專(zhuān)利名稱(chēng)：具有多區(qū)域控制的靜電卡盤(pán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地來(lái)說(shuō)涉及靜電卡盤(pán)。
背景技術(shù)：
在制造半導(dǎo)體器件中，經(jīng)常使用靜電卡盤(pán)(ESC)以在其處理過(guò)程中支撐諸如硅晶圓的工件。在一些系統(tǒng)構(gòu)架中，機(jī)器人被配置成將工件傳送到靜電卡盤(pán)并傳送來(lái)自靜電卡盤(pán)的工件，以在各個(gè)處理裝置之間傳送工件。通常，通過(guò)將電壓施加給位于介電層下方的一個(gè)或多個(gè)電極由工件和ESC的介電層之間產(chǎn)生的靜電吸引力將工件吸附到靜電卡盤(pán)的表面。然而，當(dāng)工件由于其先前處理而彎曲時(shí)，傳統(tǒng)的靜電卡盤(pán)通常很難將工件適當(dāng)?shù)匚街领o電卡盤(pán)的表面以及將工件夾持在靜電卡盤(pán)的表面上。

發(fā)明內(nèi)容
下面進(jìn)行了簡(jiǎn)單概括以提供對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的基本理解。該概要不是對(duì)本發(fā)明的完整描述，并且既不是為了確定本發(fā)明的主要或關(guān)鍵元件，也不是為了界定其范圍。相反，本概要的主要目的是以簡(jiǎn)單的形式提供本發(fā)明的一些理念作為后面更加詳細(xì)描述的序言。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及具有多個(gè)區(qū)域的靜電卡盤(pán)，其中，與工件相關(guān)的吸引力基于多個(gè)區(qū)域內(nèi)的介電材料而變化。下面的描述和附圖詳細(xì)闡述了本發(fā)明的特定示例性方面和實(shí)施例。本發(fā)明的特定示例性方面和實(shí)施例僅指出利用本發(fā)明的原理的各種方式中的幾種。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種靜電卡盤(pán)，包括:夾緊面，包括介電層，其中，所述介電層包括域和在所述域中限定的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，其中，所述域包括第一介電材料，而所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域包括第二介電材料，其中，所述第一介電材料和所述第二介電材料中的每一種都具有與其相關(guān)的不同介電常數(shù)；以及一個(gè)或多個(gè)電極，與所述介電層相關(guān)，其中，提供給所述一個(gè)或多個(gè)電極的電壓被配置成感生靜電吸引力，所述靜電吸引力與所述域和所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)相關(guān)，并且所述靜電吸引力基于所述域和所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)的介電材料而變化。在該靜電卡盤(pán)中，所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的靜電吸引力大于所述域中的靜電吸引力。在該靜電卡盤(pán)中，所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域包括:中心區(qū)域，與所述夾緊面的中心相關(guān)；和外圍區(qū)域，與所述夾緊面的外圍相關(guān)。在該靜電卡盤(pán)中，所述中心區(qū)域包括通常被所述域圍繞的所述第二介電材料的環(huán)。在該靜電卡盤(pán)中，所述外圍區(qū)域包括通常被所述域圍繞的所述第二介電材料的環(huán)。
在該靜電卡盤(pán)中，所述中心區(qū)域包括所述第二介電材料的中心圓盤(pán)。在該靜電卡盤(pán)中，所述中心區(qū)域和所述外圍區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)包括所述第二介電材料的多個(gè)島狀物。在該靜電卡盤(pán)中，所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域包括與所述夾緊面的中心相關(guān)的中心區(qū)域，其中，所述中心區(qū)域中的靜電吸引力大于所述域中的靜電吸引力。在該靜電卡盤(pán)中，所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域包括與所述夾緊面的外圍相關(guān)的外圍區(qū)域，其中，所述外圍區(qū)域中的靜電吸引力大于所述域中的靜電吸引力。在該靜電卡盤(pán)中，所述一個(gè)或多個(gè)電極被設(shè)置在所述介電層下方。