第二實施例鋁板13B形狀的鋁板313B。階梯部分313B1形成在鋁板313B之氣體通道317。在階梯部分313B1上的部分氣體通道317開口(內徑)，比在階梯部分313B1下面的部分氣體通道還大。絕緣套管320之階梯部分320B安裝在階梯部分313B1。在氣體通道317形成擴孔，可形成階梯部分313B1。
孔洞部分315A1和孔洞部分315A2皆形成在陶瓷基板315。孔洞部分315A1及315A2組成如陶瓷基板315通孔的氣體孔洞315A。孔洞部分315A1開口(內徑)大於第二實施例陶瓷基板115之孔洞部分115A1開口(內徑)。大體上，孔洞部分315A1開口(內徑)和在加熱板313的鋁板313B階梯部分313B1上面之部分氣體通道317開口(內徑)一樣大。
絕緣套管320是由絕緣材料形成的多孔圓柱構件。絕緣套管320包含上末端320A、階梯部分320B及下末端320C。第三實施例之絕緣套管320比第二實施例之絕緣套管220還短。第三實施例之絕緣套管320形成比第二實施例之絕緣套管220還短，是為了符合取代第二實施例之線型氣體通道 (例如，見圖6)的分支型氣體通道317形狀。
更進一步，在階梯部分320B上(朝向上末端320A)之部分絕緣套管320比階梯部分320B下(朝向下末端320C)之部分絕緣套管320寬(厚)。
因為絕緣套管320為多孔性及透氣，當上末端320A安裝在孔洞部分315A1時，氣體通道317和孔洞部分315A2相通。
雖然第三實施例之絕緣套管320設置在加熱板313上之氣體通道317，因為絕緣套管320是由多孔性絕緣構件形成，冷卻氣體可在氣體通道部分317C和孔洞部分315A2之間流動。
上末端320A插入陶瓷基板315孔洞部分315A1。階梯部分320B安裝在加熱板313階梯部分313B1。更進一步，下末端320C位置比鋁板313B下末端313x還低，大體上和矽氧樹脂層12高度一樣。
因此，第三實施例之靜電夾頭300裝設為設置在陶瓷基板315孔洞部分315A1(擴孔)及絕緣套管320上末端320A插入孔洞部分315A1。更進一步，絕緣套管320設置在加熱板313之氣體通道317內，且絕緣套管320下末端320C位置比鋁板313B下末端313x還低。
換句話說，加熱板313之氣體通道317C內壁被絕緣套管320覆蓋。
因此，由高頻率電源1000(見圖8)供應高頻電力到基底板311時，即使供應冷卻氣體到陶瓷基板315上放置的晶 圓，藉由絕緣套管320及孔洞部分315A2，可防止異常放電在氣體通道317內發生。
須注意”異常放電”包含發生在非常接近放置在陶瓷基板315上的晶圓區域(如氣體通道317之氣體通道部分317C)的異常放電，及發生在非常遠離陶瓷基板315上放置的晶圓區域(如氣體通道部分317之氣體通道部分317A、317B)。
例如，先前的異常放電發生在易被產生在晶圓表面的電漿之電位勢和電力影響的區域，其中後者異常放電發生在不易被此種電漿影響的區域。
第三實施例靜電夾頭300可有效預防異常放電發生在易被電漿影響的區域(如前者異常放電)。然而，認為預防前者的異常放電也可能預防後者的異常放電。
因此，以第三實施例靜電夾頭300，在提供高頻電力到基底板311狀態下，即使供應冷卻氣體到放置在陶瓷基板315上的晶圓，藉由絕緣套管320和孔洞部分315A2，可防止異常放電發生在整個氣體通道317內。
