TW200834803A - Annulus clamping and backside gas cooled electrostatic chuck - Google Patents

Description

200834803 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大致上係關於半導體處理夾持參 人付乐统，且更特定 言之係關於靜電夾具及夾持工件之方法。 【先前技術】 靜電夾具或夾頭（ESC)經常在半導體工業中被利用 以在基於電漿或基於真空之半導體處自（例如離子植入、 钱刻、化學氣相沈積（CVD)等等）期間夾持卫件或基板。 ESC之夾持能力以及工件溫度控制已被證實在處理二導體 基板或例如石夕晶圓之晶圓的過程中非常有價值。舉例而 言，典型ESC包含定位於傳導電極上 $ 冤層，其中將半 *體曰曰圓置放於ESC之表面上（例如，將晶圓置放 層之表面上）。在半導體處理（例如， 、书 J ^離子植入）期間， I书在a曰圓與電極之間施加夾持電壓，1 ^ α /、Υ猎由靜電力而 將日日圓失持抵靠在夾頭表面上。 稱為約輪森-瑞貝克（J-R)夾具的靜電夾具之子 用與晶圓接觸之“洩漏（leask )，，介 木 包層（例如，具有在約 _至lxl(^〇hm-cm之間的體電阻之半導體介電声）， 其：可在與習知非J-R夹具之情況相較之低電壓下：成較 大夾持力。通常’輸入至ESC之較低電壓不僅減小與Μ 夾具相關聯之電源要求，且亦進一步 , 步棱供對於晶圓及形成 上之元件具有潛在較小破壞性的失持環境。 舉例而言，習知J-R失具包含稍具傳^生之介電層， 200834803 口此般而3允諍介電層（例如，陶瓷）之厚度較“傳統” 或庫㈤ESC所允井的厚度厚得乡。增加厚度係極大地促進 夾具衣以過程，同時亦減小夾具操作電壓。舉例而言，介 私層可用作藉由網板印刷（screen 及燒製介電聚料 7成正弘極及負包極的基座。然而，舉例而言，通常由 使用半導體介電質而造成的電荷轉移亦將電荷傳輸至晶 =藉此，產生可導致在自夾具釋放晶圓過程中之延遲的 汉餘夾持力。& 了緩解殘餘夾持力之影響，可使用利用多 個電極組㈠列如’多相位卜此咖㈣’㈣厂却㈣）） 之^夾持電壓。然而，該等A/C夾持電壓及多個電極組 通㊉使件每一電極之區域必須相當均勻地跨越夾具而分 布。由於最大化夾持面積及作用力之需要所驅動的之設計 限制，所以電極結構係相當複雜的。 —些習知ESC進-步利用背側氣冷以在處理期間冷卻 件在一些情況下，冷卻氣體存在於工件與ESC之表面 之間’其中’氣體壓力與其熱轉移係數大致上成比例。因 =，為了獲得較高冷卻速率，通常需要較高背側冷卻氣體 :力以提供所要熱效能。因此，# 了保持對工件之適當夹 應以較大的夹持力或施加至ESC之電壓來適當地抿銷 吳較南背側氣體壓力相關聯之作用力。在高功率離子植入 2.5 kW)之情況下，氣體壓力實質上較高以㈣ 冷卻，其巾，應恰當地增大夾持力以試圖補償實質上 較高之氣體壓力。另外，在二維掃描之卫件之情況下⑶ 如在一些離子植入系統中所見），較大〇力存在於工件振 8 200834803 謂…，甚至更高之失持力為必要的以保持工件盘 sc之間的充分接觸。然而，增加整個工件上之夹持力係 具有例如增加之微粒污染的有害影響，因為増大 芦 力引起在跨紅件表面之ESC與卫件間之摩擦力，因此i 導致跨越形成裝置之工件區域的微粒污染之較大機會。

此外，例如背侧冷卻氣體壓力、處理腔室壓/及所要 夾持力之設計參數（例如在二維掃描離子植人I统的情況 中）通常為緊密耗合的，其中與操作壓力相關聯的離子輸 送效率及背側冷卻氣體洩漏亦起作用。因此，以氣體壓力 抵銷夾持壓力及以夾持壓力抵銷氣體壓力在該緊密耦2之 系統中可非常困難。 口 因此，在此項技術中存在，冑夹持工件所需之夾持力 自與背側a體冷卻相關聯之要求大致上分離的多電極夾具