在該靜電卡盤(pán)中，所述一個(gè)或多個(gè)電極被設(shè)置在所述介電層內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于夾緊彎曲工件的靜電夾緊系統(tǒng)，所述靜電夾緊系統(tǒng)包括:靜電卡盤(pán)，包括:夾緊面，包括介電層，其中，所述介電層包括域和在所述域中限定的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，其中，所述域包括第一介電材料，而所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域包括第二介電材料，其中，所述第一介電材料和所述第二介電材料中的每一個(gè)都具有與其相關(guān)的不同介電常數(shù)；以及一個(gè)或多個(gè)電極，與所述介電層相關(guān)；電源，可操作地連接至所述一個(gè)或多個(gè)電極；以及控制器，所述控制器被配置成控制通過(guò)電源提供給所述一個(gè)或多個(gè)電極的夾緊電壓，其中，感生與所述靜電卡盤(pán)的所述介電層的所述域和所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)相關(guān)的靜電吸引力，其中，所述靜電吸引力基于所述域和所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)的介電材料而變化，其中，所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的靜電吸引力大于所述域中的靜電吸引力，其中，所述彎曲工件的彎曲區(qū)域被吸附至所述靜電卡盤(pán)的夾緊面并且橫跨所述彎曲工件的表面，所述彎曲工件被夾到所述夾緊面。在該靜電夾緊系統(tǒng)中，由所述電源提供的單個(gè)夾緊電壓向所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的彎曲工件提供的靜電吸引力比向所述域中的彎曲工件提供的靜電吸引力大。在該靜電夾緊系統(tǒng)中，所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域包括與所述夾緊面的中心相關(guān)的中心區(qū)域和與所述夾緊面的外圍相關(guān)的外圍區(qū)域。在該靜電夾緊系統(tǒng)中，所述中心區(qū)域包括通常被所述域圍繞的所述第二介電材料的環(huán)和圓盤(pán)中的一種。在該靜電夾緊系統(tǒng)中，，所述外圍區(qū)域包括通常被所述域圍繞的所述第二介電材料的環(huán)。在該靜電 夾緊系統(tǒng)中，所述中心區(qū)域和所述外圍區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)包括所述第二介電材料的多個(gè)島狀物。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性方面的靜電卡盤(pán)的橫截面圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性方面的靜電卡盤(pán)的平面圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)示例性方面的另一個(gè)示例性靜電卡盤(pán)的平面圖。圖4A和圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面的在靜電卡盤(pán)上方的示例性彎曲工件的相應(yīng)的橫截面圖。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性方面的靜電夾緊系統(tǒng)(electrostaticclamping system)的不圖。
具體實(shí)施例方式本文接合附圖進(jìn)行描述，在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和全部附圖中，相同的標(biāo)號(hào)通常用于指定相同的元件。并且其中，各個(gè)結(jié)構(gòu)不必按比例繪制。在以下描述中，為了說(shuō)明的目的，闡述了大量的具體細(xì)節(jié)以幫助理解。然而，顯然，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)較低程度的這些具體細(xì)節(jié)來(lái)實(shí)施本文所描述的一個(gè)或多個(gè)方面。在其它情況下，以結(jié)構(gòu)圖的形式示出了公知的結(jié)構(gòu)和裝置以幫助理解?，F(xiàn)在參考附圖，圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)方面，其中，提供了用于夾緊工件102的靜電卡盤(pán)100。根據(jù)一個(gè)實(shí)例，工件102橫跨其表面104彎曲，其中，彎曲是先前加工工件的結(jié)果。例如，在工件的頂面106上形成的材料薄層(沒(méi)有示出)通常使工件102以凹進(jìn)或凸出的方式彎曲。例如，圖1的靜電卡盤(pán)100包括夾緊面(clamping surface) 108，被配置成與工件102的表面104接觸。雖然在圖1中并不明顯，但是工件102的表面104和夾緊面108之間的距離110由于上述彎曲所導(dǎo)致的橫跨工件而變化。如此后進(jìn)一步討論的并且將在以后的附圖中更顯著地示出的，不管距離110的初始變化怎樣，該靜電卡盤(pán)100通常被配置成將工件102夾到夾緊面108上。根據(jù)一個(gè)實(shí)例，靜電卡盤(pán)100包括介電層112，其中，介電層進(jìn)一步包括域114和限定在其中的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域116。