低放射率靜電卡盤(pán)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于基板處理。特別是，本發(fā)明有關(guān)于用于基板處理的改良的靜電卡盤(pán)。
【背景技術(shù)】
[0002]應(yīng)用于例如制造半導(dǎo)體元件、太陽(yáng)能電池制造、電子元件制造、傳感器制造及微機(jī)電元件制造的現(xiàn)代基板處理常常需要一種使用靜電固持器或“卡盤(pán)”的裝置(“機(jī)具”)在處理期間用以固持基板。此種裝置的實(shí)例包括化學(xué)氣相沉積(CVD)機(jī)具、物理氣相沉積(PVD)機(jī)具、例如反應(yīng)式離子蝕刻(RIE)設(shè)備的基板蝕刻機(jī)具、離子植入系統(tǒng)及其他裝置。在這些裝置中，最好可將基板加熱到高溫。
[0003]為了加熱基板到高溫，靜電卡盤(pán)(ESC)裝置已經(jīng)被設(shè)計(jì)成具有加熱器，其可能鄰接或嵌入用以形成ESC本體的絕緣材料。當(dāng)要在高溫處理基板時(shí)，使用加熱器來(lái)加熱基板(例如晶圓)的背面(背側(cè))，同時(shí)將氣體導(dǎo)向基板的背面，其位于ESC的前表面與基板之間的一個(gè)或多個(gè)空隙中。氣體因而變熱且提供傳導(dǎo)加熱源給接觸到熱氣體的基板。為了使用此種ESC將基板有效地加熱到高溫，最好最小化可能顯著的輻射熱損耗。為了減少ESC被加熱到高溫時(shí)的功率損耗，可沿著ESC邊緣及背向基板的ESC后表面使用熱屏蔽和/或低放射率涂層。例如，通常加熱到500°C的ESC可能經(jīng)由ESC的鉗制面損失一千瓦等級(jí)的功率，可能經(jīng)由外側(cè)邊緣損失額外的150瓦，并且可能經(jīng)由配置輻射屏蔽的ESC后表面損失另外的150瓦。雖然低放射率涂層可有效減少ESC的不同表面的放射，但是此種低放射率涂層是金屬，因此是電荷的導(dǎo)體。因此，此種涂層不能配置在ESC前表面上，這是因?yàn)殪o電鉗夾的前表面上需要絕緣層來(lái)產(chǎn)生鉗制靜電場(chǎng)。因此，由ESC前表面的放射所造成的大功率損耗仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)?？紤]到先前所述，應(yīng)當(dāng)理解有必要改善靜電鉗夾，特別是包含設(shè)計(jì)成在高溫時(shí)操作的靜電鉗夾的設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]提供本
【發(fā)明內(nèi)容】
是為了以簡(jiǎn)化的形式介紹所挑選的觀(guān)念，其將在以下的實(shí)施方式作進(jìn)一步的說(shuō)明。本
【發(fā)明內(nèi)容】
不是要識(shí)別專(zhuān)利保護(hù)標(biāo)的物的關(guān)鍵特點(diǎn)或本質(zhì)特點(diǎn)，也不是要幫助判定專(zhuān)利保護(hù)標(biāo)的物的范圍。
[0005]在一實(shí)施例中，一種靜電卡盤(pán)包括加熱器及配置在加熱器上的電極。此靜電卡盤(pán)也包括絕緣體層及配置在絕緣體上的低放射率涂層，其中低放射率涂層用以支撐電極系統(tǒng)所產(chǎn)生的靜電場(chǎng)以便吸住基板。
[0006]在另一實(shí)施例中，一種離子植入系統(tǒng)包括用以產(chǎn)生離子以便植入基板的離子源以及基板固持器系統(tǒng)，所述基板固持器系統(tǒng)包括用以在暴露于離子期間固持基板的靜電卡盤(pán)。上述靜電卡盤(pán)包括:在電極與基板之間供應(yīng)氣體的氣體流量系統(tǒng)；加熱電極與基板之間的氣體的加熱器；配置在加熱器上的電極；以及配置在加熱器上且用以支撐電極系統(tǒng)所產(chǎn)生的靜電場(chǎng)以便吸住基板的低放射率涂層。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是依照本發(fā)明各種實(shí)施例的一種離子植入系統(tǒng)。
[0008]圖2是依照本發(fā)明實(shí)施例的一種靜電卡盤(pán)系統(tǒng)。
[0009]圖3是一種不范靜電卡盤(pán)的一部分的側(cè)視截面圖。
[0010]圖4示出一種示范靜電卡盤(pán)的操作。
[0011]圖5示出一種示范低放射率涂層的光學(xué)特性。
[0012]圖6是依照本發(fā)明實(shí)施例的另一種靜電卡盤(pán)系統(tǒng)。
[0013]圖7是依照本發(fā)明實(shí)施例的又一種靜電卡盤(pán)系統(tǒng)；以及
[0014]圖8是另一種不范靜電卡盤(pán)的一部分的側(cè)視截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下將參考附圖更完整地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中示出各實(shí)施例。然而，本發(fā)明的實(shí)施例可能以許多不同的形式來(lái)實(shí)施，因此不應(yīng)視為局限于在此所述的實(shí)施例。更確切地說(shuō)，提供這些實(shí)施例將使本發(fā)明的揭示更齊全，且將完整地傳達(dá)本發(fā)明的觀(guān)念給任何在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有公知常識(shí)的技術(shù)人員。所有附圖當(dāng)中的相似元件符號(hào)皆表示相似元件。
