高压加热和极化的静电基板托架制造技术

本发明专利技术涉及一种支架，包括：导电极化台(10)，被连接至高压电源(12)并且靠在电绝缘的基座(40)上；柱形的电绝缘基板托架(20)，基板托架的上表面具有被设置用于容纳基板(50)的抵靠平面；支脚(15)，靠在所述极化台(10)上，用于支承所述基板托架(20)的下表面；至少一个导电连接件(201，202，203，31，30)，用于连接所述抵靠平面到所述极化台(10)。支架的特征在于所述基板托架(20)包括发热电阻(26)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种高压加热和极化的静电基板托架。本专利技术的领域涉及在基板被高压极化时在低气压下处理这些基板。
技术介绍
更具体地，旨在能够将杂质引入基板内的注入离子技术，已知名称为掺杂。掺杂能够改变基板的一些属性，如机械、热、电、疏水性或其它属性。为了实施这种注入，现可使用等离子体浸没模式下操作的离子注入机。因此，基板的离子注入包括在等离子体中浸没和用自几十伏特至几十千伏(通常小于100kV)的负电压使基板极化，以产生能够向基板加速等离子体离子的电场，进而将它们注入。被注入的原子即为掺杂剂。极化通常为脉冲式的。在一些应用中，最好加热基板。还已知使用红外灯来加热基板的注入机器。这种情况较适合利用可称为清洁的等离子体(氮、氧......)注入机械零件。其不适合涉及掺杂硅的情况：所使用的等离子体易于在灯上形成杂质沉积，遮掩辐射和损失热量。还已知采用带热墙的外壳的注入机器。可参考此主题下的作品“Handbook of Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition”(等离子体浸没离子注入和沉积技术指南)，由André ANDERS于2000年编纂，由John WILEY&Sons出版，ISBN 0-471-24698-0。在工作压力极低时，热墙与基板之间的热交换较差，这是由于实际上没有对流。如果希望将基板设置在高温(大于300℃)下，由于损耗较大，通过辐射进行的热交换是无效的。应设置较大的热功率和这造成密封问题：密封垫性能，机械组件的变形等。还已知将基板交替极化成负压和正压的注入机器。在负交流半周吸收离子和因此用于注入。在正交流半周吸收将能量传送至基板以加热基板的电子。通过调节占空比和/或调节电子加速电压来控制温度。该解决方法很适合处理不敏感的零件表面。在微电子方面，更具体涉及硅的微电子方面，高能电子易于造成导致载体使用寿命减小的缺陷。文件US 7,094,670具有控制基板温度的优点，用于在使用活性等离子体时控制蚀刻或杂质沉积。这表明温度应大于沉积由使用气体(例如氢化硼型聚合物)形成的材料所需的阈值。另一方面，温度应小于蚀刻多晶、单晶或非晶硅基板所需的阈值。此处，利用稳定温度下的载热流体循环控制基板托架的温度。基板温度取决于来自基板和基板托架之间的等离子体和热电阻的能量流。接下来得到的温度很大程度上取决于实施方法。如果载热流体被加热，则其温度实际上不超过200℃。因此，如果采用低密度等离子体和/或低加速电压和/或小注入电流，则不会达到较高温度。这导致在通过等离子体浸没注入离子的范围内加热基板的方法存在实际问题。该问题在采用静电基板托架时尤为难以处理。本领域技术人员已知这种基板托架的优点和因此不必于此描述。为此，文件US 6,538,872描述一种具有电阻加热部件的静电基板托架。该系统能够独立于等离子体参数来加热基板。然而，由于其结构，该基板托架不可被高压极化。其未设置构成该基板托架的不同模块的绝缘。而且，具有发热电阻的模块被插设在与基板托架本身相接触的零件中。通过焊接来连接发热模块与基板托架以优化热传递。该焊接包含的材料如锡、铟或铜并且这些材料在体注入情况下为主要污染物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种加热部件，在基板托架被高压极化时没有上述局限。根据本专利技术，一种支架，具有：-导电的极化台，被连接到高压电源并且靠在电绝缘的基座上，-电绝缘的基板托架，呈柱形，基板托架的上表面具有被设置用于容纳基板的抵靠平面，-支脚，靠在极化台上，用于支承基板托架的下表面，-至少一个导电连接件，用于连接抵靠平面到极化台；所述支架的特征在于，基板托架包括发热电阻。该配置可解决所提出的问题，这是由于其能够高温加热基板和高压使基板极化。根据其它特征，基板托架在其底座具有凸肩，该支架包括多于一个导电的紧固压板，用于将凸肩紧固在极化台上。在该情况下，支架包括至少一个导电部件，用于将抵靠平面连接至凸肩。有利地，导电构件具有：-布置在上表面的外周的第一带，-在第一带和凸肩之间在柱体上延伸的第二带，-与布置在凸肩上的第二带相接触的第三带，-布置在第三带和压板之间的导电弹簧。优选地，该支架包括至少一个被插在基板托架的下表面和极化台之间的热屏蔽。