静电卡盘及其制造方法技术

本发明专利技术涉及用于制造静电卡盘的方法，该静电卡盘包括：金属材料的基部构件(330)；以及介电层(200)，该介电层(200)形成于基部构件(330)的上表面上，所述介电层(200)包括电极层(340)，DC功率被施加至该电极层(340)的内部。根据本发明专利技术，通过使用从等离子体喷涂方法和溶胶‑凝胶方法中选择的至少一种方法由陶瓷材料来形成介电层(200)，并且因此该介电层(200)可以具有低的孔隙度以增加寿命以及具有高的介电常数以增加至基板的粘附力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】静电卡盘及其制造方法
本公开涉及基板处理装置，并且更具体地涉及基板处理装置中的用于通过静电力来固定基板的静电卡盘以及制造静电卡盘的方法。
技术介绍
静电卡盘被用作在被配置为在其中执行基板处理(诸如刻蚀、CVD、溅射、离子注入、灰化或气相沉积)的工艺腔室中吸引和保持要被处理的基板(诸如半导体基板、LCD基板或OLED基板)的装置。如图1中所示，在专利文献1和专利文献2中所公开的传统静电卡盘的结构中，在其中保持有电极102的介电层103经由有机粘合剂101(诸如硅树脂)被接合和整合至金属盘100。作为将电极102嵌入介电层103的方法，一种方法被采用，其中电极(钨)被印刷在陶瓷生片(greensheet)的表面上，该陶瓷生片将通过烧制转变为介电层，并且烧制(热压)是在进一步将单独的陶瓷生片堆叠在该陶瓷生片上之后执行的。与此同时，在用于处理大面积基板的基板处理装置中使用静电卡盘的情况中，由于因面积的增大所引起的成本和技术问题，所以作为制造静电卡盘的另一种方法，可以使用如专利文献6中所公开的等离子体喷涂方法来形成介电层103和电极102。然而，当通过等离子体喷涂方法来形成介电层103和电极102时，存在由于空隙等的形成造成的耐电压特性差、寿命短、以及吸引力降低的问题。另外，在掩模与基板紧密接触的状态下执行基板处理的情况中，基板处理的精确度受掩模相对于基板的紧密接触状态的影响。特别地，当如在气相沉积方法中基板与载体的底表面紧密接触时，由于掩模的下垂，基板与掩模的粘附程度降低，这使得难以精确地处理基板。专利文献1：日本技术公开No.Hei4-133443专利文献2：日本专利特开No.Hei10-223742专利文献3：日本专利特开No.2003-152065专利文献4：日本专利特开No.2001-338970专利文献5：韩国专利No.10-0968019专利文献6：韩国专利No.10-0982649
技术实现思路
技术问题本公开的第一方面是：提供一种静电卡盘，其中，增加了基板与静电卡盘在基板的边缘处的粘附，以便防止杂质(诸如颗粒)进入到所述基板与所述静电卡盘之间，由此最小化工艺缺陷并且显著地增加对所述静电卡盘的维修周期，并且提供一种制造所述静电卡盘的方法。本公开的第二方面是：提供一种静电卡盘，其中，借助于通过溶胶-凝胶方法来形成所述静电卡盘的介电层，降低了所述介电层的孔隙度，由此延长了所述静电卡盘的寿命并改进了介电常数，由此改进了对基板的吸引力，并且提供一种制造所述静电卡盘的方法。本公开的第三方面是：提供一种静电卡盘，其中，在掩模与基板紧密接触的状态下执行基板处理时，通过所述静电卡盘的磁力来使所述掩模与所述基板紧密接触，由此改进了所述掩模和所述基板的粘附，从而使得工艺中的均匀性和所述掩模的边缘部分处的遮蔽效果可得到改进，并且提供一种制造所述静电卡盘的方法。技术方案根据本公开的一个方面，为了解决以上所述的问题，根据本公开的静电卡盘是基板处理装置的静电卡盘10，该基板处理装置在掩模M与被固定地吸引至静电卡盘10的基板S的顶表面紧密接触的状态下执行基板处理，并且其特征在于，静电卡盘10包括由金属制成的基部构件330、以及被设置在基部构件330的顶表面上并且在其中具有电极层340的介电层200，DC功率被施加至该电极层340，其中，将被配置为支撑基板S的边缘的底表面的边缘支撑部分310设置在介电层200的顶表面上。根据本公开的一个方面，根据本公开的静电卡盘是基板处理装置的静电卡盘10，该基板处理装置在掩模M与被固定地吸引至静电卡盘10的基板S的顶表面紧密接触的状态下执行基板处理，并且其特征在于，静电卡盘10包括由金属制成的基部构件330、以及被设置在基部构件330的顶表面上并且在其中具有电极层340的介电层200，DC功率被施加至该电极层340，其中，将被配置为支撑掩模M的底表面的边缘的边缘支撑部分形成在介电层200的顶表面上。根据实施例，静电卡盘10可以进一步被提供有磁体12，该磁体12通过磁力使得掩模M与基板S的顶表面紧密接触，以便进一步改进掩模M与基板S的粘附。根据实施例，掩模M可以包括具有以预设图案形成的至少一个开口33的掩模板31以及支撑该掩模板31的边缘的外框架32，并且磁体可以通过磁力使得外框架32与静电卡盘10的顶表面紧密接触。根据实施例，静电卡盘10可以进一步被提供有载体框架11，该载体框架11耦合至该静电卡盘10的边缘，以便形成在基板处理系统中传送基板S的载体，该基板处理系统在基板S被固定地吸引至该静电卡盘的状态下执行基板处理。根据实施例，可以通过等离子体喷涂方法和溶胶-凝胶方法中的至少一种方法由陶瓷材料来形成介电层200。特别地，希望通过溶胶-凝胶方法由陶瓷材料来形成介电层200，并且更希望通过等离子体喷涂方法和溶胶-凝胶方法的组合来形成介电层200。