專利名稱：可拆卸靜電吸盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及在處理室中固定襯底的靜電吸盤。
背景技術(shù)：
在對(duì)例如半導(dǎo)體晶片和顯示器的襯底的處理中，襯底被放置在處理室中的支撐上并在該室中維持合適的處理?xiàng)l件。支撐可以包括靜電吸盤，其具有能夠被電偏壓的電極以在支撐上固定襯底。該電極也可以用例如RF偏壓電源電偏壓來激勵(lì)室中的處理氣體以處理襯底。支撐還可以包括支撐室中的靜電吸盤的底座，并且能夠升高或降低靜電吸盤和襯底的高度。底座還可以為連接到支撐的各部分的連接導(dǎo)線、氣體管等提供保護(hù)外殼。
在典型的室處理中，受激勵(lì)的氣體被用來通過例如在襯底上刻蝕或沉積材料，或者清潔室中的表面來處理襯底。這些受激勵(lì)的氣體可以包括例如化學(xué)刻蝕劑的高腐蝕性種類，以及可以腐蝕掉部分支撐(例如由氮化鋁構(gòu)成的靜電吸盤)的受激勵(lì)的離子和自由基種類。被腐蝕的支撐可能是有問題的，因?yàn)槭軗p的支撐不能提供處理襯底或在支撐上固定襯底所需的電特性。而且，從支撐腐蝕掉的微?？赡芪廴颈还潭ㄔ谥紊系囊r底。
具有改善的抗腐蝕性的傳統(tǒng)支撐的一個(gè)例子包括由例如氮化鋁的陶瓷制成的靜電吸盤，該吸盤具有被釬焊到其下的不銹鋼底座的嵌入電極，如同2001年3月19日由Tsai等人遞交并共同轉(zhuǎn)讓給Applied Materials的美國專利No.6,563,686中所描述的，這里通過全文引用而包括了該專利。由陶瓷制成的靜電吸盤是所期望的，因?yàn)槠渫ㄟ^受激勵(lì)的處理氣體而具有改善的抗腐蝕性，并且即使在超過幾百攝氏度的高襯底處理溫度下也可以保持其結(jié)構(gòu)完整。但是，傳統(tǒng)支撐的一個(gè)問題是在陶瓷靜電吸盤和支撐底座之間可能出現(xiàn)熱膨脹不匹配，尤其是在高溫下進(jìn)行的襯底處理中。陶瓷材料和金屬底座的熱膨脹系數(shù)的不同會(huì)產(chǎn)生可能導(dǎo)致陶瓷斷裂或破裂的熱和機(jī)械應(yīng)力。
1999年5月7日由Shamouilian等人遞交并共同轉(zhuǎn)讓給AppliedMaterials的、題為“Electrostatic chuck bonded to base with a bond layer andmethod”的美國專利No.6,490,146中描述了對(duì)熱膨脹不匹配問題的一種解決方案，這里通過全文引用而包括了該專利。Shamouilian等人描述的支撐具有陶瓷靜電構(gòu)件，其具有被安裝到該靜電構(gòu)件之下的基座上的電極?；商沾珊徒饘俚膹?fù)合物制成，該復(fù)合物具有充分接近靜電構(gòu)件的熱膨脹系數(shù)以降低熱膨脹應(yīng)力，例如降低到小于10％的不同。陶瓷靜電構(gòu)件和基座通常被釬焊到一起，以提供靜電構(gòu)件和基座之間的強(qiáng)的粘接。通過經(jīng)由金屬粘接層將基座安裝到下面的支撐，可以將基座緊固在室中。
但是，即使這些高級(jí)襯底支撐，當(dāng)其暴露多個(gè)等離子處理循環(huán)之后具有需要大量清潔的累積處理沉積物或者腐蝕時(shí)，也可能最終需要更換或磨光。有時(shí)，不得不更換整個(gè)支撐，以使得襯底不會(huì)被處理殘留物或者由支撐的受損部分產(chǎn)生的剝落微粒所污染，并且確保支撐所需的電特性維持一致。更換整個(gè)支撐可能既貴又浪費(fèi)。例如，更換的襯底支撐可能耗費(fèi)數(shù)萬美元，并且支撐可能在平均處理50,000到100,000個(gè)襯底之后就需要更換，這增加了處理的成本。如果誤用或偶然的操作損壞了支撐表面或邊，那支撐也可能需要被更換。