之需要，#中，大致上減輕微粒污染，同時提供所要溫度 均勻性及夾持壓力以用於有效地處理工件。 X 【發明内容】 本發明藉由提供用於在半導體處理系統中夾持工件之 系統、I置及方法而克服先前技術的限制。因此，以下提 出本發明之簡要概述以提供對本發明之一些態樣的基本瞭 解。此概述並非對本發明之廣泛綜述。其既不欲識別本發 明之關鍵或決定性元件，亦不欲描繪本發明之範疇。其目 的為以簡化形式提出本發明之一些概念而作為稍後提出的 較為詳細之描述之序言。 9 200834803 本發明大致上而言係針對一種靜電夹具，其用於在 導體處理令將工件夾持至該靜電夾具，且係針對用於將工 件夾持至靜電夾具之方法。根據本發明之一例示性態樣， 靜電夾具包含夾具板，其中，該夾具板包含環狀物及中央 盤，，其中該環狀物大致上圍繞該中央盤碟。環狀物包含 一弟一層’該第-層具有與其相關聯之第—表面，其 表面經構形可接觸工件之表面的周邊區域。根據一· 例，工件表面之周邊區域為排除域（exelusin 只 分，並令，主道触 ㈣戈（⑽1u咖贿y zone)的部 八 丰嶮體70件大致上不形成於排除域中。 中央盤碟包含具有第二表面之第二層， 面大致上自筮 主二 '、 乐一表 件之著面^ ，藉此錢上界定第二表面與工 ::表面之間的間隙。第一層及第二 或庫侖刑铋來1 ^ t ^ ώ J氏$材枓 背側氣體傳二卜與氣體供應源流體連通之-或多個 界面，：中定位成最接近環狀物與中央盤碟之間的 + Α 、 可廷擇性地將背侧氣體引入界定於狀物 中央盤碟與工件之間的容積。 衣狀物、 第电極與環狀物相關聯，盆中，篦 第—電麼雷办弟—電極電連接至 二電極電連接至第二電壓電位=::相_，其中，第 電氣隔離且姐構 电極與第二電極彼此 電位以實質上航〃 了‘作弟一電壓 中可操作第_ +两+ 茅至％狀物，且其 第二夹：力；以向工件提供第二夹持力，其中， 、 可只質上補償與背側氣體壓力_ μ & 力。此外，可栌你菔&力相關聯的作用

木作讀物以提供在Μ之周邊區域與ESC 200834803 之間的實質密封’其中’大致上將冷卻氣體保持於由環狀 物、中央盤碟及工件界定之容積内。 根據另-例示性態樣，進一步提供與爽具板之背側相 關聯的冷卻板，其中，冷卻板包含—或多個冷卻通道，該 或該等冷卻通道經構形可經由其而導引冷卻流體。在一實 例中，該或該等冷卻通道包含經由複數個徑向過道而互二 的複數個同心通道。舉例而t，複數個同心通道及複數個 徑向過道界定於冷卻板之㈣夾具板之背侧的前表面中。 在另一實例中，進一步沿冷卻板之背側表面界定一或多個 徑向通這’其中’冷卻板之背側表面大致上與冷卻板之前 表面相對。該或該等冷卻通道之構形可提供對夾具板之有 利冷卻，同時大致上防止在其中之氣泡形成。 根據又-例示性態樣，提供用於失持工件之方法，其 中提i、如上文4田述之夾具板的夹具板。將工件置放於爽 具板上中’工件之周邊區域接觸第一層，且其中一容 ::致上由第二層與工件之中央區域之間的一間隙距離所 經由該或該等背侧氣體傳遞孔，而以背側氣體壓力 伤斜〜 積其中，背側氣體壓力-般而言 、：弟一層與工件之中央區域之間的容積加壓。向第一電 極％加第一電壓電位，莽 卜 ^ ^ ^ ^ 9 上猎由第一作用力而將工 在吸引至第-層。舉例而言，第-作用力足以 ==夹具之平移_ (例如靜電夾具在離子植入過程中 之问頻二維平移）保持工件相對於靜電夾具之位置。 艮據本發明’向第二電極施加第二電壓電位，其中大 200834803 致上藉由第二作用力而將工件之中央區域吸引至第二層。 藉由控制第-電壓電位且藉由控制第二電壓電位而二工 件相對於夾具板之位置，第：作用力實質上抵銷與容積内 之背側氣體壓力相關聯的作肖力，使得第二作用力可進一 步大致上控制間隙距離。因此，#質上經由對第二電麼電 位之控制來控制間隙距離，且可藉由控制背側氣體壓力而 進一步控制容積内的熱轉移係數。

