低放射率静电卡盘的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于基板处理。特别是，本发明有关于用于基板处理的改良的静电卡盘。
【背景技术】
[0002]应用于例如制造半导体元件、太阳能电池制造、电子元件制造、传感器制造及微机电元件制造的现代基板处理常常需要一种使用静电固持器或“卡盘”的装置(“机具”)在处理期间用以固持基板。此种装置的实例包括化学气相沉积(CVD)机具、物理气相沉积(PVD)机具、例如反应式离子蚀刻(RIE)设备的基板蚀刻机具、离子植入系统及其他装置。在这些装置中，最好可将基板加热到高温。
[0003]为了加热基板到高温，静电卡盘(ESC)装置已经被设计成具有加热器，其可能邻接或嵌入用以形成ESC本体的绝缘材料。当要在高温处理基板时，使用加热器来加热基板(例如晶圆)的背面(背侧)，同时将气体导向基板的背面，其位于ESC的前表面与基板之间的一个或多个空隙中。气体因而变热且提供传导加热源给接触到热气体的基板。为了使用此种ESC将基板有效地加热到高温，最好最小化可能显著的辐射热损耗。为了减少ESC被加热到高温时的功率损耗，可沿着ESC边缘及背向基板的ESC后表面使用热屏蔽和/或低放射率涂层。例如，通常加热到500°C的ESC可能经由ESC的钳制面损失一千瓦等级的功率，可能经由外侧边缘损失额外的150瓦，并且可能经由配置辐射屏蔽的ESC后表面损失另外的150瓦。虽然低放射率涂层可有效减少ESC的不同表面的放射，但是此种低放射率涂层是金属，因此是电荷的导体。因此，此种涂层不能配置在ESC前表面上，这是因为静电钳夹的前表面上需要绝缘层来产生钳制静电场。因此，由ESC前表面的放射所造成的大功率损耗仍然是一个挑战。考虑到先前所述，应当理解有必要改善静电钳夹，特别是包含设计成在高温时操作的静电钳夹的设备。
【发明内容】
[0004]提供本
【发明内容】
是为了以简化的形式介绍所挑选的观念，其将在以下的实施方式作进一步的说明。本
【发明内容】
不是要识别专利保护标的物的关键特点或本质特点，也不是要帮助判定专利保护标的物的范围。
[0005]在一实施例中，一种静电卡盘包括加热器及配置在加热器上的电极。此静电卡盘也包括绝缘体层及配置在绝缘体上的低放射率涂层，其中低放射率涂层用以支撑电极系统所产生的静电场以便吸住基板。
[0006]在另一实施例中，一种离子植入系统包括用以产生离子以便植入基板的离子源以及基板固持器系统，所述基板固持器系统包括用以在暴露于离子期间固持基板的静电卡盘。上述静电卡盘包括:在电极与基板之间供应气体的气体流量系统；加热电极与基板之间的气体的加热器；配置在加热器上的电极；以及配置在加热器上且用以支撑电极系统所产生的静电场以便吸住基板的低放射率涂层。
【附图说明】
[0007]图1是依照本发明各种实施例的一种离子植入系统。
[0008]图2是依照本发明实施例的一种静电卡盘系统。
[0009]图3是一种不范静电卡盘的一部分的侧视截面图。
[0010]图4示出一种示范静电卡盘的操作。
[0011]图5示出一种示范低放射率涂层的光学特性。
[0012]图6是依照本发明实施例的另一种静电卡盘系统。
[0013]图7是依照本发明实施例的又一种静电卡盘系统；以及
[0014]图8是另一种不范静电卡盘的一部分的侧视截面图。
【具体实施方式】
[0015]以下将参考附图更完整地说明本发明的实施例，附图中示出各实施例。然而，本发明的实施例可能以许多不同的形式来实施，因此不应视为局限于在此所述的实施例。更确切地说，提供这些实施例将使本发明的揭示更齐全，且将完整地传达本发明的观念给任何在本发明所属技术领域中具有公知常识的技术人员。所有附图当中的相似元件符号皆表示相似元件。
[0016]各实施例涉及用以在高温时处理工件或基板的装置及系统。本文使用的术语“高温”通常是指基板温度大于约50°C。各实施例对于在温度超过约200°C时处理基板特别有用。本实施例通常是有关于能够在高温时操作的热静电卡盘。本实施例的静电卡盘用以加热基板且同时利用静电力来固持基板。本文关于ESC所使用的术语“正固持”和“固持”是指维持基板于想要的位置。ESC装置可藉由ESC所产生的静电力来固持基板，在ESC与基板之间具有最少的实际接触。
[0017]可使用本发明实施例的热静电卡盘的装置的实例包括化学气相沉积(CVD)机具、物理气相沉积(PVD)机具、例如反应式离子蚀刻(RIE)设备的基板蚀刻机具、离子植入系统及其他装置。
[0018]在以下的说明和/或权利要求中，可能使用术语“在…上”、“覆盖”、“配置在…上”及“在…上方”于以下的说明和权利要求。“在…上”、“覆盖”、“配置在…上”及“在…上方”可用以表示两个或更多个元件彼此直接实际接触。然而，“在…上”、“覆盖”、“配置在…上”及“在…上方”也可意指两个或更多个元件彼此并未直接接触。例如，“在…上方”可意指一个元件位于另一个元件的上方但是彼此并未接触，并且可能有另一个元件或多个元件介于这两个元件之间。此外，术语“和/或”可意指“和”、其可意指“或”、其可意指“互斥的或”、其可意指“一个”、其可意指“一些，但不是全部”、其可意指“两个都不是”和/或其可意指“两个都是”，然而专利保护标的物的范围并未局限于这方面。
[0019]图1是依照本发明实施例所设计的可使用热静电卡盘的离子植入系统100的方块图。如图所示，离子植入系统100包括离子源102。电源供应器101供应所需能量给用以产生特定种类离子的离子源102。所产生的离子藉由一系列的电极104(萃取电极)从源萃取且形成束95，其藉由各种束元件95、106、108、110、112引导和操纵而导向基板。尤其，在萃取之后，束95通过质量分析器磁铁106。质量分析器设置有特殊的磁场使得只有具有想要的质荷比的离子能够行经分析器。预定种类的离子通过减速平台108到校正器磁铁110。将校正器磁铁110通电以使其根据所施加的磁场的强度及方向来偏转细离子束，以便提供朝向位于基板固持器系统(例如压盘)114上的工件或基板的带状束。在某些例子中，第二减速平台112可配置在校正器磁铁110与基板固持器系统114之间。当离子在基板中与电子及原子核碰撞时将损失能量，并将根据加速能量停留在基板内的预定深度。
[0020]在各实施例中，基板固持器系统114可包括如根据以下图式所述的热静电卡盘。图2示出具有静电卡盘202及用以支撑静电卡盘的平台220的示范静电卡盘系统200。静电卡盘202包括绝缘体204、加热器206及电极或电极系统208，其中每一个可由公知元件构成且依照公知热静电卡盘排列。为了简化起见，根据传统，附接平台220的静电卡盘202的侧面可视为背面(B)且面向基板224的静电卡盘202的侧面可视为正面(F)。通常，加热器206可配置在绝缘体204内和/或可朝向背面B配置。电极系统208通常也配置在静电卡盘202的内部使得绝缘材料位于电极系统208与外部234之间，如图3所示。
[0021]在各实施例中，加热器206可包括各种用以加热静电卡盘202的已知加热器设