因此，所期望的是有一種減少熱膨脹不匹配問題的襯底支撐。另外還期望有一種不需要像傳統(tǒng)支撐那樣頻繁更換整個(gè)支撐的襯底支撐。還期望有一種不會(huì)導(dǎo)致像傳統(tǒng)支撐那樣高的更換成本的襯底支撐。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種靜電吸盤，該靜電吸盤提供降低的熱膨脹不匹配應(yīng)力。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提供一種靜電吸盤，其容易地連接到室上以及從室上拆卸。
一種靜電吸盤能夠安裝到處理室中的底座上。該吸盤具有包括帶嵌入電極的陶瓷體的靜電圓盤。所述陶瓷體具有帶環(huán)形外緣的襯底支撐表面。在所述靜電圓盤之下的基板包括陶瓷材料和金屬的復(fù)合物，并具有延伸到所述陶瓷體的外緣之外的環(huán)形凸緣。所述環(huán)形凸緣延伸使得所述吸盤能夠更容易地安裝并從所述室拆下。
在一種方案中，所述基板是滲透有金屬的陶瓷材料的復(fù)合物并具有環(huán)形凸緣，所述環(huán)形凸緣帶有多個(gè)形狀和大小使得連接器可以從其穿過的孔。所述吸盤具有包括殼體和環(huán)形壁架的支撐底座，所述環(huán)形壁架從所述殼體向外延伸。所述環(huán)形壁架能夠通過所述連接器被安裝到所述基板的所述環(huán)形凸緣。
在另一種方案中，所述靜電吸盤具有在所述基板之下并至少部分由所述底座殼體所圍繞的熱傳遞板。所述熱傳遞板具有嵌入的熱傳遞流體通道。所述吸盤還具有至少部分由所述底座殼體圍繞的彈簧組件，所述彈簧組件可以被偏置來將所述熱傳遞板壓在所述基板上。
因此，本實(shí)用新型的靜電吸盤能夠提供更容易的拆卸操作以及降低的熱膨脹不匹配應(yīng)力。


相對(duì)于以下說明本實(shí)用新型的示例的說明、所附權(quán)利要求和附圖，本實(shí)用新型的這些特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解。但是，應(yīng)該理解到可以在本實(shí)用新型中一般地使用這些特征中的每一個(gè)，而不僅僅是在具體附圖的上下文中，并且本實(shí)用新型包括這些特征的任何組合，所述附圖中圖1是靜電吸盤的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視剖視圖，該靜電吸盤包括具有被安裝到底座壁架上的環(huán)形凸緣的基板；圖2是具有熱傳遞流體通道的熱傳遞板的實(shí)施例的俯視剖視圖；和圖3是具有靜電吸盤的室的一種方案的示意的側(cè)視部分剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1的示例室實(shí)施例所示，靜電吸盤20包括具有可充電電極24的靜電圓盤22，該電極24可以通過靜電將襯底104固定在襯底處理室106中。靜電圓盤22包括其中嵌有電極24的陶瓷體26。陶瓷體26包括將襯底104固定在吸盤20上的襯底支撐表面28，并且可以具有帶環(huán)形外緣48的盤形。電極24能夠被電偏壓來將襯底104用靜電固定在表面28上。例如，如圖3所示，電極24可以經(jīng)由電連接器30而被連接到提供DC夾持電壓的電極電源81。電極24還可被電偏壓來激勵(lì)室中的處理氣體，以處理襯底104或清潔室106。例如，電極電源81可以能夠向電極24提供RF偏壓，以將能量電容性地耦合到處理氣體。陶瓷體26理想地包括可被電磁能透過的材料，例如氮化鋁、氧化鋁和氧化鈦中的至少一種，優(yōu)選地包括氮化鋁。
