TW201120988A - Electrostatic chuck and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
201120988 TW6493PA 六 ,發明,說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種靜電卡盤與製、生苴 別是有關於一種用於電漿裝置以絮碎其之方法’且特 卡盤與製造其之方法。 導體裝置的靜電 【先前技術】 用以製造半導體裝置之電漿施加 板可固定半導體基板,且因此在電漿施=置通常包括支撐 處理的氣體來源被轉換成電漿且基板二裝置中用於電漿 已經被廣泛的應用在支撲板上。藉=程序。靜電卡盤 靜電卡盤。 评電力基板係固定於 傳統靜電卡盤通常包括位於介 此’電力可施加於電極層且靜電力產“二的電,層二 避免靜電卡盤在電漿施加裝置 於靜電卡盤之熱噴塗層可藉由使用包括 乳化紀與氧化Is之喊底粉末的熱塗佈程序來塗佈。 熱喷塗層以陶級末為基底通常具有結晶結構,且因 此當熱噴塗層料靜電卡盤之介電料 性係相對好。 屯曰心;丨电特 然而,結晶熱喷塗層係多孔隙的且具有相對低的體積 ::二此漏電流就從熱喷塗層產生,且因此電弧常常 在在fr電卡盤。由於這些原因,以填充物填充熱喷塗 θ之孔隙率的填充程序被建議,從而增加體積電阻、然
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TW6493PA 而,介電層之體積電阻仍隨著靜電卡盤之操作時·間增·加而 減小,且因此電弧仍產生在靜電卡盤中,且基板不穩定的 被吸附或不穩定的被固定於靜電卡盤。也就是說,因熱喷 塗層之孔隙率造成體積電阻的減少以及電弧常造成靜電 卡盤之吸附品質之衰退。 此外,隨著近來基板的增大,施加至電極層之電力需 要增加。當高電壓電力施加於靜電卡盤之電極層,破裂便 產生於熱喷塗層之基體與介電層之間,因為基體與介電層 之間不同的熱膨脹係數。且因此電極層與介電層將不或不 足以使彼此電性絕緣,此被知為絕緣破裂。結果,靜電卡 盤之吸附品質趨向更退化,當基板尺寸變大。 因此,有強烈的需求用以改善靜電卡盤,其中介電層 具有充足的體積電阻與穩定的介電常數用於靜電力並具 有最小的漏電流。 【發明内容】 本發明係有關於一種靜電卡盤與製造其之方法,靜電 卡盤具有改善之體積電阻,且無發生介電層之介電常數之 退化,因此避免從介電層因漏電流造成之電弧。 根據本發明之一些實施例,提供一種靜電卡盤。靜電 卡盤包括一基體、一第一絕緣層、一電極層以及一介電 層。第一絕緣層設置於基體上且第一絕緣層具有非晶形結 構。電極層設置於第一絕緣層上且電極層產生一靜電力。 介電層位於電極層上。 在一實施例中,介電層包括一第一介電層以及一第二 201120988
TW6493PA ::,層。I第-介電層覆蓋電極層且第一介電層具有非結晶 二介電層位於第—介電層上且第二介電層具有- 在-實施例中’第-介電層具有之厚度介於大約100 :米到大約300微米,第二介電層*有之厚度介於大約2〇〇 微米到大約400微米。 在一實施例中,第一介電層具有之孔隙率介於大約 •5、到大約2%,第二介電層具有之孔隙率介於大約 到大約7%。 在一實施例中,第一介電層具有之表面粗糙度介於大 約4微米到大約8微米,第二介電層具有之表面粗糙度介 於大約3微米到大約5微米。 在一實施例中,第一介電層及第二介電層具有之硬度 至少大約650Hv,第一介電層及第二介電層具有之黏著強 度至少大約14MPa。 在一實施例中,第一介電層及第二介電層一起具有之 體積電阻(volume resistance)介於大約1〇14歐姆公分 (acm)到大約1015微米歐姆公分。電極層被第一介電層覆 蓋’第一介電層被第二介電層覆蓋。第一絕緣層具有之厚 度介於大約400微米到大約600微米。 在一實施例中,一第二絕緣層設置於基體與電極層之 間。第一絕緣層具有之厚度介於大約1〇〇微米到大約300 微米’第二絕緣層具有之厚度介於大約200微米到大約400 微米。 在一些其他實施例中,提供一種靜電卡盤。靜電卡盤 5 201120988
TW6493PA 一基體、一絕緣層、一電極層、一第一介電層以I及一,第二 介電層。絕緣層位於基體上。電極層設置於絕緣層上且電 極層產生一靜電力。第一介電層設置於電極層上且具有一 非晶形結構。第二介電層設置於第一介電層上且具有一結 晶結構。 在一些實施例中,提供一種製造靜電卡盤之方法。首 先,準備一基體且形成一第一絕緣層於基體上。第一絕緣 層具有非晶形結構。然後,形成一電極層於第一絕緣層 上,電極層產生一靜電力。接著,形成一介電層於電極層 上。 在一實施例中,形成介電層之步驟如下。形成一第一 介電層於該電極層上以使該第一介電層具有非晶形結 構。然後,形成一第二介電層於第一介電層上以使第二介 電層具有結晶結構。 在一實施例中,電極層可被第一介電層包覆,且第二 介電層可形成於第一介電層、第一絕緣層以及基體上,以 使第一介電層、第一絕緣層以及基體被第二介電層包覆。 在一實施例中,第一絕緣層、第一介電層以及第二介 電層藉由一大氣電漿噴霧塗佈製程(atmospherical ly plasma spray coating process)、一快速氧燃燒熱喷霧 塗佈製程(rapid oxygen-fuel thermal spray coating Pr〇cess)、一真空電漿霧塗佈製程(vacuum plasma spray coating process)與一動力喷霧塗佈製程其中之一形成。 在一實施例中’更執行填充程序以填充複數個填充物 於該第一絕緣層、該第一介電層與該二介電層至少其中之
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TW6493PA 一的•内部空間。 在一實施例中,形成電極層之前更包括形成一第二絕 緣層於第一絕緣層與該基體其中之一上。 在一實施例中,更執行一填充程序用以填充複數個填 充物於第一絕緣層、第二絕緣層、第一介電層與第二介電 層至少其中之一的内部空間。第二絕緣層藉由一大氣電漿 喷霧塗佈製程(atmospherically plasma spray coating process)、一快速氧燃燒熱喷霧塗佈製程(rapid oxygen-fuel thermal spray coating process)、一真空 電梁霧塗佈製程(vacuum plasma spray coating process) 與一動力噴霧塗佈製程其中之一形成。 在一些實施例中,提供一種製造靜電卡盤之方法。準 備一基體且形成一絕緣層於基體上。形成一電極層於絕緣 層上’電極層產生一靜電力。形成一第一介電層於電極層 上以使該第一介電層具有非晶形結構。形成一第二介電層 於第一介電層上以使第二介電層具有結晶結構。 在一些實施例中’靜電卡盤之介電體可包括多層,多 層包括非晶形熱喷塗層與結晶熱噴爹層,藉以在介電常數 沒有任何衰退下增加介電體之體積電p且。因此,漏電流可 在靜電卡盤最小化,且因此在靜電卡盤中因漏電流造成的 破損可最小化。所以’靜電卡盤之整體電性特性可重大的 因多層介電體改善。 此外’靜電卡盤之絕緣體亦可包括多層’多層包括非 晶形熱噴塗層與結晶熱噴塗層’因补晶形熱喷塗層以及改 善在靜電卡盤中基體與電極層之間的絕緣電阻從而增加 7 201120988
