具有一体式静电夹盘的基板载体的制作方法_3

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电子元件356可以是板载式的(on-board),也就是说,被包含在基板载体151上。
[0054]电源240也可电耦接至电极组件406的电极408、410,并且配置成在需要时将夹持或松开功率提供至电极组件406。电源240还可与控制电子元件356电联通。由此,控制电子元件356可适用于独立于电极组件406中的每一个电极组件来控制对来自电源240的电信号的递送。
[0055]一体式静电夹盘150可包括约5个与约500个之间的电极组406,例如,约200个与约300个之间的电极组406。在一个实施例中,一体式静电夹盘150具有约225个电极组406。在另一实施例中,一体式静电夹盘150具有约75组的三电极组件406。虽然示出为以栅格状图案布置,但是能以任何形状或图案在主体270上布置电极组件406的阵列以适应所需的夹持能力。
[0056]被包括在一体式静电夹盘150中的电极组件406被描绘为具有正方形或矩形形状,然而,构想了可利用任何形状的电极组件406来形成一体式静电夹盘150。在一个实施例中,每一个电极组406的宽度312可以在约10mm与约200mm之间,例如,约150mm与约175mm之间。每一个电极组件406的长度314可以在约10mm与约200mm之间,例如,约140mm与约150mm之间。长度314和宽度312还可具有其他尺寸。
[0057]由一体式静电夹盘150占据的面积可与主体270的尺寸相关,并且可覆盖整个主体270或仅覆盖主体270的部分。如图所描绘,一体式静电夹盘150覆盖主体270的部分。在一个实施例中,一体式静电夹盘150的宽度308可以在约100mm与约3000mm之间,诸如,在约2000mm与约2500mm之间。一体式静电夹盘150的长度310可以在约100mm与约3000mm之间,诸如,在约2000mm与约2500mm之间。然而,如先前所述,一体式静电夹盘150的尺寸总体上将对应于主体270的尺寸以及旨在与基板载体151 —起使用的基板的尺寸。
[0058]如先前所描述,具有设置在其上的一体式静电夹盘150的主体270可具有耦接至其的控制电子元件356、电源240、气体源244以及流体源242。主体270可由金属(诸如,铝、钛、不锈钢、以及合金、以及上述各项的组合)制成。主体270可以是方形或矩形的,然而,构想了载体主体270可具有其他形状。
[0059]储能装置440(诸如,电池、电容器等)可耦接至主体270或设置在主体270中,并且可配置成存储功率并将功率提供至一体式静电夹盘150。在一个实施例中,储能装置440和控制电子元件356邻近一体式静电夹盘150而耦接至主体270。在另一实施例中,储能装置440可位于载体主体270的远程,但是与一体式静电夹盘150以及控制电子元件356电联通。例如,当需要夹持基板以及从基板载体151松开基板时,储能装置440可位于处理腔室内,并且可电耦接至一体式静电夹盘150和控制电子元件356。可通过临时地连接至夹持电源240或通过来自定位在系统101内的各个位置中的电感电源的电感充电来对储能装置440重新充电。
[0060]在操作时,一个或多个基板可放置为与基板载体151接触,并且控制电子元件356可使储能装置440将第一夹持电压提供至设置在一体式静电夹盘150内的一个或多个电极组件406。一体式静电夹盘150可夹持基板达所需的时间量(S卩,在处理期间),并且控制电子元件356随后可使储能装置440提供第二夹持电压以从基板载体151松开基板。在一个实施例中,设置在处理腔室内(或邻近处理腔室而设置)的传感器可与控制电子元件356通信,并且在需要夹持或松开基板时将信号提供至控制电子元件356。虽然电源240和控制电子元件356示出为在一体式静电夹盘150下方耦接至主体270,但是构想了储能装置440和控制电子元件356可在任何所需的位置处耦接至载体主体270或设置在载体主体270中,任何所需的位置例如,在一体式静电夹盘150上方,或在一体式静电夹盘150旁边。
