TWI693673B - 具有利用led加熱的靜電夾具的設備及利用led加熱的靜電夾具 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種利用LED加熱的靜電夾具。所述利用LED加熱的靜電夾具包括包含LED加熱器的第一子組合件和包括靜電夾具的第二子組合件。所述LED襯底加熱器子組合件包含具有凹部的基底。多個發光二極管LED安置在所述凹部內。所述LED可為GaN或GaP LED，其在容易由矽吸收的波長處發光，因此有效且快速地加熱所述襯底。包括靜電夾具的所述第二子組合件安置在所述LED襯底加熱器子組合件上。所述靜電夾具包含在由所述LED發射的所述波長處為透明的頂部電介質層和內部層。一或多個電極安置於所述頂部電介質層與所述內部層之間以形成所述靜電力。

Description

具有利用LED加熱的靜電夾具的設備及利用LED 加熱的靜電夾具
本發明是有關於一種用於夾持襯底的靜電夾具，特別是有關於一種在襯底夾持到夾具時利用安置在襯底下方的LED來加熱襯底的靜電夾具。
半導體裝置的製造涉及多個離散且複雜的製程。半導體襯底通常在製造工藝期間經歷許多處理。當正處理襯底時，襯底通常夾持到夾具。此夾持可本質上為機械或靜電的。靜電夾具傳統地由多個層組成。頂部層(也稱為頂部電介質層)接觸襯底，且由電絕緣或半導電材料製成，因為其在不形成短路的情况下產生靜電場。所屬領域的技術人員已知形成此靜電場的方法。靜電力可由交變電壓(AC)或由恒定電壓(DC)供應產生。為形成靜電力，多個電極可安置在頂部電介質層下方。所述多個電極由例如金屬等導電材料構造。
在某些應用中，離子植入可產生晶體缺陷和非晶化。此晶體損壞可常常通過熱處理(被稱為退火)復原。然而，針對特 定高劑量植入物和裝置結構，典型的植入後退火可不足以復原植入所導致的所有損壞。在植入製程期間加熱襯底已知會减少對襯底的損壞且保留更多晶體結構以促進退火工藝期間的再生長。
襯底通常由接觸件例如經由使用工件與夾具之間截留的氣體來加熱，例如當襯底經由靜電力固持在適當位置時。襯底還可由夾具直接加熱。在兩個實施例中，熱量由夾具施加到襯底的下表面。這些方法可遭受特定缺點。舉例來說，靜電夾具被加熱到的溫度可過高且在靜電夾具自身上施加熱應力。此可减小靜電夾具的可靠性，且還可增加靜電夾具的顯著成本。
如果存在可用於夾持和加熱襯底而不遭受這些缺點的靜電夾具，將是有益的。此外，如果靜電夾具還可在處理完成之後冷却襯底，將是有利的。
本發明揭示一種利用LED加熱的靜電夾具。所述利用LED加熱的靜電夾具包括包含LED加熱器的第一子組合件，和包含靜電夾具的第二子組合件。所述LED加熱器包含具有由側壁界定的凹部的基底。多個發光二極管(LED)安置在凹部內。LED可為GaN或GaP LED，其在容易由矽吸收的波長處發光，因此有效且快速加熱襯底。包括靜電夾具的第二子組合件安置在LED加熱器上。所述靜電夾具包含在由LED發射的波長處透明的頂部電介質層和內部層。一或多個電極安置於頂部電介質層與內部層之 間以形成靜電力。
根據一個實施例，揭示一種設備。所述設備包括含有電路的密封殼體，所述電路包括多個LED，其中所述密封殼體的頂部表面包括靜電夾具。在某些實施例中，密封殼體用囊封物填充以移除空氣。
根據另一實施例，揭示一種利用LED加熱的靜電夾具。所述靜電夾具包括：基底，其具有由側壁界定的凹部；電路，其包括安置在凹部中的多個LED；內部層，其安置在側壁的頂部上且覆蓋凹部；頂部電介質層；以及電極，其安置於內部層與頂部電介質層之間，其中所述內部層和所述頂部電介質層在由所述多個LED發射的波長處為透明的。在某些實施例中，靜電夾具進一步包括囊封物，其填充凹部的剩餘體積。在某些實施例中，囊封物在由所述多個LED發射的波長處為透明的。
