耐等離子靜電夾的制作方法
【專利摘要】一種支撐基板的裝置，可包括基座以及鄰近于基座并配置來用于支撐基板表面的絕緣部分。所述裝置還可包括電極系統(tǒng)，以提供夾持電壓給基板，其中配置絕緣部分以藉由具有通道寬度的至少一通道來提供氣體給基板，其中氣體壓力以及通道寬度的乘積小于氣體的帕申最小值，其中帕申最小值為氣體的崩潰電壓為最小值下外殼的表面的間距與壓力的乘積。
【專利說明】
耐等離子靜電夾
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)施方式是有關(guān)于一種基板的加工，更具體而言，是有關(guān)于一種用于固定基板的靜電夾。
【背景技術(shù)】
[0002]如靜電夾的基板固定器已廣泛使用于包括半導(dǎo)體制造、太陽(yáng)能電池制造、以及其他元件加工的許多制造過程中。許多基板固定器提供基板加熱以及基板冷卻，以便于所需的溫度加工基板。為了維持適當(dāng)?shù)募訜峄蚶鋮s，包括靜電夾的一些基板固定器的設(shè)計(jì)提供可流動(dòng)于鄰近或緊臨于待加工的基板如晶片的背側(cè)的氣體。
[0003]在如靜電夾的特定基板固定器的設(shè)計(jì)中，藉由背側(cè)氣體分布系統(tǒng)而可提供氣體，以使氣體的存在可作為在靜電夾面以及藉由靜電夾而固定的晶片的背面之間的熱導(dǎo)體。為了促進(jìn)基板的冷卻或加熱，氣體壓力可在不會(huì)在基板的背面上產(chǎn)生過多壓力的同時(shí)，維持在可提供所需的熱傳導(dǎo)的范圍中。由于高電場(chǎng)可用來夾住靜電夾的電極，因此，提供給靜電夾的氣體物質(zhì)可能會(huì)受影響。在一些情況中，這可能會(huì)導(dǎo)致等離子體產(chǎn)生在氣體分布系統(tǒng)的背側(cè)中。如離子的等離子體物質(zhì)可能會(huì)蝕刻接觸到等離子體的表面，而產(chǎn)生可能傳遞至加工系統(tǒng)中包括被靜電夾固定的基板的其他區(qū)域的蝕刻物質(zhì)。
[0004]雖然在一些制造過程中，由于引入形成在氣體分布系統(tǒng)的背側(cè)中的等離子體而污染基板的程度可能可被接受，但在其他過程中，這可能完全無(wú)法被接受。舉例而言，當(dāng)基板在高基板溫度而加工時(shí)，在背側(cè)等離子體中產(chǎn)生的金屬污染物可能足以移動(dòng)至晶片的前方。
[0005]相對(duì)于此些以及其他考量，目前需要進(jìn)行改良。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本說明是為了以簡(jiǎn)化的形式來介紹以下在實(shí)施方式中將詳細(xì)描述的概念選擇。本說明并非意圖確認(rèn)所要求的保護(hù)標(biāo)的的必要特征或關(guān)鍵特征，也并非意圖來協(xié)助確定所要求的保護(hù)標(biāo)的的范圍。
[0007]在一實(shí)施方式中，支撐基板的裝置可包括基座以及鄰近于基座并配置來用于支撐基板表面的絕緣部分。所述裝置還可包括電極系統(tǒng)，以提供夾持電壓給基板，其中配置絕緣部分以藉由具有通道寬度的至少一通道來提供氣體給基板，其中氣體壓力以及通道寬度的乘積小于氣體的帕申最小值，其中帕申最小值為氣體的崩潰電壓(breakdown voltage)為最小值下外殼的表面的間距與壓力的乘積。
[0008]在一其他實(shí)施方式中，一種操作靜電夾的方法可包括使靜電夾的絕緣部分的至少一通道設(shè)置有通道寬度;提供夾持電壓給靜電夾的電極；以及在氣體壓力下，經(jīng)由所述至少一通道來傳遞氣體至靜電夾，其中氣體壓力以及通道寬度的乘積小于氣體的帕申最小值，其中帕申最小值為氣體的崩潰電壓的最小值下外殼的間距與壓力的乘積。
【附圖說明】
[0009]圖1描繪出依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的一種靜電夾系統(tǒng)；
[0010]圖2A描繪出依據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式的組合靜電夾的側(cè)面剖視圖；
[0011]圖2B描繪出圖2A中所示出的靜電夾的絕緣部分的俯視圖；
[0012]圖2C描繪出移除絕緣部分的圖2A的靜電夾的基座的俯視圖；
