[发明专利]带有衬底背面清扫和散热的静电夹持基座

说明书

一种静电衬底卡盘带有衬底背面清扫，以防止偶然的背面沉积，并提供散热，以防止或减轻密封件失效。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年2月1日提交的美国申请No.15/886,098的优先权的权益，通过引用将其合并于此以用于所有目的。

背景

本申请涉及一种静电衬底卡盘。静电衬底卡盘广泛用于各种制造工具中，例如薄膜沉积、等离子体蚀刻、光致抗蚀剂剥离、衬底清洁以及光刻、离子注入等。

静电卡盘(ESC)通过在夹持表面上施加一种极性的电荷并在衬底上施加相反极性的电荷来工作。由于相反的电荷吸引，因此衬底通过所产生的静电力被保持或夹持在适当的位置。

发明内容

公开了一种ESC衬底基座。ESC衬底基座包括：静电卡盘，其具有用于夹持衬底的夹持表面；基座架；和布置成支撑所述静电卡盘并安装到基座架上的所述基座杆。所述基座杆包括：(a)杆壁，在所述杆壁之内或附近设置有一个或多个导管，其用于向所述静电卡盘供应气体；(b)热交换表面，其用于将热量从所述杆壁交换到设置在所述基座架上的散热元件；和(c)布置成与设置在所述杆壁和所述基座架之间的密封件接合的密封接口，其中所述密封接口偏离所述杆的圆筒形壁上的热交换表面足够的距离使得所述密封件相对于热交换表面经受较少的热量。

在一非排除性的实施方案中，所述基座杆是圆筒形的，并且限定了外圆筒壁表面和内圆筒壁表面，并且所述一个或多个导管分别形成在所述外圆筒壁表面与所述外圆筒壁表面之间。

在另一非排除性的实施方案中，所述基座杆包括：第一远端，其被布置为支撑所述静电卡盘；和第二远端，其包括被布置成与所述密封件接合的所述密封接口。所述热交换表面在所述基座杆的第一远端和第二远端中间。

在另一非排除性的实施方案中，所述一个或多个导管与设置在所述静电卡盘上的气体分配网络流体连通，所述一个或多个导管被布置成当所述衬底被夹持到所述夹持表面上时，将所述气体供应到所述气体分配网络以在所述衬底的背面上产生正气压。

在另一非排除性的实施方案中，所述气体分配网络包括布置在所述静电卡盘上的用于在整个所述夹持表面上均匀地分配气体的通道和气体出口的图案。

在又一非排除性的实施方案中，所述静电卡盘的所述夹持表面还包括环形密封件，所述环形密封件被布置成当所述衬底被夹持到所述夹持表面上时围绕所述衬底的外周产生局部密封，其中，所述局部密封被布置成使得正气体流能从所述衬底的背面流向气氛(atmosphere)中。

附图说明

通过参考以下结合附图的描述，可以最好地理解本申请及其优点，其中：

图1是根据一非排他性实施方案的用于处理衬底的衬底制造工具的框图。

图2A是根据另一非排他性实施方案的静电衬底基座的剖视图。

图2B是静电衬底基座的基座杆的放大图。

图3是根据又一个非排他性实施方案的静电衬底基座的夹持表面的视图。

在附图中，有时将相似的附图标记用于指示相似的结构元件。还应当理解，附图中的描述是示意性的，而不是按比例的。

具体实施方式

现在将参考附图中所示的几个非排他性的实施方案来详细描述本发明。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的彻底理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实施。在其他情况下，未详细描述公知的工艺步骤和/或结构，以免不必要地使本发明不清楚。