TW6493PA 絕緣體之體積電阻。 t- 更進一步,緩衝層可形成於接頭之接觸面積,一電力 之高電财施加於接頭之接觸面積,且因此因在接頭之接 觸面積之熱應力的破裂可被避免。因此,靜電卡盤可改善 其持久限制與操作壽命,且因此靜電卡盤之 二 大幅減少。 & + 所以,本實施例所提出之靜電卡盤可應用在不同的電 聚應用褒置,例如是改善電力特性與持久限制之電漿㈣ 裝置與電漿沈積裝置。 為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解,下文 特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下: 【實施方式】 請參考所附圖式,本發明在本文中更完整的說明,其 中所附圖式顯示本發明之多個實施例。本發明可具有多種 不同之實施例,且不以以下所述之實施例為限。以下所述 之實施例係用以完整地揭露本發明,使得本發明所屬技術 領域中具有通f知識者可完全了解本發明。為了更清楚說 明本發明’圖式之層及區域之尺寸及㈣尺寸可能被誇張 當出現 當出現「一元件位於於另一元件之上」、「一元件連接 於另一S件」丨件柄接於另—元件」之敘述時,一 =件可直触置於另-元件之上,或直接連接或輕接於另 H或有再-元件或中間層介於兩者之間。相對地, -元件直接位於另-元件之上」、「_元件直接連
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201120988 1W6493PA ί於件」或「一元件直接輕接於另一元件」之敘述 二Γ無其他元件或中間層。相似之元件係以相似 之符號標示。,士 + i ^「 此處所使用且/或」之敘述係包括所列出 項目之全部住意魬合。 b處可用第一、第二、第三或其他敘述描述不同 元、、刀、區域、層且/或部分,然而這些元件、成分、 區域、、層且/或部分並不受限於此些敘述,此些敘述僅用 以區刀、不同的元件、成分、區域、層且/或部分。因此, 在t脫=本發明<精神τ,第—元件、成分、區域、層或 心可田述為第二^件、成分、區域、層或部分。 「此,之空間相對用詞,例如是「在…下方」、「下面」、 =」上面」或「上」或其他類似用詞,可用於簡單地 描述如所附圖式中所繪示之元件,或某特徵與另一元件或 特徵之關係。可了解岐,此些空間相對用詞係包括其他 方位之描述,並非受限於圖式中之方向。舉例來說,當圖 式中之裝置上下_時’「―元件位於另—元件或特徵之 下」之敘述則變為「―元件位於另—元件或特徵之上」。 因此,Τ」之用詞係包括「上」和「下」兩種方位。元 件可朝向其他方向(旋轉90度或朝向其他方向),而此處 使用之空間相對用詞係被對應地解釋。 此處之用詞僅用以敘述本發明之實施例,並非用以限 制本發明。除非特別註明,否則此處所用之「一」及「此」 之單數形式之敘述’亦包括複數之形式。此處所用之「包 含」及「包括」所述之特徵、整數、步驟、操作、元件或 成份’並非排除其他之特徵、整數、步驟、操作、元件、 201120988
TW6493PA 成份或其組合。 * - 本說明書描述的實施例與參照截面圖說明係概要說 明理想化的實施例(和中間架構)。就其本身而言,說明形 狀的變動結果(例如是製造技術或誤差)係可預期的。因 此,實施例不應被理解為用以限制某區域為特定形狀’而 是應包括從該特定形狀所衍生的變形,例如是製造上的誤 差。例如’圖示為矩形的植入區域,基本上其邊角總是會 具有圓角或曲角的特徵,及/或植入濃度的梯度並不是非 黑即白地從植入區域改變成非植入區域。同樣的,由植入 形成的埋設區域可能在介於埋設區域和進行植入的表面 之間的區域會產生一些植入。因此於圖式中說明的區域係 本質上的概要且它們的形狀不被預期為說明裝置範圍的 真實形狀,也不被預期為限制本發明的範圍。 除非另外定義’此處所使用之所有用詞(包括技術及 科學用詞)’係與本發明所屬技術領域中具有通常知識者 所了解之意義相同。此外,除非特別定義,此處所使用之 普通字典所定義之用詞,當與相關技藝中之此用詞之意義 一致,而#指理想化或過度正式之音思。 在本文仵中,實施例將伴隨著參照圖式詳細說明實 例。特別地,本發明之以下實施例可揭露單極 有單一電極。然而,技術特徵,賴教轉本實施之好 亦可應用於雙極靜電卡盤,此係改領域之通常 知。 第1圖繪示依照本發明 面圖。 之一實施例之靜電卡盤的剖
201120988 1W6493PA .請參照第1圖,依照本發明之一實施例之 100可包括一基體110、一第一絕緣層12〇、一電極層⑽、 一第一介電層150、一第二介電層16〇以及一連接^丨7〇。 在一實施例中,第一絕緣層12〇及第一介電芦包括一 熱喷塗層(thermal spray-coated layer),此熱;=層具 有-非晶形結構。第二介電層⑽可包括—熱喷塗層^ 熱噴塗層具有—結晶結構。因此,靜電卡盤 ^ H〇可被多層覆蓋’此多層包括非晶形熱錢層以 熱噴塗層。在多層中非晶形與結晶熱喷塗層之组合可 電卡盤1GG之靜電力提供充足的介電常數以及高體積電阻 (volume reSlst繼),從而改善靜電卡盤⑽的電性特 性。特別地,用以電性絕緣基體11〇與電極層14〇的第一 絕緣層12〇可包括非晶形齡㈣,從而因非晶形結構改 善體積電阻並增加電性絕緣特性。 基體110可具有平板或圓柱形狀,且可具有對應於被 加工之物體的大小,物體可例如是基b也就是說,基體 110可具有相等或大於用在半導體裝置或平板顯示裝置之 基板的大小。舉例來說,基體110可包括金屬,例如是鋁 (A1)。此外,基體110可更包括一金屬層塗佈於基體11〇 上。 第一絕緣層120可位於基體11〇上。舉例來說,第一 絕緣層120可位於基體11〇之上表面的一部分上。舉例來 說,第一絕緣層120可具有非晶形結構,且可藉由使用第 一粉末的熱噴塗程序形成。也就是說,第一粉末可提供用 以形成非晶形熱喷塗層。舉例來說,第一粉末可包括氧化
