静电卡盘及其制造方法技术

本发明专利技术包括：基部构件(330)，所述基部构件(330)由金属材料制成；以及介电层(200)，所述介电层(200)形成在所述基部构件(330)的上表面上并且具有电极层(340)，所述电极层(340)形成在所述介电层(200)中，将DC功率施加至所述电极层(340)，其中用于支撑基板(S)的边缘的下表面的坝部(310)形成在所述介电层(200)的上表面上，由此降低所述介电层的孔隙度并增加寿命，并且使得能够通过增加介电常数改进基板的粘附。

Electrostatic chuck and its manufacturing method

The invention includes: a base member (330), which is made of metal material, and a dielectric layer (200), which is formed on the upper surface of the base member (330) and has an electrode layer (340), which is formed in the dielectric layer (200) and applied DC power to the lower surface of the electrode layer (340), which is used to support the edge of the substrate (S). The dam portion (310) of the surface is formed on the upper surface of the dielectric layer (200), thereby reducing the porosity of the dielectric layer and increasing its life, and enabling the adhesion of the substrate to be improved by increasing the dielectric constant.

【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使用静电力来固定基板的静电卡盘以及制造所述静电卡盘的方法。
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法来形成介电层103和电极102。然而，当通过等离子体喷涂法来形成介电层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与基板之间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，借助于通过溶胶-凝胶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，使得可增加所述静电卡盘的寿命并改进了介电常数，使得可改进对基板的吸引力，并且提供一种制造所述静电卡盘的方法。本公开的第二方面是：提供一种静电卡盘，其中，借助于通过溶胶-凝胶法形成静电吸盘的介电层并随后通过等离子喷涂法形成在通过溶胶-凝胶法形成的介电层的顶表面的边缘区域处向上突出的多个突起310和240(其对应于基板的边缘的底表面)，增强了突起310和240(所述突起310和240与基板的底表面反复地接触)的机械刚性，使得可以最大化静电卡盘的寿命，并提供一种制造静电卡盘的方法。技术方案根据本方面的一个方面，为了解决上述问题，根据本公开的制造静电卡盘的方法是一种制造静电卡盘的方法，所述静电卡盘包括：基部构件330，所述基部构件330由金属制成；和电介质层200，所述电介质层200形成在基部构件330的顶表面上并且具有形成在其中的电极层340，将DC功率施加到所述电极层340。所述方法包括：通过溶胶-凝胶法由陶瓷材料形成介电层200的至少一部分的介电层形成步骤；以及在所述介电层形成步骤中形成的介电层200的顶表面的边缘区域E处通过等离子喷涂法形成多个突起310和240的突起形成步骤，所述边缘区域E对应于基板S的边缘的底表面。所述陶瓷材料可以具有Al2O3、Y2O3、ZrO2、MgO、SiC、AlN、Si3N4以及SiO2中的任何一种。突起310和240可包括：至少一个坝部310，所述至少一个坝部310在介电层200的顶表面中沿基板S的边缘被设置；以及多个垂直凸起，所述多个垂直凸起小于坝部310的顶表面并且与基板S的底表面形成平面接触或点接触。多个垂直凸起相对于坝部310而朝向介电层200的中心位于内侧。坝部310的高度可以小于多个垂直凸起240的高度。当坝部310的高度小于多个垂直凸起240的高度时，使基板S相对于垂直突起240向下弯曲。由此，可防止诸如颗粒之类的杂质流进基板S的底表面。为了根据气体的排放的程度检测坝部310与基板S的底表面之间的平面接触的状态，坝部310可被提供有气体排放通道312，气体通过所述气体排放通道312从顶表面排放，所述顶表面与基板S的底表面平面接触。介电层形成步骤可以包括：通过等离子喷涂法在基部构件330的顶表面上形成第一介电层210的第一介电层形成步骤，以及在第一介电层210上形成电极层340之后通过溶胶-凝胶法形成第二介电层220的第二介电层形成步骤。所述第二介电层形成步骤可以包括：在排除第一介电层210的边缘区域E之外的第一介电层210的中心区域C中形成第二介电层220。介电层形成步骤可以包括：通过等离子体喷涂在第一介电层210的顶表面上的边缘区域E处形成第四介电层260。