在真空处理装置中静电夹持绝缘工作的方法和装置的制作方法

专利名称：在真空处理装置中静电夹持绝缘工作的方法和装置的制作方法
本申请是于1995年9月29日提出申请的，系列号为No.536,923、Paul Kevin shufflebothum和Michael S.Barnes的名称为“在真空处理装置中静电夹持绝缘工件的方法和装置”的共同待审申请的连续部分。
本发明总地涉及在真空处理装置中夹持绝缘工件的方法和装置，特别涉及在处理装置中通过对与离子电绝缘的电极施加电压而静电夹持绝缘工件的方法和装置。
真空等离子体处理装置包括含有工件夹具，即夹盘的真空室，其中工件夹具用于夹持具有被腐蚀和/或在其上淀积材料的暴露表面的工件。腐蚀和淀积特别是在真空室中利用离子来实现的，这主要是利用了真空室中合适气体的引进和该气体在r.f.领域的应用。
工件的温度可以通过对工件的背面施加诸如氦的惰性气体来控制。一般情况下，工件是由导电材料(即金属)，半导体或介质材料制成的相对较薄的基片平板。为将这种工件对着推动工件背面的气压固定在合适位置上，该工件必须被夹在夹盘上。
绝缘基片工件的真空等离子体处理随着具有以英尺测量的相对大尺寸屏板的平板显示器的引进变得越来越重要了。在过去，介质平板工件是利用金属的或陶瓷的压紧环向下压紧工件的靠近其边缘的上表面而沿着其边缘将其机械固定就位的。该现有技术的布置有几个缺陷，即(1)向下压住平板上表面的压紧环可能会由于从平板上掉下颗粒和可能使平板碎裂或龟裂而使平板被损坏，结果损坏了平板，而且真空环境中引入了污染物；(2)由于离子不能作用于与夹具接触的表面，被夹具覆盖的平板边缘的某些部分而减少了可使用的平板表面面积；(3)在气体作用于平板的背面时，由于平板只是沿其边缘被固定，因此平板被向上推向真空室，结果使平板的中部向上翘曲和成弓形，从而引起到基片夹具的不均匀热传递，从而对处理特性和控制产生不良影响；(4)边缘压紧法不利于整平翘曲的平板。因此希望在真空等离子体处理装置中使用静电夹盘以固定绝缘基片就位。但是就我们所知，目前还没有不使用某种机械夹具而将绝缘基片固定在真空处理室中的合适的装置或方法。
静电夹盘已成功地用在现有技术中了，以在真空处理室中将半导电和导电基片工件固定就位。使用静电夹盘用作此目的的众多设计的典型例子已在下列文献中发现；Tojo等的US专利4480284，Suzuki的美国专利4692836，Lewin等的美国专利4502094，Wicker等的美国专利4724510，Abe的美国专利4384918以及Briglia的美国专利4184188。所有这些现有技术的静电夹盘在夹紧基片时都利用了电荷分离原理。这种电荷分离可以用在例如由金属或半导电材料构成的导电工件上，但是不能用于介质材料制成的基片工件上。尽管现有技术中缺乏将介质工件静电夹持在真空等离子体处理装置中的夹具上的方法和装置，但还是强烈要求提供这种静电夹盘。
如果用于在真空处理装置中将平坦介质平板基片工件固定于工件夹具上的静电夹盘能够发展，则其最好能满足下列指标(1)高度均匀的固定作用力；(2)通过静电夹盘和穿过平板的高热传导性；(3)显著的抗机械磨损特性；(4)在从室温到大约400℃相对高温的范围内有效夹持的能力；(5)真空相容性，对一些塑料不适用的一种特性；和(6)与化学性质高度活泼的腐性等离子体环境的相容性。
因此，本发明的一个目的是提供一种在真空室中将绝缘工件夹持在真空室中的夹具上的新的、改进的方法和装置。
本发明另一目的是提供一种在真空处理室中不使用机械夹具而将介质基片固定就位的新的、改进的方法和装置。
本发明另外的目的是提供一种在真空处理室中减小由固定装置造成的颗料从工件上脱落的可能性的固定绝缘工件的新的、改进的方法和装置。
