TWI776380B - 用於靜電吸盤的介電材料貼合方法及其裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種用於靜電吸盤之介電材料層的貼合裝置。在一實施例中，該貼合裝置包含：一構架、複數導引銷、一真空吸附系統、以及一高度調整機構。該構架包含複數立柱、一頂板、以及一底板。該複數導引銷從該底板之上表面垂直向上突出，用以協助定位。該真空吸附系統包含一真空吸附件、以及與該真空吸附件流體連通的真空產生器，用以使該介電材料層能夠吸附於該真空吸附件。該高度調整機構係裝設於該構架上並且與該真空吸附件連接，用以調整該真空吸附件的高度。本發明亦係關於一種用於靜電吸盤之介電材料層的貼合方法。

Description

用於靜電吸盤的介電材料貼合方法及其裝置

本發明係關於靜電吸盤，更具體而言，係關於用於靜電吸盤的介電材料之貼合方法及其裝置。

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。該介電材料層係經由貼合膠而貼合至靜電吸盤的基座。在進行基板處理的過程中，位於靜電吸盤的介電材料層與基座之間的貼合膠會遭受侵蝕(例如，被基板處理期間產生的電漿所侵蝕)而受損。因此，必須定期地更換貼合膠，以維持靜電吸盤的性能。在更換貼合膠的過程中，首先需將靜電吸盤的介電材料層移去，然後對貼合膠進行更換，最後再將該介電材料層重新貼合至更換後的貼合膠上。習知上，介電材料層之貼合步驟係透過人工方式進行。然而，以人工方式進行此步驟存在人為不確定性，因此經常導致對位不準確等問題，進而增加各種重製成本。

在此背景下產生本發明。

有鑒於上述問題，本發明提供用於靜電吸盤之介電材料層的貼合裝置及方法，其可更容易地使介電材料層準確且平穩地貼合於靜電吸盤的基座上，使得相較於習知方法而能夠減少重製成本和減低人為不確定性。

依據本發明之實施例而提供一種用於靜電吸盤之介電材料層的貼合裝置，其包含：一構架、複數導引銷、一真空吸附系統、以及一高度調整機構。該構架包含複數立柱、一頂板、以及一底板。複數導引銷從底板之上表面垂直向上突出，且用以協助靜電吸盤的基座及介電材料層之定位。真空吸附系統包含一真空吸附件、以及與真空吸附件流體連通的真空產生器，其中真空吸附系統係配置以藉由真空吸附的方式使介電材料層吸附於真空吸附件。高度調整機構係裝設於構架上並且與真空吸附件連接，其中高度調整機構係配置以調整真空吸附件的高度。

在一實施例中，高度調整機構包含高度調整旋鈕及螺桿，且其中高度調整機構係配置成透過轉動高度調整旋鈕而沿著該螺桿調整真空吸附件的高度。在一實施例中，高度調整機構更包含一高度計，用以量測真空吸附件的高度變化。在一實施例中，真空吸附件的形狀呈U形。

依據本發明之實施例而提供一種用於靜電吸盤之介電材料層的貼合方法，該方法係使用如本文所述之貼合裝置，該方法包含下列步驟：將塗佈有貼合膠的靜電吸盤之基座放置在貼合裝置的底板上，其中靜電吸盤之基座中的定位孔係與複數導引銷互相對準；啟動真空吸附系統，以藉由真空吸附的 方式使介電材料層吸附於真空吸附件；利用高度調整機構使真空吸附件向下移動，從而使吸附於該真空吸附件的介電材料層向下移動；當介電材料層與塗佈於靜電吸盤之基座上的貼合膠相接觸時，關閉真空吸附系統，以釋放介電材料層；以及將靜電吸盤從貼合裝置中移出。

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。

100:靜電吸盤

102:介電材料層

104:貼合膠

106:基座

108:冷卻迴路通道

200:貼合裝置

202:頂板

204:底板

206:複數立柱

208:高度調整機構

210:真空吸附件

212:複數導引銷

216:複數校平器

218:高度調整旋鈕

220:高度計

222:真空吸附孔

400:方法

402:步驟

404:步驟

406:步驟

408:步驟

410:步驟

A:圓圈

圖1為例示性靜電吸盤之橫剖面圖。

圖2為介電材料層之貼合操作的示意圖。

圖3A顯示依據本發明之實施例之貼合裝置的立體圖。

圖3B顯示依據本發明之實施例之貼合裝置的側視圖。

圖3C顯示依據本發明之實施例之貼合裝置的俯視圖。

圖3D顯示依據本發明之實施例之貼合裝置的底視圖。

圖3E顯示圖3C中之一部分的放大圖。

圖4為依據本發明之實施例的用於靜電吸盤之介電材料層的貼合方法之流程圖。

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。

圖1為例示性靜電吸盤100之橫剖面圖。如圖所示，靜電吸盤100的底部具有一基座106。此外，靜電吸盤100具有設置在基座106中的冷卻迴路通道108，用以對靜電吸盤100進行冷卻。如上所述，靜電吸盤100的頂部包含一介電材料層102，其在基板處理期間與上方的基板相接觸。

