JP2016513947A - 静電チャックの修理および改修のための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
2極性の静電チャックでは、チャック本体内に1対の共面電極が埋め込まれている。各電極はそれぞれ、センタタップと呼ばれる共通の端子を有するデュアル電源の端子に接続される。センタタップは、チャックの表面上に設けられた基板間隔マスクに接続され、基板と電極との間のインピーダンスのあらゆる変動を平衡させる。したがって、チャックの表面全体にわたって、基板とチャックとの間の一定の静電引力が維持される。
センタタップと基板間隔マスクとの間の電気接続は、処理中に基板の裏側にガスを供給するために使用されるガスコンジットの導電性の壁を通って設けられることが多い。ガスコンジットは、チャック本体内の金属化された中心孔に取り付けられる。この接続は、基板処理中にはうまく機能するが、導電性接続は時間が経つと断絶され、またはその他の形で損なわれることが多い。導電性接続は、機械的には正常なままであることもあるが、この接続は、電流を伝えるには有効でないことがあり、その結果、静電チャックの動作が不適正になり、または十分に機能しなくなる。
従来の修理方法は、電子ビーム溶接またはレーザ溶接技法などの溶接技法を使用して導電性接続を再び確立することを含む。しかし、これらの方法は高価で時間がかかり、そのため所有コストが増大し、チャンバのダウンタイムが延びる。
別の実施形態では、静電チャックアセンブリの平衡回路内の切断された電気接続を修理する方法は、切断された電気接続にわたって導電性流体を印加するステップと、切断された電気接続にわたって導電性経路を確立するように導電性流体を硬化させるステップとを含む。
別の実施形態では、静電チャックアセンブリの平衡回路内の切断された電気接続を修理する方法は、静電チャックの上面に配置された基板間隔マスクと、静電チャックの下面から延び、静電チャックを通って延びる金属でライニングされた開孔と軸方向に位置合わせされた導電性チュービングとの間の抵抗を判定するステップと、判定された抵抗を評価して、導電性コンジットと基板マスクとの間の電気接続が切断されたかどうかを判定するステップと、ナノ粒子の導電性材料を含むコーティングを施すことにより導電性チュービングと基板間隔マスクとの間の導電性経路を回復させることによって、切断された接続を修理するステップとを含む。
本発明の上記の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約した本発明のより具体的な説明は、実施形態を参照することによって得ることができる。これらの実施形態のいくつかを、添付の図面に示す。しかし、本発明は他の等しく有効な実施形態も許容しうるため、添付の図面は本発明の典型的な実施形態のみを示しており、したがって本発明の範囲を限定すると見なすべきではないことに留意されたい。
本発明は、特に静電チャックを取り外した後、静電チャック内に収容された2極性電極と静電チャック上に配置された導電性マスクと間の電気接続を試験および修理する方法および装置を含む。この接続は、静電チャック上に位置決めされた基板に印加される静電力を平衡させるため、平衡回路として知られている。
図1は、本発明から利益を得ることができる例示的な基板支持アセンブリ100の概略横断面図である。基板支持アセンブリ100は、処理中に基板102を支持および保持する静電チャック105を含む。静電チャック105は、アルミニウム(Al)もしくはAl/Al2O3/AlNなどのアルミニウム含有セラミック材料、または他の材料を含むことができる。
静電チャック105の上面には、基板間隔マスク107が配置される。基板間隔マスク107は、チタン、窒化チタン、またはダイヤモンド様炭素などの材料を含むことができる。基板間隔マスク107は、静電チャック105の表面よりわずかに上で基板102を維持する事前に画定された厚さまで堆積される。静電チャック105は、貫通して配置された導電性通路103をさらに含む。一実施形態では、導電性通路103は、基板間隔マスク107を静電チャック105の底部領域に電気的に結合する。
基板支持アセンブリ100の平衡回路内の切断された電気接続を修理する一実施形態は、まずアセンブリを試験して接続が切断されたかどうかを検出するステップと、次いで様々な技法および/またはデバイスの使用によって切断された接続を修理するステップとを伴う。まず、基板支持アセンブリを試験して、導電性ガスコンジット132と導電性通路103との間の電気接続が断絶されたかどうかを判定する。一実施形態では、抵抗計を介して接続の両端の抵抗を試験することができる。この抵抗が指定の抵抗以下である場合、接続は損なわれていない。抵抗が指定の抵抗より大きい場合、接続を修理しなければならない。一実施形態では、必要な抵抗は200キロオーム(kΩ)である。必要な抵抗がない場合、接続が修理される。
コーティング200は、銀コーティングなど、ナノ粒子ベースの金属コーティングを含むことができる。コーティング200は、ブラシ、スプレーコーティング技法、または他の適したコーティング方法によって塗布することができるインクまたはペーストの形態とすることができる。温度センサをコーティングするために使用することができる適した銀材料には、韓国のInkTec(登録商標)Co.,LTDからすべて入手可能なTEC−PA−030という商標で市販されている材料(もしくはTEC−PA−010、TEC−PA−020などのTEC−PA−XXXという商標で市販されている他の材料)、またはIR加熱、火炎加熱、誘導加熱、もしくは炉内加熱を使用して容易に硬化させることができる任意の他の適した導電性ナノインクが含まれる。