因此，為了完成前述及相關目標，本發明包含在後文 中充分描述且在中請專利範圍中特別指出之特徵。以下描 述及附加圖式詳細陳述本發明之某㈣日錄具體實施例。 然而’此等具體實施例指示使用本發明之原理可採取之各 種方式中的少數幾個。本發明之其他目標、優勢及新賴特 徵將在結合圖式對本㈣u下詳細描料行 顯而易見。 【實施方式】 士 ^月大致而0係針對提供改良之夾持及熱均勻性同 二進-步減少背側粒子污染之靜電夹具或夾頭（esc)。 I目Γ二將ί看圖式描述本發明m圖式中可使用 、二二數子來指代相似元件。應瞭解，對此等態樣之描 ; ’、、、s兄明性，且其不應以限制意義而被解譯。在以下描 ΐ之二=述之目的二述眾多特^細節以提供對本發 俨二然而，熟習此項技術者將顯而易見可在無 此寺4寸疋細節之情況下實踐本發明。 12 200834803 現參看圖式，圖1說明亦稱為“ESC”之例示性靜電 夾具100的分解透視圖。可操作ESC 100以在例如離子植 入過程之半導體處理期間經由靜電力而實質上夾持工件 1〇2(說明於圖2之橫截面中），其中，相對於離子束（未 圖不）而在一或多個方向上快速平移工件。工件丨〇2可包 含例如矽晶圓或其他基板之半導體基板。圖丨係顯示包含 有以可操作方式耦接以形成ESC之夾具板1〇4、第一電極 106、第二電極108及冷卻板11〇，其中夾具板、第一電極、 第二電極及冷卻板。 根據本發明之一態樣，夾具板1〇4包含環狀物112及 中央盤碟114，其中，環狀物大致上圍繞中央盤碟。環狀 物112包含第一層116，其具有與其相關聯之第一表面 11 8 ’其中’第一表面經構形可大致上接觸工件丨〇2，此說 明於圖2之橫截面中。舉例來說，如圖2所說明，可操作 第表面118以在靜電夾持期間在工件1〇2之表面120的 周邊區域122周圍接觸該表面120。舉例而言，工件102 之表面120的周邊區域} 22可與工件之排除域124相關聯， 其中’一般而言，不在排除域中形成半導體元件。舉例而 § ’與環狀物1 12相關聯之第一表面11 8可在排除域124 中部分或全部接觸工件1〇2之表面1〇2。或者，第一表面 Π8可部分或全部接觸工件之有效區域^ (在其中形成 元件（未圖示））。 舉例而言’中央盤碟114包含第二層126，其具有與 相關％之第二表面128。圖3進一步說明圖2之例示性 13 200834803 ESC 100的部分ι29，盆 其中，展示本發明之若干發明態樣。 如圖3中所說明，第一 弟一層126之第二表面128大致上自第 一層 116之當_ μ 一 表面118凹入預定距離，藉此大致上界定 第二表面與工侔1〇? μ 一 之表面120間的間隙130。舉例而言， 第表面128大致上自第一 | ιΐ6之第一表自凹入約 5微米與3 0微来之門 , 十之間。在一特定實例中，第二表面1 28大 致上自第一層u . 0之弟一表面118凹入約1〇微米。 ，根據另—實例’第-層116及第二層126包含摻雜j_ R型材料（例如’以鈦摻雜之氧化銘、以氧化鈽掺雜之氮 化銘或其類似物）。摻雜Μ材料（例如，具有在ΐχΐ〇8 至1X1012 〇hm_Cm之間的體電阻之半導體介電材料）具有 優於J-R型ESr 1 rm rK 丄 中之未推雜材料之優勢，因為夾具板 104可相當厚（例如， /、 U_5 mm或0.5 mm以上之厚度）且 不而要藉由機械加工、研磨或其他技術而進行後續薄化以 產生有用夹持力。或者’第-層H6及第二層126包含非 J R材料’其中Esc 1〇〇可為庫侖型夾具。 圖4說明圖2之例示性ESC 100之部分129的簡化視 圖 132，1 Φ，、# 止 /、 進一步說明本發明之若干發明態樣。如圖 4中所說明，根攄一每办 ^ 貝例，弟一層110包含第一介電層134， 其具有形成於並上夕筮， 、/、之弟一保護層136，其中，第一表面118 由第—保護層之頂表®138界定。在—實例中，第 " 匕§例如二氧化鈦摻雜氧化鋁及氧化鈽掺雜 氮化銘中之一戎客I μ 一夕者的摻雜介電材料。舉例而言，第一伴 護層136包含形成於m 人 弟 成於弟一介電層上之二氧化矽（Si02)層。 14 200834803 或者，第一保護層136包含形成於第-介電層134上之产 醯亞胺（PI )或其他聚合物。 牛例而。第—層126 1乂類似方式包含第二介電展 140’其具有形成於其上之第二保護層142,其中，第 面128大致上由第二保護層之了頁表面144界定。第一：： 層13 4及第二介雷芦人 ” 电層140可包含類似或不同之材料。類似 地，第一保護層136及第-粗,昆人 及弟一保護層142可包含類似或不 之材料。在-實例中’第一介電㈣及第二介 由共同陶莞基板形成，其中，第一保護層136及第 層142在第一及第二介電層形成之後形成於第-及第-介 電層上。 一 ；1 根據本發明之另一態樣，圖2所說明之咖ι〇〇之第 -電極1〇6與環狀物104相關聯，且第二電極1〇8與中央 :碟U4相關聯，其中，第一電極與第二電極大致上彼此 :乳：離。舉例而言，第-電極1〇6及第二電極108中之 3夕者匕3銀金、鈦、鶴或其他導電金屬或材料中之 一或多者。ESC 100之第—電極1()6及第二電極⑽可分 職氣連接至各別第—電墨源146 (例如，第一電塵電位） 及弟-$ Μ源148 (例如，第二電塵電位），如圖5所說 明且如下文將論述般。 一根據另一滤樣’如圖2至圖4所說明，央具板104進 乂包3 一或多個背側氣體傳遞孔150，其中，該或該等 背側氣體傳遞孔盘畜_ f I札/、虱體源152流體連通（同樣如圖5所說 明）。舉例而tθ、 ° 圖2至圖4之該或該等背側氣體傳遞孔 15 200834803 1 5 0大致上係定位成最接近環狀物丨丨2與中央盤碟丨丨4之 間的界面154。舉例而言，該或該等背侧氣體傳遞孔ι5〇 可如圖1所說明而包含安置於環狀物112與中央盤碟U4 之間的界面154周圍之一或多個孔洞156，其中，允許冷 卻氣體（未圖示）洩漏至由工件1〇2與中央盤碟114及環 狀物112之間的間隙丨3 〇所界定之容積丨5 8中（如圖4所說 明般）。