[0013]圖3A及圖3B示出圖2A的靜電夾的變化的更細(xì)部；
[0014]圖4為曲線圖，包含表示氣體在平行板系統(tǒng)中將崩潰電壓Vb作為壓力-距離(PD)乘積的函數(shù)的曲線；
[0015]圖5A表示出操作靜電夾的參考情境；
[0016]圖5B表示出操作與本發(fā)明的實(shí)施方式一致的靜電夾的情境；
[0017]圖5C表示出操作與本發(fā)明另一實(shí)施方式一致的靜電夾的另一情境；
[0018]圖f5D表示出操作與本發(fā)明另一實(shí)施方式一致的靜電夾的另一情境；
[0019]圖5E表示出操作與本發(fā)明的另一實(shí)施方式一致的靜電夾的另一情境;以及
[0020]圖6描繪出與本發(fā)明另一實(shí)施方式一致的另一靜電夾的部分。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本實(shí)施方式解決一種對(duì)于污染物敏感的元件的制造有負(fù)面影響的現(xiàn)象。描述于此的實(shí)施方式提供用于減少在如靜電夾的基板固定器中非故意而形成等離子體的裝置及方法。特別是，本實(shí)施方式減少可能產(chǎn)生于現(xiàn)今操作靜電夾時(shí)形成背側(cè)等離子體的可能性。這些背側(cè)等離子體可能在基板的背面上引起金屬的蝕刻或其他污染物及污染物的再凝聚，其可能在特定加工條件下，在基板的正面處引起可檢測(cè)出的濃度。在制造CMOS圖像感測(cè)器的范例中，金屬的污染程度低至lE8/cm—2時(shí)可能影響設(shè)備生產(chǎn)力，而此污染程度可能在加工基板時(shí)因?yàn)榈入x子體在鄰近基板的背面的靜電夾中形成而產(chǎn)生。
[0022]在一些實(shí)施方式中，配置一種新的靜電夾系統(tǒng)以藉由改變?nèi)缰位宓撵o電夾的絕緣部分中的單一通道或多個(gè)通道的元件設(shè)計(jì)，以減少形成等離子體的可能性。在一些實(shí)施方式中，氣體分布系統(tǒng)可改變提供于背側(cè)分布通道中的氣體壓力，以在產(chǎn)生避免形成等離子體于背側(cè)分布系統(tǒng)中的氣體條件的同時(shí)，可提供適當(dāng)?shù)臍怏w壓力于基板后方。氣體分布系統(tǒng)可任意地改變提供給靜電夾的氣體的成分以避免等離子體的形成。在以下將詳細(xì)描述的更進(jìn)一步的實(shí)施方式中，可調(diào)整供應(yīng)至靜電夾中的電極系統(tǒng)的交流電壓的頻率以減少等離子體的形成。在其他實(shí)施方式中，為了減少形成等離子體的可能性，靜電夾的絕緣部分可在引導(dǎo)氣體至基板的通道中包括接地導(dǎo)體或低放射性物質(zhì)。
[0023]圖1描繪出依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的一種靜電夾系統(tǒng)100。靜電夾系統(tǒng)100可用于多種加工工具中，其可能被期望在其中對(duì)基板主動(dòng)加熱或冷卻。此種加工工具包括離子植入系統(tǒng)、沉積系統(tǒng)、蝕刻系統(tǒng)以及退火系統(tǒng)。然而，本發(fā)明并不限于本文。
[0024]靜電夾系統(tǒng)100包括靜電夾102、氣體供應(yīng)系統(tǒng)110、以及電壓供應(yīng)器112。靜電夾102包括基座104以及鄰近于基座104的絕緣部分106。如圖中所示，配置絕緣部分106以支撐基板108。在多個(gè)實(shí)施方式中，絕緣部分106可為陶瓷板或陶磁層。配置電壓供應(yīng)器112以提供電壓給包含在靜電夾中的電極系統(tǒng)(未單獨(dú)示出)，其可產(chǎn)生提供吸附或固定基板108的夾持力的電場(chǎng)。在以下將詳細(xì)描述的多個(gè)實(shí)施例中，可將電壓作為其中迅速產(chǎn)生像電荷的交流信號(hào)，進(jìn)而促使基板108的快速夾持及解除夾持?？膳渲秒妷汗?yīng)器112以提供如100V的偏壓，以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膴A持力給基板108。這可能會(huì)在一些情況下產(chǎn)生量級(jí)為50托至200托的靜電夾壓力。