根據上述第三實施例，雖然絕緣套管320只設置在氣體通道317C，絕緣套管320也可設置在氣體通道部分317A及317B。
如上述第三實施例，在部分氣體通道317設置絕緣套管320取代在整個氣體通道317設置絕緣套管320，使用多孔絕緣構件作為絕緣套管320比使用管狀絕緣構件作為絕緣套管320，可更有效防止異常放電。
然而，類似於第一實施例，絕緣套管320可使用 管狀絕緣構件取代多孔絕緣構件。
下一步，參照圖9A至圖9C，描述根據本發明第三實施例製造靜電夾頭300的方法。
圖9A至圖9C是描述根據本發明第三實施例製造靜電夾頭300方法的示意圖。
如圖9A所述，基底板311及加熱板313藉由矽氧樹脂層12彼此互相附著。氣體通道317預先形成在每個基底板311及加熱板313。
如圖9B所述，然後，絕緣套管320附著到鋁板313B的氣體通道部分317C。例如，使用環氧樹脂製成的黏著劑附著絕緣套管320到鋁板313B的氣體通道部分317C。附著絕緣套管320時，以絕緣套管320之階梯部分320B去契合鋁板313B的階梯部分313B1，絕緣套管320可安裝到相對於鋁板313B之既定高度。
然後，在加熱板313上表面，藉由施加矽氧樹脂，在圖9B中加熱板313上表面形成矽氧樹脂層14。然後，藉由矽氧樹脂層14，附著加熱板313上表面及陶瓷基板315下表面，完成如圖9C所述靜電夾頭300的製造。附著加熱板313到陶瓷基板315，進行定位以便於在陶瓷基板315的孔洞部分315A1安裝絕緣套管320上末端320A。需注意的是環氧樹脂製成的黏著劑可施加在上末端320A及孔洞部分315A1之間。
因此，以第三實施例之靜電夾頭300，由高頻率電源1000供應高頻電力到基底板311狀態下，即使供應冷卻氣體到放置在陶瓷基板315上的晶圓，藉由絕緣套管320及孔洞 部分315A2，可防止異常放電發生在整個氣體通道317內。
此為教學目的準備所列舉的所有例子和附加條件的語言，幫助讀者了解本發明者對本發明及其概念之進一步技術貢獻，且並非以上述特定範例和條件為限，且無限制說明書中關於本發明優勢和劣勢的例子。雖然本發明之實施例們已詳細描述，但在不偏離本發明之精神和範圍下，應了解各種變化、取代和修改可為之。
11‧‧‧基底板
11x‧‧‧基底板下末端
11y‧‧‧基底板上末端
12‧‧‧矽氧樹脂層
13‧‧‧加熱板
13A‧‧‧加熱器
13B‧‧‧鋁板
14‧‧‧矽氧樹脂層
16‧‧‧電極
17‧‧‧氣體通道
100‧‧‧靜電夾頭
115‧‧‧陶瓷基板
115A‧‧‧氣體孔洞
115A1‧‧‧孔洞部分
115A2‧‧‧孔洞部分
120‧‧‧絕緣套管
120A‧‧‧絕緣套管上末端
120B‧‧‧絕緣套管主體
120C‧‧‧絕緣套管下末端
120D‧‧‧通孔
1000‧‧‧高頻電源
A‧‧‧間隙
PS‧‧‧電源供應器

Claims (7)

  1. 一種靜電夾頭，包含：一臺座部分，由金屬形成，且連接到一高頻率電源，該臺座部分具有一氣體通道；一絕緣基板，安裝在該臺座部分上，且具有面向該臺座部分的一第一表面及在該第一表面相對側的一第二表面，該第一表面具有一第一孔洞部分和該氣體通道相通，該第二表面具有小於該第一孔洞部分內徑的一第二孔洞部分，且與該第一孔洞部分相通；以及一絕緣流通部分，由絕緣材料形成，具有設置在該第一孔洞部分的一第一末端及設置在該氣體通道的一第二末端，其中該絕緣流通部分的裝設是由該氣體通道允許供應一氣體流入該第二孔洞部分；其中該絕緣流通部分延伸至該臺座部分的一下末端；其中該絕緣流通部分為一管形狀構件；其中該第二孔洞部分為一氣體孔洞；在該第一孔洞部份以及該第二孔洞部分的邊界具有因內徑不同而形成之一階梯，該階梯橫跨一空洞間隙地面對該絕緣流通部分的一最末端，該最末端朝著該絕緣基板的該第二表面較該絕緣流通部分的其他部分更突出；該絕緣流通部分的該最末端的外徑等於該空洞的間隙的直徑。