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TW6493PA 釔或氧化鋁之粗粒粒子,其具有大約2〇微米至大約6〇微 米的平均直徑。特別地,第一粉末可包括粗粒粒子,粗粒 粒子從第一漿液與第二榮·液之漿液混合物取得。第一漿液 可包括多個具有大約0. 01微米至大約2微米直徑之氧化 釔(Y203)粒子,用以均勻分散氧化釔粒子之第一分散劑, 用以黏合氧化釔粒子之第一黏合劑與一第一溶劑。氧化釔 粒子、弟一分散劑與第一黏合劑溶於此第一溶劑。第二漿 液可包括多個具有大約〇. 5微米至大約2微米直徑之氧化 鋁(A1203)粒子,用以均勻分散氧化鋁粒子之第二分散 劑,用以黏合氧化鋁粒子之第二黏合劑與一第二溶劑。氧 化鋁粒子、第二分散劑與第二黏合劑溶於此第二溶劑。漿 液混合物中的氧化釔與氧化鋁之重量比的範圍介在大約 1 · 0.4到1 · 1。第一粉末將在本文中詳細說明。 第一絕緣層120可具有大約4〇〇微米到大約600微米 的厚度,且可使基體110與電極層14〇彼此電性絕緣。如 果第一絕緣層120可具有小於4〇〇微米之厚度,儘管有足 夠的體積電阻’第一絕緣層12〇之介質耐壓特性 (withstanding voltage)可顯著退化,此將導致基體11〇 與電極層140之間的電性絕緣退化。第一絕緣層12〇可因 非晶形結構具有高體積電阻。舉例來說,藉由額外的填充 程序用以填充熱喷塗層之孔隙率(p〇r〇si ty)可改善第一 絕緣層120之體積電阻至大約1〇h歐姆.公分(Q.cm)到大約 1015歐姆.公分(Ω.cm)。而傳统之體積電阻大約為1〇13歐姆 .公分(Ω.cm)。更進一步,第〜絕緣層12〇可具有非晶形結 構,且因此第一絕緣層120中的孔隙空間可相對較小。因 12 201120988
TW6493PA 此’.第〜絕緣層120可具有相對小的孔隙率。舉例來說, 第一絕緣層12 0的孔隙率可小於大約2%,且較佳地,小 於大約1%。在本實施例中’第一絕緣層120可具有大約 0. 5%到大約2%的孔隙率,較佳地,大約0. 5%到大約1 %的孔隙率。此外,第一絕緣層120亦可具有大約4微米 到大約8微米的表面粗糙度(Ra),因此具有大約UMPa的 附著強度且亦可具有大約650Hv的硬度。 黏合層115可進一步設置於基體110與第一絕緣層 120之間,且可做為於基體110與第一絕緣層12〇之間的 黏合劑。黏合層115的熱膨脹比(thermal expansion ratio) 可為基體110與第一絕緣層120之熱膨脹比的平均值。因 此黏合層115可做為具有不同熱膨脹比之基體11〇與第一 絕緣層120的熱緩衝(thermal buffer)。舉例來說,黏合 層115可包括一金屬合金例如為鎳紹合金且可具有大約3〇 微米到大約50微米的厚度’並具有小於或相等於大約5 %的孔隙率。 電極層140可設置於第一絕緣層12〇上並產生一靜電 力。舉例來說,電極層140可位於第一電極層12〇之上表 面的一部分。特別地,電極層140可在第一與第二介電層 150與160的介電體中產生靜電力。因此,靜電力可施^ 於第二介電層160之上表面,且藉由靜電力使基板固定於 第二介電層160的上表面。電極層14〇可包括導電材料例 如為鎢,且可藉由熱噴塗程序或網版印刷程序(screen printing process)形成。 在本實施例中’電極層140可具有大約3〇微米到大 13 201120988
TW6493PA 約50微米之厚度。當雷炻爲 电極層140可具有小於大約go料乎 之厚度,電極層140之& 大約川·微木 m ^ 了因電極層140之缺陷與孔隙 率而非承回’因此靜電卡般. 14Π -ra 卞盤1〇〇之卡盤品質顯著惡化。當 電極層140可具有大於大 田 js ιαπ ^ ^ 約50微未之厚度’可能在電極 層140造成電弧。因此,鲂杜 較佳地電極層14〇可具有大約3〇 微米到大約50微米之厚度。 」,、頁大η川 Π0施加於電極層140。 一絕緣層120連接到電極 一高電壓電力可經由連接器 連接器170可經過基體11〇與第 層 140 〇 问第2圖繪示第1圖中之連接器的第-實施例的剖面 圖。 清參照弟2圖,根據笛 像弟一實施例之連接器170可包括 一接頭(terminal) 171、—銥丛 、、邑緣體172以及一緩衝層173。 接頭171可貫穿基濟ιΐΛ 土聪110與第一絕緣層120並與電極 層140接觸目此從-外部電源(未顯示)可使電力經由接 頭171施加於電極層140。因此,基體11〇與第一絕緣層 120可包括貫孔(未顯示),接頭m可通過貫孔。舉例來 說,接頭171可包括導電材料,例如鎢、鉬與鈦。 絕緣體172可電性絕緣接頭ι71於環境並可包覆接頭 171。因此,絕緣體172可設置於接頭171與基體110以 及接頭171與第一絕緣層12〇之間。更進一步,當接頭171 的中央部分可接觸電極層140時,絕緣層172可設置於電 極層140與接頭171的周邊部分之間。舉例來說,絕緣體 172可包括具有小孔隙率與良好絕緣性質的燒結陶瓷體 (sintered ceramic body)。此外,絕緣體172可具有大
201120988 1 W64y^FA 微米的厚度且大約01微_大約2微 粗糙度,以減少電弧。 一在-程序巾於靜電卡们Qq上執行於基板,在此 商溫下-熱應力可施加於靜電卡盤1()()。靜電卡盤剛可 在電漿程序中熱膨脹’且基體110、第一絕緣層12〇盥絕 緣體172的熱膨脹比可彼此不,樣,因此熱應力可施:於 各基體110、第-絕緣層12〇與絕緣體172。特別地,敎 應力可在絕緣體Π2與基龍〇以及絕緣體172與第1 緣層120之間的邊緣表面之邊界部分最大。因絕緣體μ 相對小的力,熱應力可傳至第一絕緣们2〇因而產生破 裂。接著,破裂可延續至第一介電層15〇與第二介電層 160 ’因此靜電卡盤1〇〇會破裂。 提供緩衝層173使熱應力造成靜電卡盤1〇〇之傷害變 緩衝層173可包覆絕緣體172之上部。舉例來說,緩 衝層173可位於絕緣體172與基體11〇之間的邊界表面的 一部伤上、絕緣體172與第一絕緣層12〇之間的邊界表面 上以及絕緣體172與電極層14〇之間的邊界表面上。緩衝 層173可包括陶瓷。舉例來說,陶瓷可包括氧化鋁 (A1203)、氧化紀(Y203)、氧化铭/氧化紀(A1203/Y203)、 氧化錯(Zr02)、碳化鋁(A1C)、氮化鈦(TiN)、氮化鋁 (A1N)、碳化鈦(TiC)、氧化鎂(Mg〇)、氧化鈣(ca〇)、氧化 鈽(Ce02)、氧化鈦(Ti02)、碳化硼(BxCy)、氮化硼(BN)、 氧化矽(Si02)、碳化矽(SiC)、釔鋁石榴石(yag)、莫來石 (Mullite)、亂化銘(A1F3)等等。上述化合物可單獨或組 15 201120988
TW6493PA 合使用。緩衝層173可藉由熱喷塗程序形成。' . 緩衝層173可具有大約100微米到大約250微米的厚 度,較佳地,大約150微米到大約200微米。當緩衝層173 可具有超過250微米的厚度,緩衝層173之孔隙空間可相 對大,因此破裂趨向產生於缓衝層173中。更進一步,當 缓衝層173可具有小於100微米,熱應力無法充分的被缓 衝層173吸收。因此,較佳地緩衝層173可具有大約100 微米到大約250微米的厚度。此外,緩衝層173可具有大 約0. 1微米到大約2微米的表面粗糙度,藉以減少緩衝層 173中的表面電阻與電弧。 靜電卡盤100中的熱應力係在電漿程序中的高溫下 產生,熱應力可充分的被緩衝層173吸收以使靜電卡盤100 不會因熱應力造成損傷。舉例來說,當靜電卡盤100可被 加熱且基體110可在電漿程序中熱膨脹,緩衝層173可替 代絕緣體172吸收基體110中的熱應力。 舉例來說,緩衝層172的孔隙率可等於或多餘基體 110、第一絕緣層120、第一介電層150與第二介電層160 的孔隙率,因此改善緩衝層173的應力吸收效率。緩衝層 173可具有大約2%到大約10%的孔隙率,較佳地,大約 2%到大約7%。如果緩衝層173的孔隙率可大於大約10 %,緩衝層173的力可能會不足且緩衝層173可從絕緣體 172、基體110與絕緣層120分離開來。當緩衝層173之 孔隙率可小於大約2%,緩衝層173中可能產生破裂。 更進一步,當緩衝層173具有指出邊緣部分,缓衝層 173的邊緣部分可形成為圓弧或倒角,因為熱應力可集中 201120988