[0061]图3B描绘处理腔室I1A的一个实施例。处理腔室I1B类似地被构造。处理腔室I1A包括腔室主体305,此腔室主体305具有底部309,用于移动基板载体151的驱动系统200设置在底部309中。虽然对于图3B中所示的每一个基板载体151仅示出一个驱动系统200,但是多个驱动系统200(未绘示)位于载体151下方。腔室主体305包括可密封的狭缝阀通道311,当在负载锁定腔室168A与处理腔室IlOA之间传输基板206时,载体151通过此可密封的狭缝阀通道311。
[0062]腔室主体305包围内部容积307,此内部容积307具有设置在其中的多个气体源301和等离子体生成器303。气体源301耦接至气体面板(未示出),以将处理气体提供至内部容积307。处理气体的示例包括适合用于在基板上沉积膜的气体,包括SiN、S1和S1N等中的至少一种。等离子体生成器303可以是微波源或适用于对内部容积307内的处理气体供能的其他装置,使得可维持等离子体。在一个实施例中,气体源301设置在等离子体生成器303与被保持在载体151上的基板206之间。
[0063]为了处理处理系统101中的基板,基板206首先由大气机械臂164A、164B从基板堆叠模块162A、162B中取出,并且被放置到双重式加载站166A、166B中。在一个实施例中,基板206可放置在双重式加载站166A、166B中的基板载体151上。一旦在双重式加载站166A、166B中加载了基板,基板载体151随后就连接至气体源244、流体源242以及夹持电源240。随后,可将夹持功率从夹持电源240供应至载体151以将基板206牢靠地夹持到基板载体151上。此夕卜,可以视情况将冷却或加热流体(例如,温度调节介质)从流体源242供应至基板载体151以控制设置在基板载体151上的基板206的温度。此外,可视情况抽出在基板206与基板载体151之间的界面处的气体以在此界面处提供良好的密封表面。在一个实施例中,为了确保在处理期间基板206可牢靠且持续地夹持在基板载体151上而不从基板载体151掉落,储能装置440可以视情况与基板载体151结合,以便当在基板载体151上的基板传输和处理期间连续地提供夹持功率。
[0064]能以任何合适的方式来实现气体源244、流体源242以及夹持电源240与基板载体151之间的连接,例如,使用插头和插座连接器、刀片连接器(blade connector)、螺丝端子、快断器(quick disconnect)、香蕉头连接器(banana connector)等。在一个实施例中,基板载体151包括连接器35(^、35013、350(3,连接器35(^、35013、350(3可松开地与配对连接器3513、351b、351c互连,以便分别将气体源244、流体源242和夹持电源240中的每一个与基板载体151耦接。配对连接器351&、35113、351(3耦接至致动器3523、35213、352(3,致动器3523、35213、352c在第一状态与第二状态之间移动配对连接器351a、351b、351c以有利于基板载体151的移动,所述第一状态是与连接器350a、350b、350c连接的,所述第二状态是从连接器350a、350b、350c断开连接且从连接器350a、350b、350c清除。耦接至气体源244和流体源242的连接器350a、350c中的一者或两者可以视情况包括内止回或隔离阀以防止当从配对连接器351a、351c解除耦接时流过连接器350a、350c。处理系统的其他区域可利用相同或类似装置来将气体源244、流体源242以及夹持电源240与基板载体151耦接以及解除耦接。
[0065]当基板206牢靠地夹持在基板载体151上且处于所需的温度后,可将气体源244、流体源242以及夹持电源240从基板载体151断开连接以允许传输仍静电地夹持至基板载体151的基板206,以便在处理系统101的处理腔室中进行进一步的处理。狭缝阀门打开,并且设置在基板载体151上的基板206被传输到负载锁定腔室168A、168B中。随后,将负载锁定腔室168A、168B排气到大约相邻的处理腔室110A、110B的真空度。随后,打开狭缝阀门,并且设置在基板载体151的基板206被传输到处理腔室110A、I1B中。在处理之后,反转此序列以从处理系统101中移除基板206。