例如，域114由第一介電材料118組成，并且一個(gè)或多個(gè)區(qū)域116由第二介電材料120組成，其中，第一介電材料和第二介電材料中的每一種都具有與其相關(guān)的不同的介電常數(shù)。一個(gè)或多個(gè)電極122與介電層112進(jìn)一步相關(guān)，諸如設(shè)置在介電層內(nèi)或介電層下方，其中，提供給一個(gè)或多個(gè)電極的電壓被配置成產(chǎn)生與每一個(gè)域114和一個(gè)或多個(gè)區(qū)域116相關(guān)的靜電吸引力。 因此，工件102和靜電卡盤(pán)100的夾緊面108之間的靜電吸引力基于每一個(gè)對(duì)應(yīng)域114的介電材料118以及一個(gè)或多個(gè)區(qū)域116的介電材料120的成分而變化。根據(jù)一個(gè)實(shí)例，一個(gè)或多個(gè)區(qū)域116中的靜電吸引力大于域114中的靜電吸引力。圖2示出了示例性靜電卡盤(pán)100的平面圖，其中，一個(gè)或多個(gè)區(qū)域116包括與夾緊面的中心126相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)中心區(qū)域124和與夾緊面的外圍130相關(guān)的外圍區(qū)域128。例如，中心區(qū)域124包括一個(gè)或多個(gè)環(huán)132和通常被域114圍繞的第二介電材料120的圓盤(pán)(沒(méi)有示出)。可選地，如圖3所示，中心區(qū)域124和外圍區(qū)域128中的一個(gè)或多個(gè)包括多個(gè)島狀物(island) 133或第二介電材料120的其他圖案(沒(méi)有示出)。應(yīng)該理解，中心區(qū)域124和外圍區(qū)域128預(yù)期第二介電材料120的任何圖案。因此，一旦將相同的夾緊電壓施加給一個(gè)或多個(gè)電極122，中心區(qū)域124和外圍區(qū)域128中的靜電吸引力就大于域114中的靜電吸引力。例如，如圖4A所示，通過(guò)使中心區(qū)域124中的夾緊力(如箭頭136所示)大于剩余域114中的夾緊力，凸起彎曲的工件134被吸附至夾緊面108，因此，將整個(gè)凸起彎曲的工件吸附至夾緊面。同樣地，如圖4B所示，通過(guò)外圍區(qū)域128中的夾緊力(如箭頭140所示)大于剩余域114中的夾緊力，將凹進(jìn)彎曲的工件138吸附至夾緊面108，因此，將整個(gè)凹進(jìn)彎曲的工件吸附至夾緊面。根據(jù)另一個(gè)實(shí)例，在圖5中示出了靜電夾緊系統(tǒng)200，其中，靜電夾緊系統(tǒng)被配置成夾緊彎曲工件，例如，圖3A和圖3B中的凸起彎曲的工件134和/或凹進(jìn)彎曲的工件138。例如，靜電夾緊系統(tǒng)200可以包括圖1、圖2、圖3、圖4A、以及圖4B中的靜電卡盤(pán)100，或橫跨表面具有變化的介電特性的任何其他靜電卡盤(pán)。例如，圖5的系統(tǒng)200進(jìn)一步包括電源202，其中，例如，電源可操作地連接到圖1的靜電卡盤(pán)100的一個(gè)或多個(gè)電極122。如圖5所示，控制器204進(jìn)一步被配置成通過(guò)控制電源202來(lái)控制提供給一個(gè)或多個(gè)電極122的夾緊電壓206,其中，產(chǎn)生與上述靜電卡盤(pán)100的介電層112的每一個(gè)域114和一個(gè)或多個(gè)區(qū)域116相關(guān)的靜電吸引力。因此，靜電吸引力基于每個(gè)域114和一個(gè)或多個(gè)區(qū)域116的介電材料而變化，其中，在一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的靜電吸引力大于在域中的靜電吸引力。因此，彎曲工件(例如，圖4A和圖4B的134和138)的彎曲區(qū)域被吸附至靜電卡盤(pán)100的夾緊面108，并且因此，橫跨彎曲工件的表面104被夾到夾緊面。例如，電源202提供單個(gè)夾緊電壓，單個(gè)夾緊電壓提供給一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的彎曲工件的靜電吸引力大于提供給域中的彎曲工件的靜電吸引力。因此，本發(fā)明提供了一種靜電卡盤(pán)，包括具有介電層的夾緊面，其中，介電層進(jìn)一步包括域和其中限定的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域。域由第一介電材料組成，并且一個(gè)或多個(gè)區(qū)域由第二介電層組成，其中，第一介電材料和第二介電材料中的每一種都具有與其相關(guān)的不同的介電常數(shù)。一個(gè)或多個(gè)電極與介電層相關(guān)，例如，被設(shè)置在介電層下方或內(nèi)部，其中，提供給一個(gè)或多個(gè)電極的電壓被配置成產(chǎn)生與每一個(gè)域和一個(gè)或多個(gè)區(qū)域相關(guān)的靜電吸引力。因此，靜電吸引力基于每一個(gè)域和一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的介電材料橫穿靜電卡盤(pán)的表面而變化。