包括靜電襯底載體的支撐物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種支撐物，該支撐物包括：導(dǎo)電偏壓臺；具有肩部21的圓柱形式的絕緣靜電襯底載體20，襯底載體20的底面面向偏壓臺，并且，其頂面22呈現(xiàn)被設(shè)置用于接收襯底的承載面；用于緊固所述肩部21在所述偏壓臺上的導(dǎo)電夾緊環(huán)，此外，該支撐物還包括用于將承載面連接到肩部211上的至少一個導(dǎo)電元件201-202-203。
【專利說明】包括靜電襯底載體的支撐物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括靜電襯底載體的支撐物。
[0002]本發(fā)明的領(lǐng)域是在低壓氣氛中處理部件的領(lǐng)域，這些部件安裝于支撐物上并經(jīng)受加熱。
[0003]這主要涉及被處理部件是襯底的微電子器件。具體而言，本發(fā)明涉及使得能夠在襯底內(nèi)注入雜質(zhì)的離子注入:被稱為“摻雜”的技術(shù)。摻雜用于改變襯底的某些性能，這些性能為機械性能、熱性能、電性能、疏水性能等。
【背景技術(shù)】
[0004]當前，為了執(zhí)行這種注入，能夠使用以等離子浸入模式工作的離子注入器。因此，在襯底中注入離子 在于:將襯底浸入等離子中，以及，出于建立能夠向襯底加速等離子的離子的電場的目的，用處于幾十伏到幾十千伏(一般小于IOOkV)的范圍中的負電壓向其施加偏壓，使得它們變得注入其中。以這種方式注入的原子被稱為摻雜劑。偏壓一般為脈沖形式。
[0005]離子的滲透深度由它們的加速能量確定。它一方面依賴于向襯底施加的電壓，另一方面依賴于離子和襯底各自的性質(zhì)。注入原子的濃度依賴于以每平方厘米(cm2)的離子數(shù)量表示的劑量以及注入深度。
[0006]注入在真空的外封殼內(nèi)執(zhí)行，使得單獨地通過輻射交換熱，由此使得能夠正確地控制襯底的溫度。
[0007]文獻US7，126，808B2提出具有裝配有靜電襯底載體的支撐物的裝置，該靜電襯底載體包含致冷室。該裝置包含具有在其頂面與其底面之間延伸的多個通道的襯底載體。在各通道中存在提升銷釘。提升銷釘主要用于將襯底提升稍許在襯底載體之上，以提供靜電夾緊。存在于襯底與襯底載體之間的空間被致冷氣體填充。
[0008]襯底僅保持在襯底載體的周邊，并且，從機械的角度說，這是不令人滿意的。
[0009]在圖1中示出另一已知的支撐物。該支撐物基本上包含三個部分:
[0010].偏壓臺 10 ；
[0011]?襯底載體20;和
[0012]?夾緊環(huán) 30。
[0013]臺10被偏壓到高電壓(直流或脈沖的)，并且它采取具有導(dǎo)管11的導(dǎo)體板的形式，該導(dǎo)管11在其兩個面上打開。更詳細地描述導(dǎo)管11的功能。
[0014]絕緣襯底載體20通過配置于襯底載體的底面的周邊上的墊圈12停留在臺10上。它采取靠著其頂面承載的圓柱的形式。該圓柱具有從其基體突出的肩部21。
[0015]夾緊環(huán)30用于通過擠向肩部21來夾緊臺10上的襯底載體20，這是通過多個螺釘31完成的。
[0016]襯底載體20的頂面22在其周邊上呈現(xiàn)環(huán)23，并且它還呈現(xiàn)在環(huán)內(nèi)分布的多個樁體24。環(huán)23和樁體24的厚度同樣，一般為10微米(μ m)~15 μ m。環(huán)23和樁體24的頂部由此限定襯底40停留于其上面的承載面。
[0017]對于襯底靜電夾緊使用第一類型的電極。這些電極被成對配置。它們被設(shè)置在與頂面22平行的面中，該面與頂面非常接近。它們由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何手段制成，例如，通過借助于所謂的“層厚”技術(shù)。
[0018]位于圖右側(cè)的一對包括正電極25或陽極和負電極26或陰極。原理在于實現(xiàn)雙電容器:
[0019]陽極-襯底電容器；和
[0020]襯底-陰板電容器。
[0021]另外，確保在襯底40與偏壓臺10之間存在電接觸是合適的，這是通過第二類型的電極完成的。
[0022]出于這種目的，多個通道適當?shù)卮┻^襯底載體20。圖右側(cè)的通道27接收安裝于在臺10上承載的彈簧29上的銷釘28，并因此將銷釘28壓在襯底40上。銷釘-彈簧對構(gòu)成第二類型的電極，并且這樣的一個對被設(shè)置在各通道中。
[0023]在臺中形成的導(dǎo)管11用于用氦氣填充出現(xiàn)在襯底載體20的底面與臺之間的第一空間。
[0024]位于襯底載體20的頂面22與襯底40之間的第二空間也通過通道被氦氣填充。為了使第一和第二空間相互連通，甚至能夠設(shè)置穿過襯底載體的附加的開口(未示出)。
[0025]適于操作襯底的手段(裝置)被省略，原因是它們對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的。
