静电吸盘底座制造技术

本申请案涉及一种静电吸盘底座。描述用于在处理工件的步骤期间支撑所述工件的静电吸盘及通过增材制造技术制备的静电吸盘底座组件。件。件。

【技术实现步骤摘要】
静电吸盘底座


[0001]本公开涉及静电吸盘的底座组件的领域，其用于在处理工件的步骤期间支撑工件，其中底座组件(“底座”)经制备以包含在冷却支撑工件时具有改进效力的流动通道。

技术介绍

[0002]静电吸盘(也仅简称为“吸盘”)用于半导体及微电子装置处理中。吸盘将例如半导体晶片或微电子装置衬底的工件固持于适当位置中以对工件的表面执行处理。静电吸盘通过在工件与吸盘之间产生静电吸力来将工件支撑及固定于吸盘的上表面处。向含于吸盘内的电极施加电压以在工件及吸盘中诱发相反极性电荷，从而在工件与吸盘之间产生静电吸引。
[0003]吸盘包含允许吸盘执行或提高性能的各种结构、装置及设计。典型静电吸盘组合件是多组件结构，其包含：平坦上表面，其支撑工件；电组件，例如电极、导电涂层及接地连接，其用于控制吸盘及支撑工件的静电荷；一或多个冷却系统，其用于控制吸盘、支撑工件或两者的温度；各种其它组件，其可包含测量探针、传感器及适合支撑或改变工件相对于吸盘的位置的可移动销；及冷却及电连接，其用于将吸盘连接到工具接口。
[0004]静电吸盘的典型特征是含有由形成于吸盘的主体中的内部通道或通路的图案制成的冷却系统的底座。通道用于使冷却流体(例如气体、水或其它液体)流通过吸盘的内部以从吸盘移除热且控制吸盘及由吸盘支撑的工件的温度。处理工件可导致吸盘温度升高。使冷却流体通过吸盘从吸盘移除热且控制工件的温度。底座内通道的放置及分布将影响从底座及支撑衬底移除热的位置及均匀性。
[0005]期望尽最大可能将底座设计成在底座的区域上提供均匀冷却效应。但先前用于形成底座结构的材料(例如硬金属及陶瓷材料)及可用于由当前底座材料形成底座的当前技术限制冷却通道的设计。
[0006]静电吸盘组合件的底座必须由高硬度、高强度、实心材料制成，其可经处理以形成具有高精度特征的结构，例如尺寸、平坦度、表面粗糙度、冷却通道及孔隙。用于制造静电吸盘的底座的当前材料包含铝及其它金属或陶瓷，其可通过机械加工技术形成为精密底座结构。除氧化铝之外，这些材料可展现高硬度特性，其使材料难以使用高精度加工技术制造且制造昂贵。
[0007]通过当前方法，为了形成含有内部冷却通道的底座，两个相对件通过机械加工形成于单独部分(例如上件及下件)中且两个单独形成件接合在一起，通常通过真空钎焊步骤或电子束焊接步骤。
[0008]真空钎焊是一种用于航空航天工业中的特殊工艺且可能既昂贵又不易取得。真空钎焊涉及通过熔化放置于两个表面之间的“填充材料”、使用熔炉及允许熔化填充材料接着凝固且形成接合或真空钎焊接头来形成两个相对表面之间的接合。填充材料可为以低于经接合的两个件的熔化温度的温度熔化的材料。由“填充”材料形成的接头通常可在最终真空钎焊底座结构中检测到。总体来说，各自通过复杂机械加工步骤形成两个单独件及接着真
空钎焊步骤的组合导致高昂材料及处理成本以及潜在漫长制造提前时间。
[0009]替代工艺使用成形管作为冷却通道，接着在管上浇铸材料以形成底座。
[0010]制备底座的成本及难度可因使用不同且更可取材料用作静电吸盘底座而增加。可取材料可包含高硬度材料，例如陶瓷及各种金属合金，例如钛合金。这些材料极其坚硬以使其适合用于底座中，但也使其很难通过机械加工进行处理。其它可取材料可包含具有相对较低热膨胀系数的材料，例如类似于吸盘组合件的陶瓷层的热膨胀系数的热膨胀系数。

