[发明专利]静电卡盘组合件及其制备方法

说明书

本申请案涉及一种静电卡盘组合件及一种用于制备所述静电卡盘组合件的方法。本发明描述了在处理工件的步骤期间用以支撑所述工件的静电卡盘，所述静电卡盘包含由多个经沉积层制成的凸起，所述层包含类金刚石碳层及含有基于硅的材料的层，例如碳化硅层。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张于2020年9月2日提出申请的依据美国临时专利申请案第63/073,796号的35USC 119的权益，本申请案的公开内容由此以全文引用方式并入本文中。

技术领域

本发明属于用以在处理工件的步骤期间支撑所述工件的静电卡盘的领域，所述静电卡盘包含由多个经沉积层制成的凸起，所述层包含类金刚石碳层以及含有基于硅的材料的层，例如碳化硅层。

背景技术

静电卡盘(也简称为“卡盘”)用于半导体及微电子装置处理中。卡盘将例如半导体晶片或微电子装置衬底的工件固持就位以在工件的表面上执行工艺。特定来说，静电卡盘通过在工件与卡盘之间产生静电引力来将工件固定到卡盘的上部表面。将电压施加到卡盘内所含纳的电极以在工件及卡盘中感应相反极性的电荷。

卡盘包含允许卡盘执行或改进性能的各种结构、装置及设计。通常，静电卡盘可以是多层结构，所述多层结构包含：支撑工件的平面上部表面；控制卡盘及所支撑工件的静电电荷的电子组件，例如电极、导电涂层及接地连接件；以及各种其它功能性，其可包含用以支撑或改变工件相对于卡盘的位置的测量探针及可移动引脚。

静电卡盘的典型特征是小凸起(有时称为“突起”)图案，其在卡盘的上部表面上方延伸极小距离，以在主卡盘表面上方以小距离支撑工件，并且在工件的下部表面及卡盘的上部表面之间形成极小空间。在具有凸起的情况下，卡盘的上部表面的仅一小部分会接触工件的下部表面。介于两个表面之间的经减小接触面积可减少可能通过接触表面产生的碎屑。另外，在一些卡盘设计中，由介于工件与卡盘之间的凸起形成的空间用于通过使冷却气体流入所述空间来冷却工件。

发明内容

静电卡盘组合件上的当前凸起设计会遭遇随大数目的使用周期而发生的磨损及退化，所述使用周期包含将工件放置到所述凸起上并从所述凸起移除工件。在经延长使用周期中，凸起从原始大小(包含原始高度)部分或完全变得磨损。在所述凸起遭遇过度磨损之后，放置到所述表面上的晶片将接触所述静电卡盘的上部介电表面，这可能产生颗粒碎屑、所述卡盘与所支撑工件之间的热转移以及将降低所述静电卡盘的整体性能及有效性的其它性能复杂化。对新的、性能更好的、更耐用的凸起的需求一直存在。

包含多个碳化硅层及类金刚石碳层的经多层沉积涂层已用于对用于工业应用的某些特定类型的表面进行涂覆。实例包含用于生物医学应用(植入物)、航空航天应用、石油勘探领域的应用及与塑料注射成型相关的应用的耐磨表面。先前，包含多个碳化硅层及类金刚石碳层之经多层沉积涂层尚未用例如光刻的图案涂覆技术来进行沉积，并且没有作为凸起图案施加到静电卡盘的陶瓷的、任选导电的、晶片接触的上部表面。先前涂层已作为装置的整个操作(支承)表面之上的连续涂层而不是以在较大操作表面的仅部分之上的图案施加到表面。

在一个方面中，本发明涉及一种包含晶片支撑表面的静电卡盘组合件，所述静电卡盘组合件包含陶瓷层，在所述陶瓷层的上部表面处具有至少一个凸起。所述凸起包含多个层，所述多个层包含至少两个经沉积基于硅的材料层及至少两个类金刚石碳层。

在另一方面中，本发明涉及一种制备静电卡盘组合件的方法，所述静电卡盘组合件包含陶瓷层，在所述陶瓷层的上部表面处具有至少一个凸起。所述凸起包含多个层，所述多个层包含至少两个经沉积基于硅的材料层及至少两个类金刚石碳层。所述方法包含通过沉积方法将所述凸起沉积到所述上部表面上。

附图说明

图1是实例性现有技术静电卡盘组合件的一部分的示意性剖视侧视图。

图2是本说明书的静电卡盘组合件的一部分的示意性剖视侧视图。