当通过溶胶-凝胶方法来形成介电层200时，可通过降低孔隙度和提高介电常数来改进耐电压特性并延长寿命，由此改进对基板S的吸引力。根据具体的实施例，介电层200可以包括通过等离子体喷涂方法形成在基部构件330的顶表面上的第一介电层210以及在将电极层340形成于第一介电层210上之后通过溶胶-凝胶方法形成的第二介电层220，并且可以在形成了第二介电层220之后通过等离子体喷涂方法来形成边缘支撑部分310。另外，可以在形成第二介电层220之后进一步通过等离子体喷涂方法在第二介电层220的顶表面上形成第三介电层。即，根据本公开的另一个方面，根据本公开的制造具有上述结构的静电卡盘的方法的特征在于，通过溶胶-凝胶方法由陶瓷材料来形成介电层200。具体地，可以通过等离子体喷涂方法和溶胶-凝胶方法中的至少一种方法由陶瓷材料来形成介电层200。特别地，可通过溶胶-凝胶方法由陶瓷材料来形成介电层200，并且希望通过等离子体喷涂方法和溶胶-凝胶方法的组合来形成介电层200。当通过溶胶-凝胶方法来形成介电层200时，可通过降低孔隙度和提高介电常数来改进耐电压特性并延长寿命，由此改进对基板S的吸引力。与此同时，所述陶瓷材料可以包括Al2O3、Y2O3、ZrO2、MgO、SiC、AlN、Si3N4以及SiO2中的任何一种。根据具体的实施例，根据本公开的制造静电卡盘的方法可以包括：通过等离子体喷涂方法在基部构件330的顶表面上形成第一介电层210的第一介电层形成步骤；在将电极层340形成在第一介电层210上之后通过溶胶-凝胶法来形成第二介电层220的第二介电层形成步骤；以及在形成第二介电层220之后通过等离子体喷涂方法来形成边缘支撑部分310的支撑部分形成步骤。通过等离子体喷涂方法在第二介电层220的顶表面上形成第三介电层230的第三介电层形成步骤可以被包括在第二介电层220形成步骤与支撑部分形成步骤之间。有益效果根据本公开的一个方面，增加了基板与静电卡盘在基板的边缘处的粘附，以便防止诸如颗粒之类的杂质进入到基板与静电卡盘之间，由此最小化工艺缺陷并且显著地增加(约10倍或更多)对静电卡盘的维修周期。具体地，将支撑基板的边缘的边缘支撑部分形成为比内部突起的高度高，由此确保基板的边缘中的紧密接触状态，从而使得能够防止杂质(诸如颗粒)流入基板与静电卡盘之间的缝隙中。另外，被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基板处理装置的静电卡盘(10)，所述基板处理装置在掩模(M)与被固定地吸引至所述静电卡盘(10)的基板(S)的顶表面紧密接触的状态下执行基板处理，所述静电卡盘(10)包括：基部构件(330)，所述基部构件(330)由金属制成；以及介电层(200)，所述介电层(200)被设置在所述基部构件(330)的顶表面上，并且在所述介电层(200)中具有电极层(340)，DC功率被施加至所述电极层(340)，其中，在所述介电层(200)的顶表面上设置被配置为支撑所述基板(S)的边缘的底表面的边缘支撑部分(310)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基板处理装置的静电卡盘(10)，所述基板处理装置在掩模(M)与被固定地吸引至所述静电卡盘(10)的基板(S)的顶表面紧密接触的状态下执行基板处理，所述静电卡盘(10)包括：基部构件(330)，所述基部构件(330)由金属制成；以及介电层(200)，所述介电层(200)被设置在所述基部构件(330)的顶表面上，并且在所述介电层(200)中具有电极层(340)，DC功率被施加至所述电极层(340)，其中，在所述介电层(200)的顶表面上设置被配置为支撑所述基板(S)的边缘的底表面的边缘支撑部分(310)。2.如权利要求1所述的静电卡盘(10)，其特征在于，进一步包括磁体(12)，所述磁体(12)配置为通过磁力使得所述掩模(M)与所述基板(S)的顶表面紧密接触。3.如权利要求1所述的静电卡盘(10)，其特征在于，所述掩模(M)包括掩模板(31)和外框架(32)，所述掩模板(31)具有以预设图案形成的至少一个开口(33)，所述外框架(32)被配置为支撑所述掩模板(31)的边缘，以及所述磁体通过磁力使得所述外框架(32)与所述基板(S)的顶表面紧密接触。4.如权利要求1所述的静电卡盘(10)，其特征在于，载体框架(11)附加地耦合至所述静电卡盘的边缘，以便形成在基板处理系统中传送所述基板(S)的载体，所述基板处理系统在所述基板(S)被固定地吸引至所述静电卡盘的状态下执行基板处理。5.如权利要求1至4中的任一项所述的静电卡盘(10)，其特征在于，所述介电层(200)通过等离子体喷涂方法和溶胶-凝胶方法中的至少一种方法由陶瓷材料来形成。6.如权利要求1至4中的任一项所述的静电卡盘(10)，其特征在于，所述介电层(200)包括：第一介电层(210)，所述第一介电层(210)通过等离子体喷涂方法形成在所述基部构件(330)的顶表面上；以及第二介电层(220)，所述第二介电层(220)在将所述电极层(340)形成在所述第一介电层(210)上之后通过溶胶-凝胶方法形成，以及在形成所述第二介电层(220)之后通过等离子体喷涂方法形成所述边缘支...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹生贤，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US