[0025 ]配置氣體供應(yīng)系統(tǒng)110以提供氣體(未示出)給靜電夾102的基座104，其可分布至基板108以在靜電夾102以及基板108之間提供熱傳導(dǎo)介質(zhì)。在不同實(shí)施方式中，提供給靜電夾的氣體可為氦氣、氖氣、氬氣、氮?dú)饣蚱渌麣怏w種類或氣體種類的組合。本實(shí)施方式并不限于本文。為了在基板108以及靜電夾102之間提供足夠的熱傳導(dǎo)，可配置靜電夾系統(tǒng)100以在靜電夾102中傳遞10托至100托的氣體壓力，且在一些情況中為50托至100托。
[0026]與多個(gè)實(shí)施方式一致，可用不同方式來配置靜電夾系統(tǒng)100，以避免在背側(cè)區(qū)域116形成等離子體。背側(cè)區(qū)域116可包括在靜電夾102中的通道，以及當(dāng)基板108被固定于鄰近絕緣部分106時(shí)，定義于基板108和靜電夾102之間的空腔。如以下將詳細(xì)描述，靜電夾系統(tǒng)100可藉由下列方式以免于形成等離子體:調(diào)整施加于電極的電壓信號(hào)、調(diào)整氣體組成或調(diào)整氣體壓力以避免帕申(Paschen)最小值、調(diào)整靜電夾102中的空腔結(jié)構(gòu)，或調(diào)整電壓信號(hào)、氣體壓力或空腔結(jié)構(gòu)的組合。在一些實(shí)施方式中，調(diào)整空腔結(jié)構(gòu)可包括減少在靜電夾102中引導(dǎo)氣體的單一通道或多個(gè)通道的寬度，藉由提供接地的導(dǎo)電通道涂層以形成接地導(dǎo)體層在靜電夾102的通道或其他空腔區(qū)域中，或可在通道或其他空腔區(qū)域中提供低電子放射性物質(zhì)。
[0027]圖2A描繪出依據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式的組合靜電夾200的側(cè)面剖視圖。圖2B描繪出圖2A中所繪示的靜電夾200的絕緣部分204的俯視圖，而圖2C描繪出移除絕緣部分204的圖2A的靜電夾200的基座202的俯視圖。在多個(gè)實(shí)施方式中，基座202可為金屬材質(zhì)且可包括設(shè)計(jì)為加熱靜電夾200的加熱器(未示出)。在其他實(shí)施方式中，靜電夾200可藉由靜電夾外部的加熱器或附裝于靜電夾的加熱器而加熱。如圖1所示的實(shí)施方式，靜電夾200可支撐并固定鄰近于絕緣部分204的基板108。絕緣部分204可反過來包括電極組(未示出)，如操作于傳統(tǒng)雙極靜電夾中成組的電極對(duì)。成組電極對(duì)中的電極對(duì)的數(shù)量可為一、二、三，或更多。
[0028]為了促進(jìn)靜電夾200基板108之間的熱傳導(dǎo)，可提供氣體給靜電夾200。如圖2中所示出，基座202可包括氣體分布空腔212，其配置以在靜電夾200的不同部分中分布?xì)怏w，以便提供氣體于鄰近基板背面處。如圖2C中所示出，氣體分布空腔212可在靜電夾200內(nèi)沿周圍分布?xì)怏w。然而，在其他實(shí)施方式中，氣體分布空腔可具有其他形狀。更如圖2B中所示出，絕緣部分204可包括如通道210的通道組，當(dāng)組合靜電夾200時(shí)，通道組配置來與氣體分布空腔212相通。當(dāng)如圖1中所示利用氣體供應(yīng)系統(tǒng)110供應(yīng)氣體時(shí)，通道210可用以傳遞氣體至絕緣部分204以及基板108之間的背側(cè)區(qū)域214。
[0029]與多個(gè)實(shí)施方式一致，當(dāng)施加夾持電壓且提供氣體至靜電夾200時(shí)，氣體供應(yīng)系統(tǒng)110以及通道210可特別設(shè)計(jì)來避免等離子體的形成?，F(xiàn)在看到圖3A及圖3B所示靜電夾200的變化的更細(xì)部。特別是，圖3B示出靜電夾200的部分的爆炸側(cè)面剖視圖。如圖中所示，可利用可為粘著劑如環(huán)氧樹脂的熱導(dǎo)體部分302來連接基座202于絕緣部分204。在此種變化中，絕緣部分204包括鄰近基座202的第一部分304以及鄰近基板108的第二部分306。電極308設(shè)置在第一部分304以及第二部分306之間。當(dāng)提供電壓至電極308以及電極對(duì)(未示出)之間時(shí)，正極或負(fù)極的像電荷可能形成在基板108的背面114的區(qū)域上。在背面114上的相對(duì)的像電荷可能形成在鄰近電極對(duì)之處。此可用以產(chǎn)生將基板108吸附至第二部分306的力場(chǎng)。
