包括静电衬底载体的支撑物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种支撑物，该支撑物包括：导电偏压台；具有肩部21的圆柱形式的绝缘静电衬底载体20，衬底载体20的底面面向偏压台，并且，其顶面22呈现被设置用于接收衬底的承载面；用于紧固所述肩部21在所述偏压台上的导电夹紧环，此外，该支撑物还包括用于将承载面连接到肩部211上的至少一个导电元件201-202-203。
【专利说明】包括静电衬底载体的支撑物
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括静电衬底载体的支撑物。
[0002]本发明的领域是在低压气氛中处理部件的领域，这些部件安装于支撑物上并经受加热。
[0003]这主要涉及被处理部件是衬底的微电子器件。具体而言，本发明涉及使得能够在衬底内注入杂质的离子注入:被称为“掺杂”的技术。掺杂用于改变衬底的某些性能，这些性能为机械性能、热性能、电性能、疏水性能等。
【背景技术】
[0004]当前，为了执行这种注入，能够使用以等离子浸入模式工作的离子注入器。因此，在衬底中注入离子 在于:将衬底浸入等离子中，以及，出于建立能够向衬底加速等离子的离子的电场的目的，用处于几十伏到几十千伏(一般小于IOOkV)的范围中的负电压向其施加偏压，使得它们变得注入其中。以这种方式注入的原子被称为掺杂剂。偏压一般为脉冲形式。
[0005]离子的渗透深度由它们的加速能量确定。它一方面依赖于向衬底施加的电压，另一方面依赖于离子和衬底各自的性质。注入原子的浓度依赖于以每平方厘米(cm2)的离子数量表示的剂量以及注入深度。
[0006]注入在真空的外封壳内执行，使得单独地通过辐射交换热，由此使得能够正确地控制衬底的温度。
[0007]文献US7，126，808B2提出具有装配有静电衬底载体的支撑物的装置，该静电衬底载体包含致冷室。该装置包含具有在其顶面与其底面之间延伸的多个通道的衬底载体。在各通道中存在提升销钉。提升销钉主要用于将衬底提升稍许在衬底载体之上，以提供静电夹紧。存在于衬底与衬底载体之间的空间被致冷气体填充。
[0008]衬底仅保持在衬底载体的周边，并且，从机械的角度说，这是不令人满意的。
[0009]在图1中示出另一已知的支撑物。该支撑物基本上包含三个部分:
[0010].偏压台 10 ；
[0011]?衬底载体20;和
[0012]?夹紧环 30。
[0013]台10被偏压到高电压(直流或脉冲的)，并且它采取具有导管11的导体板的形式，该导管11在其两个面上打开。更详细地描述导管11的功能。
[0014]绝缘衬底载体20通过配置于衬底载体的底面的周边上的垫圈12停留在台10上。它采取靠着其顶面承载的圆柱的形式。该圆柱具有从其基体突出的肩部21。
[0015]夹紧环30用于通过挤向肩部21来夹紧台10上的衬底载体20，这是通过多个螺钉31完成的。
[0016]衬底载体20的顶面22在其周边上呈现环23，并且它还呈现在环内分布的多个桩体24。环23和桩体24的厚度同样，一般为10微米(μ m)~15 μ m。环23和桩体24的顶部由此限定衬底40停留于其上面的承载面。
[0017]对于衬底静电夹紧使用第一类型的电极。这些电极被成对配置。它们被设置在与顶面22平行的面中，该面与顶面非常接近。它们由本领域技术人员已知的任何手段制成，例如，通过借助于所谓的“层厚”技术。
[0018]位于图右侧的一对包括正电极25或阳极和负电极26或阴极。原理在于实现双电容器:
[0019]阳极-衬底电容器；和
[0020]衬底-阴板电容器。
[0021]另外，确保在衬底40与偏压台10之间存在电接触是合适的，这是通过第二类型的电极完成的。
[0022]出于这种目的，多个通道适当地穿过衬底载体20。图右侧的通道27接收安装于在台10上承载的弹簧29上的销钉28，并因此将销钉28压在衬底40上。销钉-弹簧对构成第二类型的电极，并且这样的一个对被设置在各通道中。
[0023]在台中形成的导管11用于用氦气填充出现在衬底载体20的底面与台之间的第一空间。