因此可操作環狀物丨丨2以在工件丨〇2之表面丨2〇之 _ 周邊區域122與ESC 100之間提供實質密封159，其中， 大致上將冷卻氣體保持於由環狀物、中央盤碟1 1 4及工件 所界疋之容積15 8中。藉由控制冷卻氣體之壓力，可視間 隙130之大小、氣體壓力及氣體處於自由分子狀態、過渡 狀怨還是黏性流狀態而控制熱量在工件與ESC i〇〇之間的 轉移。 在一實例中，該或該等孔洞丨56具有約2毫米或2亳 米以下之直徑，然而，各種其他大小之孔洞亦被預期為處 φ 於本發明之範疇内。舉例而言，該或該等孔洞156可具有 約500微米之直徑。在一替代方案中，該或該等背側氣體 傳遞孔150包含一或多個狹長隙縫（未圖示），其中，該 或該等隙缝大致上沿環狀物112與中央盤碟114之間的界 面154延伸預定距離（未圖示）。舉例而言，該或該等狹 長隙縫可包含直線或弧形隙縫，其中，在環狀物與中央盤 碟之間量測時，該或該等弧形隙縫之徑向寬度（沿Esc 1 〇〇 之半徑160延伸而量測）可為約2毫米或2毫米以下。舉 例而言，該或該等狹長隙缝之長度可實質上大於其徑向寬 16 200834803 度0 根據本發明之又一例示性態樣，圖1至圖4之ESC 100 的冷卻板110與夾具板104之背侧162相關聯（如圖4所 說明般），其中，夾具板104進一步包含形成於第一電極 146與冷卻板110之間的第一絕緣層164及形成於第二電 極148與冷卻板之間的第二絕緣層1 66。舉例而言，第一 系巴緣層16 2及弟一絕緣層1 6 6中之' 或多者包含介電材 料’其中，介電材料可包含氧化鋁、氮化鋁或其他絕緣材 料中之一或多者。 根據本發明之另一例示性態樣，冷卻板1 1 0包含一或 多個冷卻通道168，如圖2及圖3所說明般。舉例而言， 該或該等冷卻通道168經構形可在夾具板1〇4與冷卻板11〇 之間導引例如水之冷卻流體（未圖示）且/或導引其穿過冷 卻板以用於在半導體處理期間冷卻ESC 100。圖6說明冷 卻板110之例示性前表面17〇，其中，舉例來說，冷卻板 之前表面大致上與圖2之夾具板1 〇4的背侧162介接，其 中’說明冷卻通道丨68之至少部分的預定圖案1 72。應注 意’預疋圖案172可不同於圖式中所說明的預定圖案，且 所有該等圖案均被預期為處於本發明之範疇内。 如圖6中所說明，與冷卻板丨丨〇之前表面丨7〇相關聯 的該或該等冷卻通道168包含複數個大致上同心之通道 174，該等通道174大致上經由複數個徑向過道176而互 連。圖7說明圖6之例示性冷卻板11()的背側表面178， 其中，冷卻板之背侧表面大致上與冷卻板之前表面相對。 17 200834803 因此，冷卻板m之該或該等通道168進一步包含沿冷卻 板之背侧表面而界定的一或多個徑向通道18〇，其中，可 操作冷卻流體以經由穿過冷卻板之—或多個m、82而在 冷卻板之前表面no與背側表面178之間轉移。舉例而言， 例示性的複數個同心通道174、徑向過道176、徑向通道18〇 及-或多個m82大致上提供穿過其的冷卻流體之有利 流動，其中，大致上可最小化氣泡。 口此，本叙明之圖1至圖4之例示性ESC i⑽提供對 工件1〇2之冷卻及圍繞工件1〇2之周邊區域122的有利夹 持，同時大致上允許在與中央盤碟114相關聯之靜電力與 與工件及中夬盤碟之間的容積158相關聯之背側氣體壓力 之間獲得作用力的平衡。根據本發明之另一例示性態樣， 第二層12 6可進一步包含一或多個“微點，，或凸台 (meSas)184 (如圖i所說明般），其中，該或該等凸台大 致上自第二表面128向外延伸，且經構形成以如圖2所說 明地接觸工件102之表面120以大致上支撐工件之内部區 域1 85。舉例而言，圖！所說明之該或該等凸台丨84具有 接觸工件1 〇2之表面丨2〇之約1%或％以下的表面區域。舉 例而言，該或該等凸台184中之每一者具有小於2 mm2之 表面積’且大致上彼此間隔約1 5 mm至3 0 mm。應注意， 可完全省略該或該等凸台184，其中，ESC 100與工件1〇2 間僅有接觸係沿環狀物112。 根據本發明之又一例示性態樣，夾具板1〇4進一步包 含安置在其周邊188周圍的複數個（例如，三個或三個以 18 200834803 上）凹口 186，其中，複數個凹口經構形成與用於操縱ESC 100之握瓜（未圖示）介接。舉例而5 ’該握瓜可用於電 氣接地，其中，與該握瓜相關聯之接地插腳（未圖示）大 致上提供與夾具板相關聯的三個或三個以上各別電氣接 地。舉例而言，在該構形中，複數個凹口 1 8 6因此大致上 使ESC 100接地，其中，ESC可進一步被用作單極夹頭。 舉例而言，圍繞夾具板104之周邊188的複數個凹口 ι86 之位置可大致上減小可能由接地插腳引起的熱不均勻性。 或者，可將ESC 100作為雙極夾頭，其中，與接地插腳之 電氣連接可為不必要的。 圖5說明例示性靜電夾持系統190，其中，ESC 1〇〇 可以操作方式耦接至第一電壓源或電位146 (例如，第一 電源）、第二電壓源或電位148 (例#，第二電源卜氣 體源1 5 2及控制器】9 9。與' 市1%。舉例而吕，可操作控制器192以 控制施加至圖2之環狀物m的第—電壓電位146而大致 上將工件1〇2夾持至咖100且密封界定於中央盤碟114、 環狀物112與工件1〇2 時進一步控制第二電㈣位内之背側氣體，同 电位148及氧體源152以提供愈第 二電極108相關聯之靜電 办 杈仏/、弟 之間的實質作用力平衡。Ί㈣之㈣氣體的磨力 根據本發明之另一態樣， 夹持工件之例示性方法3〇〇。應注：月用於經由靜電爽頭 示性方法說明並描述為一：：然在本文中將例 明不受該等動作或事件的所乍或事件，但應瞭解本發 之排序之限制，因為根據 19 200834803 本發明，一些步驟可以不同次序發生且/或與除本文展示並 描述之步驟以外的其他步驟同時發生。另外，可不需要所 有所說明之步驟來實施根據本發明之方法。此外，應瞭解 可結合本文說明並描述之系統且可結合未說明之其他系統 來實施該等方法。