[0030]更如圖3B中所示，第二部分306包括相對(duì)于第二部分306的平面312突起的表面特征310。當(dāng)基板108接觸表面特征310且提供氣體至靜電夾200時(shí)，此可產(chǎn)生單一空腔或多個(gè)空腔(未示出)以使氣體可流動(dòng)于其中。
[0031]應(yīng)注意的是，當(dāng)供應(yīng)高電壓給電極308時(shí)，若注入靜電夾200的氣體壓力以及空腔的尺寸落入特定范圍時(shí)，力場(chǎng)強(qiáng)度可能足以在背側(cè)區(qū)域214產(chǎn)生等離子體。因此，在多個(gè)實(shí)施方式中，設(shè)計(jì)靜電夾200內(nèi)的特定特征的尺寸以及注入靜電夾200的氣體壓力以避免等離子體的形成。如以下詳細(xì)的說明，在特定實(shí)施方式中，通道210的尺寸以及氣體壓力設(shè)計(jì)為尺寸及壓力的乘積可達(dá)帕申(Paschen)最小值。在更進(jìn)一步的實(shí)施方式中，提供給靜電夾的氣體的組成可調(diào)整以減少背側(cè)區(qū)域214中形成等離子體的可能性。
[0032]圖4為包含曲線402的曲線圖，示出氣體在平行板系統(tǒng)中的帕申曲線性質(zhì)，其表示將崩潰電壓Vb作為壓力-距離(PD)乘積的函數(shù)。曲線402呈現(xiàn)出依據(jù)定性性質(zhì)而使用的不同氣體的曲線402中所示的帕申曲線的組成。特別是，在對(duì)應(yīng)帕申最小值404的H)乘積值之下，崩潰電壓迅速地增加，此代表著崩潰需要快速增加的較高電壓以及低于曲線402中所示的帕申最小值的PD乘積的減小的PD乘積值。對(duì)于許多常見氣體種類如Ar、He、Ne以及N2而言，帕申最小值Vb的范圍是在100V及500V之間。這些在帕申最小值的氣體種類中，氬氣、氖氣以及氦氣已測(cè)量出Vb顯示為高于100V至稍高于200V。氬氣也表示出了 PD在0.7-2托-公分的范圍中的H)最低值。通常作為供應(yīng)至靜電夾的氣體的氮?dú)庖褱y(cè)量出在帕申最小值時(shí)顯示PD乘積值在I托-公分的范圍中，但在200V至400V的范圍中顯示為較高的VB。氖氣以及氦氣在帕申最小值的PD乘積以個(gè)別測(cè)量出在1.5及2-4的范圍中。然而，氖氣及氦氣個(gè)別顯示出崩潰電壓在200V或低于帕申最小值的范圍中。在更高的PD乘積值中，崩潰電壓如曲線402中所示，是以線性方式隨ro乘積而增加。
[0033]應(yīng)注意的是，現(xiàn)今的靜電夾可應(yīng)用1000V(線段412所指)或更多的電壓以產(chǎn)生所需的夾持力以固定基板。因此，利用1000V的夾持電壓的范例，從圖4中可看出在大范圍的ro乘積值，Vb的值可位于低于所施加的電壓，其由區(qū)域406所標(biāo)示。因此，在氣體壓力以及空腔尺寸所產(chǎn)生的PD乘積接近帕申最小值時(shí)，雖然高于常見的鈍氣，但事實(shí)上常用的氮?dú)馄銿b仍可超過施加至靜電夾的電壓。也需注意的是，現(xiàn)今的靜電夾通常設(shè)計(jì)為在施加于晶片背側(cè)的壓力在5托至15托的范圍之中的情況下運(yùn)作。由于此氣體壓力范圍呈現(xiàn)出在靜電夾以及基板之間可達(dá)成良好的熱傳導(dǎo)，且同時(shí)背側(cè)壓力也夠低，而可被施加于靜電夾的壓力所產(chǎn)生的力所抵消，因此，此壓力范圍較為合宜。舉例而言，許多靜電夾可傳遞30-200托之間的夾持壓力。
[0034]然而，在提供足以用于基板以及靜電夾之間良好熱傳導(dǎo)的足夠高的背側(cè)壓力以及足以確保基板適當(dāng)?shù)膴A持住的足夠低的背側(cè)壓力之間的折衷方式是需要代價(jià)的?，F(xiàn)今的靜電夾通常包括氣體分布通道，氣體分布通道的尺寸容易被施加于靜電夾的操作壓力以及操作電壓以形成的等離子體而影響。特別是，當(dāng)氣體傳遞至靜電夾時(shí)，通道寬度(D)可能導(dǎo)致PD乘積接近帕申最小值。舉例而言，通常通道會(huì)具有三毫米或更多的寬度。在一種情形中，若傳遞10托的壓力至靜電夾且通道的寬度為三毫米時(shí)，ro乘積值為3托-公分，其落入了接近如Ar、Ne以及He的氣體的帕申最小值，且位在區(qū)域406內(nèi)。當(dāng)施加了例如為500-1500V的夾持電壓在此種設(shè)計(jì)條件下操作的靜電夾時(shí)，等離子體會(huì)特別容易形成在靜電夾內(nèi)為通道的空腔。
[0035]多種實(shí)施方式藉由結(jié)合電壓信號(hào)、氣體壓力以及通道尺寸的設(shè)計(jì)來避免等離子體的形成以克服此種問題。特別是，這些因素的結(jié)合可使ro乘積落入圖4中較不容易形成等離子體的區(qū)域408或410中。
[0036]圖5A-5E示出在操作靜電夾時(shí)依據(jù)多個(gè)實(shí)施方式來減少形成等離子體的原則。在圖5A中，所示為操作靜電夾的參考情境。如圖中所示，在加工時(shí)靜電夾500可固定基板502?；诙喾N因素，靜電夾500可在不會(huì)形成等離子體或容易形成等離子體時(shí)操作。如圖5A所示，傳遞氣體至靜電夾500以使壓力Pl形成。配置電壓供應(yīng)器504以將可提供頻率為fl的AC信號(hào)的電壓Vl施加至電極514。在一范例中，fl為25-30HZ。當(dāng)提供氣體至基座506的氣體分布空腔516時(shí)，氣體可在到達(dá)基板502之前進(jìn)入絕緣部分508的通道512。通道512以寬度0!來描繪，其尺寸可促使如圖所示的等離子體510的形成。當(dāng)?shù)入x子體510撞擊靜電夾500的部分時(shí)，如通道512的區(qū)域中的絕緣部分508，物質(zhì)可能會(huì)被移除且可能再次沉積，而形成如圖所示的基板502的部分上的污染物區(qū)域518。在污染物區(qū)域518中的污染物可能依序地?cái)U(kuò)散至正面519。
[0037]在圖5B中，所示為操作與本發(fā)明避免形成等離子體的實(shí)施方式一致的靜電夾520的情境。在此實(shí)施方式中，靜電夾520包括具有絕緣部分528，絕緣部分528具有通道522，通道522的寬度02小于寬度D1。在一些情況中，設(shè)計(jì)寬度02以使通道522可依據(jù)暗區(qū)屏蔽(darkspace shielding)的原則以避免等離子體的形成。特別是，對(duì)于給定的氣體壓力，若減少形成等離子體的空腔的尺寸至特定尺寸之下時(shí)，可預(yù)防等離子體的形成。在一些實(shí)施方式中，寬度D2可為約0.1-0.5毫米。
[0038]在圖5C中，所示為操作與本發(fā)明避免形成等離子體的另一實(shí)施方式一致的靜電夾530的另一情境。在此實(shí)施方式中，靜電夾530包括包含絕緣部分538，絕緣部分538包含通道532，通道532的寬度D3小于寬度0!。設(shè)計(jì)寬度D3以藉由產(chǎn)生相對(duì)遠(yuǎn)大于圖5A的范例的帕申最小值的PD乘積，而可避免在通道532中形成等離子體。在一些實(shí)施方式中，寬度D3可為約0.1-1.0豪米。在多種實(shí)施方式中，如圖5C中所提及，傳遞至靜電夾530的壓力P2可大于P1W補(bǔ)償相對(duì)于通道512而較小的通道532的尺寸。增加的壓力可確保足夠的氣體壓力存在于鄰近基板502處，以提供靜電夾500以及基板502之間所需的熱傳導(dǎo)程度。在特定的實(shí)施方式中，P2D3的乘積小于P1D1，以使P2D3小于給定的氣體539的帕申最小值。在此方式中，氣體539可在維持防止在通道532中形成等離子體時(shí)，提供靜電夾500以及基板502之間有效的熱傳遞。
[0039]在圖5D中，所示為操作依據(jù)本發(fā)明避免形成等離子體的另一實(shí)施方式的靜電夾500的另一情境。除非另有說明，可以相同于圖5A所示而配置靜電夾500。特別是，在此情境中，配置電壓供應(yīng)器504以將頻率為f2的AC信號(hào)的電壓Vl施加至電極514，其中f2<fl。在一范例中，頻率f I為15Hz或更少，如10-15HZ。即使當(dāng)電壓Vl施加至電極514時(shí)，也可預(yù)防因?yàn)檩^低的電壓信號(hào)頻率而形成等離子體。
