疏水性静电吸盘制造技术

本公开内容涉及一种静电吸盘，包括：基座，所述基座具有介电第一表面，以在处理期间在其上支撑基板；和电极，所述电极设置在基座内、靠近介电第一表面，以在使用期间促进将基板静电耦合至介电第一表面，其中介电第一表面具有足够的疏水性，以在当与水接触时将基板静电地保持在介电第一表面上。还披露了在潮湿条件下制造和使用静电吸盘的方法。

Hydrophobic electrostatic sucker

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】疏水性静电吸盘
本公开内容的实施方式大体涉及用于将基板保持在疏水性表面上的静电吸盘(e-chuck)。
技术介绍
随着电子基板的临界尺寸在厚度上继续缩小，对能够充分地支撑和处理基板(诸如设置在洗涤中的基板)的半导体处理设备的需求增加。静电吸盘可为便携的或物理定位并固定在处理腔室内，以在处理期间将基板大致支撑并保持在固定位置。然而，专利技术人已经观察到在潮湿条件下(诸如洗涤条件)的基板通常解吸附(de-chuck)，因为水或其他导电液体可能破坏静电吸盘的夹持接合。在潮湿条件下解吸附是有问题的，因为有损坏基板而无法修复的风险，尤其是在超薄基板的情况下。因此，专利技术人提供了静电吸盘的改进实施方式。
技术实现思路
提供了静电吸盘的实施方式和使用的方法。在一些实施方式中，一种静电吸盘，包括：基座，所述基座具有介电第一表面，以在处理期间在其上支撑基板；和电极，所述电极设置在基座内、靠近介电第一表面，以在使用期间促进将基板静电耦合至介电第一表面，其中介电第一表面具有足够的疏水性，以在当与水接触时将基板静电地保持在介电第一表面上。在一些实施方式中，一种静电吸盘，包括：基座，所述基座具有介电第一表面，以在处理期间在其上支撑基板；和电极，所述电极设置在基座内、靠近介电第一表面，以在使用期间促进将基板静电耦合至介电第一表面，其中介电第一表面具有足够的疏水性，以在当与水接触时将基板静电地保持在介电第一表面上，其中介电第一表面包括超疏水性涂层，超疏水性涂层包括支链聚硅酸盐结构(branchedpolysilicatestructure)和疏水性配体，且其中介电第一表面在与水接触时具有至少140度、至少150度、至少160度或至少170度的接触角。在一些实施方式中，一种静电吸附基板的方法，包括以下步骤：将基板静电吸附到具有介电第一表面的基座，以在处理期间在所述基座上支撑基板；和将电极设置在基座内、靠近介电第一表面，以在使用期间促进将基板静电耦合至介电第一表面，其中介电第一表面具有足够的疏水性，以将基板静电地保持在基座上。静电吸盘如本文所披露的实施方式的任一者中所描述的。以下描述本公开内容的其他和进一步的实施方式。附图说明通过参照附图中描绘的本公开内容的说明性实施方式，可理解以上简要概述并在下面更详细讨论的本公开内容的实施方式。然而，附图仅显示了本公开内容的典型实施方式，且因此不应视为对范围的限制，因为本公开内容可允许其他同等有效的实施方式。图1是根据本公开内容的静电吸盘的示意性侧视图。图2是根据本公开内容的静电吸盘的一部分的截面侧视图。图3是根据本公开内容的不同于图1的便携式静电吸盘的示意性侧视图。为促进理解，在可能的情况下，使用相同的附图标记来表示各图中共有的相同元件。各图未按比例绘制，且为了清楚起见可简化。一个实施方式的元件和特征可有利地并入其他实施方式中而无需进一步叙述。具体实施方式本公开内容的实施方式提供了改进的基板支撑件，与传统的基板支撑设备相比，改进的基板支撑件减少或消除了由于在潮湿或洗涤条件下的不期望的解吸附而导致的基板损坏。本公开内容的实施方式可有利地避免或减少在洗涤处理期间的不期望的解吸附，这能够进一步限制或防止基板的翘曲和不均匀性。本公开内容的实施方式可通过在洗涤处理期间(诸如当与水接触时)将一个或多个基板或裸片(die)保持在疏水性表面或超疏水性表面上而用于减少或消除一个或多个超薄基板(如，在约10微米至200微米厚之间)和/或一个或多个裸片(如，裸片可具有诸如从1mm至10微米的全厚度)的不期望的解吸附。图1是静电吸盘100的示意性侧视图(图1绘有交叉阴影线以提供对比)，显示了具有介电第一表面120的基座110，以在处理期间在其上支撑工件或基板130。静电吸盘100可移动到处理腔室中的装载或卸载站中，并由基座支撑件(在图1中未示出)支撑。静电吸盘100被配置为静电保持基板130。为了图清楚起见，图1显示了在第一表面120上方的基板130，然而，在使用中，基板130设置在第一表面120上。在一些实施方式中，处理腔室外部的偏压电压可施加至静电吸盘100，以将基板130静电固定至静电吸盘100。在与本公开内容一致的一些实施方式中，不需要将连续功率施加到静电吸盘100，以便将基板130静电固定至静电吸盘100(如，可根据需要施加一次或间歇地施加偏压。)一旦基板130在装载站中静电固定至静电吸盘100，静电吸盘100就可移入和移出潮湿条件以便处理基板。