[0024]位于衬底载体20的顶面22与衬底40之间的第二空间也通过通道被氦气填充。为了使第一和第二空间相互连通，甚至能够设置穿过衬底载体的附加的开口(未示出)。
[0025]适于操作衬底的手段(装置)被省略，原因是它们对于本领域技术人员来说是已知的。
[0026]在注入时，通过第二类型的电极泄漏注入电流。销钉28的接触面积较小，因此电流密度较高。这可导致销钉熔融并导致衬底的后面被污染，特别是如果偏压是脉冲偏压。
【发明内容】
[0027]因此，本发明的目的是，增加注入电流通过的表面积。
[0028]根据本发明，一种支撑物包括:
[0029]?导电偏压台；
[0030].具有肩部的圆柱形式的绝缘静电衬底载体，衬底载体的底面面向偏压台，并且，其顶面呈现被设置为接收衬底的承载面；和
[0031].用于紧固所述肩部在所述偏压台上的导电夹紧环，
[0032]另外，该支撑物还包括用于将承载面连接到肩部上的至少一个导电元件。
[0033]在第一实施例中，导电元件包含:
[0034]?布置于顶面的周边的第一条带；
[0035].在圆柱上在第一条带与肩部之间延伸的第二条带；和
[0036].与第二条带接触并被布置于肩部上的第三条带。
[0037]有利地，该支撑物还包括穿过衬底载体并且确保偏压台与承载面之间的电接触的多个电极。
[0038]在第二实施例中，导电元件包含:
[0039].布置于衬底载体中在肩部处的导电接触面；和
[0040].与所述接触面连接并从顶面上突出以限定承载面的多个电极。[0041]优选地，该支撑物还包含在承载面之下布置于顶面的周边的条带，并且，衬底载体包含通达到其顶面和其底面的至少一个开口。
[0042]根据本发明的附加的特征，该支撑物还包括插入在顶面与偏压台之间的导电层。
[0043]有利地，电极呈现为镀金属通孔。
[0044]优选地，该支撑物还包含在与偏压台接触的底面的周边的垫圈。
[0045]作为替代方案，该支撑物还包含插入在底面与偏压台之间的导热层。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]以下参照附图结合作为解释给出的实施例的以下的描述，更详细地解释本发明。
[0047]图1是现有技术的支撑物的断面图；
[0048]图2是本发明的支撑物的第一实施例的断面图；
[0049]图3是本发明的支撑物的第二实施例的断面图。
[0050]呈现在多个图中的元件用同一个参考标记表示。
【具体实施方式】
[0051]本发明由此寻求在衬底载体的承载面与衬底载体的肩部之间建立电接触。
[0052]参照图2，在第一实施例中，上述的衬底载体20被再一次使用。
[0053]第一金属条带201被配置为在出现于衬底载体20的顶面22的周边上的环22上。它例如通过使用诸如钛、氮化钛、钼、钨或碳化钨的材料由所谓的“薄层”技术制成。在任何情况下，它需要是导电的材料，并且，如果可能的话，它应是耐高温的。
[0054]条带的厚度必须足以呈现可接受的电阻，但它不得太大以确保衬底确实停留于桩体24上。该厚度的适当的值处于Ιμπι和2μηι之间。
[0055]第二金属条带202沉积于第一条带201与肩部21之间的衬底载体20的圆柱壁上。
[0056]最后，第三金属条带203沉积于肩部21面向夹紧环30的面上。
[0057]以这种方式并置的三个条带提供从承载面到夹紧环的电连续性，该夹紧环自身是导体。
[0058]衬底上的电接触的面积由此大大增加，由此改善由注入电流导致的电荷的泄漏。甚至能够设想消除用于在衬底40的后面与偏压台10之间提供接触的第二类型的电极。
[0059]如果这些电极被省略，那么必须保留至少用于从出现在衬底载体20的底面与台10之间的第一空间向位于衬底载体20的顶面22与衬底40之间的第二空间传输氦气的通道27。
[0060]因此，能够省略这些第二类型的电极、保留它们或者改变它们的构成。
[0061]通过保留通道27并通过对其镀金属，能够提供所谓的“镀金属通孔”。镀金属通孔在衬底载体20的承载面与底面之间提供电接触。
[0062]参照图3，在第二实施例中，衬底载体210与以上的衬底载体相同，除了其顶面212由于环和桩体已被省略而为平面以外。
[0063]衬底载体210现在具有与圆柱的轴垂直并覆盖肩部211的导电接触面213。