圖2為介電材料層102之貼合操作的示意圖。如圖所示，介電材料層102係透過貼合膠104而貼合至靜電吸盤的基座106。在一些實施例中，貼合膠104之材料為矽膠。在進行貼合的過程中，可將介電材料層102往下朝向基座106移動(如圖2中的箭頭所示之方向)，以使介電材料層102與貼合膠104相接觸並貼合，進而使得介電材料層102貼合於靜電吸盤的基座106。

如上所述，當更換貼合膠之後，習知上通常透過人工方式進行介電材料層之貼合步驟。然而，以人工方式進行此貼合步驟存在人為不確定性，因此經常導致對位不準確等問題，進而增加各種重製成本。

如本文所述，本發明揭示靜電吸盤之介電材料層的貼合方法及其裝置，以改善上述問題。在本文所述之實施例中，透過一貼合裝置進行貼合操作。與先前的貼合方式相比，本發明之貼合裝置及方法使得介電材料層能夠更準確且更平穩地貼合於靜電吸盤上，進而可使成本獲得改善。

依據本發明之實施例，圖3A顯示貼合裝置200的立體圖。從圖3A中可看出，貼合裝置200的構架包含頂板202、底板204、及複數立柱206，其界定出貼合裝置200的框架部分。其中，複數立柱206係用於為貼合裝置200提供支撐，且係環繞貼合裝置200而間隔設置。此外，頂板202位在貼合裝置200的頂部，並且與複數立柱206之每一者的上端連接，而底板204位在貼合裝置200的底部，並且與複數立柱206之每一者的下端連接。

依據本發明之實施例，圖3B顯示貼合裝置200的側視圖，其中靜電吸盤的基座106已被放置於該貼合裝置200中。如圖3B所示，貼合裝置200具有從其底板204之上表面垂直向上突出的複數導引銷212。該複數導引銷212係用以協助靜電吸盤的基座及介電材料層之定位。具體而言，靜電吸盤的基座及介電材料層各自具有上下貫穿的複數定位孔，其可與該複數導引銷212互相對準以促進定位。此外，貼合裝置200包含一真空吸附系統，其包含真空吸附件210、以及與真空吸附件210流體連通的真空產生器(未圖示)。該真空吸附系統係配置以藉由真空吸附的方式使介電材料層吸附於真空吸附件210。

再者，貼合裝置200可包含一高度調整機構208，其係裝設於該貼合裝置200的構架上。該高度調整機構208係與真空吸附件210連接，且係配置以調整真空吸附件210的高度。因此，高度調整機構208可在貼合操作期間使吸附於真空吸附件210的介電材料層垂直地移動，以將介電材料層貼合至置於下方的基座106。在一些實施例中，高度調整機構208可包含高度調整旋鈕218及螺桿(未圖示)，並且該高度調整機構208係配置成能夠透過轉動高度調整旋鈕218而沿著該螺桿調整真空吸附件210的高度。在此等實施例中，應用螺旋機制以將旋轉運動變換為直線運動，從而可透過手動地轉動高度調整旋鈕218而對高度進行調整。在一些實施例中，高度調整機構208可包含一高度計220，用以量測真空吸附件210的高度變化，亦即，用以量測介電材料層的高度變化。此外，在一些實施例中，貼合裝置200可包含複數校平器216，用以調整貼合裝置200的水平度。

依據本發明之實施例，圖3C顯示貼合裝置200的俯視圖。雖然在此圖式中繪示之複數導引銷212的數量為三個，但應理解，複數導引銷 212的數量未必為三個。在一些實施例中，真空吸附件210的形狀可呈U形(如圖3C所示)，用以吸附介電材料層的邊緣區域。具體而言，將真空吸附件210的形狀選擇為U形，可避免在吸附時接觸介電材料層的非邊緣區域(用於支撐基板的主要區域)而對其造成影響或損害，但同時又可具有充足的吸附面積。應理解，雖然在此實施例中使用U形的真空吸附件210，但真空吸附件210亦可具有任何其他的形狀。在一些實施例中，真空吸附件210係配置成能夠將介電材料層吸附於真空吸附件210的下表面。在此等實施例中，真空吸附件210可具有在下表面上間隔排列的複數真空吸附孔。當啟動真空吸附系統時(例如啟動相關的真空產生器)，可透過真空吸附件210上的該等真空吸附孔而吸附介電材料層。