因此，在一個(gè)實(shí)例中，一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的靜電吸引力大于域中的靜電吸引力。例如，一個(gè)或多個(gè)區(qū)域包括·:與夾緊面的中心相關(guān)的中心區(qū)域和與夾緊面的外圍相關(guān)的外圍區(qū)域。例如，中心區(qū)域包括通常通過(guò)域圍繞的第二介電材料的環(huán)。在另一個(gè)實(shí)例中，外圍區(qū)域包括通常通過(guò)域圍繞的第二介電材料的環(huán)。在一個(gè)可選實(shí)例中，中心區(qū)域包括第二介電材料的中心圓盤(pán)。在另一個(gè)可選實(shí)例中，中心區(qū)域和外圍區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)包括多個(gè)第二介電材料的島狀物。例如，因此中心區(qū)域和外圍區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)的靜電吸引力大于域中的靜電吸引力，其中，有效地向彎曲工件提供不同的夾緊力并且通常橫穿工件的表面將工件夾到靜電卡盤(pán)的夾緊面。此外，還提供了夾緊彎曲工件的靜電夾緊系統(tǒng)，其中，將電源可操作地連接到靜電卡盤(pán)的一個(gè)或多個(gè)電極?？刂破鬟M(jìn)一步被配置成通過(guò)控制電源來(lái)控制提供給一個(gè)或多個(gè)電極的夾緊電壓，其中，產(chǎn)生與靜電卡盤(pán)的介電層的每一個(gè)域和一個(gè)或多個(gè)區(qū)域相關(guān)的靜電吸引力。靜電吸引力基于每一個(gè)域和一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的介電材料而變化，其中，一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的靜電吸引力大于域中的靜電吸引力。因此，彎曲工件的彎曲區(qū)域以不同力被吸附至介電層的夾緊面，其中，橫跨彎曲工件的表面將彎曲工件夾到夾緊面。在一個(gè)實(shí)例中，電源向一個(gè)或多個(gè)電極提供單個(gè)夾緊電壓，其中，提供給一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的彎曲工件的靜電吸引力大于提供給域中的彎曲工件的靜電吸引力。應(yīng)該理解，盡管在討論本發(fā)明的方法的多個(gè)方面期間，在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中參考示例性結(jié)構(gòu)，但是不是通過(guò)所提出的相應(yīng)結(jié)構(gòu)來(lái)限定這些方法。相反，這些方法(結(jié)構(gòu))被視為彼此獨(dú)立，并且能夠獨(dú)立存在并且可以實(shí)施這些方法而無(wú)需考慮圖中描述的特定方面中的任一方面。此外，本文所描述的層可以以任何方式形成，諸如，旋涂、濺射、生長(zhǎng)、和/或沉積技術(shù)等。
此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員基于閱讀和理解說(shuō)明書(shū)和附圖可以進(jìn)行等效替換和/或更改。本發(fā)明包括所有這樣的更改和替換并且本發(fā)明通常不僅現(xiàn)于此。此外，雖然相對(duì)于幾個(gè)實(shí)施例中的僅一個(gè)實(shí)施例公開(kāi)了特定特征或方面，但是這種特征或方面可以與期望的其它實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)其它特征和/或方面相接合。而且，就本文中使用的術(shù)語(yǔ)“包含”、“具有”、“有”、“擁有”和/或其變體來(lái)說(shuō)，這些術(shù)語(yǔ)具有包含的意思(類(lèi)似于“包含”)。此夕卜，術(shù)語(yǔ)“示例性”僅僅是實(shí)例，而不是最佳實(shí)施例。此外，應(yīng)該理解，為了簡(jiǎn)單和容易理解的目的，相對(duì)于彼此以特定的尺寸和/或定向示出了本發(fā) 明所描述的特征、層、和/或元件，并且實(shí)際的尺寸和/或方向可能與本文中所示的尺寸和/或定向完全不同。
權(quán)利要求
1.一種靜電卡盤(pán)，包括: 夾緊面，包括介電層，其中，所述介電層包括域和在所述域中限定的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，其中，所述域包括第一介電材料，而所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域包括第二介電材料，其中，所述第一介電材料和所述第二介電材料中的每一種都具有與其相關(guān)的不同介電常數(shù)；以及 