根據另一實施例，揭示一種利用LED加熱的靜電夾具。所述靜電夾具包括：基底，其具有由側壁界定的凹部；電路，其包括安置在凹部中的多個LED；內部層，其安置在側壁的頂部上且覆蓋凹部從而形成密封殼體；囊封物，其填充密封殼體的剩餘體積；頂部電介質層；以及電極，其安置於內部層與頂部電介質層之間，其中所述囊封物、內部層、電極和電介質層在由所述多個LED發射的波長處為透明的。
100:LED襯底加熱器子組合件
110:基底
115:導管
117:凹部
118:側壁
120:印刷電路板
130:LED
131:LED電源
150:密封襯墊
160:囊封物
200:LED襯底加熱器子組合件
210:絕緣迹線
220:導電迹線
300:利用LED加熱的靜電夾具
410:內部層
420:電極
430:頂部電介質層
440:電源
445:電線
480:氣體源
485:冷却導管
500:利用LED加熱的靜電夾具
600、605、610、615、620、625、630、635、640:製程
910a、910b、910c、910d、910e:條帶
為了更好地理解本發明，將參考附圖，其以引用的方式 並入本文中並且其中：圖1為根據一個實施例的襯底加熱子組合件的透視圖。
圖2為根據另一實施例的襯底加熱子組合件的透視圖。
圖3為圖2的襯底加熱子組合件的凹部的放大圖。
圖4繪示根據一個實施例的利用LED加熱的靜電夾具的橫截面圖。
圖5繪示電極的第一實施例。
圖6繪示電極的第二實施例。
圖7繪示根據另一實施例的利用LED加熱的靜電夾具的橫截面圖。
圖8繪示根據一個實施例的用於處理襯底的製程流程圖。
圖9繪示可用於LED的代表性圖案。
如上文所描述，在許多應用中，在襯底夾持到靜電夾具時加熱襯底可為有利的。傳統地，使用傳導執行此加熱，其中靜電夾具中所含有的熱量常常經由使用後側氣體而轉移到襯底。如上文所描述，此實施方案具有許多缺點。
本文中所描述的利用LED加熱的靜電夾具經由使用輻射熱克服了這些問題中的許多問題。利用LED加熱的靜電夾具經由使用光能加熱襯底。有利地，此光能將靜電夾具的溫度增加到比傳統系統中實現的程度小得多的程度。
靜電夾具常常在維持在真空條件下的處理腔室中採 用。真空條件的使用對於利用LED加熱的靜電夾具的設計呈現許多挑戰。舉例來說，可用於構造靜電夾具的材料的選擇可能是有限的，因為許多材料可能除氣，從而污染處理腔室。另外，安置在處理腔室內的密封殼體可具有殼體的內部與處理腔室之間的壓差，這可在密封殼體的壁上施加顯著或不可接受的應力。
本文中所描述的利用LED加熱的靜電夾具由兩個子組合件組成。第一子組合件是將光能提供到襯底的底側的LED襯底加熱器。第二子組合件為形成將襯底夾持到夾具的靜電力的靜電夾具。如下文更詳細地描述，靜電夾具安置在LED襯底加熱器的頂部上。
圖1繪示與真空條件兼容的LED襯底加熱器子組合件100的第一實施例的透視圖。
LED襯底加熱器子組合件100包含基底110，其可由例如鋁、銅或其它合適的材料等導熱材料構成。基底110可具有長度和寬度，其在某些實施例中可為相同尺寸。所述實例，基底110的長度和寬度可形成正方形，其具有大於LED襯底加熱器子組合件經配置以加熱的襯底的直徑的尺寸。舉例來說，如果襯底為具有300mm的直徑的矽晶片，那麽基底110的長度和寬度可足够大以容納至少與晶片一樣大的LED的陣列。在其它實施例中，基底110可為圓形，其具有等於或大於安置在其上的襯底的直徑的直徑。舉例來說，在一個實施例中，襯底具有300mm的直徑，且安置在基底110中的LED的陣列具有大於300mm的直徑以確保均 勻加熱。舉例來說，LED 130的陣列可具有330mm的直徑。
基底110還可具有正交於長度和寬度的高度。在某些實施例中，基底110的高度可小於0.5英寸。一或多個導管115可安置在基底110內。這些導管115可延伸穿過基底110的長度，從而在一側進入且在基底110的相對側退出。在某些實施例中，導管115可至少部分帶螺紋，從而允許類似帶螺紋的軟管或管件插入在導管115中並附著到基底110。在操作中，例如水、另一液體或氣體等流體行進穿過軟管且穿過導管115。此動作允許基底110內包含的熱量由流動流體移除。因此，導管115充當冷却劑通道。在其它實施例中，基底110可安置在充當散熱件的熱質量上。在這些實施例中，可不採用導管115。
基底110的頂部表面可具有由側壁118包圍的凹部117。凹部117可經設定大小以便容納印刷電路板120。如上所述，印刷電路板120可等於或稍微大於待加熱的襯底。凹部117的頂部表面可經拋光以增加其反射來自襯底或LED的入射輻射的能力。雖然圖1繪示具有正方形凹部117的正方形基底110，但其它實施例也是可能的。舉例來說，基底110和凹部117可均為圓形。在另一實施例中，基底110和凹部117中的一者為正方形，而另一者為圓形。
雖然圖1將基底110繪示為其中具有凹口的一體式組件，但其它實施例也是可能的。舉例來說，基底可具有平坦頂部表面。與基底分離的側壁可安置在基底的周界周圍在其頂部表面 上。在此實施例中，由側壁界定且在基底上方的體積視為凹部。因此，短語“具有凹部的基底”並不希望僅限於具有凹口的一體式組件。實際上，其還包含可用於形成可容納LED的體積且可密封的其它配置。
印刷電路板120可包含多個高功率LED 130，其發射一波長或多個波長的容易由襯底吸收的光。舉例來說，矽展現約0.4與1.0μm之間的波長範圍內的高吸收率和低透射率。矽吸收在0.4到1.0μm的波長範圍內發射的能量的50%以上。可使用在此波長範圍中發光的LED。在某些實施例中，採用由GaN製成的LED。這些GaN LED在約450nm的波長處發光。在某些實施例中，採用GaP LED，其在610與760nm之間的波長處發光。
LED 130的大小可變化。在某些實施例中，每一LED可為1.3mm x 1.7mm。在另一實施例中，每一LED 130可為1mm x 1mm。當然，其它尺寸的LED也在本發明的範圍內。印刷電路板120上的LED 130的密度可變化。舉例來說，在一個實施例中，可使用8.65LEDs/cm2的密度。在另一實施例中，可使用18.1LEDs/cm2的密度。在其它實施例中，可使用高達78LEDs/cm2的密度。由此，本發明並不限制LED 130的密度。
LED 130可安置為具有固定數目的行和列的規律的陣列，例如圖1中繪示。在其它實施例中，LED 130可以不均勻方式隔開以優化襯底的加熱。在某些實施例中，LED 130可布置在多個同心圓中，其中每一圓形可或可不具有相同數目的LED。在 某些實施例中，每一同心圓中的LED的數目可與所述特定圓的半徑相關，使得外同心圓可具有比內同心圓多的LED。圖9繪示布置成同心圓的LED 130的代表性圖案。在此實施例中，同心圓900組織在條帶910a、910b、910c、910d、910e中，其中特定條帶中的所有圓全部具有相同數目的LED 130。當然，其它配置也是可能的。特定來說，在距圖案的中心最遠的最外條帶910e中，每一同心圓900可具有約308個LED。最外條帶910e中可存在約9個同心圓900。相比而言，在最接近於中心的最內條帶910a中，同心圓900可各自具有僅44個LED。最內條帶910a中可存在約3個同心圓900。位於最內條帶910a與最外條帶910e之間的條帶910b、910c和910d中的同心圓900可分別具有77、154和231個LED。條帶910b中可存在10個同心圓，條帶910c中12個同心圓900，且條帶910d中8個同心圓900。在最內條帶910a內部，可存在LED的小矩形陣列920，其經組織為行和列，例如5行和5列。當然，LED的圖案可包含不同數目的條帶，其可具有任何數目的LED。此外，每一條帶中的同心圓900的數目可不同於上文描述的數目。因此，本發明不限制LED 130的配置。
參看圖1，LED 130經由印刷電路板120電連接到電源(未圖示)。在某些實施例中，印刷電路板120可為金屬核心印刷電路板。金屬核心印刷電路板利用金屬基底層，其可幫助傳導熱量遠離安置在印刷電路板120上的LED 130。在某些實施例中，印刷電路板120經由使用熱粘合劑(未圖示)而熱結合到凹部117 上的頂部表面。在其它實施例中，印刷電路板120可例如通過螺釘或更多緊固構件(未圖示)物理上附接到基底110。緊固構件可確保印刷電路板120的底側與凹部117的頂部表面之間的物理接觸以確保熱傳導。
在其中將在真空條件下使用LED襯底加熱器子組合件100的實施例中，囊封物160可用於填充凹部117的剩餘體積。在已安裝印刷電路板120之後，可呈液體形式的囊封物160接著可填充凹部117的剩餘體積達到側壁118的水平面。以此方式，凹部117中不保持空氣。在囊封物160傾倒或以其它方式引入到凹部117中之後，囊封物160可固化從而形成固體材料。囊封物160可經選擇以便在由LED 130發射的波長處為透明的。術語“透明”既定描述其中由LED 130發射的光能的至少80%穿過囊封物的特性。此外，囊封物160可經選擇使得材料在真空環境中並不除氣。在某些實施例中，囊封物160可為聚矽氧。在其它實施例中，可使用例如聚氨酯等其它透明環氧材料。如上文所描述，密封殼體可具有內部與真空腔室之間的差壓。通過經由使用囊封物160從凹部117移除空氣，此壓差可消除。囊封物160還可充當用於靜電夾具的機械支撑件。在某些實施例中，囊封物160可用於將靜電夾具固持在適當位置，使得不需要緊固件。
在其中LED襯底加熱器子組合件100並不安置在真空條件中的實施例中，可或可不採用囊封物160。舉例來說，在在大氣壓處或附近操作的環境中，凹部117的內部與外部之間不存在 壓差。因此，這些實施例中可不使用囊封物160。
密封襯墊150可安置在側壁118的頂部上。在其中側壁118與基底110分離的實施例中，密封襯墊還可安置於側壁118與基底110之間。密封襯墊150可由Viton®或任何合適的材料製成。這些材料可歸因於其與真空條件的兼容性來選擇。
雖然圖1繪示安置在凹部117中的印刷電路板120，但其它實施例也在本發明的範圍內。舉例來說，圖2繪示LED襯底加熱器子組合件200的第二實施例的透視圖。這兩個實施例之間共享的組件已經被給定相同參考符號。
在此實施例中，印刷電路板被多個厚膜絕緣和導電迹線代替，所述多個厚膜絕緣和導電迹線直接安置在凹部117的頂部表面上。類似於先前實施例，LED襯底加熱器子組合件200包括可具有導管115的基底110。基底110具有由側壁118包圍的凹部117。如上文所描述，側壁118可與基底110成一體式，或可為單獨組件。密封襯墊150可安置在側壁118上。囊封物160可安置在由側壁118形成的凹部117中。
圖3繪示凹部117的放大圖。直接安置在凹部117的上表面上的是多個絕緣迹線210。絕緣迹線210可覆蓋凹部117的上表面的全部。在例如圖3中繪示的其它實施例中，絕緣迹線210以一圖案安置，使得凹部117的上表面的部分保持暴露。安置在絕緣迹線210上的是多個導電迹線220。導電迹線220用於將電流携載到LED 130。絕緣迹線210用於使導電迹線220與凹部117 電隔離。導電迹線220電連接到電源(未圖示)且電連接到LED 130。
不同於先前實施例，絕緣迹線210直接施加到凹部117。因此，不採用緊固件。此外，因為絕緣迹線210直接安置在基底110的凹部117的上表面上，所以熱導率可改進許多。換句話說，圖2的實施例可更有效地拉取來自LED 130的熱量且將所述熱量沉降到基底110。在某些實施例中，可使用例如購自HeraeusCelcion®的厚膜材料系統。