TW6493PA 於緩衝層‘ 173的邊緣部分。應力集中於緩衝層i73之邊緣 部分通常造成緩衝層173的破裂。 第3圖繪示第丨圖中之連接器的第二實施例的剖面 圖。 除了元件之形狀跟設置之外,第二實施例之連接器 170實質上可具有與第2圖中之第一實施例之連接器ι7〇 的組態與結構相同。因此,第3圖中具有相同功能相同的 元件之說明可參照第2圖’任何進一步關於相同功能與組 態之詳細說明將在本文中刪除。 請參照第3圖,根據第二實施例之連接器170可包括 接頭177、絕緣體178與緩衝層179。 接頭177可貫穿基體110與第一絕緣層120並接觸電 極層140 ’因此藉由一外部電源使電力可經由接頭177施 加於電極層140。 絕緣體178可設置於基體110與接頭177之間,且可 使基體110與接頭177彼此電性絕緣。特別地,絕緣體178 可僅設置於基體110與接頭177之間,非設置於第二絕緣 層120與接頭177之間。 提供缓衝層179可減少因熱應力造成靜電卡盤1〇〇之 損害,緩衝層179包括第一緩衝179a與第二缓衝179b。 第一緩衝179a可沿絕緣體178與接頭177之上部的 表面延伸。因此第一緩衝179a可位於絕緣體178與基體 110之間的邊緣表面的一部分上,絕緣體178與第一絕緣 層120之間的邊緣表面上,以及接頭177與第一絕緣層120 之間的邊緣表面上。因此,靜電卡盤100中的熱應力可藉 201120988
TW6493PA 由第一緩衝179a吸收。如果熱應力無法被第一缓衝.179a 充分吸收,第二緩衝179b可補充吸收靜電卡盤1〇〇中的 熱應力。舉例來說,當熱應力無法完整被第一緩衝l79a 吸收,破裂可能會產生於基體110與絕緣體178之間的邊 緣表面’且成長至第一與第一介電層150與160。第二缓 衝179b可吸收未被第一緩衝179a吸收的剩餘熱應力,因 此由剩餘熱應力造成的破裂可避免成長至第一與第二介 電層150與160。 舉例來說’第' —緩衝179b可位於絕緣體1 μ之上部 的周遭。在本實施例中,第二緩衝l79b可位於絕緣體178 與第一絕緣層120之間的邊緣表面上,以及基體HQ與第 二絕緣層120之間的邊緣表面之一部份。結果,第一與第 二緩衝179a與179b兩者可位於絕緣體178與第二絕緣層 120之間的邊緣表面上。僅除了在靜電卡盤丨⑽中的位置, 第二緩衝179b實質上可具有與第一緩衝179a之相同結構 組態,例如是組成、厚度、表面粗縫度。 因此,熱應力可集中於絕緣體178與基體11()之間的 邊緣表面,且第一與第二緩衝179&與179b可位於絕緣體 178與基體no之間的邊緣表面上。因此,靜電卡盤 中的熱應力可被吸收兩次,特別在絕緣體178與基體11〇 之間的邊緣表面,從而避免應力集中造成因熱應力產生破 裂擴展。因此,靜電卡盤100的持久性可大幅改善,且靜 ,卡盤1〇〇的維持費用可減少。第二緩衝179b可為補充 提供於靜電卡盤1〇〇,因此該領域之通常知識者可知第二 緩衝179b可根據程序需求而被刪除。 201120988
1W6493FA 在本實施例中’基體110在上邊緣部分可包括第一傾
斜部分 > 如+ A —來絕緣體178的上表面可低於基體110的 此’基體110可比絕緣體178設置的更靠近電 極層140,且键 且弟一絕緣層120的厚度可在第一區域A大於 第二區域B。笛 弟一絕緣層120的第一區域A可定義為介於 絕緣體17 8斑雷搞s^ 一、晃極層140之間的區域,且第一絕緣層120 的第二區域— —β 1疋義為基體之上表面之間,除了第一絕緣 層120之傾斜部分。雖然第一絕緣層120 #密度可在第-區域Α小於當- Λ 、乐一£域Β,但第一絕緣層120的厚度可在第 了區域Α大於第二區域Β,從而補償在第一絕緣層120之 第一區域A的較小密度。因此,第一絕緣層120的第一區 域A的漏電流可充分因其較厚之厚度而避免,從而避免基 體110與電極層140之間的電弧。此外,因為熱應力在基 體110與絕緣體178之邊緣部分周遭,第一絕緣層120可 充分地避免破損,從而避免基體11〇與電極層14〇之間的 電弧。 在一實施例中,電極層140亦可包括對應於基體no 之第一傾斜部分的第二傾斜部分,因此對應於接頭177之 電極層140可凹陷。如此一來,電極層14〇在基體11〇上 的第一上表面可高於電極層H0在接頭177上的第二上表 面。因此’第一與第二介電層15〇與⑽之總厚度在第三 區域C大於第四區域D。第一與第二介電層15〇與⑽之 第三區域C可定義接頭m上總介電層之區域,且第一與 第二介電層150與160之第四區域D可定義基體11〇上總 ”電層之區域因此’當高電壓電力可經由接頭177施加
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TW6493PA 於電極層140,靜電卡盤loo上的基板在第三區域c,比第 四區域D與電極層140間隔的更開,從而避免接頭I??與 基板之間放電。 請再次參照第1圖,第一介電層150可位於電極層 140上,如此使電極層140可埋於第一介電層15〇中。因 此,電極層140可藉由第一介電層150包覆。舉例來說, 第一介電層150可設置於電極層140之表面輪廓上以位於 第一絕緣層120上’所以第一介電層150可位於電極層140 上與第一絕緣層120上。舉例來說,第一介電層15〇可使 用第一粉末進行熱喷塗程序,且因此第一介電層可具 有非晶形結構。也就是說,可使用相同粉末進行熱喷塗程 序以形成第一介電層150與第一絕緣層120。 舉例來說’第一介電層150可具有大約100微米到大 約300微米的厚度。此外,第一介電層150可具有相對低 的孔隙率’因為第一介電層15〇的内部空間可因非晶形結 構變小。第一介電層15〇的孔隙率可大約小於2%,更佳 地’小於大約1 %。在本實施例中,第一介電層丨5〇的孔 隙率可在大約0. 5%到大約2%的範圍,更佳地,大約0. 5 %到大約1%。更進一步,第一介電層150可具有表面粗 糙度(Ra)大約4微米到大約8微米,藉以具有大約超過 14MPa的吸附強度。第一絕緣層15〇亦可具有超過大約 650Hv的硬度》 第二介電層160可位於第一介電層150上,且被傳輸 的基板可位於第二介電層16〇上。舉例來說,第二介電層 160可僅位於第一介電層15〇之表面上,或可位於基體