如圖8中所說明，方法3〇〇以動作3〇2開始，其中， 提供例如圖1至圖4之ESC 1〇〇的靜電夹頭。舉例而言， 在動作302中提供之ESC包含夾具板，其中，夹具板^含 具有第-電極及與其相關聯之第一層的環狀物。夾具板進 一步包含具有第二電極及與其相關聯之第二層的中央般 碟’其中，該中央盤碟大致上自環狀物凹入。夹具板進: 步包含可定位成最接近環狀物與中央盤碟之間的界面之一 或多個背侧氣體傳遞孔。 動作3G4巾，將卫件置放於夾具板上，其中，工件 !:=域接觸第一層，且其中，容積大致上由環狀物及 弟U件之中央區域之間的間隙距離所界 -中，向第一電極施加第一電壓電位，藉此大致上= :=用：(:如，第一夹持力)而將工件之周邊區= ::弟一層。在動作308中以背側氣體塵力而將背侧氣體 致上對第二層與之背側氣體壓力大 體壓力大致上決Μ 1 的容積加壓。背側氣 ,, J 件與夾具板之間的熱轉移之數量。 + β、牛例而5，與在動作306中施加至第一電極之第一 電壓電位相關聯的第一作用力大杜 疋以保持工件相對於 20 200834803 質密封，以防 炎具板之位置且提供工件與環狀物之間的實 止背側氣體自與ESC相關聯之容積泡漏。 在動作310中，向第二電極施加第二電壓電 大致上藉由第二作用力（例如， 曰 中央區域吸引至第二層。在動作 ^、 而將工件之 位及第二電壓電位，其中第=’控制第—電壓電 ^弟一電壓電位一般以第一作用