[0016]各實(shí)施例涉及用以在高溫時(shí)處理工件或基板的裝置及系統(tǒng)。本文使用的術(shù)語(yǔ)“高溫”通常是指基板溫度大于約50°C。各實(shí)施例對(duì)于在溫度超過(guò)約200°C時(shí)處理基板特別有用。本實(shí)施例通常是有關(guān)于能夠在高溫時(shí)操作的熱靜電卡盤(pán)。本實(shí)施例的靜電卡盤(pán)用以加熱基板且同時(shí)利用靜電力來(lái)固持基板。本文關(guān)于ESC所使用的術(shù)語(yǔ)“正固持”和“固持”是指維持基板于想要的位置。ESC裝置可藉由ESC所產(chǎn)生的靜電力來(lái)固持基板，在ESC與基板之間具有最少的實(shí)際接觸。
[0017]可使用本發(fā)明實(shí)施例的熱靜電卡盤(pán)的裝置的實(shí)例包括化學(xué)氣相沉積(CVD)機(jī)具、物理氣相沉積(PVD)機(jī)具、例如反應(yīng)式離子蝕刻(RIE)設(shè)備的基板蝕刻機(jī)具、離子植入系統(tǒng)及其他裝置。
[0018]在以下的說(shuō)明和/或權(quán)利要求中，可能使用術(shù)語(yǔ)“在…上”、“覆蓋”、“配置在…上”及“在…上方”于以下的說(shuō)明和權(quán)利要求?！霸凇稀薄ⅰ案采w”、“配置在…上”及“在…上方”可用以表示兩個(gè)或更多個(gè)元件彼此直接實(shí)際接觸。然而，“在…上”、“覆蓋”、“配置在…上”及“在…上方”也可意指兩個(gè)或更多個(gè)元件彼此并未直接接觸。例如，“在…上方”可意指一個(gè)元件位于另一個(gè)元件的上方但是彼此并未接觸，并且可能有另一個(gè)元件或多個(gè)元件介于這兩個(gè)元件之間。此外，術(shù)語(yǔ)“和/或”可意指“和”、其可意指“或”、其可意指“互斥的或”、其可意指“一個(gè)”、其可意指“一些，但不是全部”、其可意指“兩個(gè)都不是”和/或其可意指“兩個(gè)都是”，然而專(zhuān)利保護(hù)標(biāo)的物的范圍并未局限于這方面。
[0019]圖1是依照本發(fā)明實(shí)施例所設(shè)計(jì)的可使用熱靜電卡盤(pán)的離子植入系統(tǒng)100的方塊圖。如圖所示，離子植入系統(tǒng)100包括離子源102。電源供應(yīng)器101供應(yīng)所需能量給用以產(chǎn)生特定種類(lèi)離子的離子源102。所產(chǎn)生的離子藉由一系列的電極104(萃取電極)從源萃取且形成束95，其藉由各種束元件95、106、108、110、112引導(dǎo)和操縱而導(dǎo)向基板。尤其，在萃取之后，束95通過(guò)質(zhì)量分析器磁鐵106。質(zhì)量分析器設(shè)置有特殊的磁場(chǎng)使得只有具有想要的質(zhì)荷比的離子能夠行經(jīng)分析器。預(yù)定種類(lèi)的離子通過(guò)減速平臺(tái)108到校正器磁鐵110。將校正器磁鐵110通電以使其根據(jù)所施加的磁場(chǎng)的強(qiáng)度及方向來(lái)偏轉(zhuǎn)細(xì)離子束，以便提供朝向位于基板固持器系統(tǒng)(例如壓盤(pán))114上的工件或基板的帶狀束。在某些例子中，第二減速平臺(tái)112可配置在校正器磁鐵110與基板固持器系統(tǒng)114之間。當(dāng)離子在基板中與電子及原子核碰撞時(shí)將損失能量，并將根據(jù)加速能量停留在基板內(nèi)的預(yù)定深度。
[0020]在各實(shí)施例中，基板固持器系統(tǒng)114可包括如根據(jù)以下圖式所述的熱靜電卡盤(pán)。圖2示出具有靜電卡盤(pán)202及用以支撐靜電卡盤(pán)的平臺(tái)220的示范靜電卡盤(pán)系統(tǒng)200。靜電卡盤(pán)202包括絕緣體204、加熱器206及電極或電極系統(tǒng)208，其中每一個(gè)可由公知元件構(gòu)成且依照公知熱靜電卡盤(pán)排列。為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，根據(jù)傳統(tǒng)，附接平臺(tái)220的靜電卡盤(pán)202的側(cè)面可視為背面(B)且面向基板224的靜電卡盤(pán)202的側(cè)面可視為正面(F)。通常，加熱器206可配置在絕緣體204內(nèi)和/或可朝向背面B配置。電極系統(tǒng)208通常也配置在靜電卡盤(pán)202的內(nèi)部使得絕緣材料位于電極系統(tǒng)208與外部234之間，如圖3所示。
[0021]在各實(shí)施例中，加熱器206可包括各種用以加熱靜電卡盤(pán)202的已知加熱器設(shè)