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TW6493PA 110、第一絕緣層120所暴露的表面上以及第·一介電層150 之表面。因此,當第一絕緣層丨2〇與第一介電層15〇可堆 疊於基體110上時’第二介電層16〇可設置於基體11〇上。 所以,第一介電層150、第一絕緣層120與基體110可被 第二介電層160覆蓋,從而減少因電漿造成第一介電層 150、第一絕緣層120與基體11〇的傷害。舉例來說,藉 由使用第二粉末之熱噴塗程序可形成第二介電層16〇,因 此弟二介電層160可具有結晶結構。第二介電層可包 括陶瓷。舉例來說,陶瓷可包括氧化鋁(A1203)、氧化釔 (Y203)、氧化鋁/氧化釔(A1203/Y203)、氧化鍅(Zr02)、 石反化銘(A1C)、氮化鈦(TiN)、氮化銘(A1N)、碳化鈦(Tic)、 氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)、氧化鈽(ce〇2)、氧化鈦 (Ti02)、碳化硼(BxCy)、氮化硼(BN)、氧化矽(si〇2)、碳 化矽(SiC)、釔鋁石榴石(YAG)、莫來石(Muliite)、氟化 鋁(A1F3)等等。上述化合物可單獨或組合使用β 舉例來說’第二介電層160可具有大約2〇〇微米到大 約400微米的厚度。此外,第二介電層ι6〇可具有高於第 一介電層150的孔隙率,因為其結晶結構。第二介電層16〇 的孔隙率可在大約3 %到大約7 %的範圍。更進一步,第 二介電層160可具有表面粗糖度(Ra)大約3微米到大約5 微米,藉以具有大約超過14MPa的吸附強度。第二絕緣層 160亦可具有超過大約650Hv的硬度。 第一與第二介電層150與160可分別具有大約1〇〇微 米到大約300微米與大約200微米到400微米的厚度,係 以第一與第二介電層150與160之總介電常數之觀點,總 S. 21 201120988
TW6493PA 體積電阻例如是第一與第二介電層150與160的·絕緣電阻 以及用以固定基板至靜電卡盤100的吸附力。當第一介電 層與第二介電層150與160之總厚度,也就是說,介電體 之厚度可大於大約500微米,基板與電極層彼此過度的分 開,因此基板無法良好的固定於靜電卡盤100上,所以較 佳地第一與第二介電層150與160之總厚度可大約小於 500微米。此外,當第二介電層160可具有大約小於200 微米之厚度時,介電體之介電常數不足以使靜電力用以吸 住(chuck)基板,因為介電常數決定性的被具有結晶結構 的第二介電層160決定。更進一步,當第一介電層150可 具有大約小於100微米的厚度,介電體的體積電阻不足以 使靜電力用以吸住基板,因為體積電阻決定性的被具有非 晶形結構的第一介電層150決定。因此,以第一介電層150 可具有大於大約100微米之厚度,以及第二介電層160可 具有大於大約200微米之厚度為條件下,第一與第二介電 層150與160的總厚度不可大於大約500微米。由於這些 原因,第一介電層150可具有大約100微米到大約300微 米的厚度範圍,且第二介電層160可具有大約200微米到 大約400微米的厚度範圍。 因此,靜電卡盤100的介電體可包括具有一非晶形喷 塗層與一結晶喷塗層的一多層(multilayer),因此在沒有 減少任何介電常數下增加靜電卡盤100的體積電阻。舉例 來說,第一介電層150可具有大約109歐姆公分(Ω·αη)到 大約1011歐姆公分(Ω·αη)之體積電阻,此係傳統結晶熱喷 塗層之體積電阻;第二介電層160可具有大約1〇13歐姆公 22 201120988
TW6493PA 分(Ω.cm)之體積電阻,此係傳統非晶形熱喷塗層之體積電 阻。此外,靜電卡盤100之介電體可具有大約1013歐姆公 分之總體積電阻。因此,靜電卡盤100之介電體可包括具 有結晶層與非晶形層之多層,此介電體可在介電常數不退 化下增加介電體的體積電阻。體積電阻的改善可引導介電 體之絕緣特性的增加,從而改善介電體之整體電性特性。 另外,第一絕緣層120可包括具有良好體積電阻的非晶形 熱噴塗層,從而改善介電體之整體體積電阻與電性特性。 在第一絕緣層120與包括第一與第二介電層150與 160的介電體上可執行一後處理。舉例來說,以填充物填 充不同之内部空間的程序可執行於第一絕緣層120與介電 體上,且因此第一絕緣層120與介電體中的孔隙空間與裂 痕可充分的被填充物填滿。填充程序可同時執行於整個第 一絕緣層120、第一介電層150與第二介電層160上。此 外,填充程序亦可單獨地分別執行於各個第一絕緣層 120、第一介電層150與第二介電層160上。填充物可包 括一樹酯,例如是基於>5夕的丙烯酸樹醋。 絕緣層120與介電體的體積電阻可藉由填充程序增 加。舉例來說,具有結晶結構之第二介電層160的體積電 阻藉由填充程序可從大約1〇9歐姆公分到大約1011歐姆公 分之範圍增加到大約1013歐姆公分。此外,具有非晶形結 構之第一介電層150與第一絕緣層120之體積電阻藉由填 充程序可由1013歐姆公分增加至大約10u歐姆公分到大約 1015歐姆公分之範圍。更進一步,介電體之總體積電阻藉 由填充程序亦可由大約1013歐姆公分增加至大約1014歐姆 23 201120988
TW6493PA 公分到大約1015歐姆公分之範圍。 t . 因此,具有一非晶形層與一結晶層之多層結構之靜電 卡盤100,此靜電卡盤之介電體之體積電阻在介電常數沒 有退化下體積電阻可充分的增加,從而減少從介電體之漏 電流與電弧。此外,絕緣層之絕緣特性亦可因非晶形熱喷 塗層之高體積電阻而充分的改善。 如果第一介電層150可包括結晶熱喷塗層且第二介 電層160可包括非晶形熱喷塗層相反於上述介電體之組 態,介電體之總體積電阻亦可在無任何介電常數之退化下 改善。然而,非晶形結構可具有更多破裂的機會,因為非 晶形熱喷塗層之熱膨脹係數相對較小,儘管其有高體積電 阻。此外,非晶形結構亦可具有更多電弧的機會,因為介 電常數的增加。由於這些原因,較佳地,結晶熱噴塗層而 非非晶形熱喷塗層可位於靜電卡盤100之頂部。因此,包 括結晶熱喷塗層之第二介電層160可位於包括非晶形熱喷 塗層之第一介電層150上,且因此結晶熱喷塗層可設置在 靜電卡盤100之頂部。 第4圖繪示依照本發明之另一實施例之靜電卡盤的 剖面圖。繪示於第4圖中的靜電卡盤200與第1圖中的靜 電卡盤100具有相似之結構與組態,第4圖中與第1圖中 相同的符號表示相同之元件。 請參照第4圖,依照本發明之另一實施例之靜電卡盤 200可包括一基體110、一第一絕緣層220、一第二絕緣層 230、一電極層140、一第一介電層150、一第二介電層160 與一連接器170。
