用于静电卡盘的螺旋多相电极的制作方法

1.本公开涉及用于静电卡盘中的电极，特定来说用于提供多相静电卡盘的多个电极的螺旋图案。


背景技术：

2.静电卡盘可用于在半导体处理中保持晶片。静电卡盘可使用不同相位的交流(ac)电压来帮助管理在使用ac电压操作卡盘时周期性发生的力损失。可通过离散区域或通过梳状设计提供两个相位。可在离散区域中提供多于两个相位。由于由不同区域施加的力随使用的交流电随时间而变化，因此针对每一相位使用离散区域可致使晶片不平衡。当存在用于晶片的其他支撑物，例如销(晶片通过静电卡盘的力固持到其)时，此可尤其显著，因为基于由静电卡盘的不同区域施加的力，晶片可围绕支撑物倾斜。


技术实现要素：

3.本公开涉及用于静电卡盘中的电极，特定来说用于提供多相静电卡盘的多个电极的螺旋图案。
4.相互交错的螺旋图案容许多个电极中的每一者围绕静电卡盘的中心，而不是必须将卡盘划分为用于每一相位的离散区域。此容许将经固定晶片更一致地固持于卡盘中，从而抑制归因于功率变化的位置变动及归因于交流电的性质的某些相位丢失。位置变动的抑制还确保距离保持恒定，从而容许在静电卡盘上的任何点处准确且一致地进行电容测量，例如用于确定晶片是否被夹持或静电卡盘的其他控制的电容测量。
5.在实施例中，一种静电卡盘包含以螺旋图案形成于表面上的多个电极。所述多个电极中的每一者相互交错且所述多个电极中的每一者围绕所述表面的中心。
6.在实施例中，表面是陶瓷表面。在实施例中，螺旋图案经配置以避开形成于表面中的一或多个孔。在实施例中，表面的形状是大体上圆形。
7.在实施例中，多个电极中的每一者连接到经配置以提供不同相位的电力的不同电路。在实施例中，多个电极中的每一者在表面的周长处具有起点。在实施例中，多个电极包含至少三个电极。在实施例中，多个电极包含至少六个电极。
8.在实施例中，一种夹持晶片的方法包含将所述晶片放置于静电卡盘上且将电力提供给多个电极中的每一者。
9.在实施例中，一种制造静电卡盘的方法包含：确定图案，可按所述图案在表面上提供彼此相互交错的多个电极，使得每一电极从起点延伸到终点，每一电极围绕所述表面的中心；及根据所述图案在所述表面上提供所述多个电极。
10.在实施例中，确定图案包含使用算法基于表面及提供于所述表面上的任何开口的尺寸来确定图案。
11.在实施例中，表面是陶瓷表面。在实施例中，图案经配置以避开形成于表面中的一或多个开口。
12.在实施例中，在表面上提供多个电极包含使用光刻来界定电极中的每一者。在实施例中，在表面上提供多个电极包含箔烧结。在实施例中，在表面上提供多个电极包含用导电油墨来印刷每一电极。
13.在实施例中，方法进一步包含将多个电极中的每一者连接到不同电路，所述电路中的每一者经配置以提供具有不同于其他所述电路的相位的电力。
14.在实施例中，多个电极包含至少三个电极。在实施例中，多个电极包含至少六个电极。
附图说明
15.图1展示根据实施例的静电卡盘的平面图。
16.图2展示根据实施例的静电卡盘的透视图。
17.图3展示根据实施例的用于制造静电卡盘的方法的流程图。
具体实施方式
18.本公开涉及用于静电卡盘中的电极，特定来说用于提供多相静电卡盘的多个电极的螺旋图案。
19.图1展示根据实施例的静电卡盘的平面图。在图1中的静电卡盘100的平面图中，可看到表面102以及开口104及电极106a到f。
20.表面102是静电卡盘100的经配置以面向及/或接触晶片的表面。表面102可包含任何合适材料，例如(举例来说)电介质材料。在表面102上使用或用作表面102的合适电介质材料的非限制性实例包含聚合物材料、玻璃材料及/或陶瓷材料。电介质材料可为块体材料或薄膜涂覆表面102。在平面图中，表面102可具有用于静电卡盘的任何合适形状，例如(举例来说)大体上圆形、正方形或矩形形状。在实施例中，表面102的周长可包含凹部、突出物，或偏离静电卡盘的大体总体形状的任何其他特征，例如图1中所展示的围绕表面102的大体上圆形形状展示的凹部。
21.开口104是形成于表面102中的开口。举例来说，开口104可为用于气体冷却的流动路径，用来容纳传感器(例如电容传感器或其他合适传感器)的位置。
22.电极106a到f是提供于表面102上的多个电极，每一电极具有螺旋形状，其中螺旋形状经定位使得电极106a到f彼此相互交错。在实施例中，可能存在与图1中所展示的六个电极106a到f不同数目的电极。在实施例中，存在两个或更多个电极106。在另一实施例中，存在三个或更多个电极106。电极106a到f可各自具有螺旋形状，使得每一电极围绕表面102的中心。电极106a到f布置成一个图案，使得电极中的每一者彼此相互交错。电极106a到f经布置使得电极106a到f中的每一者彼此不接触或交叉。在实施例中，电极106a到f中的每一者具有螺旋形状，其中每一电极的相应螺旋形状具有其相应的围绕表面102分布的起点及终点。在实施例中，电极106a到f中的每一者的相应起点可围绕表面102的中心均匀地径向分布，举例来说，当存在三个电极106时彼此相距120度，或当如图1中所展示存在六个电极106a到f时彼此相距60度。可用算法确定电极106a到f的图案。在实施例中，电极的图案经配置以避开开口104，使得电极106a到f与开口104不接触或交叉，同时保持电极106a到f中的每一者从其起点到其终点连续，且保持电极106a到f中的每一者彼此分开。
23.图2展示根据实施例的静电卡盘的分解截面图。静电卡盘200包含基底202及表面204。任选地，可在表面204上提供一或多个开口206。提供多个电极208a到f。每一电极208a到f可由连接销210a到f连接到对应电源212a到f。静电卡盘200可用于保持晶片214。在实施例中，可在电极208a到f与晶片214之间提供第二表面216。
24.静电卡盘200通过提供将晶片夹持到静电卡盘200的静电力来保持晶片(例如晶片214)。静电卡盘200可与任何合适类型的晶片(例如半导体晶片或绝缘晶片)一起使用。
25.基底202可为静电卡盘200的支撑表面204的主体。在实施例中，基底202可任选地容纳用于冷却卡盘200及任何被夹持晶片214的水及/或气体冷却系统。举例来说，气体冷却系统可包含朝着基底202的表面且在基底202的表面内形成的沟道218。举例来说，水冷却系统可包含形成于基底202内的流动路径220。在实施例中，在图2中示意性展示的布线210a到f及/或电源212a到f可定位于基底202内。
26.表面204是静电卡盘200的经配置以面向及/或接触晶片214的表面。表面204可包含任何合适材料，例如(举例来说)电介质材料。在表面204上使用或用作表面204的合适电介质材料的非限制性实例包含聚合物材料、玻璃材料及/或陶瓷材料。电介质材料可为构成一些或全部表面204的块体电介质材料，或薄膜覆盖表面204。
27.开口206是形成于表面204中的开口。举例来说，开口206可用作用于气体冷却的流动路径，用来容纳任何合适传感器或其部分(例如电容传感器的接地销)的位置，用来容纳致动器(例如升降销)的位置，或静电卡盘中的任何其他合适功能。一些或全部开口206可具有不同大小。开口206中的每一者的大小及位置可适合于所述特定开口的目的。
28.电极208a到f各自是静电卡盘200的单独电极。举例来说，电极208a到f可提供于表面204中的一者或两者上及第二表面216的面向表面204的一侧上。在实施例中，可能存在与图1中所展示的六个电极208a到f不同数目的电极。在实施例中，存在两个或更多个电极208。在实施例中，存在三个或更多个电极208。电极208a到f可各自具有螺旋形状，使得每一电极围绕表面204的中心。电极208a到f布置成一个图案，使得电极中的每一者彼此相互交错。电极208a到f经布置使得电极208a到f中的每一者彼此不接触或交叉。在实施例中，电极208a到f中的每一者具有大体上螺旋形状，其中每一电极的相应螺旋形状具有围绕表面204分布的起点及终点。在实施例中，电极208a到f中的每一者的相应起点可围绕表面204的中心均匀地径向分布，举例来说，当存在三个电极208时彼此相距120度，或当如图2中所展示存在六个电极208a到f时彼此相距60度。可用算法确定电极208a到f的图案。在实施例中，电极的图案经配置以避开开口206，使得电极208a到f与开口206不接触或交叉，同时保持电极208a到f中的每一者从其起点到其终点连续，且保持电极208a到f中的每一者彼此分开。电极208a到f可通过围绕相应开口206弯曲而避开开口206，且其他电极208a到f可包含类似弯曲以避免接触其偏离以避开所述开口206的其他电极。