技术实现思路

[0011]在一个方面中，本公开涉及一种静电吸盘底座。所述底座包含：上底座表面；下底座表面；内部部分，其位于所述上底座表面与所述下底座表面之间；及通道，其位于所述内部部分内。所述通道包含：入口，其位于所述吸盘底座的表面处；出口，其位于所述吸盘底座的表面处；长度，其位于所述入口与所述出口之间；及横截面，其沿所述长度。所述横截面包含以下中的一者：沿所述长度的变化横截面积；沿所述长度的变化横截面形状；或沿所述长度距所述上表面或所述下表面或两者的变化距离。
[0012]在另一方面中，本公开涉及一种通过增材制造方法来制造所描述的静电吸盘底座的方法。所述方法包含：在表面上形成第一原料层，所述原料层包括无机颗粒；由所述第一原料层形成凝固原料；在所述第一原料层上形成第二原料层，所述第二原料层包括无机颗粒；由所述第二原料层形成第二凝固原料，其中所述凝固原料层是多层复合静电吸盘底座的部分。
[0013]在另一方面中，本公开涉及一种通过增材制造方法来形成所描述的静电吸盘底座的方法。所述方法包含：通过增材制造来形成包含底面的下底座部分；通过增材制造在所述下底座部分上形成包含通道的中间底座部分；及通过增材制造在所述中间底座部分上形成包含上表面的上底座部分。
附图说明
[0014]参考图式，其形成本公开的部分且说明其中可实践本文中描述的材料及方法的实施例。
[0015]图1是所描述的静电吸盘组合件的侧视图。
[0016]图2A是所描述的底座的俯视图。
[0017]图2B及2C展示所描述的底座的侧剖视图。
[0018]图3A及3B显示所描述的底座的侧剖视图。
[0019]图4展示所描述的底座的俯视剖视图。
[0020]图5展示所描述的底座的透视剖视图。
[0021]图6展示所描述的底座的俯视剖视图。
[0022]图7展示所描述的底座的俯视剖视图。
[0023]图8展示所描述的实例方法的步骤。
[0024]图9展示所描述的实例方法的步骤。
[0025]图式是示意性、示范性的且不一定按比例绘制。
具体实施方式
[0026]以下描述涉及用于静电吸盘中的底座结构。底座包含分布于底座的整个内部中的通道图案，其可用于通过在使用期间使流体流过通道来控制底座的温度。
[0027]底座包含上底座表面、下底座表面及上表面与下表面之间的内部部分。上及下表面被视为在由“x方向”及“y方向”界定的区域上延伸。上表面与下表面之间的距离称为底座在“z方向”上的厚度。
[0028]底座包含沿长度延伸通过底座的内部的通道。底座包含底座的表面处的通道入口、底座的表面处的通道出口、入口与出口之间的通道长度及沿长度所有位置处的横截面形状及面积。术语“通道”指代单个通道或替代地一通道的部分或分段。术语“通道”可用于指代多个通道或在底座的大部分区域上延伸的单个通道的不同部分或分段。在一些实例中，入口与出口之间的通道长度也可称为单个通道。
[0029]根据常规底座结构，底座包含延伸通过底座内部的通道，在底座用作静电吸盘的组件期间，流体可流过通道。流体可为任何流体(气体或液体)，且可出于任何目的而流过通道。一个目的是控制底座、静电吸盘及由吸盘支撑的工件的温度。通常，流过通道的流体是冷却流体(例如水)，且由于此原因，通道有时可称为“冷却通道”。冷却通道可用于不同类型的流体流，例如有效从通道移除冷却流且干燥通道的吹扫气体。
[0030]在常规底座设计中，底座中的通道(有时称为“冷却通道”)已设计成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静电吸盘底座，其特征在于所述静电吸盘底座包括：上底座表面；下底座表面；内部部分，其位于所述上底座表面与所述下底座表面之间；及通道，其位于所述内部部分内，所述通道包括：入口，其位于所述吸盘底座的表面处；出口，其位于所述吸盘底座的表面处；长度，其位于所述入口与所述出口之间；及横截面，其沿所述长度，所述横截面包括：沿所述长度的变化横截面积；沿所述长度的变化横截面形状；或沿所述长度距所述上底座表面的变化距离。2.根据权利要求1所述的静电吸盘底座，其特征在于所述通道包括沿所述长度距所述上底座表面的变化距离。3.根据权利要求1所述的静电吸盘底座，其特征在于所述通道包括沿所述长度的变化横截面积。4.根据权利要求1所述的静电吸盘底座，其特征在于所述通道包括沿所述长度的变化横截面形状。5.根据权利要求1所述的静电吸盘底座，其特征在于所述入口通过所述下底座表面，且所述长度的具有较小横截面积...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：恩特格里斯公司，
类型：新型
国别省市：