在兩個實施例中，LED 130是安置在基底110的凹部117中的電路的一部分。在LED 130與電源之間形成電連接。如上文所描述，在某些實施例中，在印刷電路板或金屬核心印刷電路板上製造所述電路。在其它實施例中，使用厚膜製造所述電路。這些膜用於形成絕緣迹線和導電迹線。當然，也可以其它方式製造所述電路。
圖4繪示利用LED加熱的靜電夾具300的一個實施例的橫截面。如上文所描述，利用LED加熱的靜電夾具300包括LED襯底加熱器子組合件。雖然圖4說明圖2的LED襯底加熱器子組合件的組件，但LED襯底加熱器子組合件也可為圖1中繪示的實施例。由此，LED襯底加熱器子組合件不限於此實施例。LED襯底加熱器子組合件包括具有導管115的基底110。密封襯墊150安置在側壁118上。絕緣迹線210和導電迹線220安置在基底110的凹部117中。LED 130與導電迹線220通信。導電迹線220還 與LED電源131通信，LED電源131將功率供應到LED 130。囊封物160可安置在凹部117的剩餘體積中。安置在LED襯底加熱器子組合件上的是靜電夾具。靜電夾具包括頂部電介質層430、內部層410和安置於頂部電介質層430與內部層410之間的一或多個電極420。
內部層410安置在側壁118的頂部上且形成其中包圍電路的密封殼體。內部層410可安置在密封襯墊150上。如上文所描述，囊封物160可用於填充密封殼體的剩餘體積。內部層410可與囊封物160接觸。在某些實施例中，囊封物160可提供用於內部層410的支撑。
內部層410可為電介質材料或絕緣材料。在某些實施例中，頂部電介質層430和內部層410由在LED 130發射的波長處為透明或幾乎透明的材料構成。舉例來說，由LED 130發射的光能的大於80%可穿過頂部電介質層430和內部層410。在某些實施例中，頂部電介質層430和內部層410可由石英、玻璃、硼矽玻璃(BSG)、藍寶石或其它合適的材料構成。在某些實施例中，不同材料可用於頂部電介質層430和內部層410。
在某些實施例中，電極420可形成為網狀。圖5繪示形成為網狀的電極420的實例。在此實施例中，六個電極420可安置於內部層410與頂部電介質層430之間，每一電極420與圖5中繪示的電極相同。以此方式，內部層410的頂部表面的總表面區域的被電極420覆蓋的百分比較小。舉例來說，電極420可覆 蓋內部層410的表面的小於25%。在其它實施例中，電極420可覆蓋內部層410的表面的小於20%。在另外其它實施例中，電極420可覆蓋內部層410的表面的小於10%。因為電極420覆蓋總表面區域的小百分比，所以其對來自位於電極420下方的LED 130的光向位於電極420上方的襯底的發射可具有最小影響。由此，電極420可由任何導電材料製成。
在其它實施例中，電極420可覆蓋內部層410的表面區域的大部分。圖6繪示其中六個電極420安置於內部層410與頂部電介質層430之間的實施例。這些電極420覆蓋內部層410的表面區域的大部分。然而，在此實施例中，使用在由LED 130發射的波長處為透明或幾乎透明的導電材料製造電極420。導電材料可為光學透明的摻雜半導體或石墨烯。舉例來說，導電材料可為氧化銦錫(ITO)或氧化鋁鋅(AZO)，但也可使用其它材料。
在某些實施例中，電極420安置在內部層410的頂部表面中的通道中。舉例來說，在某些實施例中，使用各向异性或各向同性蝕刻從內部層410的頂部表面的一部分移除材料以便在內部層410的頂部表面中形成通道。接著可沉積例如金屬、ITO或AZO等導電材料以填充所述通道。內部層410的通道中的導電材料形成電極420。
頂部電介質層430隨後施加到內部層410的頂部表面。此頂部電介質層430可為電介質材料，且可為沉積玻璃或旋塗玻璃。在其它實施例中，一層石英或另一類型的光學透明電介質可 粘附到內部層410從而形成頂部電介質層430。