根据其它特征，该支架包括与基板托架相接触的温度探测器。以举例的方式，温度探测器被连接到向发热电阻供电的调节构件。根据优选实施方式，极化台包括冷却网。附图说明现在通过参照示意性示出根据本专利技术的支架截面的唯一附图举例方式给出的实施例的描述，本专利技术的更多细节变得清楚。具体实施方式参照附图，支架包括四个主要部分：-极化台10，-基板托架20，-紧固压板30，和-基座40。基座40为与注入外壳一体连接的构件，其上安置有台10。基座是电绝缘的。管路11通过台10，管路11一方面开通到基板托架20和另一方面通到外部。后面将详细描述管路11的功能。导电的台10呈现附接到高压电源12的台架，高压电源12以连续模式或脉冲模式运行。根据优选实施方式，台10被冷却。以举例方式，管状冷却网13被嵌入台中。用本领域技术人员已知的任何电绝缘流体向该网供电。例如涉及在可能情况下添加乙二醇或油的去离子水。基板托架20电绝缘。通过支脚15将其安置在台10上。基板托架20呈现为具有突出于底座的凸肩21的柱体。紧固压板30能够将基板托架20紧压在支脚15上。紧固压板30为导电体。一方面，通过任意部件将紧固压板30固定在台10的外围上。另一方面，通过弹簧31将紧固压板30按压在凸肩21上，弹簧31也是导电体且吸收不同程度的膨胀。基板托架20的上表面具有凹槽22，这在凹槽的周围限定环23。环23的厚度典型地为10至15μm。该环的顶部限定上面安置有基板50的抵靠平面。使用一组电极25以静电压紧基板。电极被成对分布。它们被安置在与基板50的上表面相平行的平面上，在凹槽22正下方。电极被用本领域技术人员已知的方式实施，例如使用叫做“厚层”的技术。原理包括双电容器：-阳极基板电容器，-阴极基板电容器。现描述管路11，其用于向凹槽22充填气体。载热气体通常是在1至20托压力下的氦气或氢气。其功能是将基板托架20的热量传送至基板50的后表面。可能的情况下，可设置载热气体排放构件。将该气体泵送通过在应用高压时被充填有在大于大气压的压力下不利于生成等离子体的其它气体的回路，其它气体例如氮气。还可避免在应用高压时点燃在该回路中释放的等离子体。现最好描述保证台10和基板50之间的电连续性的链路。第一金属带201被设置在出现在基板托架20的上表面周围的环23上。第一金属带201例如用如下的“薄层”技术实施，使用材料如钛、氮化钛、铂、钨、碳化钨。第一金属带201应为在任何状态下尽可能耐火的导电材料。带的厚度应足够大以使得具有可接受的电阻，但不应过大。该厚度的适当值被包括在1μm和3μm之间。第二金属带202被设置在第一带201和凸肩21之间的基板托架20的柱形侧壁上。最后，第三金属带203被设置在面对紧固压板30的凸肩21的表面上。如此并置的第三带保证自抵靠平面至本身导电的紧固压板的电连续性。事实上，弹簧31也是导电体。利用发热电阻26实施基板托架20的加热。该发热电阻可被粘接。也可将其整合在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支架，包括：‑导电的极化台(10)，被连接到高压电源(12)并且靠在电绝缘的基座(40)上，‑电绝缘的基板托架(20)，呈柱形，基板托架(20)的上表面具有被设置用于容纳基板(50)的抵靠平面，‑支脚(15)，靠在所述极化台(10)上，用于支承所述基板托架(20)的下表面，‑至少一个导电连接件(201，202，203，31，30)，用于连接所述抵靠平面到所述极化台(10)，其特征在于，所述基板托架(20)包括发热电阻(26)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.07 FR 14003521.一种支架，包括：-导电的极化台(10)，被连接到高压电源(12)并且靠在电绝缘的基座(40)上，-电绝缘的基板托架(20)，呈柱形，基板托架(20)的上表面具有被设置用于容纳基板(50)的抵靠平面，-支脚(15)，靠在所述极化台(10)上，用于支承所述基板托架(20)的下表面，-至少一个导电连接件(201，202，203，31，30)，用于连接所述抵靠平面到所述极化台(10)，其特征在于，所述基板托架(20)包括发热电阻(26)。2.根据权利要求1所述的支架，其特征在于，所述基板托架(20)在其底座具有凸肩(21)，该支架包括多于一个导电的紧固压板(30)，用于将所述凸肩(21)紧固在所述极化台(10)上。3.根据权利要求2所述的支架，其特征在于，所述支架包括至少一个导电部件(201，202，203)，用于将所述抵靠平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·托瑞格罗萨，L·洛克斯，
申请(专利权)人：离子射线服务公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR