具有可光图案化的软性突出接触表面的静电夹盘的制作方法_3

文档序号:8927115阅读:来源:国知局

[00巧]图5为根据本发明的一具体实例的静电夹盘上的突出的构形图。宽度及高度是W微米展示。突出高约6微米,且具有非常平滑的晶圆接触表面523。举例而言,突出可具有 约0. 02ym至约0. 05ym的晶圆接触表面523上的表面粗趟度。同样地,该等气体密封环 可具有类似平滑表面,此导致与基板的良好密封。下表1展示根据本发明的一具体实例的 气体泄漏速率实验的结果。左栏展示施加的背面气体压力,右栏展示背面气体流量,其作为 自静电夹盘的边缘下漏处的气体的结果而发生,且中间栏展示腔室压力,其将随着更多气 体漏出静电夹盘的边缘而上升。将小于Isccm背面气体流率的结果(如此处)视为合乎需 要的。
[0036]表1;气体泄漏速率测试
[0037]
[0038] 根据本发明的一具体实例,静电夹盘的该等气体密封环可包含小于约8微时或小 于约4微时或小于约2微时或小于约1微时的表面粗趟度。
[0039] 在根据本发明的另一具体实例中,可光图案化的聚合物可用W在静电夹盘上 形成突出及气体密封件。如本文中所使用,「可光图案化的聚合物(photo-pattern油le polymer)」是表面可基于光化学反应的结果而图案化的聚合物。
[0040] 图6为根据本发明的一具体实例说明层压制程在使用可光图案化的聚合物制造 静电夹盘中的使用的示意图。将可光图案化的聚合物薄片层压631至静电夹盘上。举例而 言,使用两个漉的压机可施加受控的热及压力W将可光图案化的聚合物薄片层压至静电夹 盘上。可将软烘烤制程应用至层压薄片。随后,使用632紫外线光曝光系统来经由光罩曝 露可光图案化的聚合物;且使用633显影剂来移除聚合物的经由光罩未曝露的不当部分, 由此产生突出。替代地,取决于所使用的光阻的类型,可使用显影剂来移除聚合物的经由光 罩曝露的部分,W便产生突出。更通常地,可基于表面经由光罩至光的曝光图案而移除静电 夹盘的表面的区域,由此产生突出。接着使用烘箱及热板来硬烘烤634该等突出。可使用 的可光图案化的聚合物薄片的一些实例包括W环氧树脂为基础的聚合物薄片、W聚酷亚胺 为基础的聚合物薄片及苯并环了締炬CB)聚合物薄片。举例而言,可使用W环氧树脂为基 础的聚合物薄片,诸如,由美国Wilmington,DE的E.I.D证ontdeNemoursandCompany出 售的化rMx?系列、MX系列及民iston⑥系列聚合物薄片。
[0041] 图7为根据本发明的一具体实例说明喷涂制程在使用可光图案化的聚合物制造 静电夹盘中的使用的方块图。将液体可光图案化的聚合物喷涂741至静电夹盘上。举例而 言,喷涂系统可将液体聚合物涂覆至静电夹盘,伴有静电夹盘上的受控热及至喷涂系统的 喷嘴的受控流率。可将所要厚度的聚合物(例如,次微米至毫米厚度)精确地喷洒至静电 夹盘的表面上。随后,使用紫外线光曝光系统来经由光罩曝露742可光图案化的聚合物; 及使用743显影剂来移除聚合物的经由光罩未曝露的不当部分,由此产生突出。替代地,取 决于所使用的光阻的类型,可使用显影剂来移除聚合物的经由光罩曝露的部分,W便产生 突出。更通常地,可基于表面经由光罩至光的曝光图案而移除静电夹盘的表面的区域,由此 产生突出。接着使用烘箱及热板来硬烘烤744该等突出。可使用的液体可光图案化的聚合 物的一些实例包括w环氧树脂为基础的液体聚合物、w聚酷亚胺为基础的液体聚合物及w苯并环了締为基础炬CB)的液体聚合物。举例而言,可使用的W环氧树脂为基础的液体聚 合物包括由美国Newton,MA的Micro化emCo巧oration出售的SU8系列及KMPR系列液体 聚合物;可使用的W聚酷亚胺为基础的液体聚合物包括由美国Wilmington,DE的化tachi D证ontMicrosystems,LLC出售的皿4100系列、皿8800系列及皿8900系列液体聚合物。
[0042] 根据本发明的一具体实例,在使用可光图案化的聚合物的情况下,突出的厚度判 定静电夹盘的夹持力。因此,为了控制夹持力,可控制突出的厚度。举例而言,可通过层压 制程中的聚合物薄片的厚度及通过喷涂制程中所喷洒的聚合物的体积来控制突出的厚度。 此外,当使用层压制程时,可通过用反应性离子蚀刻巧1巧制程处理突出(例如,W减小突 出的厚度)来改变厚度。此也可导致突出的边缘更平滑且更清洁。
[0043]另外,根据本发明的一具体实例,可根据使用静电夹盘的应用及所得所要聚合物 性质来调整用于可光图案化的聚合物的硬烘烤参数。举例而言,若粒子是通过基板的研磨 而产生,该等粒子可在夹持/去夹持循环测试中被发现,则可能需要通过降低硬烘烤温度 及减少硬烘烤时间来使突出变得较软。另一方面,若(例如)在夹持/去夹持循环测试中 发现来自聚合物突出的粒子,则可能需要通过升高硬烘烤温度及增加硬烘烤时间来使突出 变得较硬。
[0044] 根据本发明的一具体实例,可光图案化的聚合物的使用可提供若干优势。该使用 可产生均匀厚度的突出;且可产生非研磨且软性的突出,其中杨氏模数及硬度显着低于陶 瓷突出(诸如,类钻碳及碳化娃突出)。可光图案化的聚合物的使用可改良可制造性且需要 较少资本设备,可减少颗粒污染,可提供与接地表面压板设计的较好兼容性,可提供较低成 本及较高生产量静电夹盘,且可较易于按比例扩大至较大大小静电夹盘(诸如,450mm)。此 夕F,可光图案化的聚合物突出可具有比其他突出好的黏着,且可在无助黏剂的情况下使用。 另外,使用可光图案化的聚合物突出的静电夹盘可比先前设计易于重新磨光。举例而言,若 突出磨损,则可使用氧电浆洗漆剂来清洁表面,在此之后,可在不拆卸夹盘的情况下如本文 中所描述重新形成突出。
[0045] 图8为根据本发明的一具体实例的包括聚合物突出及一接地层的静电夹盘的截 面图。静电夹盘包括聚合物突出801 (该等聚合物突出可(例如)包括可光图案化的聚合 物突出)W及一聚合物气体密封件819。在至接地的用于电荷的路径中,表面电荷是经由电 荷控制层802及金属层813放出至接地层851。金属层813可(例如)由碳化娃、类钻碳及 /或本文中别处所教示的用于电荷控制层的物质形成,且可充当至接地的传导路径且也可 充当金属还原层。接地层851可(例如)由碳化娃、类钻碳及/或本文中别处所教示的用 于电荷控制层的物质形成。接地层851可(例如)包含类钻碳或碳化娃,且可具有在每平 方约1〇5奥姆与每平方约10 7奥姆之间的一表面电阻率。图8的具体实例的静电夹盘也包 括一介电层805、多个金属电极806、一陶瓷至陶瓷结合810、多个导电环氧树脂结合808、多 个电极接脚807、绝缘体层809、导热结合811及水冷式基底812。介电质805可包含大于约 1012ohm-cm的体电阻率,使得静电夹盘为库仑夹盘。电荷控制层802可(例如)包含碳化 娃或类钻碳;可直接上覆于介电质;可包含在约0. 1微米至约10微米的范围中的厚度;且 可包含在约IX108奥姆/平方至约IX10 11奥姆/平方的范围中的表面电阻率。
[0046] 图9为根据本发明的一具体实例的包括多个聚合物突出及一传导路径的静电夹 盘的截面图。该静电夹盘包括聚合物突出901 (该等聚合物突出可(例如)包括可光图案 化的聚合物突出)W及一聚合物气体密封件919。在至接地的用于电荷的路径中,表面电荷 是经由电荷控制层902、金属层813及传导路径952放出至接地层951。金属层913可(例 如)由碳化娃、类钻碳及/或本文中所教示的用于电荷控制层的物质形成,且可充当至接地 的传导路径且也可充当金属还原层。接地层951可(例如)由碳化娃、类钻碳及/或本文 中别处所教示的用于电荷控制层的物质形成。接地层951可(例如)包含类钻碳或碳化 娃,且可具有在每平方约1〇 5奥姆与每平方约10 7奥姆之间的一表面电阻率。传导路径952 可(例如)包含类钻碳或碳化娃,且可具有在每平方约1〇 5奥姆与每平方约10 7奥姆之间的 一表面电阻率;且可(例如)覆盖静电夹盘的气体密封环919的工件接触表面的至少一部 分。图9的具体实例的静电夹盘也包括一介电层905、多个金属电极906、一陶瓷至陶瓷结 合910、多个导电环氧树脂结合908、多个电极接脚907、绝缘体层909、导热结合911及水冷 式基底912。介电质905可包含大于约1012ohm-cm的体电阻率,使得静电夹盘为库仑夹盘。 电荷控制层902可(例如)包含碳化娃或类钻碳;可直接上覆于介电质;可包含在约0. 1微 米至约10微米的范围中的厚度
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