29.连接销210a到f允许将相应电极208a到f中的每一者连接到对应电源212a到f。电源212a到f各自将电力提供给来自电极208a到f当中的相应经连接电极。在具有不同数目个电极208的实施例中，可存在用于所述实施例的电极中的每一者的连接销210及电源212。电源212a到f中的每一者可向相应电极208a到f提供具有不同相位的交流(ac)电力，或不同极性的直流(dc)电力，使得归因于电极208a到f中的每一者处的功率波动的力损失在时间上彼此分开。在实施例中，电源212a到f中的每一者提供具有不同相位的ac电力。在实施例中，
电源212a到f中的一或多者提供每一极性的dc电力。因此，通过使用电源212a到f来向相应电极208a到f提供具有特定相位或极性的电力，可随时间维持夹持力。
30.晶片214是可由静电卡盘200保持的晶片。在实施例中，晶片214是半导体晶片。在实施例中，晶片214是绝缘晶片。绝缘晶片的非限制性实例是玻璃晶片。如本文中所描述的相互交错的电极结构对于适当地夹持玻璃晶片可能是必要的。此外，使用本文中所描述的相互交错的电极的螺旋图案可更均匀地保持晶片214。在实施例中，晶片214具有大体上对应于表面204的形状的形状，举例来说，其中晶片214及表面204各自形状上是大体上圆形的。在实施例中，晶片214及表面204可各自具有大体上矩形形状、大体上正方形形状或类似物。当电极208a到f在接收电力时，可通过由供电电极208a到f提供的力将晶片214夹持到静电卡盘200。在实施例中，当将晶片214夹持到静电卡盘200时，晶片214接触提供于静电卡盘200上或附近的一或多个突出物(未展示)。在实施例中，接触晶片214的突出物包含从表面204延伸的两个或更多个销。在实施例中，晶片214的存在可由电容传感器(例如包含于开口206中的一或多者中的电容传感器)，或由自身用作电容传感器的至少一些电极208a到f检测。
31.在实施例中，第二表面216可提供于电极208a到f上方。第二表面216可进一步覆盖表面204的由电极208a到f保持暴露的部分。举例来说，第二表面216可为一或多种电介质材料。在表面204上使用或用作表面204的合适电介质材料的非限制性实例包含聚合物材料、玻璃材料及/或陶瓷材料。电介质材料可为构成一些或全部表面204的块体电介质材料，或薄膜覆盖表面204。
32.在实施例中，可通过激活电源212a到f以各自提供电力到其相应电极208a到f来执行将晶片214夹持到静电卡盘200。因此，电极208a到f中的每一者在由其相应电源212a到f供电时可提供静电力，从而将晶片214夹持到静电卡盘200。可选择不同相位的电力，使得电极208a到f连续提供夹持力，例如通过凭借使至少一些电源212a到f彼此异相来确保电极208a到f中的至少一者总是接收非零量的电力。举例来说，可通过切断从电源212a到f到相应电极208a到f的电力而将晶片214从静电卡盘200解除夹持。可通过控制电源212a到f或其对相应电极208a到f的电力提供来按需执行夹持及解除夹持。
33.图3展示根据实施例的用于制造静电卡盘的方法的流程图。方法300包含确定用于提供多个相互交错电极的图案302及提供电极304。
34.在302确定用于提供多个相互交错电极的图案。所述图案可为其中多个电极中的每一者从起点延伸到终点的图案，其中每一电极围绕表面的中心。所述图案是使得多个电极彼此皆不接触或交叉的图案。图案可为包含于多个电极中的每一电极的螺旋。图案可基于静电卡盘的表面的形状(例如圆形、正方形或矩形形状)。在实施例中，图案可包含经配置以避开其上将要提供多个电极的表面中的开口的电极中的一或多者。多个电极可包含用于保持晶片的多相静电卡盘的任何合适数目个电极。在实施例中，多个电极包含至少三个电极。在实施例中，多个电极包含偶数数目个电极。在实施例中，多个电极包含六个电极。
35.在实施例中，在302确定的图案中的每一电极可包含在静电卡盘的表面的周长处或附近的起点及在与所述起点比较时较靠近静电卡盘的表面的中心的终点。图案中的每一电极的相应起点及/或终点可相对于静电卡盘的表面的中心彼此径向间隔开。在实施例中，电极中的每一者的起点及/或终点可围绕静电卡盘的表面的中心均匀地径向分布，例如，当