図3は、本発明から利益を得ることができる別の基板支持アセンブリ300の概略横断面図である。基板支持アセンブリ300は、図1に示す実施形態と同様に、導電性ガスコンジット132上に配置された静電チャック105を含む。静電チャック105は、図1に示す構成と同様に、チャッキング電極(図示せず)を含み、電源およびガス源(どちらも図示せず)に電気的に結合される。静電チャック105の上面には、基板間隔マスク107が配置される。導電性通路103内に、センタタップ構造305が配置される。センタタップ構造305は、延長部材310によって導電性通路103に結合されたセンタタップ166を含む。センタタップ構造305はまた、導電性部材315を含み、導電性部材315は、導電性通路103の中心から離れる方へ延び、基板102の裏側に接触している。センタタップ構造305は、図1に示す平衡回路を形成する。
加えて、静電チャック105は、導電性通路103に隣接する静電チャック105の隅部領域に面取り320を含むように修正されている。面取り320は、導電性通路103と第1のろう付け継手170および金属化層175との間の応力を低減させるために利用される斜面領域とすることができる。また、面取り320を使用して、第1のろう付け継手170および金属化層175内で利用されるろう付け材料によるボンディングに利用可能な表面積を増大させることができる。したがって、面取り320を使用して、センタタップ構造305および/または導電性通路103にかかる応力を低減させて、使用中および/または静電チャック105の取外し中に導電性ガスコンジット132と導電性通路103との間の電気接続の損傷を防止または最小化することができる。
本明細書に記載する実施形態は、静電チャック内の破断された電気回路を修理する装置および方法を提供する。本明細書に記載するコーティングおよび方法は、レーザおよび電子ビーム溶接技法と比較すると、より経済的で迅速な電気接続の修理を提供し、それによって所有コストを大きく低減させる。コーティング200はまた、均一でより頑丈な改善された電気コンタクトを提供することによって、静電チャック105の寿命を延ばす。
Claims (15)
- 中に埋め込まれた電極および貫通して配置された開孔を有する静電チャックと、
前記静電チャックの表面上で前記開孔内に配置された導電性ライナと、
前記静電チャックの下面から延び、前記開孔と軸方向に位置合わせされた導電性チュービングと、
前記開孔内に少なくとも部分的に配置され、前記導電性チュービング内に少なくとも部分的に配置された導電性コーティングとを備え、前記導電性コーティングが、前記導電性ライナと前記導電性チュービングとの間に導電性経路を提供する、
基板支持アセンブリ。 - 前記導電性コーティングが、ナノ粒子ベースの金属コーティングを含む、請求項1に記載の基板支持アセンブリ。
- 前記ナノ粒子ベースの金属コーティングが銀ペーストを含む、請求項2に記載の基板支持アセンブリ。
- 前記ナノ粒子ベースの金属コーティングが銀インクを含む、請求項2に記載の基板支持アセンブリ。
- 前記ナノ粒子ベースの金属コーティングが、約500ナノメートル〜約5μmの厚さを含む、請求項2に記載の基板支持アセンブリ。
- 前記静電チャックが、前記開孔のうち前記導電性チュービングに隣接する部分上に面取りを含む、請求項1に記載の基板支持アセンブリ。
- 前記静電チャックが、前記開孔のうち前記導電性チュービングに隣接する部分上に丸みを含む、請求項1に記載の基板支持アセンブリ。
- 前記導電性チュービングが、前記導電性チュービングの端部の周りに前記静電チャックに隣接して配置されたリングを含む、請求項1に記載の基板支持アセンブリ。
- 静電チャックアセンブリの平衡回路内の切断された電気接続を修理する方法であって、
前記切断された電気接続にわたって導電性流体を印加するステップと、
前記切断された電気接続にわたって導電性経路を確立するように前記導電性流体を硬化させるステップとを含む方法。 - 前記導電性流体が、ナノ粒子ベースの金属コーティングを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記ナノ粒子ベースの金属コーティングが銀ペーストを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記ナノ粒子ベースの金属コーティングが銀インクを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記ナノ粒子ベースの金属コーティングが、約500ナノメートル〜約5μmの厚さを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記硬化させるステップが、約500ナノメートル〜約5μmの厚さを有する膜を形成するステップを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記硬化させるステップが、約20ナノメートル〜約100ナノメートルの厚さを有する膜を形成するステップを含む、請求項9に記載の方法。
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