電極420可與電源440電連通，電源440提供電壓以形成用於夾持襯底的靜電力。在一個實施例中，電線445穿過基底110且將電極420電連接到電源440。在某些實施例中，每一電極420與對應電線445連接。在某些實施例中，存在偶數數目的電極420。每對電極420可與相應的雙極功率信號(例如方波)電連通，使得一對的一個電極接收正輸出，且所述對的另一電極接收負輸出。在周期和振幅方面相同的方波輸出施加到所有電極。然而，每一方波輸出相對於鄰近於其的方波輸出發生相移。因此，在一個實施例中，存在六個電極420。這些電極中的一對由第一方波供電，而第二對電極由第二方波供電，第二方波相對於第一方波具有120°的相移。類似地，第三方波相對於第二方波相移120°。當然，其它配置也在本發明的範圍內。
在操作中，襯底放置在頂部電介質層430的頂部上。來自電源440的功率施加到電極420以便將襯底夾持到利用LED加熱的靜電夾具300。功率隨後使用LED電源131施加到LED 130以便經由使用光能升高襯底的溫度。在一些實施例中，襯底的溫度可在10-15秒內達到500℃，但其它時間也是可能的。一旦襯底達到目標溫度，由LED電源131施加到LED 130的功率就可减少以便將襯底的溫度維持在目標溫度。在一個實施例中，隨著時間施加到LED 130的功率可基於經驗數據確定，使得由LED電源131供應的功率型線針對正在給定溫度下處理的每一襯底是恒定的。 在其它實施例中，可採用由LED電源131供應的功率的封閉回路控制。一旦襯底已達到目標溫度，就可處理襯底。在處理襯底之後，停用由LED電源131施加到LED 130的功率以終止襯底的加熱。隨後停用施加到電極420的功率，使得可從頂部電介質層430移除襯底。
圖7繪示利用LED加熱的靜電夾具500的第二實施例。圖7的實施例類似於圖4的實施例。這兩個實施例之間共享的組件已經被給定相同參考符號。類似於圖4的實施例，利用LED加熱的靜電夾具500包括具有穿過其的多個導管115的基底110。基底110具有其中安置多個LED 130的凹部117。LED 130連接到例如絕緣迹線210和導電迹線220等電路。在其它實施例中，LED 130安置在印刷電路板上。LED 130與LED電源131通信。利用LED加熱的靜電夾具500還包含頂部電介質層430、內部層410以及安置在其間的一或多個電極420。電源440例如經由電線445與電極420電連通。
氣體源480與冷却導管485流體連通。冷却導管485可延伸穿過利用LED加熱的靜電夾具500且向頂部電介質層430的頂部表面開放。以此方式，來自氣體源480的冷却氣體可流動到利用LED加熱的靜電夾具500的頂部，到達頂部電介質層430與襯底的底側之間的體積。
不同於常規靜電夾具，此氣體源用於在處理之後冷却襯底。如上文所描述，襯底由從LED 130發射的光能加熱。因此， 利用LED加熱的靜電夾具500實際上比襯底冷得多。因此，在處理襯底之後，經由冷却導管485供應冷却氣體。此冷却氣體增加襯底與頂部電介質層430之間熱量的傳導，從而從襯底移除熱量。
圖8繪示用於處理襯底的製程序列。第一，如製程600中所繪示，襯底放置在頂部電介質層430上。在此之後，如製程605中所繪示，致動電源440，從而將功率供應到電極420。此功率形成靜電力，其用以將襯底夾持到頂部電介質層430。一旦襯底夾持到靜電夾具，就可致動LED電源131，如製程610中所繪示。此將功率供應到LED 130，LED 130用以經由輻射能量加熱襯底。第一功率電平可施加到LED 130，其用於使襯底達到目標溫度。一旦達到目標溫度，靜電夾具就維持此目標溫度，如製程615中所繪示。在一個實施例中，將低於第一功率電平的第二功率電平施加到LED 130以維持目標溫度。在另一實施例中，到LED 130的功率可在小於100%的工作循環處調製以維持目標溫度。還可採用維持襯底的溫度的其它方法。當襯底處於目標溫度時，可處理襯底，如製程620中所繪示。在處理襯底之後，可停用LED電源131，如製程625中所繪示。此停止襯底的加熱。
