移除基板与静电卡钳之间的电荷制造技术

本发明专利技术揭示一种静电卡钳，其在移除之前及期间，较有效地将累积电荷自基板移除。当前，起模顶杆及接地插针为用于在植入之后将电荷自基板移除的仅有机构。本发明专利技术描述一种卡钳，其具有接地的较多额外低电阻路径中之一者。此等额外导管允许累积的电荷在将所述基板自所述卡钳移除之前及期间被耗散。藉由提供自基板114的背侧表面的充分电荷汲取，可减少基板粘住卡钳的问题。此举导致基板破裂的相对减少。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及基板处置(substrate handling)，尤其涉及处置基板的设备及方法。
技术介绍
电子装置(electronic device)可由已经历各种制程的基板形成。此等制程中之一者可包含引入杂质(impurity)或掺杂剂(dopant)，以更改原始基板的电特性。举例而言，可将带电离子作为杂质或掺杂剂而引入至基板(诸如硅晶圆(silicon wafer))，以更改基板的电特性。将杂质引入至基板的制程中的一者可为离子植入制程(ion implantationprocess)。离子植入器(ion implanter)用于执行基板的离子植入或其他改质。图1绘示已知离子植入器的方块图。已知离子植入器可包括离子源(ionsource)102，其可由电源(power supply)101来施加偏压。所述系统可由控制器(controller)120控制。操作者经由用户界面系统(user interfacesystem)122而与控制器120通信。离子源102通常包含于被称为源外壳(source housing)(未图示)的真空室(vacuum chamber)中。离子植入器系统(ion implanter system)100亦可包括离子10所经过的一系列射束线(beam-line)组件。所述一系列射束线组件可包含(例如)提取电极(extraction electrode)104、90°磁体分析器(90°magnet analyzer)106、第一减速(D1)级108、70°磁体准直仪(70°magnet collimator)110以及第二减速(D2)级112。非常类似于操纵光束的一系列光学透镜(optical lens)，所述射束线组件可在使离子束10转向基板或晶圆114之前操纵离子束10且使其聚焦，所述基板或晶圆114安置于基板支撑件(substrate support)116上。在操作中，基板处置机器人(substrate handling robot)(未图示)将基板114安置于基板支撑件116上，基板支撑件116可藉由一设备(有时被称为“旋转板(roplat)”)(未图示)而在一个或多个维度上移动(例如平移、旋转及倾斜)。同时，离子在离子源102中产生，且由提取电极104提取。所提取的离子10在一种类似射束的状态下沿射束线组件行进，且被植入至基板114上。在植入离子已完成之后，基板处置机器人可将基板114自基板支撑件116及自离子植入器100移除。参看图2A及图2B，绘示说明在离子植入制程期间支撑基板114的工件支撑件(work-piece support)116的方块图。如图2A中所说明，工件支撑件116可包括密封环(sealing ring)202，以及与基板114接触的多个凸起(embossment)204。所述密封环可为环形环，其宽度约为0.25时，且高度为5微米。凸起204的直径可为约1密耳(mil)，且高度可为5微米。另外，工件支撑件116亦可包含至少一冷却区域(cooling region)206。在植入制程期间，可将冷却气体(cooling gas)提供至冷却区域206，防止基板114过热。工件支撑件116可具有气体通道(gas channel)及导管(conduit)，以允许此冷却气体流至冷却区域206。工件支撑件116可进一步包含多个起模顶杆(lift pin)208，其可移动以便在由箭头指示的方向上推动基板114使其离开工件支撑件116。起模顶杆208可缩回至工件支撑件116内，如图2B中所说明。工件亦将通常与多个接地插针(ground pin)205接触。