  2. 根據申請專利範圍第1項之靜電夾頭，其中該氣體通道具有該氣體流入的一入口，其中該絕緣流通部分的該第二末 端位在該氣體通道之該入口。
  3. 根據申請專利範圍第1項之靜電夾頭，其中該絕緣流通部分由一多孔圓柱構件形成。
  4. 一種靜電夾頭，包含：一臺座部分，由金屬形成，且連接到高頻率電源，該臺座部分具有一第一氣體通道；一加熱板，安裝在該臺座部分上，具有與該第一氣體通道相通之一第二氣體通道；一絕緣基板，安裝在該加熱板上，且具有面向該加熱板的一第一表面及在該第一表面相對側的一第二表面，該第一表面具有和該第二氣體通道相通的一第一孔洞部分，該第二表面具有小於該第一孔洞部分內徑的一第二孔洞部分，與該第一孔洞部分相通；以及一絕緣流通部分，由絕緣材料形成，具有設置在該第一孔洞部分的一第一末端及設置在該第一氣體通道或該第二氣體通道的一第二末端，其中該絕緣流通部分裝設是由該第一氣體通道允許供應一氣體流入該第二孔洞部分；其中該絕緣流通部分延伸至該臺座部分的一下末端；其中該絕緣流通部分為一管形狀構件；其中該第二孔洞部分為一氣體孔洞：在該第一孔洞部份以及該第二孔洞部分的邊界具有因內徑不同而形成之一階梯，該階梯橫跨一空洞間隙地面對該絕緣流通部分的一最末端，該最末端朝著該絕緣基板的該第二表面較該絕緣流通部分的其他部分更突出； 該絕緣流通部分的該最末端的外徑等於該空洞的間隙的直徑。
  5. 根據申請專利範圍第4項之靜電夾頭，其中該第一氣體通道具有該氣體流入的一入口，其中該絕緣流通部分的該第二末端位在該第一氣體通道之該入口。
  6. 根據申請專利範圍第4項之靜電夾頭，其中該絕緣流通部分由一多孔圓柱構件形成。
  7. 一種製造靜電夾頭之方法，該方法包含：形成一第一孔洞部分及一第二孔洞部分在一絕緣基板上，該絕緣基板具有一第一表面及在該第一表面相對側之一第二表面，該第一孔洞部分形成在該第一表面，該第二孔洞部分形成在該第二表面，與該第一孔洞部分相通且具有小於該第一孔洞部分的內徑；插入由一絕緣材料形成的一絕緣流通部分到該第一孔洞，該絕緣流通部分具有由該絕緣流通部分插入的一第一末端及在該第一末端相對側之一第二末端，該絕緣流通部分允許一氣體由該第一末端流入該第二末端；以及插入該第二末端到形成在一臺座部分的一第一氣體通道，或形成在一加熱板上的一第二氣體通道，該臺座部分由金屬形成，且連接到一高頻率電源，該加熱板安裝在該臺座部分上；其中該絕緣流通部分延伸至該臺座部分的一下末端；其中該絕緣流通部分為一管形狀構件；其中該第二孔洞部分為一氣體孔洞； 在該第一孔洞部份以及該第二孔洞部分的邊界具有因內徑不同而形成之一階梯，該階梯橫跨一空洞間隙地面對該絕緣流通部分的一最末端，該最末端朝著該絕緣基板的該第二表面較該絕緣流通部分的其他部分更突出；該絕緣流通部分的該最末端的外徑等於該空洞的間隙的直徑。
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