[发明专利]控制在静电型衬底支撑结构上夹持绝缘体型衬底的方法

说明书

本发明涉及控制在静电型衬底支撑结构上夹持绝缘体型衬底的方法。绝缘体型衬底定位在衬底支撑结构的暴露于等离子体的支撑表面上。将初始钳位电压施加到衬底支撑结构内的电极以在支撑表面上快速积累电荷以保持衬底。背面冷却气体流入衬底和支撑表面之间的区域，并且监测背面冷却气体的泄漏率。将稳定的钳位电压施加到电极，并且以步进方式调整稳定的钳位电压，以将背面冷却气体的监测到的泄漏率保持在刚好小于最大容许泄漏率。或者，向电极施加脉冲钳位电压，并且调整脉冲钳位电压以将背面冷却气体的监测到的泄漏率保持在刚好小于最大容许泄漏率。

技术领域

本发明涉及电子器件制造。

背景技术

许多现代电子器件制造工艺包括产生等离子体，从该等离子体衍生离子和/或自由基成分以用于直接或间接影响暴露于等离子体的衬底表面上的变化。例如，可以使用各种基于等离子体的工艺来从衬底表面蚀刻材料、将材料沉积到衬底表面上、或者修改已经存在于衬底表面上的材料。在一些情况下，衬底是诸如玻璃、蓝宝石等之类的绝缘体衬底。绝缘体衬底在暴露于等离子体期间牢固地保持在支撑结构上。在一些情况下，因为绝缘体衬底不导电，所以使用位于绝缘体衬底的外围边缘上方的机械夹持装置将绝缘体衬底保持在支撑结构上。这些机械夹持装置与绝缘体衬底的顶表面接触的位置不可用于制造电子器件。因此，使用机械夹紧装置会不利地影响来自给定绝缘体衬底的器件产量。而且，机械夹持装置和绝缘体衬底之间的物理接触可能增加损坏绝缘体衬底或其上形成的材料的可能性。因此，在不使用机械夹持装置的情况下，具有在绝缘体衬底的等离子体处理期间将绝缘体衬底固定到支撑结构的方式是有意义的。正是在这种情况下产生了本发明。

发明内容

在示例实施方式中，公开了一种用于控制施加到衬底支撑结构以保持绝缘体型衬底的钳位电压的方法。该方法包括将绝缘体型衬底放置在衬底支撑结构的支撑表面上。该方法还包括向衬底支撑结构内的电极施加初始钳位电压，以在支撑表面上快速积累足够的电荷以保持绝缘体型衬底。该方法还包括产生暴露于绝缘体型衬底的等离子体。该方法还包括使背面冷却气体流入绝缘体型衬底和衬底支撑结构之间的区域。该方法还包括监测来自绝缘体型衬底和衬底支撑结构之间的区域的背面冷却气体的泄漏率。该方法还包括在确定背面冷却气体的泄漏率小于最大容许泄漏率时，将减小的钳位电压施加到衬底支撑结构内的电极。

在示例实施方式中，公开了一种用于控制施加到衬底支撑结构以保持绝缘体型衬底的钳位电压的方法。该方法包括将绝缘体型衬底放置在衬底支撑结构的支撑表面上。该方法还包括向衬底支撑结构内的电极施加初始钳位电压，以在支撑表面上快速积累足够的电荷以保持绝缘体型衬底。该方法还包括产生暴露于绝缘体型衬底的等离子体。该方法还包括向衬底支撑结构内的电极施加脉冲钳位电压。脉冲钳位电压在设定脉冲电压和关断状态电压之间转换。

在一个示例性实施方式中，公开了一种用于保持暴露于等离子体的绝缘体型衬底的系统。该系统包括衬底支撑结构，该衬底支撑结构具有被配置为接收绝缘体型衬底的支撑表面。衬底支撑结构包括电极。衬底支撑结构还包括在电极和支撑表面之间形成的上部导电区域。上部导电区域形成为陶瓷材料，所述陶瓷材料包括一定量的导电掺杂剂材料，所述导电掺杂剂材料被限定为使上部导电区域的RC时间常数小于或等于约20秒。该系统还包括连接到衬底支撑结构的电极的电源。电源配置为向电极提供钳位电压。该系统还包括控制系统，该控制系统被配置成引导电源以步进方式或脉冲方式向电极提供钳位电压，以在衬底支撑结构的支撑表面上积累和保持恰好足以牢固地保持暴露于等离子体的绝缘体型衬底的电荷。

具体而言，本发明的一些方面可以阐述如下：

1.一种用于控制施加到衬底支撑结构以保持绝缘体型衬底的钳位电压的方法，其包括：

将所述绝缘体型衬底定位在所述衬底支撑结构的支撑表面上；

将初始钳位电压施加到所述衬底支撑结构内的电极以在所述支撑表面上积聚足够的电荷以保持所述绝缘体型衬底；

产生暴露于所述绝缘体型衬底的等离子体；