力而將工件炎持至爽具板，且其中，第二電壓電位一般以 弟-作用力來補償背側氣體壓力且大致上控制間隙距離。 動作312彳進一步包含控制背側氣體壓力，其中，背侧氣 體壓力大致上決定在夾具板與工件之間的熱轉移。因此， 可獨立於與環狀物相關聯之所須夾持而控制與中央盤碟相 關聯的間隙距離及背側氣體壓力，藉此，使對工件之中央 區域的夾持自對工件之周邊區域的夹持大致上分離。因

此’在一實例中，第二作用力可實質小於第一作用力，立 中’由於ESC與工件之中央部分之間的減小摩擦，故該較 低的第二作用力可導致減少之微粒污染。 因此，藉由如上文所述而使夾持分離，本發明提供一 靜電夾頭，其提供改良的熱均勻性，同時進一步減少微粒 污染。雖然以某些較佳具體實施例展示並描述了本發明， 但顯而易見，熟習此項技術者在閱讀並理解本說明書及附 加圖式之後會想到等效改變及修改。特別就藉由上文描述 之組件（總成、設備、電路等等）而執行之各種功能而言， 除非另行指示，否則用以描述該等組件之術語（包括對“構 件”之引用）欲對應於執行所描述之組件之特定功能（亦 21 200834803 P在功月b上等效）的任何組件，即使j：盒勃/产士 說明的本發明之例示性中〜、執订在本文所 構在結構上不相等。另冰 力此的所揭不之結 _ ^ ,e - ' ，雖然以若干具體實施例中之僅 者揭不了本發明之特定牿 』T I惶 . 寸徵’仁β亥特徵可在可能盤於杯 何4寸定或特定應用所須及 、、 戋多個1^ # 有利守，與其他具體實施例之一 Α夕個其他特徵組合。