在某些實施例中，如製程630中所繪示，氣體引入到冷却導管485。此氣體增加熱量從襯底到頂部電介質層430的傳導，從而允許襯底以比原本發生的快的速度冷却。在其它實施例中，例如圖4的靜電夾具，可不使用氣體冷却襯底。當襯底已充分冷却時，停用電源440，如製程635中所繪示。此停用將襯底固持在 適當位置的靜電力。在此之後，可從頂部電介質層430移除襯底，如製程640中所繪示。
本申請案中的上述實施例可具有許多優點。第一，如上文所描述，靜電夾具利用LED加熱來溫熱襯底。因此，所述靜電夾具經受比傳統靜電夾具經歷的低得多的溫度漂移。此减少靜電夾具內的熱應力，這可用以增加靜電夾具的可靠性。第二，本文中所描述的靜電夾具可用於熱、冷和室溫植入物。由於靜電夾具內的有限熱應力，夾具能够不出問題地在不同環境中操作。第三，不同於現有技術靜電夾具，當前靜電夾具還可用於在襯底已經處理之後冷却襯底。因為靜電夾具的溫度保持低於襯底的溫度，所以夾具可用作散熱件在處理之後從襯底移除熱量。第四，常規經加熱夾具保持在其高溫處以减少熱循環。因此，在許多應用中，襯底在放置在這些夾具上之前預加熱。因為當前靜電夾具並不加熱到常規夾具經歷的極端溫度，所以可直到襯底放置在利用LED加熱的靜電夾具上之前才有熱量來預熱所述襯底。另外，因為經由使用光能實現加熱，所以可有可能將襯底加熱到比使用常規系統可完成的溫度高的溫度。
本發明不限於由本文所描述的特定實施例界定的範圍。實際上，根據以上描述和附圖，除本文中所描述的那些實施例和修改外，本發明的其它各種實施例和對本發明的修改對所屬領域的一般技術人員將是顯而易見的。因此，這些其它實施例和修改希望落在本發明的範圍內。此外，儘管本文已出於特定目的 在特定環境下在特定實施方案的上下文中描述了本發明，但所屬領域的一般技術人員將認識到其有用性並不限於此，並且出於任何數目的目的，本發明可以有利地在任何數目的環境中實施。因此，應鑒於如本文所描述的本發明的整個廣度和精神來解釋上文闡述的申請專利範圍。
110:基底
115:導管
117:凹部
118:側壁
130:LED
131:LED電源
150:密封襯墊
160:囊封物
210:絕緣迹線
220:導電迹線
300:利用LED加熱的靜電夾具
410:內部層
420:電極
430:頂部電介質層
440:電源
445:電線

Claims (19)

  1. 一種具有利用LED加熱的靜電夾具的設備，其包括：密封殼體，其含有包括多個LED的電路，其中所述密封殼體的頂部表面包括靜電夾具，其中所述密封殼體包含具有由側壁界定的凹部的基底，且所述電路安置在所述凹部，且其中所述多個LED的光能被配置成直接加熱設置在所述靜電夾具上的襯底，其中所述靜電夾具安置在所述側壁的頂部上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的具有利用LED加熱的靜電夾具的設備，其中所述靜電夾具包括：內部層，其與所述密封殼體通信；頂部電介質層；以及電極，其安置於所述內部層與所述頂部電介質層之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的具有利用LED加熱的靜電夾具的設備，其中所述密封殼體用囊封物填充以移除空氣。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的具有利用LED加熱的靜電夾具的設備，其中所述多個LED在約0.4與1.0μm之間的波長處發光。
