TWI768660B

TWI768660B - 用於靜電吸盤受損的復原方法

Info

Publication number: TWI768660B
Application number: TW110101767A
Authority: TW
Inventors: 陳茂雄
Original assignee: 得立亞科技有限公司
Priority date: 2021-01-18
Filing date: 2021-01-18
Publication date: 2022-06-21
Also published as: TW202230590A

Abstract

本發明提供一種用以使靜電吸盤的受損介電材料層復原之方法。該方法包含以下步驟：(a) 將一靜電吸盤之介電材料層中的受損部分去除，以形成一凹部；(b) 在步驟(a)之後，使用一介電材料對該介電材料層中的該凹部進行填補；以及(c) 在步驟(b)之後，對填補於該凹部中的該介電材料進行一修整處理。

Description

用於靜電吸盤受損的復原方法

本發明係關於靜電吸盤，更具體而言，係關於使受損的靜電吸盤復原之方法。

靜電吸盤被廣泛使用於半導體處理設備(例如，電漿處理腔室)中，以提供對基板(例如，半導體晶圓)的支撐。在進行基板處理的期間，靜電吸盤可利用靜電力吸附基板，從而將其固持於處理設備中的適當位置。

靜電吸盤之頂部通常包含一介電材料層，該介電材料層在基板處理期間與上方的基板相接觸。此外，靜電吸盤一般具有嵌埋在介電材料層中的電極板。在進行基板處理的過程中，通常會在介電材料層上方產生附著的生成物。此等附著生成物會使阻抗降低，進而減低介電材料層的絕緣效果。最終，因電弧放電現象(arcing)而對介電材料層造成損害，使得介電材料層產生內部裂縫，如圖1所示。在介電材料層存在裂縫的情況下，若繼續進行基板處理，則可能會帶來嚴重的問題，例如，可能導致晶圓的元件損壞、良率降低。習知上，當發現介電材料層存在裂縫時，通常會將此介電材料層報廢，並且直接更換為新的介電材料層。然而，直接更換介電材料層的方式使得成本大幅增加。

在此背景下產生本發明。

有鑒於上述問題，本發明提供一種用以修復靜電吸盤的受損介電材料之方法，其可對目標區域(亦即，受損部分)進行處理以修復靜電吸盤，使得相較於習知方法而能夠在成本上獲得改善。

依據本發明之實施例而提供一種用以修復靜電吸盤的受損介電材料層之方法，其包含以下步驟：(a) 將一靜電吸盤之介電材料層中的受損部分去除，以形成一凹部；(b) 在步驟(a)之後，使用一介電材料對該凹部進行填補；以及(c) 在步驟(b)之後，對填補於該凹部中的該介電材料進行一修整處理(finishing)。

在一實施例中，該方法包含：在步驟(c)之後，對該靜電吸盤進行檢測。在一實施例中，對該靜電吸盤進行檢測之步驟包含量測該靜電吸盤之下列參數的其中一或多者：阻抗係數、漏電率、氦氣漏率、及熱傳導係數。在一實施例中，該修整處理包含使用一陶瓷材料進行霧化噴塗。在一實施例中，該修整處理包含執行一平坦化處理。在一實施例中，步驟(a)係藉由一噴砂處理來執行。

在一實施例中，填補於該凹部中的該介電材料為下列材料其中任一者：環氧樹脂(epoxy)、陶瓷粉末、類鑽石塗層(diamond-like coating)、及陶瓷塗層(ceramic spray coating)。在一實施例中，該陶瓷材料為下列材料其中任一者：碳化矽(SiC)、氧化鋁(Al ₂O ₃)、及氮化鋁(AlN)。

藉由以下配合隨附圖式所述之詳細說明，將更清楚本發明的其他態樣。

本發明之目的、優點和特色由以下數個實施例之詳細說明及伴隨的圖式當可更加明白。

為了更清楚地了解本發明之實施方式，在以下的敘述中，將提出許多特定細節。然而，即使缺乏該等細節之一部分或全部，所揭示的實施例亦可實施。在某些情況下，則不詳細說明習知的結構及操作方式，以避免不必要地模糊了所揭示的實施例。雖然為了說明之目的而提出許多特定細節，但應當了解，其並非用來限制所揭示的實施例。當以相對性的術語（例如，「上」與「下」、「頂」與「底」、「內」與「外」等）來描述特定實施例時，這些術語僅僅是為了方便理解，其並非用來做為限制。此外，應當了解，圖中所示之各種實施例是示意性的，且不一定按照比例繪製。

圖1顯示位在靜電吸盤頂部的介電材料層102之橫剖面圖。如上所述，在進行基板處理的期間，附著在介電材料層102上方的生成物112使得阻抗降低，並且因電弧放電現象(arcing)而在介電材料層102中產生裂縫(如符號114所示之受損區域)。當靜電吸盤的介電材料層出現裂縫時，習知的解決方案通常將此介電材料層直接報廢並進行更換。

如本文所述，本發明揭示對受損的靜電吸盤進行修復的方法，以在靜電吸盤受損時提供另一解決方案，而非將其報廢。在本文所述之實施例中，對目標區域(介電材料層102之受損部分)進行處理，俾使介電材料層102復原，從而回復靜電吸盤的性能。與先前的解決方案相比，本發明藉由精密加工方式修復靜電吸盤，進而實現降低成本之目的。