本发明另外一个目的是提供一种在真空处理室中减小由固定或夹持装置造成的工件被损坏的可能性的固定介质基片的新的、改进的方法和装置。
本发明又一目的是提供一种在真空处理室中减小由固定装置造成的工件的碎裂或龟裂的固定介质基片的一种新的、改进的方法和装置。
本发明又一目的是提供一种在真空处理室中即使在用于控制基片温度的气体的压力作用于基片背面的情况下也能减小基片弯曲的可能性的将用在平板显示器中的玻璃介质基片固定就位的新的、改进的方法和装置。
本发明另外一个目的是提供一种在真空处理室中使基片的基本上整个未暴露的背表面被推向固定装置以减少上述弯曲基片的弯曲的将例如用在大面积平板显示器的介质基片固定就位的新的、改进的方法和装置。
本发明另外一个目的是提供一种在真空室中用于夹紧工件的新的、改进的静电夹盘。
本发明另一目的是提供一种包含特别适用于介质基片的改进的静电夹盘的新的、改进的真空室。
根据本发明的一个方案，介质工件是通过将等离子体作用于基片暴露于等离子体的表面上并同时对夹具上的电极装置施加相对高电压而被夹紧在真空处理室的夹具上的。该电极是被机械安装的并且紧靠近工件的未暴露于等离子体的一部分，所以(1)该电极基本上处在不同于等离子体的电压上，(2)静电电荷通过等离子体作用于工件的暴露表面，和(3)经过等离子体从静电电荷到处于基本上不同于施加给电极的电压的电势的端子提供导电路径。因此在工件和夹具之间产生静电力而将工件夹紧在夹具上。
在优选实施例中，使用了单极性电极装置和DC电压。通过加在电极上的DC电压和由于等离子体作用于暴露表面产生的电荷的DC电压之间的电压差而在工作两端产生将基片固定在夹具上的足够的静电夹持力。
本发明的另一方案涉及用于将具有基本上等于参考电势的电势的气体离子作用于介质工件的表面的真空等离子体处理室和用于将工件固定在真空室中相应位置上的真空室中的静电夹具的组合。此静电夹具具有保持在基本上不同于参考电势的电势的电极。电极保持的电势应使电极相对工件表面设置，从而当等离子体作用于介质工件表面时，由等离子体作用于工件表面所产生的电荷形成从表面经过等离子体到处于参考电势的端子的导电路径的一部分。因而，介质工件表面的电荷处在接近等于参考电势的电势，并在电极和表面上的电荷之间建立相当大的电压。此相当大的电压在电极和基片之间产生了用于将工件固定于夹具相应位置上的静电夹持力。通过对夹具供应一种流体以控制夹具和工件温度。本发明特别适用于由具有基本上平坦暴露表面的玻璃基片构成的工件。
在优选实施例中，电极包括具有对着基片背面的基本平坦的表面并位于平行于基片暴露表面的平面内的金属板。除了金属板面对工件(即基片)的平坦表面部分外，电极的所有表面都被电绝缘体包围，用于防止电极与真空室中的离子电接触。
在一种被称作单极性装置的结构中，电极平坦表面是裸露的，以便它和基片的背面相邻。在第二种结构中，电极的平坦表面被包括电导体(例如半导体或半金属材料)材料的保护涂层覆盖，并且此保护涂层具有邻接基片的背面的表面。
因此，本发明提供一种在真空等离子体处理室中用于夹持绝缘基片的静电夹盘，其特征在于该夹盘利用静电吸引力将基片工件推在夹具的表面上。此静电力一般均匀作用于基片的整个背面，而不需要任何正面的或侧面的机械接触。
参照附图及下面的特殊实施例的详细描述，本发明的上述和其它目的，特点及优点将更明确。附图简述

图1是含有用于将玻璃、介质工件片固定在相应位置上的静电夹盘的真空等离子体处理装置的示意图；图2是特别适用于图1的处理装置中的并与玻璃、介质工件片相结合的单极性静电夹盘例子的侧向截面图；图3是表示图2中的不带有玻璃、介质工件片的结构的顶视图。
图4是图2中所示的含有在单极性电极上的半导体或半金属层的结构的改形的侧视图。