靜電吸盤20還可以包括底座32以在室106中支撐靜電圓盤22和襯底104。底座32包括殼體34來保護(hù)靜電吸盤20的各部分不受處理環(huán)境的影響。殼體34包括側(cè)壁38和底壁66，這兩者環(huán)繞內(nèi)部空間35以保護(hù)該空間內(nèi)的部件，例如電連接器、氣體管和流體管道。底座32還包括從殼體側(cè)壁38的頂部向外伸出的壁架40，以提供對(duì)靜電圓盤22的突出的支撐。底座殼體34可以包括可以抵抗襯底處理環(huán)境中的腐蝕的金屬，例如不銹鋼和鈦中的至少一種。底座32還可以包括在殼體34和室106之間延伸的底座柱33?？梢允闺娺B接器、氣體管和流體管道穿過柱33以保護(hù)其不受處理環(huán)境的影響。還可以設(shè)置波紋管組件(bellows assembly)36以在室106中升高或降低靜電圓盤22和襯底104。
靜電吸盤20還包括在靜電圓盤22之下的基板42，其將靜電圓盤22連接到底座32。基板42包括在陶瓷體26之下的盤形主體部分43，以及從主體部分43沿著底座32的壁架40向外伸出的環(huán)形凸緣46。環(huán)形凸緣46伸到陶瓷體26的外緣48之外，以提供基板中不被陶瓷體26覆蓋并且可以被直接安裝到底座32上的暴露部分。為了將基板42連接到底座32，環(huán)形凸緣46包括多個(gè)孔50，這些孔50的大小和形狀使得連接器44可以從其穿過而連接到底座壁架40。例如，孔50可以從凸緣上表面41到凸緣下表面51，垂直延伸通過環(huán)形凸緣46的厚度。孔50還可以延伸通過底座壁架40的至少一部分以將凸緣46緊固到壁架40。適于經(jīng)由孔50來將基板42連接到壁架40的連接器44可以包括例如銷釘、卡釘、螺栓、螺釘、釘子以及其他類似物體中的至少一種。例如，連接器44可以包括帶螺紋的銷釘，其具有被固定在環(huán)形凸緣46的頂表面41上的頭部45，以及與形成于壁架40中的螺紋孔50配合的帶螺紋下端47以將基板42和底座32緊固到一起。
基板42理想地包括具有足夠強(qiáng)度的材料，以允許其經(jīng)由孔50牢固地緊固到底座32而不會(huì)裂開或折斷。在一種方案中，基板42包括由陶瓷材料和金屬復(fù)合的材料。該復(fù)合材料提供了相對(duì)于單有陶瓷材料(例如AIN)更高的強(qiáng)度和耐久性，并且還具有好的熱傳遞特性，以向和從陶瓷體26和襯底104傳遞熱。該復(fù)合材料還具有與陶瓷體26十分匹配的熱膨脹系數(shù)，以減少陶瓷體26和基板42之間的熱膨脹不匹配。在一種方案中，復(fù)合材料包括有微孔的陶瓷材料，這些微孔滲透有金屬。所滲透的金屬至少部分地填充陶瓷中的微孔而形成具有陶瓷和金屬兩種屬性的復(fù)合材料，以提供大幅提高的材料強(qiáng)度而不犧牲好的熱匹配特性。陶瓷材料可以包括例如碳化硅、氮化鋁、氧化鋁和堇青石，優(yōu)選地是碳化硅。陶瓷材料可以包括占整個(gè)陶瓷體積從約20％到約80％的未滲透金屬時(shí)的微孔體積。滲透金屬可以包括鋁、硅和銅中的一種或者混合物，優(yōu)選地包括鋁。滲透金屬可以包括占整個(gè)復(fù)合材料從約20％到約80％的體積百分比。在另一種方案中，復(fù)合材料可以包括陶瓷和金屬的不同復(fù)合，例如包括其中分散有陶瓷顆粒的金屬的復(fù)合物。