  5. 一種利用LED加熱的靜電夾具，其包括：基底，其具有由側壁界定的凹部；電路，其包括安置在所述凹部中的多個LED；內部層，其安置在所述側壁的頂部上且覆蓋所述凹部；頂部電介質層；以及 電極，其安置於所述內部層與所述頂部電介質層之間，其中所述內部層和所述頂部電介質層在由所述多個LED發射的波長處為透明的，使得來自所述多個LED的光能被配置成直接加熱設置在所述頂部電介質層上的襯底，使得所述襯底被加熱到比所述靜電夾具更高的溫度。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的靜電夾具，其中所述電路包括印刷電路板，且所述印刷電路板與所述凹部的上表面成熱連通。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的靜電夾具，其中所述電路包括絕緣迹線和導電迹線，其中所述絕緣迹線直接施加到所述凹部的上表面，所述導電迹線施加在所述絕緣迹線的頂部上，且所述導電迹線與所述多個LED成電連通。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的靜電夾具，其進一步包括填充所述凹部的剩餘體積的囊封物，且其中所述囊封物在由所述多個LED發射的所述波長處為透明的。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的靜電夾具，其中所述囊封物含有矽。
  10. 如申請專利範圍第5項所述的靜電夾具，其中所述多個LED布置為同心圓的圖案，其中距所述圖案的中心較遠安置的同心圓比距所述圖案的所述中心較近安置的同心圓具有更多LED。
  11. 如申請專利範圍第5項所述的靜電夾具，其包括通過 所述頂部電介質層、所述內部層和所述基底的導管，所述導管與氣體源成流體連通以允許將氣體引入到所述頂部電介質層與安置在所述靜電夾具上的襯底的底側之間的體積。
  12. 如申請專利範圍第5項所述的靜電夾具，其中所述電極形成為網狀，使得所述電極占據所述內部層的表面的小於25%。
  13. 如申請專利範圍第5項所述的靜電夾具，其中所述電極使用在由所述多個LED發射的所述波長處為透明的材料形成。
  14. 如申請專利範圍第5項所述的靜電夾具，其中所述多個LED在約0.4與1.0μm之間的波長處發光。
  15. 一種利用LED加熱的靜電夾具，其包括：基底，其具有由側壁界定的凹部；電路，其包括安置在所述凹部中的多個LED；內部層，其安置在所述側壁的頂部上且覆蓋所述凹部從而形成密封殼體；囊封物，其填充所述密封殼體的剩餘體積；頂部電介質層；以及電極，其安置於所述內部層與所述頂部電介質層之間，其中所述囊封物、所述內部層、所述電極和所述頂部電介質層在由所述多個LED發射的波長處為透明的，使得來自所述多個LED的光能被配置成直接加熱設置在所述頂部電介質層上的襯底，使得所述襯底被加熱到比所述靜電夾具更高的溫度。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的靜電夾具，其中所述 電極包括摻雜半導體。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的靜電夾具，其進一步包括延伸穿過所述基底、所述囊封物、所述內部層和所述頂部電介質層的導管，所述導管與氣體源成流體連通，以允許將氣體引入到所述頂部電介質層與安置在所述靜電夾具上的襯底的底側之間的體積。
  18. 如申請專利範圍第15項所述的靜電夾具，其中所述多個LED在約0.4與1.0μm之間的波長處發光。
  19. 如申請專利範圍第15項所述的靜電夾具，其中所述多個LED布置為同心圓的圖案，其中距所述圖案的中心較遠安置的同心圓比距所述圖案的所述中心較近安置的同心圓具有更多LED。
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