一個(gè)或多個(gè)電極，與所述介電層相關(guān)，其中，提供給所述一個(gè)或多個(gè)電極的電壓被配置成感生靜電吸引力，所述靜電吸引力與所述域和所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)相關(guān)，并且所述靜電吸引力基于所述域和所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)的介電材料而變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤(pán)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的靜電吸引力大于所述域中的靜電吸引力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤(pán)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域包括:中心區(qū)域，與所述夾緊面的中心相關(guān)；和外圍區(qū)域，與所述夾緊面的外圍相關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電卡盤(pán)，其中，所述中心區(qū)域包括通常被所述域圍繞的所述第二介電材料的環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電卡盤(pán)，其中，所述外圍區(qū)域包括通常被所述域圍繞的所述第二介電材料的環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電卡盤(pán)，其中，所述中心區(qū)域包括所述第二介電材料的中心圓盤(pán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤(pán)，其中，所述中心區(qū)域和所述外圍區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)包括所述第二介電材料的多個(gè)島狀物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤(pán)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域包括與所述夾緊面的中心相關(guān)的中心區(qū)域，其中，所述中心區(qū)域中的靜電吸引力大于所述域中的靜電吸引力。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤(pán)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域包括與所述夾緊面的外圍相關(guān)的外圍區(qū)域，其中，所述外圍區(qū)域中的靜電吸引力大于所述域中的靜電吸引力。
10.一種用于夾緊彎曲工件的靜電夾緊系統(tǒng)，所述靜電夾緊系統(tǒng)包括: 靜電卡盤(pán)，包括: 夾緊面，包括介電層，其中，所述介電層包括域和在所述域中限 定的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，其中，所述域包括第一介電材料，而所述一個(gè) 或多個(gè)區(qū)域包括第二介電材料，其中，所述第一介電材料和所述第二 介電材料中的每一個(gè)都具有與其相關(guān)的不同介電常數(shù)；以及 一個(gè)或多個(gè)電極，與所述介電層相關(guān)； 電源，可操作地連接至所述一個(gè)或多個(gè)電極；以及 控制器，所述控制器被配置成控制通過(guò)電源提供給所述一個(gè)或多個(gè)電極的夾緊電壓，其中，感生與所述靜電卡盤(pán)的所述介電層的所述域和所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)相關(guān)的靜電吸引力，其中，所述靜電吸引力基于所述域和所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)的介電材料而變化，其中，所述一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的靜電吸引力大于所述域中的靜電吸引力，其中，所述彎曲工件的彎曲區(qū)域被吸附至所述靜電卡盤(pán)的夾緊面并且橫跨所述彎曲工件的表面，所述彎曲工件被夾到所述夾緊面。
全文摘要
一種用于夾緊彎曲工件的靜電卡盤(pán)，具有包括介電層的夾緊面。介電層具有由不同介電材料形成的域和一個(gè)或多個(gè)區(qū)域。將一個(gè)或多個(gè)電極連接至電源，并且控制器控制通過(guò)電源提供給一個(gè)或多個(gè)電極的夾緊電壓。感生與靜電卡盤(pán)的介電層的每一個(gè)域和一個(gè)或多個(gè)區(qū)域相關(guān)的靜電吸引力，其中，靜電吸引力基于每一個(gè)域和一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的介電材料而變化。一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的靜電吸引力大于域中的靜電吸引力，其中，將工件的彎曲區(qū)域吸附至夾緊面并且橫跨彎曲工件的表面將彎曲工件夾到夾緊面。本發(fā)明還提供了具有多區(qū)域控制的靜電卡盤(pán)。
文檔編號(hào)H01L21/683GK103247563SQ20121020595
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月2日
發(fā)明者陳嘉和, 連明惠, 吳淑芬, 李志聰, 周友華 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司