在一種方案中，基板42可以通過粘接層54被安裝到靜電圓盤22的陶瓷體26。在一種方案中，粘接層54包括合適的釬焊材料，其形成在基板42的頂表面49和陶瓷體26的底表面25之間?；?2、粘接層54和陶瓷體26隨后被加熱到足夠高的溫度并處于足夠高的壓力下，以使得粘接層釬焊材料擴(kuò)散到基板42和陶瓷體26兩者之中來形成這些材料之間的粘接。粘接層54理想地包括具有合適地與陶瓷體26和基板42匹配的熱特性的材料。例如，粘接層54可以包括諸如鋁的金屬材料。
具有包括復(fù)合材料的基板42并具有環(huán)形凸緣46的靜電吸盤20是對(duì)傳統(tǒng)襯底支撐的改進(jìn)，因?yàn)樵谛枰鼡Q或磨光靜電圓盤22和基板42中的一個(gè)或多個(gè)時(shí)，該靜電吸盤20允許靜電圓盤22和基板42從底座32上容易拆下來。因?yàn)榛?2的暴露環(huán)形凸緣部分不被相對(duì)較脆的陶瓷體26所覆蓋，所以相對(duì)更高強(qiáng)度的復(fù)合材料的環(huán)形凸緣46可以被可拆卸地直接連接到底座32，以允許輕易地拆下圓盤22和基板42。例如，通過插入連接器44穿過凸緣46的復(fù)合材料并進(jìn)入底座32，可以將靜電圓盤22和基板42可拆卸地連接到底座32。當(dāng)圓盤22和基板42中的一個(gè)或多個(gè)已被處理殘留物過分侵蝕或污染時(shí)，隨后可以通過從基板凸緣46和底座壁架40中的至少一個(gè)上拆下連接器44，來從底座32上拆下圓盤22和基板42。
可拆卸的靜電吸盤20由于允許靜電圓盤22和/或基板42在需要時(shí)可以更換或磨光，而無須更換整個(gè)吸盤20，就降低了與用吸盤20來處理襯底相關(guān)聯(lián)的成本。具有環(huán)形凸緣46的基板42提供了顯著的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樵试S靜電吸盤20直接安裝到室106，同時(shí)仍然可從室106上容易地拆卸。基板42和環(huán)形凸緣46還可以由比靜電圓盤22的陶瓷材料更有韌性的材料制成，以降低吸盤20和下面的底座32之間的熱膨脹不匹配的影響。而且，因?yàn)榄h(huán)形凸緣46從基板42向外伸出，所以操作者可以更容易地看見并操作位于環(huán)形凸緣46上的螺栓，這使得在吸盤需要清潔、維修或磨光時(shí)操作者可以更容易地從室106上拆下吸盤20。在現(xiàn)有技術(shù)中，吸盤20通過粘接或金屬釬焊而被結(jié)合到底座32，使得必須從室106上拆下包括底座32的整個(gè)組件。而且，更加難以伸到室的底部以操作下面的安裝部件來拆下整個(gè)組件。從室106上拆下整個(gè)現(xiàn)有技術(shù)組件還會(huì)導(dǎo)致更大表面或體積的部件在室106之外可能增加的污染。相反，本吸盤20提供了更容易的拆除操作、降低的熱膨脹不匹配應(yīng)力、以及從室106拆下的更小體積的部件。
靜電吸盤20還可以包括改進(jìn)襯底處理的其他元件，例如具有嵌入在靜電圓盤22中的溫度感應(yīng)端的熱電偶80。熱電偶80可以連接到諸如室控制器194的溫度監(jiān)控器，以監(jiān)控在處理期間吸盤20和襯底104的溫度。靜電吸盤20還可以包括靜電圓盤22的表面28上的熱傳遞氣體出口76，以將例如氮?dú)獾臒醾鬟f氣體傳送到襯底104的后側(cè)。熱傳遞氣體出口76可以通向形成于支撐表面28上的通道(未示出)，并且可以經(jīng)由管道74被連接到熱傳遞氣體供應(yīng)器75。氣體管72可以被插入到靜電圓盤22中，以限定熱傳遞氣體穿過圓盤22的通路并向支撐表面28提供所需的熱傳遞氣體流。