[0026]在注入時，通過第二類型的電極泄漏注入電流。銷釘28的接觸面積較小，因此電流密度較高。這可導(dǎo)致銷釘熔融并導(dǎo)致襯底的后面被污染，特別是如果偏壓是脈沖偏壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0027]因此，本發(fā)明的目的是，增加注入電流通過的表面積。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，一種支撐物包括:
[0029]?導(dǎo)電偏壓臺；
[0030].具有肩部的圓柱形式的絕緣靜電襯底載體，襯底載體的底面面向偏壓臺，并且，其頂面呈現(xiàn)被設(shè)置為接收襯底的承載面；和
[0031].用于緊固所述肩部在所述偏壓臺上的導(dǎo)電夾緊環(huán)，
[0032]另外，該支撐物還包括用于將承載面連接到肩部上的至少一個導(dǎo)電元件。
[0033]在第一實施例中，導(dǎo)電元件包含:
[0034]?布置于頂面的周邊的第一條帶；
[0035].在圓柱上在第一條帶與肩部之間延伸的第二條帶；和
[0036].與第二條帶接觸并被布置于肩部上的第三條帶。
[0037]有利地，該支撐物還包括穿過襯底載體并且確保偏壓臺與承載面之間的電接觸的多個電極。
[0038]在第二實施例中，導(dǎo)電元件包含:
[0039].布置于襯底載體中在肩部處的導(dǎo)電接觸面；和
[0040].與所述接觸面連接并從頂面上突出以限定承載面的多個電極。[0041]優(yōu)選地，該支撐物還包含在承載面之下布置于頂面的周邊的條帶，并且，襯底載體包含通達到其頂面和其底面的至少一個開口。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的附加的特征，該支撐物還包括插入在頂面與偏壓臺之間的導(dǎo)電層。
[0043]有利地，電極呈現(xiàn)為鍍金屬通孔。
[0044]優(yōu)選地，該支撐物還包含在與偏壓臺接觸的底面的周邊的墊圈。
[0045]作為替代方案，該支撐物還包含插入在底面與偏壓臺之間的導(dǎo)熱層。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]以下參照附圖結(jié)合作為解釋給出的實施例的以下的描述，更詳細地解釋本發(fā)明。
[0047]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的支撐物的斷面圖；
[0048]圖2是本發(fā)明的支撐物的第一實施例的斷面圖；
[0049]圖3是本發(fā)明的支撐物的第二實施例的斷面圖。
[0050]呈現(xiàn)在多個圖中的元件用同一個參考標記表示。
【具體實施方式】
[0051]本發(fā)明由此尋求在襯底載體的承載面與襯底載體的肩部之間建立電接觸。
[0052]參照圖2，在第一實施例中，上述的襯底載體20被再一次使用。
[0053]第一金屬條帶201被配置為在出現(xiàn)于襯底載體20的頂面22的周邊上的環(huán)22上。它例如通過使用諸如鈦、氮化鈦、鉬、鎢或碳化鎢的材料由所謂的“薄層”技術(shù)制成。在任何情況下，它需要是導(dǎo)電的材料，并且，如果可能的話，它應(yīng)是耐高溫的。
[0054]條帶的厚度必須足以呈現(xiàn)可接受的電阻，但它不得太大以確保襯底確實停留于樁體24上。該厚度的適當?shù)闹堤幱讦│苔笑珊?μηι之間。
[0055]第二金屬條帶202沉積于第一條帶201與肩部21之間的襯底載體20的圓柱壁上。
[0056]最后，第三金屬條帶203沉積于肩部21面向夾緊環(huán)30的面上。
[0057]以這種方式并置的三個條帶提供從承載面到夾緊環(huán)的電連續(xù)性，該夾緊環(huán)自身是導(dǎo)體。
[0058]襯底上的電接觸的面積由此大大增加，由此改善由注入電流導(dǎo)致的電荷的泄漏。甚至能夠設(shè)想消除用于在襯底40的后面與偏壓臺10之間提供接觸的第二類型的電極。
[0059]如果這些電極被省略，那么必須保留至少用于從出現(xiàn)在襯底載體20的底面與臺10之間的第一空間向位于襯底載體20的頂面22與襯底40之間的第二空間傳輸氦氣的通道27。
[0060]因此，能夠省略這些第二類型的電極、保留它們或者改變它們的構(gòu)成。
[0061]通過保留通道27并通過對其鍍金屬，能夠提供所謂的“鍍金屬通孔”。鍍金屬通孔在襯底載體20的承載面與底面之間提供電接觸。
[0062]參照圖3，在第二實施例中，襯底載體210與以上的襯底載體相同，除了其頂面212由于環(huán)和樁體已被省略而為平面以外。
[0063]襯底載體210現(xiàn)在具有與圓柱的軸垂直并覆蓋肩部211的導(dǎo)電接觸面213。