【圖式簡單說明】 之一例示性態樣的靜電夾頭之分 圖1說明根據本發明 解透視圖。 之靜電夾頭之 圖2祝明根據本發明之另一態樣的圖 橫截面圖。 圖3為圖2之靜電夾頭之—部分的放大橫截面圖。 圖為根據本發明之又一態樣的例示性靜電爽頭之簡 化橫截面圖。 ^ 圖5為包含本發明之靜電夾頭之例示性系統的方塊 圖。 圖6說明根據本發明之又一態樣的例示性冷卻板之俯 視平面圖。 圖7為根據本發明之另一態樣的圖6之例示性冷卻板 之仰視平面圖。 圖8為說明根據本發明的用於夹持工件的例示性方法 之方塊圖。 22 200834803 【主要元件符號說明】 1 0 0 ·靜電爽具 102 :工件 104 :央具板 106 :第一電極 I 0 8 :第二電極 II 0 :冷卻板 112 :環狀物 114 :中央盤碟 116 :第一層 118 :第一表面 120 ··表面 122 ··周邊區域 124 :排除域 126 :第二層 128 :第二表面 129 :部分 13 0 :間隙 132 :簡化視圖 134 :第一介電層 136 :第一保護層 13 8 _·頂表面 140 ：第二介電層 142 :第二保護層 23 200834803 144 :頂表面 146:第一電壓源/第一電極/第一電壓電位 148 :第二電壓源/第二電極 1 5 0 :背側氣體傳遞孔 152 :氣體源 154 :界面 1 5 6 :孑L洞 158 :容積 159 :密封 160 :半徑 162 :背側 164 ·•第一絕緣層 166 :第二絕緣層 1 6 8 :冷卻通道 170 :前表面 172 :預定圖案 174 :通道 176 :徑向過道 178 :背側表面 180 :徑向通道 182 :孑L洞 184 :凸台 185 :内部區域 186 ··凹口 24 200834803 188 :周邊 190 :靜電夾持系統 192 :控制器 300 :方法 302 :動作 304 :動作 3 0 6 :動作 308 :動作

3 1 0 :動作 3 1 2 :動作

Claims (1)

1. 200834803 十、申請專利範園： 該靜電夾具包含 i 一種用於失持一工件之靜電夾具 有·· 一夾具板，其包含有： -包含有-第-層之環狀物，該第—層具有一與其相 關馬”之弟一表面’《中’該第一表面可構形成接觸該工件 之一表面的一周邊區域；

   -中央盤碟，其包含有一具有一第二表面之第二層， 其中，該環狀物大致上圍繞該中央盤碟，且其中，該第二 表面大致上自該第-表面凹人，而在其中大致上於該第二 表面與該工件之該表面間界定一間隙；及 、-或多個背側氣體傳遞孔’其與一氣體供應源進行流 體連通且定位成接近該環狀物與該中央盤碟間的一界面；L / —第一電極，其與該環狀物相關聯，其中，該第— 極係電氣連接至一第一電壓電位；及 ” “ 一第二電極，其與該中央盤碟相關聯，其中，該第二 電極，電氣連接至-第：電壓電位，i其中，該第—電極 與該第二電極彼此電氣隔離。 ^ 2·如申請專利範圍第1項所述之靜電夾具，其中，該 第一層及第二層包含有一 J_R型材料。 3·如申凊專利範圍第1項所述之靜電夾具，其中，哕 第層包含有一第一介電層，該第_介電層具有一形成於 其亡的第一保護層’其中，Μ第一保護層之一表面大致上 界定該第一表面，且其中，該第二層包含有一第二介電層， 26 200834803 μ-介電層具有一形成於其上的第二保護層，其中 第二保護層之一表面大致上界定該第二表面。 " 4·如申請專利範圍帛3項所述之靜電爽具，其中，今 第：介電層及第二介電層中之一或多個包含有一摻雜介； 材料。 5·如申請專利範圍第丨項所述之靜電夾具，其中，該 第二表面自該第一表面凹入約5微米與3〇微米之間。 —6·如申請專利範圍第5項所述之靜電夾具，其中，該 第二表面自該第一表面凹入約1 0微米。 7·如申請專利範圍第1項所述之靜電夾具，其中，該 第一迅極及該第二電極中之一或多個包含有一導電金屬。 8.如申請專利範圍第1項所述之靜電夾具，其中，該 工件之該表面的該周邊區域與該工件之一排除域 (exclusionary zone)相關聯，其中，無半導體裝置形成於該 排除域（exclusionary zone)中。 9·如申請專利範圍第1項所述之靜電夾具，其中，該 一或多個背側氣體傳遞孔包含有具有約2毫米或以下之一 直徑的一或多個孔洞。 10 ·如申請專利範圍第1項所述之靜電夾具，其中，一 或多個背側氣體傳遞孔包含有沿該環狀物與該中央盤碟之 間的該界面延伸之一或多個狹長隙缝。 11·如申請專利範圍第項所述之靜電夾具，其中， 該一或多個狹長隙缝之一寬度於在該環狀物與該中央盤碟 間量測時為約2毫米或以下。 27 200834803 12‘如申請專利範㈣1項所述之靜電央具，進一步包 含有與该夾具板之-背側相關聯的—冷卻板，" 卻板包含有:或多個冷料道，該或料冷卻通道可^ 成經由其而導引一冷卻流體。 7 π.如申請專利範圍第12項所述之靜電夹具，盆中， 該冷卻板之該—或多個通道包含有由複數健向過道互連 之複數個同心通道’其中，該等複數㈣心通道及複數個 ㈣過道係界定於面對該夾具板之該背侧之該冷卻板之— 前表面中。 14·如申請專利範圍第13項所述之靜電夾具，其中， 該冷卻板之該一或多個通道進一步包含有沿該冷卻板之一 背側表面而界定之一或多個徑向通道，其巾，該冷卻板之 該背侧表面大致上與該冷卻板之該前表面相對。 15.如申請專利範圍第12項所述之靜電夾具，進一步 包含有形成於該第一電極與該冷卻板間的一第一絕緣層及 形成於該第二電極與該冷卻板間的一第二絕緣層。 1 6 ·如申請專利範圍第丨項所述之靜電夾具，其中，該 苐一層進一步包含有一或多個凸台（mesas)，其中，該一或 多個凸台（mesas)大致上自該第二表面向外延伸且接觸該工 件之該表面。 17 ·如申請專利範圍第16項所述之靜電夾具，其中， 該一或多個凸台（mesas)具有接觸該工件之該表面之約1〇/〇 或以下的* 表面積。 18·如申請專利範圍第16項所述之靜電夾具，其中， 28 200834803 mm2之一表 該一或多個凸台（mesas)中之每一者具有小於 面積。 y_如申請專利範圍第 ·—項所述之靜電夾具，具甲，孫 爽/、板進一步包含有圍縝1 — /、 周k而安置的三個或多個凹 口 ：其中’該等三個或多個凹口可構形成與-接地握瓜介 f ’而在其中提供與該夾具板相關聯的三個或多個各別電 接地。