在一種方案中，靜電吸盤20還包括熱傳遞板56，其能夠向或從靜電圓盤22和襯底104傳遞熱以提供所需的傳遞處理溫度條件。例如，熱傳遞板56可以包括將襯底104冷卻到所需溫度、或在處理期間維持所需要的襯底溫度的冷卻板。熱傳遞板56可以包括至少一個(gè)流體通道58，可以使熱傳遞流體通過這些流體通道58來控制熱傳遞板56的溫度。熱傳遞流體由經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)管道61連接到流體通道58的流體供應(yīng)器57供應(yīng)，管道61的路線可以穿過底座32的柱33。熱傳遞板56理想地延伸在襯底容納表面28的主要部分的下面，例如從襯底容納表面28的至少約25％到約85％，以提供與襯底104的良好熱交換。熱傳遞板56可以由諸如金屬之類的導(dǎo)熱材料制成，例如銅、不銹鋼和鋁中的至少一種。
在一種方案中，熱傳遞板56包括改進(jìn)的流體通道58，其提供對(duì)熱傳遞板56的更好的冷卻/加熱。在圖2所示的方案中，流體通道58被嵌入在熱傳遞板中以提供對(duì)板56的更好的冷卻/加熱。流體通道58包括位于接近板56的中心73的內(nèi)部區(qū)域59處的流體入口64a，該流體入口64a接收來自連接管道61的熱傳遞流體。流體入口64a通向從流體入口64a向著熱傳遞板56的外緣63螺旋出去的第一螺旋通道58a。第一螺旋通道58a理想地不止一次地環(huán)繞內(nèi)部區(qū)域59和中心73，例如至少約3次。第二螺旋通道58b在靠近板56的外緣處連接到第一螺旋通道58a，并緊鄰著第一螺旋通道58a延伸而沿著第二螺旋流路回到接近板56的中心73的流體出口64b。這樣，螺旋通道58a、58b就提供了通過熱傳遞板56的相反的螺旋熱傳遞流體流。螺旋通道58a、58b還提供了通過熱傳遞板56的基本水平的流體流以延伸到板56的更大區(qū)域。改進(jìn)的流體流通道構(gòu)形通過熱接觸熱傳遞板56的較大區(qū)域而提供了對(duì)熱傳遞板56的改進(jìn)的溫度控制。
在一種方案中，通過安裝第一和第二板部分71a、71b來形成熱傳遞板56。例如，熱傳遞板56可以包括包含第一材料的第一板部分71a、以及在第一板部分71a之下包含第二材料的第二板部分71b。第一板部分71a可以包含具有將熱傳遞到襯底104的良好熱傳遞特性的第一材料，例如銅。第二板部分71b可以是具有高強(qiáng)度的材料，例如不銹鋼。第一和第二板部分71a、71b可以通過傳統(tǒng)的粘接方法被結(jié)合到一起，例如通過加熱板部分71a、71b來將這兩部分釬焊到一起。流體流動(dòng)通道58理想地被嵌入到板部分71a、71b中的一個(gè)或多個(gè)，并優(yōu)選地至少部分嵌入第一板部分71a。在一種方案中，通過機(jī)加工來形成流體流動(dòng)通道58，或者在第一板部分71a中形成開口通道并在該開口通道上釬焊第二板部分71b來形成封閉的流體流動(dòng)通道58。
可以在基板42和熱傳遞板56之間設(shè)置導(dǎo)熱層60以提高其間的熱交換。導(dǎo)熱層60與熱傳遞板56的頂表面65和基板42的底表面67共形。在一種方案中，導(dǎo)熱層60包括例如石墨的孔隙材料層，如同2001年3月19日由Tsai等人遞交并共同轉(zhuǎn)讓給Applied Materials的美國專利No.6,563,686中所描述的，這里通過全文引用而包括了該專利。