在实施方式中，可包括具有固定DC电源(诸如固定电池、DC电源、充电站或类似者)的电源190。选择静电吸盘100的厚度以为设置在静电吸盘100上的基板130提供足够的刚性，例如，可在一个或多个处理腔室中处理基板130(诸如超薄基板)而不损坏超薄基板。在一些实施方式中，静电吸盘100可为便携式的和/或可被调整尺寸，使得静电吸盘100加上基板130(如，晶片或裸片)一起具有约0.7mm的厚度(亦即，与当前处理的典型晶片或裸片基板相同)且可以与典型的晶片或裸片处理相同的方式来操纵。在实施方式中，静电吸盘被配置为便携式的，使得静电吸盘可藉由基板处理设备而操纵和移动。在实施方式中，便携式静电吸盘适合于将基板从第一位置传送到第二位置。在实施方式中，静电吸盘的介电第一表面120可为大致矩形或正方形的，且可具有约100平方毫米(mm2)至约3平方米(m2)的支撑表面积。在一些实施方式中，静电吸盘100可用在水平处理腔室(在图1中未示出)中，使得静电吸盘100实质上平行于地面而支撑基板130。在其他实施方式中，静电吸盘100用在垂直处理腔室(在图1中未示出)中，使得静电吸盘100实质上垂直于地面而支撑基板130。由于静电吸盘100将基板130保持在其上，静电吸盘100可以任何方向保持或移动而不损坏基板130。在一些便携式静电吸盘的实施方式中，传送系统(如，机器人组件(roboticassembly)、辊(roller)等(在图1中未示出))可用于将静电吸盘100移入和移出各种处理腔室中的开口。尽管在此可使用诸如顶部和底部之类的方向术语以用于各种特征的描述，但是这些术语不将与本公开内容一致的实施方式限制于特定定向。仍然参照图1，静电吸盘100包括载体140，载体140可由包括例如玻璃、多晶硅、砷化镓、氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、硅(Si)、锗、硅锗、不锈钢、铝、陶瓷、具有低热膨胀系数的镍铁合金(诸如64FeNi，例如，)、或类似者的材料制成。这些材料坚固且易于机械加工，且可与现有的晶片处理工具一起使用。在实施方式中，藉由减薄或藉由钻孔或蚀刻通孔170来制备载体。在实施方式中，载体140可为具有任何所期望的形状或尺寸的标准硅晶片，诸如约300mm晶片。若载体材料是介电的，则用于静电吸盘100的电极150(如，吸附电极)可直接沉积在载体140上。在载体材料不是介电的实施方式中，介电层(在图1中未示出)可设置在载体140与电极150之间。在一些实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电吸盘，包括：/n基座，所述基座具有介电第一表面，以在处理期间在其上支撑基板；和/n电极，所述电极设置在所述基座内、靠近所述介电第一表面，以在使用期间促进将所述基板静电耦合至所述介电第一表面，其中所述介电第一表面具有足够的疏水性，以在当与水接触时将所述基板静电地保持在所述介电第一表面上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171012 US 15/782,6501.一种静电吸盘，包括：
基座，所述基座具有介电第一表面，以在处理期间在其上支撑基板；和
电极，所述电极设置在所述基座内、靠近所述介电第一表面，以在使用期间促进将所述基板静电耦合至所述介电第一表面，其中所述介电第一表面具有足够的疏水性，以在当与水接触时将所述基板静电地保持在所述介电第一表面上。


2.如权利要求1所述的静电吸盘，其中所述介电第一表面包括疏水性涂层或超疏水性涂层。


3.如权利要求2所述的静电吸盘，其中所述介电第一表面包括所述疏水性涂层，并且所述疏水性涂层包括硅烷、硅氧烷或其组合。


4.如权利要求2所述的静电吸盘，其中所述介电第一表面包括所述超疏水性涂层，并且所述超疏水性涂层包括支链聚硅酸盐结构和疏水性配体。


5.如权利要求1、2、3或4所述的静电吸盘，其中所述介电第一表面被抛光成具有约8微英寸或更低的表面粗糙度(Ra)的表面光洁度。


6.如权利要求1、2、3、4或5所述的静电吸盘，其中所述静电吸盘是便携式静电吸盘，配置成由基板处理设备操纵和移动。


7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的静电吸盘，其中当与水接触时，所述介电第一表面具有100至170度的接触角。


8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的静电吸盘，其中当与水接触时，所述介电第一表面具有至少100度、至少110度、至少12...

【专利技术属性】
技术研发人员：金·韦洛尔，小道格拉斯·A·布池贝尔格尔，尼兰詹·库玛尔，塞沙德里·拉马斯瓦米，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US