【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开是在静电卡盘的领域中，静电卡盘可用于在处理工件的步骤期间支撑工件，静电卡盘包含电荷消散系统，所述电荷消散系统包含在卡盘的上表面处具有的导电电荷消散结构。
技术介绍
1、静电卡盘(也简称为“卡盘”)是用于半导体及微电子装置处理中。卡盘将包含微电子装置衬底的工件(例如半导体晶片)固持在适当位置中，以对工件的表面执行过程。静电卡盘通过在工件与卡盘之间产生静电吸引力而将工件固定到卡盘的上表面。将电压施加到被包含在卡盘的多层结构内的电极，以在工件及卡盘中诱发相反极性的电荷。
2、卡盘包含容许卡盘执行或改良性能的不同结构、装置及设计。典型的静电卡盘呈多层结构的形式，其包含：支撑工件的绝缘材料的平坦上表面；在上表面处的用以在上卡盘表面与被支撑工件之间产生空间的小浮凸(embossment)；用以在卡盘中诱发电荷的电组件(例如电极)，及到电接地的连接；用于卡盘、晶片或两者的一或多个冷却机构；测量装置(例如，其用以监控温度)，及用以将晶片与上卡盘表面分离的提升机构(“提升销”)。
3、另一共同特征是电荷消散系统，所述电荷消散系统包含在上表面处的导电涂层，所述导电涂层连接到电接地，且在使用期间接触工件的底表面。在使用期间，静电卡盘提供夹紧动作，此将工件吸引朝向卡盘的上表面以将卡盘固持在适当位置中。夹紧动作包含使用工件与卡盘之间产生的静电力。所述力是由卡盘中的电极产生，当将电压施加到电极时，所述电极在工件的背侧上诱发相反的静电荷，以将工件吸引到卡盘。在对工件执行过程之后，工件由经诱发的静电吸引抵着卡盘固持，电极中的电荷经
4、当电荷从电极被移除时，预期工件中的感应电荷消失，以移除电极与工件之间的静电力，且容许工件被提升及从卡盘移除。然而，由于材料性质、卡盘设计及过程条件，通常在卡盘断电(电极上的电荷被移除)的时刻与静电荷有效地从工件及卡盘被移除以容许工件在无显着阻力的情况下被移除的时间之间存在可测量的延迟。卡盘或工件的静电荷完全消散的此延迟是不利事件，其导致降低的过程处理量，且如果残余电荷导致工件粘住且变得难以从卡盘上表面提升，那么可能导致晶片损坏。
技术实现思路
1、如下描述呈多层结构的形式的“静电卡盘组合件”以及其前驱体，所述结构包含经组装在一起以形成运作静电卡盘的多个结构、绝缘及电功能层。
2、如所描述的静电卡盘被设计成包含电荷消散结构，所述电荷消散结构包含由多两层导电材料(“多层”电荷消散线)制成且连接到电接地的经互连拓扑结构或导电线(有时称为“迹线”)的“阵列”或“点阵”。阵列的设计在静电卡盘的顶表面处提供线的均匀表面覆盖，且促进从被支撑工件及静电卡盘的主场有效地移除电荷。所述设计还减少可能因电荷消散结构引起的对静电卡盘的主要功能的干扰量，静电卡盘的所述主要功能是在工件的处理期间将工件固定或“夹紧”到静电卡盘的上表面。
3、静电卡盘通过静电卡盘的电极在工件中诱发的静电力来提供对工件的夹紧动作。此力是由用施加到静电卡盘的电极的电压在工件的底侧上诱发的电荷产生。当卡盘断电(即，电极层上的电荷被移除)时，预期在工件中诱发的电荷消失，因此消除静电力且容许易于从卡盘提升工件。
4、但在电荷从电极层被移除与所有静电荷从工件被移除的时刻之间通常存在可测量的延迟。为增大从工件及卡盘移除电荷的速率，卡盘上表面可包含接触卡盘及工件且连接到电接地的高导电性层。这些层有时被称为“电荷消散层或结构”。不幸的是，导电电荷消散结构可能直接干扰主要卡盘功能，所述主要卡盘功能是将工件固定到卡盘的上表面；干扰是因由电极层与此导电电荷消散结构而非被支撑工件耦合所产生的静电力引起。
5、根据本描述，卡盘的上表面包含电荷消散结构，所述电荷消散结构覆盖主场的至少小面积，但仍提供高效的电荷传输。有效的夹紧动作可通过主场的部分实现，这些部分是未被小面积电荷消散结构覆盖的相对较大区域。
6、此有效电荷消散结构可呈由经互连高电导率路径或互连拓扑结构建构的线阵列的形式，所述路径或拓扑结构定义且包围以导电涂层为界限的主场的区域(“暴露场”的区域)。夹紧动作在封闭场的区域处保持不受阻碍。
7、电荷消散结构还可并有周期性间隔的平台或“浮凸”的阵列，其突出于主场的表面上方。
8、另外或替代地，电荷消散结构可并有呈具有长度及宽度的“脊”或“壁”的形式，且形成包围静电卡盘的上表面的区域的圆环的凸起垂直结构。
9、电荷消散结构包含两个单独层，第一导电层及安置在第一导电层上方的第二导电涂层或层(“顶层或涂层”)。在一些实施例中，与第二导电层相比，第一导电层具有较高电导率及较低电阻，且因此，与第一导电层相比，第二导电层具有较低电导率及较高电阻。层的此组合提供高效的电荷传输，而具有对工件的较低污染。用于电荷消散结构的金属材料是高导电性的，但可将元素金属污染引入到工件。为容许包含高导电性金属作为电荷消散结构的组件，由第二导电顶层覆盖及封闭金属。导电第二层基本上不含任何移动金属离子或元素种类，且充分导电以用作电荷消散结构的导电组件，但当用于支撑工件时不易于产生元素金属污染。顶层是导电的，且还用来防止高导电性金属层的任何移动金属离子或元素种类将污染物引入到工件。