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TW6493PA 1基體110可具有平板或圓柱形狀,且可具有對應於被 加工之物體的大小,物體可例如是基板。舉例來說,基體 110可包括金屬,例如是鋁(A1) ^此外,基體11〇可更包 括一金屬層塗佈於基體11〇上。 第一絕緣層220可位於基體11〇上。舉例來說,第一 絕緣層220可位於基體ι1〇之上表面的一部分上。第一絕 緣層220可具有非晶形結構,且可藉由使用第一粉末的熱 喷塗程序形成。第一絕緣層220可具有大約大於1〇〇微米 的厚度’較佳地,具有大約1〇〇微米至300微米的厚度且 可使基體110與電極層14〇彼此電性絕緣。如果第一絕緣 層220可具有小於大約ι00微米之厚度,第一絕緣層22〇 ‘ 之體積電阻會太小以使基體11〇與電極層140之間的無法 彼此電性絕緣。因此’第一絕緣層220可具有至少大約1〇〇 微米之厚度。此外’第一絕緣層220的孔隙率可小於大約 2%,且較佳地,小於大約1%。在本實施例中,第一絕緣 層220可具有大約〇. 5%到大約2%的孔隙率,較佳地, 大約0.5%到大約1%的孔隙率。更進一步,第一絕緣層 220亦可具有大約4微米到大約8微米的表面粗糙度 (Ra) ’因此具有大約l4MPa的附著強度且亦可具有大約 650Hv的硬度。 第二絕緣層230可位於第一絕緣層220上。舉例來 說’第二絕緣層230可藉由使用第二粉末之熱喷塗程序僅 塗佈於第一絕緣層220之上表面,且因此第二絕緣層230 可具有結晶結構。第二絕緣層220可包括陶瓷。舉例來說, 陶瓷可包括氧化鋁(A1203)、氧化釔(Y203)、氧化鋁/氧化 5 25 201120988
TW6493PA 釔(A1203/Y203)、氧化鍅(Zr〇2)、碳化鋁(A1C)、氮化鈦 (TiN)、氮化鋁(A1N)、碳化鈦(TiC)、氧化鎂(Mg〇)、氧化 鈣(CaO)、氧化鈽(Ce〇2)、氧化鈦(Ti〇2)、碳化硼(BxCy)、 氮化硼(BN)、氧化矽(Si〇2)、碳化矽(SiC)、釔鋁石榴石 (YAG)、莫來石(Mullite)、氟化鋁(A1F3)等等。上述化合 物可單獨或組合使用。 第一絕緣層230可具有大約2〇〇微米到大約4〇〇微米 之厚度’且因第二絕緣層230之孔隙率大於第一絕緣層22〇 之孔隙率,因為第二絕緣層具有結晶結構。舉例來說,第 一絕緣層230可具有大約3%到大約7%的孔隙率。第二 絕緣層230亦可具有大約3微米到大約5微米的表面粗糙 度(Ra)’具有大約l4MPa的附著強度且亦可具有大約65〇Hv 的硬度。 當本實施例可揭露第二絕緣層230在靜電卡盤200中 可位於第一絕緣層220上,第二絕緣層230可被修改為位 於基體110上’特別地,設置於基體110與第一絕緣層22〇 之間。也就是說,第一與第二絕緣層220與230可一起形 成一絕緣體並位於基體110與電極層14〇之間,且在絕緣 體中第一與第二絕緣層之堆疊順序係可交換。因此,用以 在靜電卡盤200中電性絕緣的基體11〇與電極層14〇之絕 緣體可包括多層,此多層中可堆疊一結晶結構層與一非晶 形結構層’從而改善靜電卡盤200之體積電阻與絕緣特性。 電極層140可設置於第二絕緣層230上,且產生靜電 力。舉例來說,電極層140可位於第二絕緣層23〇之上表 面的一部份上《電極層140可包括導電材料,例如是鎢(w)e 26 201120988
^ 一介電層16〇 因llh,田1'丨Jr K w電層150與160可連續地位於電極層 w電體之功能,藉由電極層140可產生 第〜介電層150可藉由使用第一粉末之 且第二介電層160可藉由使用第二粉末 & ’因此第一介電層150可具有非晶形結 160可具有結晶結構。
電卡盤200中產生靜電力的介電體以 與非曰曰形熱喷塗層8介電體的結晶層可充分地改善介電 常數用以產生靜電力,且介電體的非晶形層可改善靜電卡 ^ 20^之體積電阻與絕緣特性。靜電卡盤2〇〇在沒有任何 ;丨電吊數之減少下具有改善的體積電阻,且具有極佳的絕 緣特性。因此’靜電卡盤200可充分的避免因漏電流產生 的傷害’從而改善靜電卡盤200的電性特性。 舉例來說’連接器170可貫穿基體110、第一絕緣層 220與第二絕緣層23〇,且因此接觸電極層ι4〇。高電壓電 力可從一外部電源施加於電極層14〇。 ★ 在本實施例中的連接器17〇實質上可具有與第2圖及 第3圖說明之連接器相同之結構與組態,除了第二絕緣層 230可額外較置於基體i1G與電極層14()之間。因此, 任何關於連接器170詳細的說明將被省略。 以下’本實施例之靜電卡盤之絕緣電阻與較佳的實驗 可與傳統之靜電卡盤相比較。 實施之實驗所用之條件在傳統之靜電卡盤與本實施 例之靜電卡盤所用的是一樣的。靜電卡盤之尺寸係大約 27 201120988 TW6493PA 300φ與 45T,且絶 大約1050微米的範圍内,在介電;2 950微米到 大約_微米的條件下。施加微米到 常從大約500 *特到大約 】卡::電極層電力通 特之單位部級(unit step)。 特,藉由一大約500伏 第5圖繪示靜電卡盤之絕 之電力間的關係示意圖。 電阻/、施加於靜電卡盤 在第5圖中,本實施例之 緣電阻具有至少大約為傳卡盤1::介電體的絕 一結晶層的傳統介電體。 延大於匕括單 因為絕緣電阻的改善,從靜 分的減少’且因此在靜雷卡们盤100之漏電流可充 弧亦可避免。 +藉由漏電流產生之電 特別地,傳統靜電卡盤之絕 特到大約2500伏特之電力的雷厭:1對於從大約500伙 供之靜雷+般μ 、壓變化相對於本實施例提 盤之感。根據實驗結果,傳統靜電卡 約5530ΜΩ ’當大約_伏特之電力 二1層;絕緣電阻增加至至多大約5膽,當大 二::特之電力施加於在傳統靜電卡盤中的電極父 靜電卡盤之絕緣電阻量測為大約56娜、 約1000=65議’當電力施加於電極層之伏特分別在大 「 伏特與漏伏特。也歧說,越高之 電力的讀,在傳統靜電卡财的漏電流更多,在-樣的 28 201120988
TW6493PA 電阻下電流正比於電壓。因此,電力之電壓杉 靜電卡盤中因漏電流產生的電弧產傳統 高,電壓,傳統靜電卡盤之電力特=退:此’越 相反地’本實施例之靜電卡盤1〇〇絕緣 ί 到大約测伏特之電力的電壓變化相對於^ 實施例k供之靜電卡盤刚㈣感。 一 約500伏特之電力施加於電極層,靜電卡::大 阻起始大約149_;當大約测伏特之電力施== 靜電卡盤100 +的電極層,絕緣電阻大幅增加至大 24600ΜΩ,增加達起始絕緣電阻大約啊之多 二 靜電卡盤1〇〇之絕緣電阻量測為大約182_ 與㈣嶋,當電力施加於電極層之伏特分別在大約= 伏特、聊伏特與簡伏特。也就是說,儘管電力的電 壓增加’漏電流仍最小化,因為當電力之電壓增加,絕緣 電阻仍連續地增加。因此,雖然電力之電壓在靜電卡盤剛 中增加,仍可充分的避免因為漏電流產生電弧。 因此’根據本發明之實施例的靜電卡盤1〇〇或2〇〇可 包括具有堆疊之結晶層與非晶形層的多層之介電體或絕 緣體,從而增加介電體或絕緣體之絕緣電阻。因此,在靜 電卡盤1GG或2GG中的漏電流可被充分的減少,且因漏電 流造成之電弧可在靜電卡盤1〇〇或2〇〇中大幅的減少。 第6圖繪示當操作傳統之靜電卡盤與本發明構思之 靜電卡盤時,漏電流與操作時間以及氦氣洩漏與操作時間 的關係示意圖。 第6圖更清楚的顯示在同一操作時間,靜電卡盤