在一種方案中，靜電吸盤20還可以包括用于對(duì)熱傳遞板56施加壓力的彈簧組件62，以將板56壓在基板42上并提高其間的熱傳遞。在圖1所示的方案中，彈簧組件62包括多個(gè)垂直調(diào)整(aligned)的彈簧23，這些彈簧23被壓縮在底座殼體34的底壁66和熱傳遞板56之間。可以沿著底壁66間隔布置彈簧23來形成一個(gè)或多個(gè)環(huán)形彈簧分組，其繞熱傳遞板56的所需半徑施加壓力。彈簧組件62還可以包括壓縮環(huán)68，其位于彈簧23頂部并具有壓住熱傳遞板56的加壓表面69。彈簧組件62理想地向熱傳遞板56施加從至少約890N(200lbs)到約1780N(400lbs)的力，以提高基板42和靜電圓盤22的熱傳遞。
靜電吸盤20還可以在組件中期望施加壓力的其他區(qū)域中包括彈簧。例如，靜電吸盤20可以包括多個(gè)氣體管彈簧70以在形成于靜電圓盤22和基板42中的氣體管道74的各部分中支撐和穩(wěn)定氣體管72。多個(gè)彈簧70可以位于熱傳遞板56的頂部，并壓在氣體管72的下表面78上來在氣體管道74中緊固氣體管。彈簧70在處理溫度和處理?xiàng)l件變化時(shí)幫助穩(wěn)定氣體管72，否則這些變化可能導(dǎo)致氣體管72的不對(duì)準(zhǔn)。
在圖3中示出了包括處理室106的裝置102的實(shí)施例，該處理室106適于用靜電吸盤20處理襯底104。這里所示出的裝置102的具體實(shí)施例適于處理例如半導(dǎo)體晶片的襯底104，并且可以被本領(lǐng)域技術(shù)人員采用來處理其他襯底104，例如平板顯示器、聚合物板、或其他電子電路容納結(jié)構(gòu)。裝置102尤其對(duì)處理諸如襯底104上的抗刻蝕、含硅、含金屬、電介質(zhì)和/或?qū)w層的層有用。裝置102還可以被安裝到主機(jī)單元(未示出)并且可以是多室系統(tǒng)(未示出)的一部分，所述主機(jī)單元包含并向裝置102提供電氣、管道以及其他支撐功能。
一般而言，處理室106包括例如封閉壁103的壁107，其可以包括封閉出處理區(qū)108的頂壁118、側(cè)壁114和底壁116。在工作時(shí)，處理氣體通過氣體供應(yīng)器130被引入室106中，該氣體供應(yīng)器130包括處理氣體源138和氣體分配器137。氣體分配器137可以包括一個(gè)或多個(gè)管道136，該管道136具有圍繞襯底104外緣的一個(gè)或多個(gè)氣體出口142和一個(gè)或多個(gè)氣體流動(dòng)閥134，襯底104被固定在靜電吸盤20上的處理區(qū)108中。或者，氣體分配器130可以包括淋浴頭式的氣體分配器(未示出)。所消耗的處理氣體和處理副產(chǎn)品從室106通過排氣裝置144排出，該排氣裝置144可以包括從處理區(qū)108接收消耗處理氣體并將氣體傳送到排氣管道177的排氣口170、控制室106中處理氣體壓力的節(jié)流閥135、以及一個(gè)或多個(gè)排氣泵152。
處理氣體可以被氣體激勵(lì)器154激勵(lì)來處理襯底104，所述氣體激勵(lì)器154將能量耦合到室106的處理區(qū)108中的處理氣體。例如，氣體激勵(lì)器154可以包括處理電極，其可以由電源供電來激勵(lì)處理氣體。處理電極可以包括作為壁或在壁中的電極，所述壁例如室106的側(cè)壁114或頂壁118，所述電極可以被電容性耦合到另一個(gè)電極，例如在襯底104之下的靜電吸盤20中的電極24。作為替換或附加，氣體激勵(lì)器154可以包括具有一個(gè)或多個(gè)感應(yīng)線圈的天線，這些線圈可以相對(duì)于室106的中心環(huán)形對(duì)稱。在另一種方案中，氣體激勵(lì)器154可以包括微波源和波導(dǎo)，以通過在室106上游的遠(yuǎn)程區(qū)(未示出)中的微波能量來激活處理氣體。