现在参见图1，其中所示的作为包括真空室10的等离子体处理装置用于腐蚀介质基片或在介质基片上淀积薄膜，其形状可以为具有接地金属壁和端面的圆柱，但是其形状最好为具有由矩形金属，特别是阳极氧化处理过的铝形成的电接地、密封外表面即侧壁12的精确平行六面体。真空室10也包括最好由阳极氧化处理过的铝制成的矩形金属、底部端板16和具有介质窗口结构19的矩形顶部端板结构18。真空室10的这些外表面的密封是通过常规的密封垫(未示出)来实现的。
从气体源未示出经过侧壁12上的入口20给真空室10的内部输送能够被激励成等离子体的合适气体。通过与侧壁12上的出口22相连的真空泵(未示出)使真空室10的内部保持在一般压力为0.5-100毫乇范围内的真空条件。真空室10中的气体通过例如平面线圈24的合适的电源被激励成等离子体状态，其中平面线圈24直接安装在窗口19上并且经过与电源26的频率共振的匹配网络28被r.f.电源26激励；但是，应该明白任何合适的等离子体的产生方法都是可以使用的。
静电夹盘30牢固地安装在真空室10中包括接地金属底座27的支撑结构上，该金属底座27通过电绝缘板29与夹盘电隔离；底座27固定到底部端板16上。夹盘30特别设计成选择地固定工件32，工件32是由非塑料介质材料构成，典型的是平板显示器的平板玻璃基片，例如几乎不含碱的Barlabor Sici Licite玻璃7059，或者几乎不含碱成分的硼铝硅酸盐(boroaluminosilicate)玻璃1733，这些玻璃都可以从康宁玻璃厂、精密平板玻璃公司、康宁(纽约)购得。这些玻璃板一般厚度为1.1mm，其厚度公差为±0.1mm，并且这些玻璃非常平滑，它们每个都具有0.02微米最大峰-峰粗糙度。所制成的玻璃基片能是稍微翘曲或有波纹的；上述玻璃板当退火之后，其最大高度与长度翘曲的比率为0.00075mm/mm，而当退火后其最大高度与波度的比率为0.002-0.003mm/mm，并具有5.48的室温介电常数。经过各工艺步骤之后，特别是淀积之后，这些参数可能变坏，结果，就更需要在真空室10中等离子体处理过程中弄平基片32。
在一个实施例中，工件32的温度通过输送氦气和输送例如水和乙烯乙二醇的混合物的冷却液体而被控制在25℃-400℃之间，其中氦气是经过导管34从合适的气体源(未示出)输送到工件背面的，即输送到处理室10中的玻璃基片未暴露于离子的表面上，而冷却液体经过导管37从合适的源(未示出)输送到夹盘30上。一般情况下，氦气作用于工件32的背面的压力在5-15乇范围内，而通过导管34的氦气流速在5-70sccm范围内。氦气从源流过流量控制器和压力变换器并经过管径和“T”形连接的一个臂进入导管34，而“T”形连接的其它臂通过具有对着真空泵的控制开口的出口连接。
夹盘30被设计成使工件32的背面紧靠在夹盘的平坦表面上，除了夹盘表面被开槽的部分以外。夹盘30对工件施加的作用力使工件的暴露表面是平坦的，并处在基本上平行于夹盘平坦表面的平面内。即使工件32在被放在夹盘上时是翘曲的或成弓形的以及尽管在氦气流过导管34有可能使工件离开夹盘30的平坦表面向上弯向真空室10也同样能达到上述结果。如此构成的夹盘30还能使氦气即使在工件的背面紧靠在夹盘30的平坦表面的未开槽部分时也能接触工件32的大部分背面。如此构成的夹盘30还能从流过导管37的冷却液体提供通过夹盘到基片32的高热传导率的路径。
如图2和3所示，静电夹盘30是只具有以金属板36形成的一个电极的单极性装置，金属板36与DC电源38的高压端40相连，而DC电源包括低通r.f.拒波滤波器(未示出)。高压端40的电压相对于电源38在接地端42的电压一般为几千伏，例如5000V，而真空室10的金属壁与接地端42相连。端子42、真空室10及真空室中的等离子体都处在相同的DC地电势(即参考电势)。电源38的构成使端子40处在相对接地端42的电压的负电压或正电压上。端子40的电压一般相对于端子42是负的，以将相对低流动性的正离子吸引到工件32的暴露表面上；这是很有利的，因为这样可以减少对电源38的有害影响的可能性。因此，电源38可以认为是夹持电源。
还要对夹盘30施加射频偏压用于离子能控制和基片背面的He冷却。为此，经过匹配网络62并串联DC隔直流电容器64将r.f.、电源60连接到夹盘30的金属板32上。
最好由铝制成的板36被由不透气材料(通常不是塑料，最好是陶瓷材料)制成的介质电绝缘体44包围。绝缘体44防止电极板36与真空室10中的离子电接触，从而在电极和真空室中的离子之间得到相当大的DC电势差。为此，绝缘体44的形状是具有凹口46的平板。金属板36位于凹口46中，从而使金属板的周边紧靠在绝缘体44的法兰48的内壁47上，并且工件基片32的尺寸相对于板52设计成使基片完全覆盖该板上表面。
为使氦气流过导管34与玻璃工件32的背面的主要部分接触，板36的平滑上表面53带有间隔的互连凹槽53(图3)，由于夹盘包括导管和凹槽都与其相连的中间腔55，所以使这些凹槽彼此之间以及和有效延伸穿过夹盘30的导管34之间处于流体流动关系中。当工件32被夹紧在夹盘30上时，工件的暴露的平坦上表面在平行于上表面53的平面内延伸。绝缘体44包括与导管37处于流体流动关系中的通道65，以使冷却液体流过通道。由于绝缘体44和金属板36具有高热传导率而且通道和工件32之间的距离短，因而热量很容易地从工件基片32传递到通道65中的冷却液中。
在操作中，如上所述，当与电极36相连的DC电源38的电压由于该DC电源没有与它的激励电源(未示出)连接而为零时，将玻璃介质基片工件32放在电极板36上。工件32以下述方式放在电极板36上之后，将电源38与其激励电源相连，其中工件32是以整个电极完全被介质体44或2件32包围的方式放在电极板36上的。由于工件32的暴露表面与处在真空室10的参考电势的离子相接触，从而使处在接近于真空室10的接地电压的参考电势的电荷层58形成在玻璃工件32的暴露的上表面上。当电源38与其激励电源相连时，位移电流从端子40和电极板36流到工件32的暴露顶层上的电荷层58，因而通过真空室10中的等离子体到达真空室壁并到电源38的接地端42。此位移电流能导致穿过基片工件32的厚度建立电荷。
电源38的电压足够高以使穿过工件基片32的厚度的电荷产生通过工件的吸引力，从而将基片夹持在板36的上表面53上。作用于工件32的夹紧压强P为P=FA=ϵr2ϵOV22d2]]>其中F是吸引力，
A是基片32靠在板36的上表面53的面积，εγ是工件32的介电常数，εO是自由空间的介电常数，V是电源38的电压，以及d是基片工件32的厚度。
用于夹紧玻璃介质基片32的电源38的电压值，一般为5000V数量级，它应高于用于将半导体或金属工件夹紧于单极性静电夹具的电压值。这是因为此高电压需要穿过工件32的厚度从电极板36到工件的暴露表面上的电荷层建立夹紧压力。通常情况下，作用于工件的压力应该是由流过导管34的He施加于工件背面的压力的两倍。
图2中所示电极包括紧靠基片板36的背面的裸露上部金属表面。该电极可以改成具有保护涂层59，如图4所示，此保护涂层59可以是很薄的介质(例如0.1mm厚)或包括由例如掺TiO2的Al2O3的半金属或半导体制成的电导体的材料，从而能增强电极的机械磨损特性，并能减少由于板36暴露于等离子体而产生的电击穿和/或漏电流。如果这种涂层59是半金属或半导体的，则电源38的电压不需要改变，但是如果该涂层是薄绝缘层，则电源38的电压作为涂层厚度和材料介电常数以及击穿电压的函数而增加，以提供所需要的夹紧压力。对于包括导体的材料来说，电压是不需要变化的，因为电荷完全迁移到该材料紧靠工件基片32的背面的上表面上了。已增加的迁移时间没有引起观察者的注意，但是，如果恰当的话，是可以观察到的。迁移时间取决于导体中的电阻和介质工件32的电容的RC时间常数。
本发明可用于处理淀积在例如由上述同种玻璃制成的非塑料绝缘基片上的场效应器件。在这种情况下，加于介质基片32的高压基本不会对场效应器件的介质材料产生有害影响。此静电夹具(ESC)电压在板36和基片32间的小真空隙，基片和形成在基片表面上的器件的介质层之间被容性分隔。因为基片的厚度比场效应器件的介质层厚得多，所以DC电源38的所有电压基本上都加在基片上了，只有少量电压加在场效应器件的介质层上。对于具有约为6.5的介电常数的300nm厚的氮化物栅极的场效应器件来说，在电源38在端子40的电压为-5KV，基片32的厚度为1.1mm时，栅极的电压为1.2V，这是非常小的，因而不会损坏场效应器件。
在高密度等离子体腐蚀中，由于离子轰击基片32产生的室12中的热流是非常显著的，需要主动进行温度控制。在没有He背面冷却的情况下，基片32的温度不稳定。在通过电源60对夹盘30施加高偏压和/或对基片32长时间处理时，基片的温度最后会超过150℃，这将引起基片32的抗蚀层网状化。在有冷却时，基片温度在10到60秒内达到稳定状态，这取决于电源60对板32偏置电压的大小。在没有从与导管34相连的源对背面输送He的情况下，基片32被夹盘30的夹持对基片的冷却是无效。单极性ESC和背面He冷却结合，可以有效控制大玻璃平板的温度。
从夹盘30上的基片32的热传导性取决于经过导管34对基片背面施加的He压力。通过将基片32夹持在冷却的夹盘30上并使用由导管34提供的背面He冷却，可以得到从基片到夹盘的很好的热传递。基片32的这种有效温度控制能防止基片32的抗蚀层网状化和不受控制的处理变化，这正如在真空室12的高密度等离子体环境中所要求的那样。
本发明的单极性静电夹具对于在等离子体环境中夹持大面积(例如600×650mm)的介质基片特别有利。这种单极性夹具坚固耐用、容易制造且成本低。本发明的ESC通过在电源38的端子40施加-5KV电压而可用于对着背面15乇的He气压夹持高达600×650mm的玻璃基片。我们已发现，大面积玻璃基片的有效温度控制在高密度等离子体腐蚀中对于防止不受控制的处理和抗蚀层网状化是非常重要的。我们还发现，和背面He冷却结合使用的单极性夹盘30能够有效地、均匀地控制320×340mm的玻璃基片的温度，从而得到这种基片的均匀高密度等离子体腐蚀。
在描述本发明特殊实施例的同时，应该清楚，在未脱离在后面所附权利要求书所确定的本发明的精神和范围的情况下，对具体说明的实施例的各种变化是可以得到的。例如，对于本发明的静电单极性夹盘来说，不一定包括一个电极。该电极可以具有都与DC电源的单个电极相连的多个分隔元件的任意复杂图形。例如，可以用包括两个分隔电极的交指型电极图形代替电极38。两个交指型电极都可以连接到单个DC电源的相同电压上，例如-4000V。这种结构虽然保留一个单极性静电夹盘，但是它具有复杂的电极图形，并同时使用介质工件上的等离子体感应电荷进行夹持。现有的交指型静电夹盘通过利用本发明的原理可以转换为用于夹持绝缘工件的单极性夹盘。
本发明的原理还能扩展到与不同的DC电压相连的复杂电极设置，以提供用于介质工件的分离的局部单极性静电夹盘，其中每个夹盘包括一个不同的电极。在这个例子中，每个局部静电夹盘都是依靠等离子体感应电荷来夹持介质工件的。电压可以相同或不同。如果电极电压是负的，则等离子体中的正离子将累积在具有负电压的电极上的介质表面上，从而提供夹持力。如果电极电压是正的，等离子体中的电子和/或负离子将累积在具有正电压的电极上的介质表面上，从而提供夹持力。