存在三个电极时彼此偏移达120度，当存在四个电极时彼此偏移达90度，当存在六个电极时彼此偏移达60度及类似物。
36.在实施例中，可在302使用处理器基于输入(例如，将要提供的电极的数目、其上将要提供电极的表面的大小及形状、电极将要避开的在表面中的任何开口及类似物)用算法确定图案。
37.在304在表面上提供电极。表面可为用于静电卡盘的任何合适表面(例如电介质材料)。电介质材料的非限制性实例包含陶瓷、玻璃、聚合物或类似物。表面可具有用于静电卡盘的任何合适形状(例如圆形、正方形或矩形形状)。在304根据在302确定的图案在表面上提供电极。电极可通过用于形成电极的任何合适手段提供于表面上。用于在304提供电极的方法的非限制性实例包含光刻方法、箔烧结方法或导电油墨印刷。作为非限制性实例，光刻方法可包含将导电层沉积于表面上及使用光刻来界定电极，其中将导电层沉积于光致抗蚀剂上且与所述光致抗蚀剂一起移除的剥离方法。举例来说，箔烧结方法可包含在陶瓷表面之间夹置经塑形块体导电箔以形成电极。电极可进一步形成使得其各自具有接触件，所述接触件经配置以连接到电源，使得当静电卡盘在操作时，可由所述电源对所形成电极中的每一者供电。举例来说，使用导电油墨的印刷可包含使用金属油墨根据在302确定的图案提供电极304的丝网印刷。
38.方面：
39.应理解，方面1到9中的任何者可与方面10到18中的任何者组合。
40.方面1.一种静电卡盘，其包括以螺旋图案形成于表面上的多个电极，其中所述多个电极中的每一者相互交错且所述多个电极中的每一者围绕所述表面的中心。
41.方面2.根据方面1所述的静电卡盘，其中所述表面是陶瓷表面。
42.方面3.根据方面1到2中任一方面所述的静电卡盘，其中所述螺旋图案经配置以避开形成于所述表面中的一或多个孔。
43.方面4.根据方面1到3中任一方面所述的静电卡盘，其中所述表面在形状上是大体上圆形的。
44.方面5.根据方面1到4中任一方面所述的静电卡盘，其中所述多个电极中的每一者连接到经配置以提供不同相位的电力的不同电路。
45.方面6.根据方面1到5中任一方面所述的静电卡盘，其中所述多个电极中的每一者在所述表面的周长处具有起点。
46.方面7.根据方面1到6中任一方面所述的静电卡盘，其中所述多个电极包含至少三个电极。
47.方面8.根据方面1到7中任一方面所述的静电卡盘，其中所述多个电极包含至少六个电极。
48.方面9.一种夹持晶片的方法，其包括：将所述晶片放置于根据方面1到8中任一方面所述的静电卡盘上，及
49.将电力提供给所述多个电极中的每一者。
50.方面10.一种制造静电卡盘的方法，其包括：
51.确定图案，可按所述图案在表面上提供彼此相互交错的多个电极，使得每一电极从起点延伸到终点，每一电极围绕所述表面的中心，及
52.根据所述图案在所述表面上提供所述多个电极。
53.方面11.根据方面10所述的方法，其中所述确定所述图案包括使用算法以基于所述表面及提供于所述表面上的任何开口的尺寸来确定所述图案。
54.方面12.根据方面10到11中任一方面所述的方法，其中所述表面是陶瓷表面。
55.方面13.根据方面10到12中任一方面所述的方法，其中所述图案经配置以避开形成于所述表面中的一或多个开口。
56.方面14.根据方面10到13中任一方面所述的方法，其中在所述表面上提供所述多个电极包括使用光刻来界定所述电极中的每一者。
57.方面15.根据方面10到14中任一方面所述的方法，其中在所述表面上提供所述多个电极包含箔烧结。
58.方面16.根据方面10到14中任一方面所述的方法，其中在所述表面上提供所述多个电极包括用导电油墨来印刷每一电极。
59.方面17.根据方面10到16中任一方面所述的方法，其进一步包括将所述多个电极中的每一者连接到不同电路，所述电路中的每一者经配置以提供具有不同于其他所述电路的相位的电力。
60.方面18.根据方面10到17中任一方面所述的方法，其中所述多个电极包含至少三个电极。
61.方面19.根据方面10到18中任一方面所述的方法，其中所述多个电极包含至少六个电极。
62.本技术案中所公开的实例应在所有方面都被认为是说明性而非限制性的。本发明的范围由所附权利要求书而非由前文描述指示；且在权利要求书的等效含义及范围内的所有变化都旨在涵盖于其中。