依據本發明之實施例，圖 2描述用以修復靜電吸盤之介電材料層的方法。在圖2中，結構200、202、204、及206分別呈現此方法進行過程中的各個階段，並且顯示位在一靜電吸盤之頂部的介電材料層102。其中，介電材料層102內嵌埋有一電極板104。

如結構200所示，首先，識別出介電材料層102上的裂痕區域。一般而言，此等裂痕區域可透過目視檢查、顯微鏡檢查、及/或絕緣性檢查而觀察到。圖3A顯示未受損的介電材料層102之圖像，而圖3B顯示受損後的介電材料層102之圖像。

如結構202所示，在觀察到介電材料層102上的裂痕區域之後，將介電材料層102之裂痕區域處和附近的部分去除，以形成一凹部106。由於此等裂痕區域通常相當微小，因此可使用能夠去除較小區域範圍之材料的處理來進行此操作。舉例而言，可使用噴砂處理來進行此操作。

如結構204所示，在去除介電材料層102的受損部分之後，使用一介電材料108對介電材料層102上的凹部106進行填補。舉例而言，介電材料108可為例如(但不限於)環氧樹脂(epoxy)、陶瓷粉末、類鑽石塗層(diamond-like coating)、或陶瓷塗層(ceramic spray coating)。此外，此填補操作並不限於任何特定處理，只要能夠將介電材料108填補於凹部106中即可。

如結構206所示，對填補於凹部106中的介電材料進行一修整處理(finishing)，從而獲得經處理之介電材料110。修整處理係用於進一步使介電材料符合規格，且並不限於任何特定處理。在一實施例中，此等修整處理可包含利用陶瓷材料進行霧化噴塗，以進一步對凹部106進行修補。舉例而言，該陶瓷材料可為例如(但不限於)碳化矽(SiC)、氧化鋁(Al ₂O ₃)、或氮化鋁(AlN)。在一實施例中，此等修整處理可包含執行一平坦化處理，用以對介電材料之平坦度及/或高度進行調整。此外，此等修整處理亦可包含其他處理以調整介電材料的粗糙度或其他表面特性。

接著，可進行各種量測，以檢測修復後之靜電吸盤的性能。在一實施例中，對靜電吸盤的檢測可包含量測靜電吸盤之阻抗係數及/或漏電率。在一實施例中，對靜電吸盤的檢測可包含量測靜電吸盤之氦氣漏率，其中，透過評估氦氣漏率之數值，可獲知靜電吸盤的吸附力性能。在一實施例中，對靜電吸盤的檢測可包含量測靜電吸盤之熱傳導係數，其可透過紅外線熱像儀而獲得。

依據本發明之實施例，圖4為用以修復靜電吸盤之介電材料層的方法400之流程圖。在步驟402中，將一靜電吸盤之介電材料層中的受損部分去除。在步驟404中，使用一介電材料對介電材料層中的凹部進行填補。在步驟406中，對填補於凹部中的介電材料進行修整處理。在步驟408中，對靜電吸盤進行檢測，其可包含檢測靜電吸盤之下列參數的其中一或多者：阻抗係數、漏電率、氦氣漏率、及熱傳導係數。

如上所述，透過使用依據本發明之用於靜電吸盤受損的復原方法，可針對靜電吸盤之介電材料層的受損區域進行修復，進而達到降低成本之目的。

儘管上述實施例已為了清楚理解之目的而詳細地加以描述，但顯然地，在所附申請專利範圍之範疇中，可實行某些變更及修改。應當注意，有許多替代的方式來實施本案實施例之方法及設備。因此，本案實施例應被視為是用於說明的而不是限制性的，且本案實施例不應被限制於本文中所提出之特定細節。

應當瞭解，本文中所述之結構及/或方法在本質上為示例性的，這些特定的實施例或範例不應被視為是限制性的，因為可能有各種變化。

本揭示內容之標的包括在本文中所揭示之各種處理及結構、以及其它特徵、功能、動作、及/或特性之所有新穎及非顯而易見的組合與次組合，以及其任何及所有的均等物。

102:介電材料層

104:電極板

106:凹部

108:介電材料

110:經處理之介電材料

112:生成物

114:受損區域

200:結構

202:結構

204:結構

206:結構

400:方法

402:步驟

404:步驟

406:步驟

408:步驟

參考以下配合隨附圖式所做的詳細描述將可更透徹理解所描述之實施例及其優點。該等圖式並不限制熟悉本技藝者在不超出實施例之精神及範圍下對描述之實施例做出形式及細節上的改變。

圖1顯示位在靜電吸盤頂部的介電材料層之橫剖面圖。

依據本發明之實施例，圖 2 描述用以修復靜電吸盤之介電材料層的方法。

圖3A顯示未受損的介電材料層之圖像。

圖3B顯示受損後的介電材料層之圖像。

依據本發明之實施例，圖4為用以修復靜電吸盤之介電材料層的方法之流程圖。

在本發明之圖式中，元件符號可能重複使用，以標示類似及/或相同的元件。