依據本發明之實施例，圖3D顯示貼合裝置200的底視圖。可看出，貼合裝置200可包含複數定位銷(在圖中係以空心圓圈表示)，用以協助靜電吸盤之定位。依據本發明之實施例，圖3E為圖3C中之一部分(在圓圈A內的部分)的放大圖，其顯示出例示性的真空吸附孔222。在此實施例中，複數的真空吸附孔222係位在真空吸附件210的下側，此處為了說明之目的而將其以虛線表示。

依據本發明之實施例，圖4為用於靜電吸盤之介電材料層的貼合方法400之流程圖，該方法400係使用如上所述之貼合裝置。如圖4所示，方法400包含步驟402、404、406、408、及410。在步驟402中，將塗佈有貼合膠的靜電吸盤之基座放置在該貼合裝置的底板上，其中該靜電吸盤之基座中的定位孔係與複數導引銷互相對準。在步驟404中，啟動該真空吸附系統，以藉由真空吸附的方式將介電材料層吸附於該真空吸附件。在步驟406中，利用 高度調整機構使真空吸附件向下移動，從而使吸附於該真空吸附件的介電材料層向下移動。在步驟408中，當介電材料層與塗佈於靜電吸盤之基座上的貼合膠相接觸並貼合時，關閉真空吸附系統，以釋放該介電材料層。在步驟410中，將靜電吸盤從貼合裝置中移出。

如上所述，透過使用依據本發明之用於靜電吸盤之介電材料層的貼合裝置及方法，可使得貼合操作的準確性增加，進而達到減少重製成本之目的。此外，藉由使用依據本發明之貼合裝置及方法，亦可使貼合過程簡化，進而減低人為不確定性。再者，與其他機械式夾持方式相比，藉由真空吸附方式進行的貼合操作亦可使得拾取與釋放介電材料層的過程更為平穩。

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。

200:貼合裝置 202:頂板 204:底板 206:複數立柱 208:高度調整機構

Claims (5)

1. 一種用於靜電吸盤之介電材料層的貼合裝置，包含： 一構架，其包含： 複數立柱，用於為該貼合裝置提供支撐； 一頂板，位於該貼合裝置的頂部，且與該複數立柱之每一者的上端連接；以及 一底板，位於該貼合裝置的底部，且與該複數立柱之每一者的下端連接； 複數導引銷，其從該底板之上表面垂直向上突出，且用以協助該靜電吸盤的基座及該介電材料層之定位； 一真空吸附系統，其包含一真空吸附件、以及與該真空吸附件流體連通的真空產生器，其中該真空吸附系統係配置以藉由真空吸附的方式使該介電材料層吸附於該真空吸附件；以及 一高度調整機構，其係裝設於該構架上並且與該真空吸附件連接，其中該高度調整機構係配置以調整該真空吸附件的高度。
2. 如請求項1所述之用於靜電吸盤之介電材料層的貼合裝置，其中該高度調整機構包含高度調整旋鈕及螺桿，且其中該高度調整機構係配置成透過轉動該高度調整旋鈕而沿著該螺桿調整該真空吸附件的高度。
3. 如請求項1所述之用於靜電吸盤之介電材料層的貼合裝置，其中該高度調整機構更包含一高度計，用以量測該真空吸附件的高度變化。
4. 如請求項1所述之用於靜電吸盤之介電材料層的貼合裝置，其中該真空吸附件的形狀呈U形。
5. 一種用於靜電吸盤之介電材料層的貼合方法，該方法係使用如請求項1至4其中任一項所述之用於靜電吸盤之介電材料層的貼合裝置，該方法包含下列步驟： 將塗佈有貼合膠的該靜電吸盤之基座放置在該貼合裝置的該底板上，其中該靜電吸盤之該基座中的定位孔係與該複數導引銷互相對準； 啟動該真空吸附系統，以藉由真空吸附的方式使該介電材料層吸附於該真空吸附件； 利用該高度調整機構使該真空吸附件向下移動，從而使吸附於該真空吸附件的該介電材料層向下移動； 當該介電材料層與塗佈於該靜電吸盤之該基座上的該貼合膠相接觸時，關閉該真空吸附系統，以釋放該介電材料層；以及 將該靜電吸盤從該貼合裝置中移出。

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