[0066]图4A描绘基板载体151的一个实施例的分解图。基板载体151包括设置在刚性支撑底座404上的一体式静电夹盘150。一体式静电夹盘150包括电极组件406和封装构件402,所述电极组件406如上文中参照图3A所讨论,所述封装构件402设置在电极组件406上。一体式静电夹盘150和刚性支撑底座404—起形成基板载体151的主体270。刚性支撑底座404限定基板载体151的底表面274,而封装构件402限定基板载体151的基板支撑表面276。虽然未示出,但是主体270可包括延伸穿过所述主体270的多个举升销孔。
[0067]在图4A的实施例中,刚性支撑底座404具有矩形状的形状,此矩形状的形状具有基本上匹配电极组件406和封装构件402的形状和尺寸的周边(由多个侧294限定)以允许基板206具有类似的形状和尺寸以被固定至所述刚性支撑底座404。值得注意的是,刚性支撑底座404、电极组件406以及封装构件402可具有根据需要而选择形状或几何结构以适应工件(诸如,基板206)的几何结构。例如,虽然以矩形架空的范围(aerial extent)示出基板载体151,但是构想了基板载体151的架空的范围可替代地具有其他几何形式以适应不同的基板,诸如,具有圆形几何形式以适应圆形基板。
[0068]在一个实施例中,刚性支撑底座404可由绝缘材料制成,所述绝缘材料诸如,电介质材料或陶瓷材料。陶瓷材料或电介质材料的合适的示例包括聚合物(即,聚酰亚胺)、氧化硅(诸如,石英或玻璃)、氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、含钇材料、氧化钇(Y2O3)、钇铝石榴石(YAG)、氧化钛(T1)、氮化钛(TiN)、碳化硅(SiC),等等。视情况,刚性支撑底座404可以是具有电介质层的金属或金属主体,所述电介质层设置在所述刚性支撑底座404的、面向电极组件406的表面上。
[0069]电极组件406设置在刚性支撑底座404上,并且包括至少两个分布式电极408、410。当夹持电压施加至每一个电极408、410时,能以不同的电压或极性对每一个408、410充电,从而生成静电力。电极组件406的电极408、410配置成沿基板载体151的宽度的至少两倍的距离分布此静电力。每一个电极408、410可具有在多个几何形式的其他电极之间,交错或插入的多个几何形式。如图4A中所示,包括电极408的多个指形电极420与包括电极410的多个指形电极422交错。人们相信,分布式电极408、410的指形电极420、422提供跨基板载体151的大面积而分布的局部静电吸引,当使用较小的夹持功率时,这些局部静电吸引聚合地提供大夹持力。指形电极420、422可形成为具有不同的形状、长度和几何结构。在一个实施例中,指形电极420、422中的一者或两者可由经互连的电极岛424形成。电极岛424之间的互连426可以在如图4A中所示的电极408、410的平面中,或者可以在此平面外,诸如,以跳线和/或导孔的形式。在一个实施例中,指形电极420、422具有约0.25mm与约1mm之间的宽度416。
[0070]在一个实施例中,电极组件406可由具有与相邻的封装构件402和刚性支撑底座404类似的热膨胀系数的金属材料(诸如,铝硅合金)制成。在一个实施例中,电极组件406的热膨胀系数在约4wn/(m*K)与约6wn/(m*K)之间,并且一般在封装构件402的热膨胀系数的20%之内。
[0071]在第一电极408的指形电极420中的每一个指形电极之间,限定空间433以接收第二电极410的指形电极422。空间433可以是气隙,以电介质间隔件材料填充,或者以刚性支撑底座404或封装构件402中的至少一者填充。
[0072]导孔460、462穿过刚性支撑底座404而形成以将第一电极408和第二电极410耦接至夹持电源240。在一些实施例中,任选的板载电源440可设置在刚性支撑底座404中,并且通过导孔460、462而连接至第一电极408和第二电
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