10、本专利技术的方面包含一种静电卡盘，所述静电卡盘包括在所述卡盘的上表面处的绝缘层。所述卡盘包含：电荷消散结构，其在所述绝缘层上，所述电荷消散结构包含在绝缘体层上且具有第一电阻率的第一导电层，及在所述第一导电层上方且具有第二电阻率的第二导电层，其中所述第二电阻率高于所述第一电阻率，其中所述电荷消散结构包括在所述绝缘层的上表面上方延伸的互连拓扑结构，其中在所述互连拓扑结构之间，存在所述绝缘层的暴露场；及一或多个电极，其在所述绝缘层下方，其中所述互连拓扑结构定位于所述一或多个电极正上方。
11、本专利技术的另一方面包含一种产生静电卡盘的方法，其包含绝缘层，形成电荷消散结构，所述电荷消散结构包括：在绝缘体上的第一导电层，所述第一导电层具有第一电阻率，及在所述第一导电层上方的第二导电层，所述第二导电层具有第二电阻率，其中所述第二电阻率高于所述第一导电层的所述电阻率，且所述电荷消散结构包括在绝缘层上表面上方延伸的互连拓扑结构，所述互连拓扑结构在线之间定义所述绝缘层的暴露场。
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1.一种静电卡盘，其包括：
2.根据权利要求1所述的卡盘，其进一步包括安置在所述第一导电层上的浮凸，其中所述第二导电层是安置在所述浮凸上方。
3.根据权利要求1所述的卡盘，其进一步包括安置在所述第一导电层上的一或多个密封环，其中所述第二导电层是安置在所述密封环上方。
4.根据权利要求1所述的卡盘，其中所述第二电阻率低于1×10-2欧姆·米。
5.根据权利要求1所述的卡盘，其中所述绝缘层的所述暴露场包括提供此处的每一点到最近电荷消散结构的低累计距离的几何形状。
6.根据权利要求1所述的卡盘，其中所述第一电阻率小于1×10-5
7.根据权利要求1所述的卡盘，其中电荷消散结构具有跨所述电荷消散结构的最长长度测量的低于1×107欧姆的总电阻。
8.根据权利要求1所述的卡盘，其中暴露场的任何位置与电荷消散结构之间的最大距离小于20毫米。
9.根据权利要求1所述的卡盘，其中暴露场的任何位置与电荷消散结构之间的最大距离是在2到15毫米的范围内。
10.根据权利要求1所述的卡盘，其中所述互
11.根据权利要求1所述的卡盘，其中所述第一导电层包括铝、镍或其组合。
12.根据权利要求1所述的卡盘，其中所述第一导电层具有在从200到500纳米的范围内的厚度。
13.根据权利要求1所述的卡盘，其中所述第二导电层包括选自类钻石碳、碳化硅、掺杂碳及氮化钛的导电材料。
14.根据权利要求1所述的卡盘，其中所述第二导电层具有在从500到1500纳米的范围内的厚度。
15.根据权利要求1所述的卡盘，其中：
16.根据权利要求1所述的卡盘，其进一步包括安置在所述绝缘层的上表面上、与互连拓扑结构间隔的一或多个浮凸。
17.根据权利要求1所述的卡盘，其进一步包括安置在所述第一导电层与所述第二导电层之间的势垒层。
18.一种产生静电卡盘的方法，所述方法包括：
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述电荷消散线包括：
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述电荷消散线包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种静电卡盘，其包括：
2.根据权利要求1所述的卡盘，其进一步包括安置在所述第一导电层上的浮凸，其中所述第二导电层是安置在所述浮凸上方。
3.根据权利要求1所述的卡盘，其进一步包括安置在所述第一导电层上的一或多个密封环，其中所述第二导电层是安置在所述密封环上方。
4.根据权利要求1所述的卡盘，其中所述第二电阻率低于1×10-2欧姆·米。
5.根据权利要求1所述的卡盘，其中所述绝缘层的所述暴露场包括提供此处的每一点到最近电荷消散结构的低累计距离的几何形状。
6.根据权利要求1所述的卡盘，其中所述第一电阻率小于1×10-5
7.根据权利要求1所述的卡盘，其中电荷消散结构具有跨所述电荷消散结构的最长长度测量的低于1×107欧姆的总电阻。
8.根据权利要求1所述的卡盘，其中暴露场的任何位置与电荷消散结构之间的最大距离小于20毫米。
9.根据权利要求1所述的卡盘，其中暴露场的任何位置与电荷消散结构之间的最大距离是在2到15毫米的范围内。
10.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·莱辛斯基，S·唐奈，刘研，C·明斯基，C·凡卡拉曼，C·瓦尔德弗里德，
申请(专利权)人：恩特格里斯公司，
类型：发明
国别省市：
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