由于工件是介质材料的，因此该夹持机构与现有技术用于半导体和金属工件的双极性夹盘是十分不同的。对于绝缘工件来说，电荷是从等离子体中累积到介质表面上来提供夹持力的。相反，在现有技术双极性夹盘的相反极性电极之间延伸的电场线是经过半导体和金属工件的带电荷的载流子被耦合，从而提供用于这些工件的夹持力的。
使用不同电压的两电极能够对介质工件的不同区域施加不同的夹持力。施加于不同电极的DC电压值是可以适当控制的，从而对介质工件的不同空间区域施加不同的、变化的受控制的作用力。一个合适的电极结构包括一个中心圆盘电极，它与平面环形电极共轴，并被环形电极包围且两者分隔开，其中环形电极处在比中心电极高的DC电压。例如，中心圆盘电极的电压可以是-2500或+2800V，而边缘的环形电极的电压为-5000V。在这种情况下，介质工件在环形电极上方并毗邻环形电极的边缘比介质工件在中心电极上方并毗邻中心电极的中部更有力地被夹持住。对环形电极施加正电压是行不通的，因为在这种电极的外周边周围需要提供充分的绝缘，以防止正电压的电极与等离子体的接触或放电。将环形电极保持在负DC电压上实质上可以避免对这种绝缘的需要。
权利要求
1.一种在真空等离子体处理室中将介质工件夹持在夹具上的方法，包括对工件暴露于等离子体的表面施加等离子体，同时对夹具的电极加相对高电压，该电极是物理安装的，以使其处在基本上不同于等离子体的电压的高电压，该电极紧靠近工件未暴露等离子体的部分，因而(1)该电极处在基本上不同于等离子体的电压，(2)通过等离子体使静电电荷作用于暴露的工件表面上，和(3)经过等离子体从工件表面到处于基本上不同于施加给电极的电压的电势的端子提供导电路径，所形成的静电电荷和导电路径能够在工件和夹具之间产生静电力。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述电压是DC的，而且通过施加于电极的DC电压和作用于暴露表面的等离子体产生的电荷之间的电压差产生通过工件厚度的足够的静电力，从而将基片固定在夹具上。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于提供多个所述电极，并对每个所述多个电极施加相同的DC电压。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于提供多个所述电极，并对不同的每个所述多个电极施加不同的DC电压。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于该电压具有相同的极性。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于该电压具有不同的极性。
7.如权利要求4所述的方法，还包括改变施加于不同的所述多个电极的相同极性的不同DC电压的值。
8.如权利要求1所述的方法，还包括通过输送通过夹具的流体来控制工件的温度。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于该流体是经过夹具作用于工件未暴露于离子的部分施加的气体，该所加的气体具有使工件离开夹具弯曲的趋势，此弯曲趋势被静电力所克服。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于该流体是流过夹具用以冷却夹具的液体，并且通过冷却夹具把所产生的热效应通过穿过夹具的热传导传递给工件。