[0064]第三类型的多个电极215被配置为与接触面垂直并从衬底载体210的顶面212突出。这些电极与接触面接触，并且它们因此从顶面212突出稍许，约ΙΟμπι?15μπι。作为例子，它们构成镀金属通孔。
[0065]第一金属条带231被保留，该条带沉积于衬底载体210的顶面212的周边上。该第一条带231基本上位于与第三类型的电极215相同的水平。该第一条带有助于密封衬底/衬底载体装配以限制衬底周边的氦气的泄漏。
[0066]优选地，第二金属条带232也被保留以连接第一条带231与接触面213，这也是出于改善由注入电流导致的电荷的泄漏的考虑。
[0067]还设置开口 217，该开口 217贯穿过衬底载体以使存在于衬底载体210的底面和台10之间的第一空间与位于衬底载体210的顶面212和衬底40之间的第二空间连通。
[0068]很容易借助于“厚层”技术制成上述的衬底载体210。
[0069]对于第三类型的电极215，能够提供金属插入以替代镀金属通孔。
[0070]返回图1，在衬底载体20与台10之间获得最佳的可能的热交换是合适的。
[0071]出于这种目的，第一方案在于通过导管11用氦气填充出现于这两个元件之间的空间。
[0072]另一方案在于在这两个元件之间插入诸如粘结剂、油脂或铟板的导热层。根据情况，该层也可有利地具有导电性。在这种情况下，仍需要设置电路，使得氦可到达位于衬底40与衬底载体20之间的空间。
[0073]以上，只提到氦作为载热体。例如，如果使用诸如氢气的一些其它的气体，本发明同样适用。
[0074]描述的本发明的实施例由于它们的具体的性质而被选择。然而，不可能详尽地列出本发明覆盖的所有可能的实施例。特别地，在不超出本发明的范围的情况下，描述的手段中的任一个可被等同的手段替代。
【权利要求】
1.一种支撑物，包括: ?导电偏压台(10)； ?具有肩部(211)的圆柱形式的绝缘静电衬底载体(20)，所述衬底载体(20)的底面面向所述偏压台(10)，并且，所述衬底载体(20)的顶面(22、212)呈现被设置用于接收衬底(40)的承载面；和 ?用于紧固所述肩部(21)在所述偏压台(10)上的导电夹紧环(30)， 所述支撑物的特征在于包括用于将所述承载面连接到所述肩部(21)上的至少一个导电元件(201-202-203,213-215) ?
2.根据权利要求1的支撑物，其特征在于，所述导电元件包含: ?布置于所述顶面(22)的周边上的第一条带(201)； ?在所述圆柱上所述第一条带(201)与所述肩部(211)之间延伸的第二条带(202);和 ?与所述第二条带(202)接触并被布置于所述肩部(21)上的第三条带(203)。
3.根据权利要求2的支撑物，其特征在于还包括穿过所述衬底载体(20)并且确保所述偏压台(10)和所述承载面之间的电接触的多个电极(28~29)。
4.根据权利要求1 的支撑物，其特征在于，所述导电元件包括: ?布置在所述衬底载体(210)中所述肩部(211)处的导电接触面(213);和 ?与所述接触面(213)连接并从所述顶面(212)突出以限定所述承载面的多个电极(215)。
5.根据权利要求4的支撑物，其特征在于还包括在所述承载面之下布置于所述顶面(212)的周边的条带(231)，所述衬底载体(210)包括通达到其顶面和其底面的至少一个开口(217)。
6.根据权利要求3的支撑物，其特征在于还包括插入在所述顶面(22、212)与所述偏压台(10)之间的导电层。
7.根据权利要求3至5中的任一项的支撑物，其特征在于，所述电极(215)呈现为镀金属通孔。
8.根据权利要求1至5中的任一项的支撑物，其特征在于还包括在与所述偏压台(10)接触的所述底面的周边的垫圈(12)。
9.根据权利要求1至5中的任一项的支撑物，其特征在于还包括插入在所述底面与所述偏压台(10)之间的导热层。
【文档编号】H01L21/67GK104011846SQ201280063150
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年12月19日 优先权日:2011年12月21日
【发明者】F·托瑞格罗萨, L·洛克斯 申请人:离子射线服务公司