[0064]第三類型的多個電極215被配置為與接觸面垂直并從襯底載體210的頂面212突出。這些電極與接觸面接觸，并且它們因此從頂面212突出稍許，約ΙΟμπι?15μπι。作為例子，它們構(gòu)成鍍金屬通孔。
[0065]第一金屬條帶231被保留，該條帶沉積于襯底載體210的頂面212的周邊上。該第一條帶231基本上位于與第三類型的電極215相同的水平。該第一條帶有助于密封襯底/襯底載體裝配以限制襯底周邊的氦氣的泄漏。
[0066]優(yōu)選地，第二金屬條帶232也被保留以連接第一條帶231與接觸面213，這也是出于改善由注入電流導(dǎo)致的電荷的泄漏的考慮。
[0067]還設(shè)置開口 217，該開口 217貫穿過襯底載體以使存在于襯底載體210的底面和臺10之間的第一空間與位于襯底載體210的頂面212和襯底40之間的第二空間連通。
[0068]很容易借助于“厚層”技術(shù)制成上述的襯底載體210。
[0069]對于第三類型的電極215，能夠提供金屬插入以替代鍍金屬通孔。
[0070]返回圖1，在襯底載體20與臺10之間獲得最佳的可能的熱交換是合適的。
[0071]出于這種目的，第一方案在于通過導(dǎo)管11用氦氣填充出現(xiàn)于這兩個元件之間的空間。
[0072]另一方案在于在這兩個元件之間插入諸如粘結(jié)劑、油脂或銦板的導(dǎo)熱層。根據(jù)情況，該層也可有利地具有導(dǎo)電性。在這種情況下，仍需要設(shè)置電路，使得氦可到達位于襯底40與襯底載體20之間的空間。
[0073]以上，只提到氦作為載熱體。例如，如果使用諸如氫氣的一些其它的氣體，本發(fā)明同樣適用。
[0074]描述的本發(fā)明的實施例由于它們的具體的性質(zhì)而被選擇。然而，不可能詳盡地列出本發(fā)明覆蓋的所有可能的實施例。特別地，在不超出本發(fā)明的范圍的情況下，描述的手段中的任一個可被等同的手段替代。
【權(quán)利要求】
1.一種支撐物，包括: ?導(dǎo)電偏壓臺(10)； ?具有肩部(211)的圓柱形式的絕緣靜電襯底載體(20)，所述襯底載體(20)的底面面向所述偏壓臺(10)，并且，所述襯底載體(20)的頂面(22、212)呈現(xiàn)被設(shè)置用于接收襯底(40)的承載面；和 ?用于緊固所述肩部(21)在所述偏壓臺(10)上的導(dǎo)電夾緊環(huán)(30)， 所述支撐物的特征在于包括用于將所述承載面連接到所述肩部(21)上的至少一個導(dǎo)電元件(201-202-203,213-215) ?
2.根據(jù)權(quán)利要求1的支撐物，其特征在于，所述導(dǎo)電元件包含: ?布置于所述頂面(22)的周邊上的第一條帶(201)； ?在所述圓柱上所述第一條帶(201)與所述肩部(211)之間延伸的第二條帶(202);和 ?與所述第二條帶(202)接觸并被布置于所述肩部(21)上的第三條帶(203)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的支撐物，其特征在于還包括穿過所述襯底載體(20)并且確保所述偏壓臺(10)和所述承載面之間的電接觸的多個電極(28~29)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 的支撐物，其特征在于，所述導(dǎo)電元件包括: ?布置在所述襯底載體(210)中所述肩部(211)處的導(dǎo)電接觸面(213);和 ?與所述接觸面(213)連接并從所述頂面(212)突出以限定所述承載面的多個電極(215)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的支撐物，其特征在于還包括在所述承載面之下布置于所述頂面(212)的周邊的條帶(231)，所述襯底載體(210)包括通達到其頂面和其底面的至少一個開口(217)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的支撐物，其特征在于還包括插入在所述頂面(22、212)與所述偏壓臺(10)之間的導(dǎo)電層。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至5中的任一項的支撐物，其特征在于，所述電極(215)呈現(xiàn)為鍍金屬通孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項的支撐物，其特征在于還包括在與所述偏壓臺(10)接觸的所述底面的周邊的墊圈(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項的支撐物，其特征在于還包括插入在所述底面與所述偏壓臺(10)之間的導(dǎo)熱層。
【文檔編號】H01L21/67GK104011846SQ201280063150
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月21日
【發(fā)明者】F·托瑞格羅薩, L·洛克斯 申請人:離子射線服務(wù)公司