工件支撑件116的形状可为圆柱形，使得其顶面为圆形，以便固持圆盘(disc)形基板。当然，其他形状是可能的。为了有效地将基板114固持在适当位置，大多数工件支撑件通常使用静电力(electrostatic force)。藉由在工件支撑件116的上侧上形成较强的静电力，支撑件可充当静电卡钳(electrostatic clamp)或卡盘(chuck)，基板114可在无任何机械紧固装置(mechanical fastening device)的情况下被固持于适当位置。此使污染减至最小，避免因机械卡紧而造成的晶圆损坏，且亦改良循环时间，因为基板在已被植入之后不需要被松开。此等卡钳通常使用两种类型的力中的一种来将基板固持于适当位置：库仑(coulombic)力或约翰逊-拉贝克(Johnson-Rahbeck)力。如图2A中所见，卡钳116传统上由若干层组成。第一层或顶部层210(其接触基板114)由电绝缘或半导电材料(诸如氧化铝)制成，因为其必须在不形成短路的情况下产生静电场。在一些实施例中，此层的厚度约为4密耳。对于使用库仑力的彼等实施例，通常使用结晶及非晶介电材料形成的顶部层210的电阻率通常大于1014Ω-cm。对于使用约翰逊-拉贝克力的彼等实施例，由半导电材料形成的顶部层的体电阻率(volume resistivity)通常在1010Ω-cm至1012Ω-cm的范围内。术语“非导电性”用于描述在此等范围中的任一者内且适合于形成任一类型的力的材料。库仑力可由交变电压(alternating voltage，AC)或由恒定电压(constant voltage，DC)源产生。在此层正下方为导电层212，其含有形成静电场的电极。使用导电材料(诸如银)来制作此导电层212。在此层中形成图案(极类似于印刷电路板中所进行者)，以形成所要的电极形状及大小。在此导电层212下方为第二绝缘层214，其用于使导电层212与下部部分220分离。下部部分220较佳是由具有较高导热性的金属或金属合金制成，以使工件支撑件116的总体温度维持于可接受范围内。在许多应用中，将铝用于此下部部分220。最初，起模顶杆208处于降低位置。基板处置机器人250接着将基板114移动至工件支撑件116上方的位置。起模顶杆208接着可被致动至升高位置(如图2A中所示)，且可自基板处置机器人250接收基板114。其后，基板处置机器人250移动而远离工件支撑件116，且起模顶杆208可后退至工件支撑件116中，使得工件支撑件116的密封环202及凸起204可与基板114接触，如图2B中所示。接地插针205亦通常与基板114接触。接着可在起模顶杆208处于此凹陷(recessed)位置的情况下执行植入制程。在植入制程之后，将一直由静电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.16 US 61/169,950;2010.04.14 US 12/759,9901.一种用于处置基板的卡钳，其包括：
顶部层，其由非导电材料制成，所述顶部层用以接触基板，
外部环形环，其环绕所述顶部层，以及
所述环形环与接地之间的连接。
2.根据权利要求1所述的卡钳，其中所述连接包括碳膜。
3.根据权利要求1所述的卡钳，其更包括安置于所述顶部层下面的
下部部分，其中所述下部部分包括金属且接地，且所述连接位于所述环
形环与所述下部部分之间。
4.根据权利要求1所述的卡钳，其更包括与所述连接串联的开关，
使得所述连接可因所述开关的致动而中断。
5.根据权利要求1所述的卡钳，其更包括位于所述顶部层下面的电
极，藉此使所述电极经组态以形成静电力以固持所述基板。
6.根据权利要求5所述的卡钳，其中所述连接在所述静电力正被形
成的期间中断。
7.根据权利要求1所述的卡钳，其更包括安置于所述顶部层上的导
管，其中所述导管的电阻率低于所述顶部层的电阻率。
8.根据权利要求7所述的卡钳，其中所述导管连接至所述环形环。
9.根据权利要求8所述的卡钳，其更包括串联于所述导管与所述环
形环之间的开关，使得所述导...

【专利技术属性】
技术研发人员：岱尔·K·史东，留德米拉·史东，可劳斯·派崔，大卫·苏若恩，朱利安·G·布雷克，
申请(专利权)人：瓦里安半导体设备公司，
类型：发明
国别省市：