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TW6493PA 中的漏電流低於傳統靜電卡盤的漏電流。 ,. 基板的溫度一般因用以製造半導體裝置之施加電漿 設備的電漿源而升高,且基板之高溫會造成許多不同的程 序缺陷。因此,冷卻氣體例如氦氣係常透過貫孔提供於基 板之背面,且因此基板可冷卻至預期之溫度。在此狀況 下,貫孔通過靜電卡盤中的基體、絕緣體與/或介電體。 冷卻氣體之用量常決定地藉由靜電卡盤之吸附品質 (chuck quiality)決定。靜電卡盤之吸附品質意指靜電卡 盤對於基板之緊附程度。當靜電卡盤具有良好的吸附品 質,介於基板與靜電卡盤之間的間隙空間係充分的密封並 隔絕環境,且氦氣不會從基板與靜電卡盤之間的間隙空間 漏出。也就是說,越佳的吸附品質,就會越少的氦氣漏出 量。相反地,當靜電卡盤具有退化的吸附品質,介於基板 與靜電卡盤100之間的間隙空間便無法充足的密封並隔絕 環境,且氦氣容易會從基板與靜電卡盤之間的間隙空間漏 出。也就是說,越差的吸附品質,就會越多的氦氣漏出量。 第6圖的實驗結果顯示靜電卡盤100中的氦氣漏出的 量遠小於傳統靜電卡盤,且結果顯示靜電卡盤100的吸附 品質可遠優於傳統的靜電卡盤。此外,傳統靜電卡盤中氣 氣的量隨著操作時間的經過係跳動的,而靜電卡盤100中 氦氣的量隨著操作時間的經過係一致的。也就是說,氦氣 漏出的量在靜電卡盤100遠比傳統靜電卡盤要一致。 因此,第5圖與第6圖中的實驗結果顯示在靜電卡盤 100中漏電流與氦氣漏出皆遠較傳統靜電卡盤減少,此顯 示靜電卡盤100之吸附品質可遠優於傳統靜電卡盤之吸附
201120988 IW6493PA 品:,。更‘進-步15圖與第6圖中的 電卡盤_的吸附品f之均勻性遠優於傳統靜電2 第7Α圖繪示包括第i圖盥篦 电卞盜 知雷詩番祕m ^與第圖中之靜電卡盤的施 加電漿裝置的侧鱗示意mB輯 靜電卡盤的施加電裝裝置的蝕刻量示意圖。栝傳統之 具有靜電卡盤100之第一雷丨壯啦 〈弟電漿蝕刻裝置與具有傳統 靜電卡盤之第m刻裝置設定相同的程序條件。基板 分別在第一與第二電漿蝕刻裝置中操作。接著,各基板的 蝕刻面積區分成多個矩陣,且基板的每個矩陣的蝕刻量被 量測並繪製於第7A與7B圖。電漿空間(plasna space)之 高度大約120釐米(mm)且内部壓力大約250 mTorr於各第 一與第二電漿餘刻裝置。電力大約5000瓦施加於各電漿 蝕刻裝置以產生電漿蝕刻源。此外,六氟化硫(SF6)氣體 大約400mTorr、氧氣大約7000mTorr分別提供於電漿钱刻 裝置兩者作為氣體源用於電漿蝕刻程序。 第一電漿蝕刻裝置的蝕刻量。 表一 1 2 3 4 5 1 12308 12975 13450 13667 12831 2 12434 13071 13942 13887 14205 3 12563 13219 13675 13950 14085 4 12332 13212 13788 13634 13809 5 12448 13004 13242 13510 13016 平均银刻量 钱刻程序的均勻性(Uniformity) λ 31 201120988
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13290.7 7.15% J 第二電漿蝕刻裝置的蝕刻量。 表二 1 2 3 4 5 1 10261 11557 12407 11961 11856 2 8851 9824 10942 9505 11956 3 10254 10077 10649 10717 12766 4 8729 9047 10450 8953 11930 5 10269 11262 12165 11694 12032 平均银刻量 蚀刻程序的均勻性(Uni formi ty) 10804.7 18.8% 蝕刻程序的均勻性以方程式(1)計算。 钱刻程序的均勻性=(最大银刻量-最小钱刻量) /(最大钱刻量+最小钮刻量)—方程式(1)。 上述表一與表二之實驗結果直觀的繪製於第7Α與第 7Β圖。 請參照第7Α圖與第7Β圖,在第一電漿蝕刻裝置中的 平均蝕刻量大約13290.7,而在第二電漿蝕刻裝置中的平 均蝕刻量大約10840. 7。因此,包括靜電卡盤100之第一 電漿蝕刻裝置的實驗結果顯示比包括傳統靜電卡盤之第 二電漿蝕刻裝置有優越的表現。 此外,在第二電漿蝕刻裝置中蝕刻程序的均勻性大約 18.8%,而在第一電漿蝕刻裝置中蝕刻程序的均勻性大約 ««% 32 201120988
i W04yjFA 7. 15% 〇.因此,包括靜電卡盤100之第一電漿鞋刻裝置的 實驗結果亦顯示比包括傳統靜電卡盤之第二電漿餘刻裝 置有優越的#刻均勻性。 因此’在電漿蝕刻裝置中藉由使用靜電卡盤基板可被 蝕刻的更有均勻性’從而改善蝕刻程序的可靠性。 以下’用於非晶形熱喷塗層之第一粉末將被詳細說 明。 第8圖繪示用以形成第1圖中之非晶形熱喷塗層的第 一粉末之分子結構的照片。 請參照第8圖,第一粉末可從第一與第二聚液之混合 物得到。以下’漿液的量可基於重量百分比描述。 第一漿液可包括多個氧化釔(Y203)粒子、第一分散 劑、第一結合劑與第一溶劑。 氧化紀粒子可具有大約0. 〇 1微米到大約2微米的直 徑。當氧化釔粒子具有之直徑小於大約〇.〇丨微米,第一 粉末的平均直徑太小以致於第一粉末之粒子具有粗粒 (coarse-grained)粒子’難以具有球形。相反地,當氧化 釔粒子具有之直徑大於大約2微米’氧化釔粒子的平均直 徑太大以致於結塊’且因此第一粉末之粗粒粒子之平均直 徑極度地增加。 第一分散劑可在第一襞液中均勻分散氧化紀粒子。舉 例來說’第一分散劑可包括基本材料。基本材料例如是可 包括碳基(carboxy卜based)材料、酯基(ester_based)材 料、氨基材料(amide-based)等。此些可單獨或組合使用。 第一分散劑之pH值可為大約1〇到大約丨2,更佳地,大約 33
201120988 TW6493PA 為10 :第★分散劑可包括基本材料,氧化釔粒子具有負 —漿液中之第一分散劑的量可在大約〇.3% 大於1約的範圍。當第—分散劑的量在第—漿液中可 process)形成球形“日/㈣乾噴務程序(的聊町 ^ ^ ^才反地,當第一分散劑的量在第一漿 第入約0.3〇/〇’第一衆液可具有過度的黏度。 -锻液财在第—㈣+化學鍵結氧化絲子。第 圍:第結合,量可在大約2%到大約3%的範 紀粒;難以; '劑的S在第一漿液中可小於大約2%,氧化 結且因此第-粉末難以形成球形,當第 ;結:=夏大於大約3%,第一裝液可具有過度的黏度。 =其^劑可包括乙豨為基礎(vinylbased)的材料、丙 烯為基礎(acryl-based)的材料等。 第漿液可包括第一溶劑的剩餘量(residual 氧化峰子、第-分㈣與第—結合劑溶解於 八中。當第-結合劑可包括一乙烯為基礎的材料,第一溶 劑可包括有機底材料,例如是乙醇。相反地,當第一结合 劑可包括-丙稀為基礎的材料,第—溶劑可包括水相底材 料°乙烯為基礎的㈣可包括乙烯醋酸乙㈣㈣价阳 vinyl acetate)樹酯、 聚氣乙烯(polyvinyl chloride)樹酯、聚乙烯吡咯烷酮 (polyvinyl pyrr〇lidine)、聚乙烯醇樹脂(p〇lyvinyi alcohol)樹酯、聚乙烯醇縮丁醛(p〇lyvinyl ^七汀“)、 聚醋酸乙烯酯(polyvinyi acetate)、聚氯乙烯醚 (polyvinyl ether)等。此些可單獨或組合使用。此外, 34 201120988