在一種方案中，室106可以包括能夠在襯底104上濺射沉積材料的物理氣相沉積室。在這種方案中，該室包括具有要沉積在襯底上的材料的濺射靶155。靶155可以被相對(duì)于室中的另一個(gè)部件(例如處理護(hù)罩)電偏壓，以用作氣體激勵(lì)器154的一部分，所述氣體激勵(lì)器154激勵(lì)處理氣體并將來自靶155的材料濺射到襯底104上。
為了處理襯底104，處理室106被抽氣并維持在預(yù)定的亞大氣壓下。隨后通過例如機(jī)器手和升降系統(tǒng)的襯底傳輸器101使襯底104位于靜電吸盤20上。氣體供應(yīng)器130向室106供應(yīng)處理氣體，并且氣體激勵(lì)器154將能量耦合到處理氣體以激勵(lì)氣體并例如通過刻蝕襯底上的材料或者在襯底104上沉積材料而來處理襯底104。類似地，為了在處理襯底104之后清潔室，氣體供應(yīng)器130向室106提供包括清潔氣體的處理氣體，并且氣體激勵(lì)器154激勵(lì)該清潔氣體來清潔室106。
通過包括程序代碼的控制器194來控制室106，所述程序代碼具有指令集來操作室106的部件以處理室106中的襯底104。例如，控制器194可以包括襯底定位指令集，用于操作靜電吸盤20和襯底傳輸器中的一個(gè)或多個(gè)來在室106中定位襯底104，以及設(shè)定由電極電源81所施加的夾持電壓來將襯底104固定在靜電吸盤20上；氣流控制指令集，用于操作流動(dòng)控制閥134來設(shè)定到室106的氣體流；氣壓控制指令集，用于操作排氣節(jié)流閥135來維持室106中的壓力；氣體激勵(lì)器控制指令集，用于操作氣體激勵(lì)器154來設(shè)定氣體激勵(lì)電源電壓；溫度控制指令集，用于例如通過控制熱傳遞流體到熱傳遞板56的供應(yīng)以及熱傳遞氣體到支撐表面28的供應(yīng)，來控制室106中的溫度；以及處理監(jiān)控指令集，用于例如通過經(jīng)由熱電偶80監(jiān)控溫度來監(jiān)控室106中的處理。
雖然示出并描述了本實(shí)用新型的示例實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)組成本實(shí)用新型并且也在本實(shí)用新型范圍內(nèi)的其他實(shí)施例。例如，環(huán)形凸緣46可以通過除具體描述之外的其他方式被連接到底座的壁架40。另外，針對(duì)示例實(shí)施例的關(guān)系或位置有關(guān)項(xiàng)可以互換。因此，所附權(quán)利要求不應(yīng)限于這里為解釋實(shí)用新型而描述的對(duì)優(yōu)選方案、材料或空間布置的說明。
權(quán)利要求1.一種能夠安裝到處理室中底座上的靜電吸盤，其特征在于包括(a)包括帶嵌入電極的陶瓷體的靜電圓盤，所述陶瓷體具有帶環(huán)形外緣的襯底支撐表面；和(b)在所述靜電圓盤之下的基板，所述基板具有延伸到所述陶瓷體的外緣之外的環(huán)形凸緣，其中所述基板包括陶瓷材料和金屬的復(fù)合物。
2.如權(quán)利要求1所述的吸盤，其中所述環(huán)形凸緣包括多個(gè)孔以允許連接器從其穿過。
3.如權(quán)利要求1所述的吸盤，其中所述復(fù)合物包括具有滲透金屬的陶瓷材料。
4.如權(quán)利要求1所述的吸盤，其中所述復(fù)合物包括滲透有鋁的碳化硅。
