低放射率靜電卡盤的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明是有關于基板處理。特別是，本發明有關于用于基板處理的改良的靜電卡盤。
【背景技術】
[0002]應用于例如制造半導體元件、太陽能電池制造、電子元件制造、傳感器制造及微機電元件制造的現代基板處理常常需要一種使用靜電固持器或“卡盤”的裝置(“機具”)在處理期間用以固持基板。此種裝置的實例包括化學氣相沉積(CVD)機具、物理氣相沉積(PVD)機具、例如反應式離子蝕刻(RIE)設備的基板蝕刻機具、離子植入系統及其他裝置。在這些裝置中，最好可將基板加熱到高溫。
[0003]為了加熱基板到高溫，靜電卡盤(ESC)裝置已經被設計成具有加熱器，其可能鄰接或嵌入用以形成ESC本體的絕緣材料。當要在高溫處理基板時，使用加熱器來加熱基板(例如晶圓)的背面(背側)，同時將氣體導向基板的背面，其位于ESC的前表面與基板之間的一個或多個空隙中。氣體因而變熱且提供傳導加熱源給接觸到熱氣體的基板。為了使用此種ESC將基板有效地加熱到高溫，最好最小化可能顯著的輻射熱損耗。為了減少ESC被加熱到高溫時的功率損耗，可沿著ESC邊緣及背向基板的ESC后表面使用熱屏蔽和/或低放射率涂層。例如，通常加熱到500°C的ESC可能經由ESC的鉗制面損失一千瓦等級的功率，可能經由外側邊緣損失額外的150瓦，并且可能經由配置輻射屏蔽的ESC后表面損失另外的150瓦。雖然低放射率涂層可有效減少ESC的不同表面的放射，但是此種低放射率涂層是金屬，因此是電荷的導體。因此，此種涂層不能配置在ESC前表面上，這是因為靜電鉗夾的前表面上需要絕緣層來產生鉗制靜電場。因此，由ESC前表面的放射所造成的大功率損耗仍然是一個挑戰。考慮到先前所述，應當理解有必要改善靜電鉗夾，特別是包含設計成在高溫時操作的靜電鉗夾的設備。
【發明內容】
[0004]提供本
【發明內容】
是為了以簡化的形式介紹所挑選的觀念，其將在以下的實施方式作進一步的說明。本
【發明內容】
不是要識別專利保護標的物的關鍵特點或本質特點，也不是要幫助判定專利保護標的物的范圍。
[0005]在一實施例中，一種靜電卡盤包括加熱器及配置在加熱器上的電極。此靜電卡盤也包括絕緣體層及配置在絕緣體上的低放射率涂層，其中低放射率涂層用以支撐電極系統所產生的靜電場以便吸住基板。
[0006]在另一實施例中，一種離子植入系統包括用以產生離子以便植入基板的離子源以及基板固持器系統，所述基板固持器系統包括用以在暴露于離子期間固持基板的靜電卡盤。上述靜電卡盤包括:在電極與基板之間供應氣體的氣體流量系統；加熱電極與基板之間的氣體的加熱器；配置在加熱器上的電極；以及配置在加熱器上且用以支撐電極系統所產生的靜電場以便吸住基板的低放射率涂層。
【附圖說明】
[0007]圖1是依照本發明各種實施例的一種離子植入系統。
[0008]圖2是依照本發明實施例的一種靜電卡盤系統。
[0009]圖3是一種不范靜電卡盤的一部分的側視截面圖。
[0010]圖4示出一種示范靜電卡盤的操作。
[0011]圖5示出一種示范低放射率涂層的光學特性。
[0012]圖6是依照本發明實施例的另一種靜電卡盤系統。
[0013]圖7是依照本發明實施例的又一種靜電卡盤系統；以及
[0014]圖8是另一種不范靜電卡盤的一部分的側視截面圖。
【具體實施方式】
[0015]以下將參考附圖更完整地說明本發明的實施例，附圖中示出各實施例。然而，本發明的實施例可能以許多不同的形式來實施，因此不應視為局限于在此所述的實施例。更確切地說，提供這些實施例將使本發明的揭示更齊全，且將完整地傳達本發明的觀念給任何在本發明所屬技術領域中具有公知常識的技術人員。所有附圖當中的相似元件符號皆表示相似元件。
[0016]各實施例涉及用以在高溫時處理工件或基板的裝置及系統。本文使用的術語“高溫”通常是指基板溫度大于約50°C。各實施例對于在溫度超過約200°C時處理基板特別有用。本實施例通常是有關于能夠在高溫時操作的熱靜電卡盤。本實施例的靜電卡盤用以加熱基板且同時利用靜電力來固持基板。本文關于ESC所使用的術語“正固持”和“固持”是指維持基板于想要的位置。ESC裝置可藉由ESC所產生的靜電力來固持基板，在ESC與基板之間具有最少的實際接觸。
[0017]可使用本發明實施例的熱靜電卡盤的裝置的實例包括化學氣相沉積(CVD)機具、物理氣相沉積(PVD)機具、例如反應式離子蝕刻(RIE)設備的基板蝕刻機具、離子植入系統及其他裝置。
[0018]在以下的說明和/或權利要求中，可能使用術語“在…上”、“覆蓋”、“配置在…上”及“在…上方”于以下的說明和權利要求。“在…上”、“覆蓋”、“配置在…上”及“在…上方”可用以表示兩個或更多個元件彼此直接實際接觸。然而，“在…上”、“覆蓋”、“配置在…上”及“在…上方”也可意指兩個或更多個元件彼此并未直接接觸。例如，“在…上方”可意指一個元件位于另一個元件的上方但是彼此并未接觸，并且可能有另一個元件或多個元件介于這兩個元件之間。此外，術語“和/或”可意指“和”、其可意指“或”、其可意指“互斥的或”、其可意指“一個”、其可意指“一些，但不是全部”、其可意指“兩個都不是”和/或其可意指“兩個都是”，然而專利保護標的物的范圍并未局限于這方面。
[0019]圖1是依照本發明實施例所設計的可使用熱靜電卡盤的離子植入系統100的方塊圖。如圖所示，離子植入系統100包括離子源102。電源供應器101供應所需能量給用以產生特定種類離子的離子源102。所產生的離子藉由一系列的電極104(萃取電極)從源萃取且形成束95，其藉由各種束元件95、106、108、110、112引導和操縱而導向基板。尤其，在萃取之后，束95通過質量分析器磁鐵106。質量分析器設置有特殊的磁場使得只有具有想要的質荷比的離子能夠行經分析器。預定種類的離子通過減速平臺108到校正器磁鐵110。將校正器磁鐵110通電以使其根據所施加的磁場的強度及方向來偏轉細離子束，以便提供朝向位于基板固持器系統(例如壓盤)114上的工件或基板的帶狀束。在某些例子中，第二減速平臺112可配置在校正器磁鐵110與基板固持器系統114之間。當離子在基板中與電子及原子核碰撞時將損失能量，并將根據加速能量停留在基板內的預定深度。
[0020]在各實施例中，基板固持器系統114可包括如根據以下圖式所述的熱靜電卡盤。圖2示出具有靜電卡盤202及用以支撐靜電卡盤的平臺220的示范靜電卡盤系統200。靜電卡盤202包括絕緣體204、加熱器206及電極或電極系統208，其中每一個可由公知元件構成且依照公知熱靜電卡盤排列。為了簡化起見，根據傳統，附接平臺220的靜電卡盤202的側面可視為背面(B)且面向基板224的靜電卡盤202的側面可視為正面(F)。通常，加熱器206可配置在絕緣體204內和/或可朝向背面B配置。電極系統208通常也配置在靜電卡盤202的內部使得絕緣材料位于電極系統208與外部234之間，如圖3所示。
[0021]在各實施例中，加熱器206可包括各種用以加熱靜電卡盤202的已知加熱器設