   2:·-種用於夾持一工件之方法，該方法包含有： …提供一夾具板，其中，_夾具板包含有：-環狀物， 忒％狀物具有一第一電極及一與該第一電極相關聯之第一 層，中央盤碟，其具有一第二電極及一與該第二電極和 關聯之第二層，其中，該中央盤碟大致上自該環狀物處E 入，且其中，該夾具板進一步包含有定位成接近該環狀彩 共忒中央盤碟間的一界面之一或多個背側氣體傳遞孔； 將該工件置放於該夾具板上，其中，該工件之一周_ 區域接觸該第一層，且其中，一容積大致上由該第二層與 該工件之一中央區域之間的一間隙距離所界定； 向該第一電極施加一第一電壓電位，在其中大致上藉 由一第一作用力而將該工件之該周邊區域吸引至該第一 層； 在一背側氣體壓力下將一背側氣體提供至該一或多個 背側氣體傳遞孔，其中，該背侧氣體壓力大致上對該第二 層與該工件之該中央區域之間的該容積加壓； 向該第二電極施加一第二電壓電位，在其中大致上藉 29 200834803 #作用力而將該工件之該中央區域吸引至該第二 層；及 控制該第-電壓電位及該第二電壓電位，其中，該第 电[电位大致上經由該第一作用力而將該工件夾持至該 :、、且，、中，该第二電壓電位大致上經由該第二作用 力而補償該背側廣辨 , 〃體土力’而在其中大致上控制該間隙距 離。 • 21.如申請專利範圍帛2〇 $所述之方法，it 一步包含 有控制該背側氣體壓力，i中 ^ 刀具中，该月側氣體壓力大致上決 疋在該夾具板與該工件間的一熱轉移。 22.如申請專利範圍第2〇項所述之方法，進一步包含 經由-冷卻板而冷卻該夾具板之側， 體流過與該冷卻板相關聯之-或多個冷卻通道 23·如申請專利範圍第 -雪颅币…μ 乐Ζϋ項所述之方法，其中，該第 電昼電位及第二電壓電位為交流電壓。 其中，該第 • 24.如申請專利範圍第2〇項所述之方法 -電壓電位及第二電壓電位為直流電壓。 其中，向該 ^ 25.如申請專利範圍第2〇項所述之方法 弟-電極施加之該第—電壓電位大致上於該物兮 件鬥担糾 I狀物與该工 件間k供1封’而在其中 氣體。 丁饤Λ备積内的該背侧 、圖式 如次頁 30