[发明专利]具有聚合物突出物的静电吸盘

说明书

相关申请案

本申请案主张2009年5月15日申请的美国临时申请案第61/216,305号的权益。上述申请案的全部教示内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

静电吸盘在制造制程中固持且支撑基板，且亦在不机械夹持该基板下自该基板移除热。在使用静电吸盘期间，基板(诸如半导体晶圆)背面由静电力固持于静电吸盘的表面上。该基板与该静电吸盘表面中的一或多个电极由覆盖电极的表面材料层隔开。在库仑吸盘(Coulombic chuck)中，表面层为电绝缘的；而在琼森-雷贝克静电吸盘(Johnsen-Rahbek electrostatic chuck)中，表面层为弱导电的。静电吸盘的表面层可为平坦的，或可具有一或多个将基板背面与经覆盖的电极进一步隔开的突出物、凸起或其它表面特征。加工期间传递至基板之热可藉由与突出物进行接触热传导及/或藉由与冷却气体进行气体热传导而自该基板转移走且转移至静电吸盘。在自基板移除热方面，接触热传导一般比气体热传导有效。然而，控制基板与突出物之间的接触量可为困难的。

在微电子生产中，由于半导体及内存装置的几何尺寸日益变小且晶圆、平面屏幕显示器、主光罩及其它加工基板的尺寸日益变大，所以可容许的微粒污染制程规格变得更具限制性。粒子对静电吸盘的影响尤其受关注，因为晶圆实体接触或安装于吸盘夹持表面。若静电吸盘的安装表面容许任何微粒截留于安装表面与基板之间，则基板可能因所截留的粒子而变形。举例而言，若晶圆背面与平坦参考表面相抵静电夹持，则所截留的粒子可能引起晶圆正面变形，从而其将不处于平坦平面中。根据美国专利第6,835,415号，已有研究显示，平坦静电吸盘上的10微米粒子可使主光罩(亦即测试晶圆)的表面位移1吋或1吋以上的径向距离。粒子诱导的位移的实际高度及直径取决于多个参数，诸如粒度、粒子硬度、夹持力及主光罩厚度。

在基板加工期间，重要的是能够控制基板的温度，限制基板的最大温度上升，维持基板表面上的温度均匀性，或这些方面的任何组合。若由于不良及/或不均匀热转移而使得整个基板表面上存在过度温度变化，则该基板可变形且制程化学可受影响。与静电吸盘直接接触的区域愈大，接触热传导所转移的热则愈多。直接接触的区域的尺寸随基板与静电吸盘的接触表面的粗糙度、平坦度及硬度以及在接触表面之间施加的压力而变。由于接触表面的特征在基板间有所变化，且由于接触表面的特征可随时间而变，所以精确控制静电吸盘与基板之间的接触热传导有困难。

控制基板温度及基板背面上的粒子数目对于减少或消除对微电子装置、主光罩及其它此类结构的损坏以及减少制造产率损失或使该损失降至最低而言为重要的。静电吸盘突出物的磨蚀特性、粗糙化突出物的高接触面积以及制造静电吸盘期间研磨与抛光操作的作用皆可能促使在基板与静电吸盘一起使用期间粒子进入基板背面。

发明内容

根据本发明的一具体实例，提供一种静电吸盘。该静电吸盘包含一表面层，该表面层由一电极中的一电压激活以形成一电荷，从而将一基板静电夹持于该静电吸盘。该表面层包括多个聚合物突出物及该多个聚合物突出物所黏着的一电荷控制层，该多个聚合物突出物延伸至高于围绕该多个聚合物突出物的该电荷控制层的部分的一高度以在静电夹持该基板期间将该基板支撑于该多个聚合物突出物上。