根据本公开的另一个方面，通过如上所述的制造静电卡盘的方法来制造根据本公开的静电卡盘。根据本公开的另一个方面，静电卡盘包括：基部构件330，所述基部构件330由金属制成；介电层200，所述介电层200形成在所述基部构件330的顶表面上并且具有形成在其中的电极层340，所述电极层被施加有DC功率，并且所述介电层的至少一部分通过溶胶-凝胶法由陶瓷材料形成；以及多个突起310和340，所述多个突起310和340通过等离子体喷涂法被形成为在介电层200的顶表面的边缘区域E处向上突出，所述边缘区域E对应于基板S的边缘的底表面。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中心区域和边缘区域中的粘附，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的间隙。由此，可最小化失败并且可显著地增加(约10倍或更多)静电卡盘的维护周期。具体地，用于支撑基板的边缘的突起被形成以确保基板的边缘处的紧密接触状态。由此，可防止诸如颗粒之类的杂质进入基板与静电卡盘之间的间隙。根据本公开的另一个方面，借助于通过溶胶-凝胶法来形成静电卡盘的介电层，可降低介电层的孔隙度以便增加寿命并且提高介电常数以便改进对于基板的吸引力。更优选地，借助于将通过等离子体喷涂法形成的层与通过溶胶-凝胶法在介电层上形成的层相组合，可通过溶胶-凝胶法来形成具有高孔隙度的层，并且可通过等离子体喷涂法来增加机械刚性并降低介电层的孔隙度，由此保证了机械强度，同时增加了其寿命。具体地，通过等离子体喷涂来形成被设置在介电层的边缘处的多个突起，所述介电层通过溶胶-凝胶法形成。由此，可改进中心区域中的吸引力，同时保证被形成在边缘处的突起的机械刚性，从而增加寿命。根据本公开的另一个方面，在掩模与基板紧密接触的状态下执行基板处理的情况下，通过静电卡盘的磁力来使掩模与基板形成紧密接触。由此，可改进对掩模和基板的粘附，使得可改进工艺的均匀性和掩模的边缘处的遮蔽效果。具体地，当掩模不与基板紧密接触时，由于在已穿过掩模中的开口的沉积材料的形成中发生的误差而降低沉积的精确度。然而，本公开能够保持掩模与基板之间的良好的粘附状态。根据本公开的另一个方面，在形成于边缘上的突起中的气流路径被形成，通过所述气流路径将气体以朝向基板的方向排放。由此，可基于气体从接触表面的泄漏量来检测与基板或掩模的接触状态。附图说明图1是示出根据现有技术的静电卡盘的截面图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造静电卡盘的方法，所述静电卡盘包括：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)形成于所述基部构件(330)的顶表面上，并且所述介电层(200)具有电极层(340)，所述电极层(340)形成在所述介电层(200)中，DC功率被施加至所述电极层(340)，所述方法包括：介电层形成步骤，所述介电层形成步骤为：通过溶胶‑凝胶法由陶瓷材料来形成所述介电层(200)的至少一部分；以及突起形成步骤，所述突起形成步骤为：通过所述等离子体喷涂法在所述介电层(200)的顶表面的边缘区域E处形成多个突起(310、240)，所述边缘区域E对应于基板(S)的边缘的底表面，所述介电层(200)在所述介电层形成步骤中形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.08 KR 10-2016-01157801.一种制造静电卡盘的方法，所述静电卡盘包括：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)形成于所述基部构件(330)的顶表面上，并且所述介电层(200)具有电极层(340)，所述电极层(340)形成在所述介电层(200)中，DC功率被施加至所述电极层(340)，所述方法包括：介电层形成步骤，所述介电层形成步骤为：通过溶胶-凝胶法由陶瓷材料来形成所述介电层(200)的至少一部分；以及突起形成步骤，所述突起形成步骤为：通过所述等离子体喷涂法在所述介电层(200)的顶表面的边缘区域E处形成多个突起(310、240)，所述边缘区域E对应于基板(S)的边缘的底表面，所述介电层(200)在所述介电层形成步骤中形成。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陶瓷材料具有Al2O3、Y2O3、ZrO2、MgO、SiC、A1N、Si3N4以及SiO2中的任何一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述突起(310、240)包括：至少一个坝部(310)，所述至少一个坝部(310)沿所述介电层(200)的顶表面中的所述基板(S)的边缘被设置；以及多个垂直凸起(240)，所述多个垂直凸起(240)小于所述坝部(310)的顶表面并且与所述基板(S)的底表面形成平面接触或点接触，所述多个垂直凸起相对于所述坝部(310)而朝向所述介电层(200)的中心位于内侧。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述坝部(310)的高度小于所述多个垂直凸起的高度。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，为了检测取决于气体排放程度的在所述坝部(310)与所述基板(...

【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