[0040]在圖5E中，所示為操作與本發(fā)明避免形成等離子體的另一實(shí)施方式一致的靜電夾550的另一情境。除非另有說明，可以相同于圖5A所示的靜電夾500的方式而配置靜電夾550。特別是，靜電夾550包括其中可設(shè)置接地導(dǎo)體在空腔區(qū)域中的絕緣部分。舉例而言，如圖5E中所示，接地導(dǎo)體552設(shè)置在通道512中，且用以防止靜電夾550中包含有通道512的區(qū)域中的電場(chǎng)的形成，進(jìn)而在氣體509流入通道512時(shí)，防止等離子體的形成。
[0041]在其他實(shí)施方式中，供應(yīng)給靜電夾的氣體可從氮?dú)飧臑槠渌麣怏w，以減少形成等離子體的可能性。在一實(shí)施方式中，是提供氦氣給靜電夾。雖然He可能在其帕申最小值處顯示出較低的VB，但He相較于氮?dú)獾?5eV而顯示出大約25eV的第一游離能，進(jìn)而至少在特定條件下可減少在靜電夾中形成等離子體的可能性。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，提供給靜電夾的氣體可包含氣體種類的混合物。舉例而言，可加入如個(gè)別具有強(qiáng)電子親和力的SF6的NF3的氣體種類至氣體如N2或鈍氣中，以產(chǎn)生混合的氣體種類，其中SF6的NF3或可抑制可能形成的等離子體。本實(shí)施方式并不限于本文。
[0042]圖6描繪出與本發(fā)明另一實(shí)施方式一致的另一靜電夾600的部分。在此實(shí)施方式中，設(shè)計(jì)靜電夾600以在植入或其他基板加工時(shí)加熱基板604。靜電夾600包括加熱器602，其在其他實(shí)施方式中可為電阻加熱器。加熱器602嵌入基座202以及絕緣部分204之間。如圖6中更進(jìn)一步所示，熱屏蔽606可嵌入基座202以及加熱器602之間，以減少在操作加熱器時(shí)基座202的升溫。當(dāng)操作加熱器602時(shí)，靜電夾600可能會(huì)受熱而提高溫度，特別是位于熱屏蔽606之上的部分。絕緣部分204可包括此些如前所述的元件，當(dāng)電壓供應(yīng)器608提供電壓給電極308，且氣體(未示出)分布至靜電夾時(shí)，其可用以減少形成等離子體的可能性。此可協(xié)助避免基板604的化學(xué)污染物，其中化學(xué)污染物可能是由于可另外形成于靜電夾600內(nèi)的等離子體而引起的。由于化學(xué)污染物在升高的溫度下可能會(huì)從基板604的背面610擴(kuò)散至主動(dòng)裝置層可能存在的正面612，因此，此污染在應(yīng)用靜電夾600的植入加工或其他加工時(shí)特別難以控制。
[0043]在其他實(shí)施方式中，可調(diào)整傳統(tǒng)靜電夾的多種特征以減少等離子體的形成。在此些實(shí)施方式中，可調(diào)整傳統(tǒng)靜電夾的兩個(gè)或多個(gè)特征以防止等離子體的形成，例如調(diào)整以下至少二個(gè):靜電夾中的通道尺寸、氣體壓力、氣體種類或增加接地導(dǎo)體至通道。舉例而言，可提供帕申最小值位于2托-公分的區(qū)域中的氦氣給靜電夾。如通道高度或通道寬度的在絕緣部分中的通道尺寸可減少至0.1毫米，且同時(shí)將壓力調(diào)整至75托。此結(jié)合會(huì)導(dǎo)致H)乘積為
0.75，其遠(yuǎn)低于氦氣的帕申最小值的區(qū)域，使得崩潰及等離子體的形成無(wú)法發(fā)生。
[0044]在更進(jìn)一步的實(shí)施方式中，靜電夾可包括空腔，其包括具有低次級(jí)電子發(fā)射物質(zhì)的涂層，以防止等離子體的形成。適合涂層的材質(zhì)包括碳、氮化碳以及氮化鈦。本實(shí)施方式并不限于本文。