11.一种用于将具有基本上等于参考电势的电势的气体离子作用于介质工件的暴露表面的真空等离子体处理室和一种在真空室中用于将工件原位固定于真空室中的静电夹具的组合，该静电夹具具有电极和用于保持电极处在基本上不同于参考电势的电势上的装置和用于通过夹具输送流体以控制工件温度的装置，电极保持在该电势，和当等离子体作用于介质工件表面时相对工件表面配置的电极，使通过等离子体作用于暴露表面的电荷形成经过等离子体从暴露表面到处于参考电势的端子的导电路径的一部分，从而使表面上的电荷处在基本上等于参考电势的电势，并且在电极和表面上的电荷之间产生相当大的电压，该相当大的电压在电极和基片之间产生用于将工件固定于夹具上的静电夹持力。
12.如权利要求11所述的组合，其特征在于工件是由玻璃基片构成，以使暴露表面基本上是平坦表面，该基片具有被夹持到静电夹具上的背面，并且电极包括具有对着工件的背面基本上平坦的表面。并且位于平行于工件的暴露表面的平面上的金属板，除了面对工件背面的金属板的平坦表面的部分外，电极表面被电绝缘体包围，用于防止电极与真空室中的离子电接触。
13.如权利要求12所述的组合，其特征在于电极表面是裸露的，以使电极表面和介质片的与暴露表面相反的表面相邻接。
14.如权利要求12所述的组合，其特征在于电极表面被保护涂层覆盖，该保护涂层具有邻接工件的与暴露表面相反的表面的表面。
15.如权利要求14所述的组合，其特征在于保护涂层是半导体。
16.如权利要求14所述的组合，其特征在于保护涂层是半金属。
17.如权利要求14所述的组合，其特征在于保护涂层是薄介质层。
18.如权利要求12所述的组合，其特征在于电极具有被设置成邻接工件的与暴露表面相反的表面的表面，所设置的所述表面用于对工件施加气体以控制被夹持工件的温度。
19.用于在真空等离子体处理室中夹持介质工件的装置，包括在真空室中用于固定工件的静电夹盘，该夹盘包括电极，用于将等离子体作用于工件暴露于等离子体的表面上的装置、与夹盘的电极相连的相对高的单极性电压源，该电极是物理安装的，从而使其处在基本上不同于等离子体的电压的高电压上，该电极与工件未暴露于等离子体的部分紧密相邻，从而(1)电极处于基本上不同于等离子体的DC电压上，(2)通过等离子体使DC静电电荷作用于工件暴露表面上，和(3)经过等离子体从工件表面到处于基本上不同于施加给电极的电压的电势的端子形成导电路径，该静电电荷和导电路径产生在工件和夹盘之间的静电力，该静电力是以施加给电极的DC电压和通过等离子体施加给暴露表面的电荷之间的电压差施加给通过工件的厚度的，以将基片固定于夹盘上。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于提供多个所述电极，并对每个所述多个电极连接相同的DC电压。
21.如权利要求19所述的装置，其特征在于提供多个所述电极，并对不同的所述多个电极连接相同极性的不同DC电压。
22.如权利要求19所述的装置，其特征在于提供多个所述电极，并对不同的所述多个电极连接不同极性的不同DC电压。
23.如权利要求19所述的装置，其特征在于所述夹盘只包括一个电极。
全文摘要
绝缘工件通过等离子体作用于工件的暴露于等离子体的表面上并同时给夹具上的电极加上相对高的电压而被夹持在真空等离子体处理室中的夹具上。电极与工件未暴露于等离子体的部分紧密相邻,从而(A)电极处在基本上不同于等离子体的电压上,(B)通过等离子体使静电电荷作用于暴露表面上,和(C)经过等离子体从静电电荷到处于基本上不同于施加给电极的电压的电势的端子形成导电路径,以施加给单电极的DC电压和通过等离子体作用于暴露表面的电荷之间的电压差产生穿过工件厚度的足够的静电夹持力,从而将基片固定于夹具上。
文档编号H01L21/683GK1202275SQ96198412
公开日1998年12月16日 申请日期1996年9月30日 优先权日1995年9月29日
发明者P·K·舒夫勒波塔, M·S·巴内斯 申请人:兰姆研究有限公司