5.一種能夠使得處理室中的熱膨脹不匹配減少的靜電吸盤，其特征在于包括(a)包括帶嵌入電極的陶瓷體的靜電圓盤，所述陶瓷體具有襯底支撐表面和環(huán)形外緣；(b)在所述靜電圓盤之下的基板，所述基板具有延伸到所述陶瓷體的所述環(huán)形外緣之外的環(huán)形凸緣，所述環(huán)形凸緣包括多個(gè)形狀和大小使得連接器可以從其穿過的孔，其中所述基板包括包含滲透有金屬的陶瓷材料的復(fù)合物；和(c)具有殼體和環(huán)形壁架的支撐底座，所述環(huán)形壁架從所述殼體向外延伸，其中所述環(huán)形壁架能夠通過所述連接器被安裝到所述基板的所述環(huán)形凸緣。
6.如權(quán)利要求5所述的吸盤，其中所述基板包括包含滲透有鋁的碳化硅的復(fù)合物。
7.如權(quán)利要求5所述的吸盤，還包括在所述基板之下的熱傳遞板，所述熱傳遞板具有嵌入在其中的熱傳遞流體通道。
8.如權(quán)利要求7所述的吸盤，其中所述熱傳遞板包括包含第一材料的上部部分和包含第二材料的下部部分，并且所述熱傳遞流體通道被嵌入在其間。
9.如權(quán)利要求8所述的吸盤，其中所述第一材料包括銅，所述第二材料包括不銹鋼。
10.如權(quán)利要求9所述的吸盤，其中所述熱傳遞板包括嵌入在其中的第一和第二螺旋通道，所述第一螺旋通道被用來提供通過其的、與通過所述第二螺旋通道的流體流基本相反的流體流。
11.如權(quán)利要求7所述的吸盤，還包括彈簧組件，用于向所述熱傳遞板施加壓力。
12.如權(quán)利要求7所述的吸盤，還包括在所述熱傳遞板和所述基板之間的導(dǎo)熱層。
13.如權(quán)利要求5所述的吸盤，還包括在所述靜電圓盤層和所述基板之間的鋁粘接層。
14.一種能夠使得處理室中的熱膨脹不匹配減少的靜電吸盤，其特征在于包括(a)包括帶嵌入電極的陶瓷體的靜電圓盤，所述陶瓷體具有襯底支撐表面和環(huán)形外緣；(b)在所述靜電圓盤之下的基板，所述基板具有延伸到所述陶瓷體的所述外緣之外的環(huán)形凸緣，其中所述基板包括陶瓷材料和金屬的復(fù)合物；(c)具有殼體和環(huán)形壁架的支撐底座，其中所述環(huán)形壁架從所述殼體向外延伸，以安裝到所述基板的所述環(huán)形凸緣，由此支撐所述基板和所述靜電圓盤；(d)在所述基板之下并至少部分由所述底座殼體所圍繞的熱傳遞板，所述熱傳遞板包括嵌入的熱傳遞流體通道；和(e)至少部分由所述底座殼體圍繞的彈簧組件，所述彈簧組件被偏置來將所述熱傳遞板壓在所述基板上。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種能夠安裝到處理室中底座上的靜電吸盤。所述吸盤具有包括帶嵌入電極的陶瓷體的靜電圓盤。所述陶瓷體具有帶環(huán)形外緣的襯底支撐表面。所述吸盤還具有在所述靜電圓盤之下的基板，所述基板是陶瓷材料和金屬的復(fù)合物。所述基板具有延伸到所述陶瓷體的外緣之外的環(huán)形凸緣。所述基板和靜電圓盤可以由支撐底座來支撐，該支撐底座具有殼體和環(huán)形壁架，所述環(huán)形壁架從所述殼體向外延伸以安裝到所述基板的所述環(huán)形凸緣。還可以設(shè)置具有嵌入熱傳遞流體通道的熱傳遞板。
文檔編號(hào)B23Q3/154GK2786784SQ200420115729
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者卡爾·布朗, 諾拉·阿雷拉諾, 謝約恩·舍爾斯廷斯基, 劉家凌, 蔡振雄, 維尼特·梅赫塔, 史蒂夫·桑索尼, 王偉 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司