[0045]本發(fā)明并不限于在此所描述的特定實(shí)施方式的范圍。更確切地，對(duì)于本領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員而言，參考前述描述以及附圖后，將顯而易見于本發(fā)明的其他實(shí)施方式以及對(duì)本發(fā)明的調(diào)整，特別是此些已于本文中所描述的。因此，此些其他實(shí)施方式以及調(diào)整將落入本發(fā)明的范圍中。再者，雖然本發(fā)明已基于特定的目的且在特定環(huán)境中以特定的說明描述于本文中，然而，所屬領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員將理解本發(fā)明的功效并不限制于此，且可基于任何目的而應(yīng)用于任何環(huán)境中。因此，本申請(qǐng)所述的權(quán)利要求應(yīng)被解釋為根據(jù)本說明于此的全部范圍以及精神。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種支撐基板的裝置，其特征在于包括: 基座； 絕緣部分，鄰近所述基座，配置以支撐所述基板的表面；以及 電極系統(tǒng)，提供夾持電壓給所述基板； 其中配置所述絕緣部分以經(jīng)由至少一通道而提供氣體給所述基板，所述至少一通道具有通道寬度，其中所述氣體的氣體壓力與所述通道寬度的乘積小于所述氣體的帕申最小值，其中所述帕申最小值為所述氣體的崩潰電壓為最小值下外殼的表面的間距與壓力的乘積。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括電壓供應(yīng)器，配置以供應(yīng)交流電壓給所述電極系統(tǒng)，其中所述交流電壓的頻率為15赫茲或更小。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述通道寬度為0.1毫米至I毫米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述氣體壓力為50托至100托。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述通道包括電接地的導(dǎo)電通道涂層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述通道包括具有低次級(jí)電子發(fā)射的材質(zhì)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述氣體包括氦氣。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述氣體包括具有強(qiáng)電子親和力的種類。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述至少一通道包括低次級(jí)電子發(fā)射涂層。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述氣體的所述崩潰電壓于所述氣體壓力以及所述通道寬度的所述乘積大于所述夾持電壓。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括氣體供應(yīng)系統(tǒng)，以提供所述氣體給所述基座，其中所述基座包括氣體分布空腔，以分布所述氣體至所述至少一通道。12.一種操作靜電夾的方法，其特征在于包括: 使所述靜電夾的絕緣部分的至少一通道設(shè)置有通道寬度； 提供夾持電壓給所述靜電夾的電極；以及 在氣體壓力下，經(jīng)由所述至少一通道來傳遞氣體至所述靜電夾，其中所述氣體壓力以及所述通道寬度的乘積小于所述氣體的帕申最小值，其中所述帕申最小值為所述氣體的崩潰電壓的最小值下外殼的間距與壓力的乘積。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所提供的所述夾持電壓為具有頻率為小于或等于15赫茲的交流電壓。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述通道寬度為0.1毫米至I毫米。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述氣體壓力為50托至100托。
【文檔編號(hào)】H02H9/00GK105993070SQ201580008408
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月4日
【發(fā)明人】岱爾·K·史東, 朱利安·G·布雷克, 留德米拉·史東
【申請(qǐng)人】瓦里安半導(dǎo)體設(shè)備公司