1 W5493FA 丙稀·為基礎的材料可包括異丁稀酸醋(methacry 1)樹醋、 聚甲基丙烯酸曱酯(poly methyl methacrylate)樹酯、聚 丙烯腈(poly acrylonitrile)樹酯、丙烯酸正丁酯(normai butylacryl)樹酯、聚苯乙烯聚曱基丙烯酸曱酯 (polystyrene polymethyl methacryl)樹酯等。此些可單 獨或組合使用。 第一漿液可藉由球磨機(ball mill)形成。在第一漿 液中乾組成的量可正比於第一分散劑的量。當乾組成的量 在第一漿液中可小於大約20%,在第一漿液中氧化釔粒子 很缺乏以使第一粉末之粗粒粒子之直徑極小。相反的,當 乾組成的量在第一漿液中可大於大約30%,在第一漿液可 具有高黏度使得難以正確控制製造第一粉末的程序,且第 一粉末可形成非球形。因此,第一漿液中的乾組成之量可 在大約20%到大約30%的範圍。 第二漿液可包括多個氧化銘粒子、第二分散劑、第二 結合劑與第二溶劑。 氧化铭粒子可具有大約0. 5微米到大約2微米的直 徑。當氧化紹粒子具有之直徑小於大約〇. 5微米,第一粉 末的平均直徑太小且第一粉末難以形成球形粗粒粒子。相 反地’當氧化鋁粒子具有之直徑大於大約2微米,氧化鋁 粒子的平均直徑太大以致於氧化鋁結塊,且因此第一粉末 之粗粒粒子之平均直徑極度地增加。 第二分散劑可在第二漿液中均勻分散氧化鋁粒子。舉 例來說’第二分散劑可包括酸材料(acid materials)。基 本材料例如疋可包括碳基(carb〇Xyl-baSe(J)材料、酯基
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TW6493PA (ester-based)材料、氨基材料(amide_based)等。此些可 單獨或組合使用。第二分散劑之pH值可為大約2到大約 4,更佳地,大約為2^當第二分散劑可包括酸材料,氧化 鋁粒子具有正表面電荷。第二漿液中之第二分散劑的量可 在大約0.3%到大約2%的範圍。當第二分散劑的量在第 一漿液中可大於大約0· 5%,第二漿液難以藉由乾射出程序 (dry injection process)形成球形。相反地,當第二分 散劑的量可小於大約0.3%,第二漿液可具有過度的黏度。 第二結合劑可在第二漿液中化學鍵結氧化鋁粒子。第 一漿液中之第二結合劑的量可在大約2 %到大約3 %的範 圍。當第·一結合劑的量在第二聚液中可小於大約2%,氧化 鋁粒子難以彼此鍵結且因此第一粉末難以形成球形,當第 二結合劑的量大於大約3% ’第二漿液可具有過度的黏度。 弟一結合劑實質上可具有與第一結合劑相同的結構與組 第一漿液可包括第二溶劑的剩餘量(residual amount),氧化鋁粒子、第二分散劑與第二結合劑溶解於 其中。第一溶劑可實質上可具有與第一溶劑相同之結構與 組態,且因此更進一步關於第二漿液的詳細說明將會省 略0 第二漿液可藉由球磨機(ball mill)形成。在第二聚 液中乾組成的量可正比於第二分散劑的量。當乾組成的量 在第二漿液中可小於大約20%,在第二漿液中氧化鋁粒子 ί艮缺乏以使第一粉末之粗粒粒子之尺寸可極小。相反的, 當乾組成的量在第二漿液中可大於大約30%,在第二聚液 36
201120988 TW6493PA 可具.有高,黏度使得難以正確控制製造第一粉 第一粉末可形成非球形。因此,第二漿液中的,,序,且 可在大約20%到大約30%的範圍。 、t組成之量 第一與第二漿液之混合物中氧化釔與氧 比大約1 : 9到大約4 : 6的範圍,在第一粉末中、的重量 粒子可多於氧化釔粒子。因此,氧化鋁之材料特性,化鋁 使用第一粉末之熱喷塗層中,且因此使用第一於=可主導 塗層具有高機械強度且低吸附強度之特性。相1地之 一與第二漿液之混合物中氧化釔與氧化鋁的重量比二= 8 : 2到大約9 : 1的範圍,在第一粉末中,氧化釔粒子^ 多於氧化鋁粒子。因此,氧化釔之材料特性可主導使用第 一粉末之熱喷塗層中’且因此使用第一粉末之熱喷塗層具 有低機械強度且低吸附強度之特性。因此,第一與第二聚 液之混合物中氧化釔與氧化鋁的重量比大約5: 5到大約 7 : 3的範圍,更佳地,大約5 : 5。 第一粉末可包括粗粒粒子,粗粒粒子可從第一與第二 漿液的混合物取得’粗粒粒子平均直徑大約20微米到大 約60微米’更佳地’大約30微米到大約4〇微米。當第 一粉末的平均直徑可小於大約20微米,第一粉末的尺寸 太小以使第一粉末難以在施加電漿裝置中達到一物體 (article) ^相反地’當第一粉末的平均直徑可大於大約 60微米,第一粉末的尺寸太大以使第一粉末彼此結塊且因 此第一粉末難以均勻的在施加電漿裝置中灑於物體上。 第9圖繪示用以形成第8圖中的第一粉末的方法之單 元程序步驟的流程圖。 201120988
TW6493PA 請參照第9圖,第一漿液可藉由球磨機以形成第.一粉 末(步驟S110)。第一漿液可包括多個氧化釔粒子,其具有 大約0.01微米到大約2微米的直徑,第一分散劑用以均 勻分散氧化釔粒子,第一結合劑用以結合氧化釔粒子,且 在氧化紀粒子、第一分散劑與第一結合劑溶解於第一溶劑 中。如果氧化記粒子可充足的彼此鍵結,第一結合劑可不 包括在第一漿液中,此為該領域具有通常知識者所知。 第10圖繪示用以形成第9圖中的第一漿液之方法的 流程圖。 請參照第10圖,準備第一溶劑(步驟S111)且氧化釔 粒子具有大約0. 01微米到大約2微米之直徑可提供至第 一溶劑(步驟S112)。之後,第一分散劑可提供至第一溶 劑,在第一漿液中第一分散劑的量之濃度大約為0.3%到 大約0. 5%的範圍(步驟S113),且第一結合劑可提供至第 一溶劑,在第一漿液中第一結合劑的量之濃度大約為2% 到大約3%的範圍(步驟S114)。氧化釔粒子可因第一分散 劑具有負表面電荷。氧化釔粒子的提供順序,第一分散劑 與第一結合劑提供至第一溶劑的順序可交換,此為該領域 具有通常知識者所知。 之後,氧化釔粒子、第一分散劑與第一結合劑可藉由 球磨機在第一溶劑中與另一混合,從而形成第一漿液。 請再次參照第9圖,第二漿液可藉由球磨機形成。(步 驟 S120) 第二漿液可包括多個氧化鋁粒子,其具有大約0. 5微 米到大約2微米的直徑,第二分散劑用以均勻分散氧化鋁 38 201120988 TW6493PA 粒子,’宽1、/ t a n〜結合劑用以結合氧化鋁粒子,且氧化鋁粒子、 散鄞]與第一結合劑溶解於第二溶劑中。如果氧化銘 粒子可充足的彼此鍵結,第二結合劑可不包括在第二漿液 中’此為韃領域具有通常知識者所知。 芳程| U圖繪示用以形成第9圖中的第二漿液之方法的 :參照第11圖,準備第二溶劑(步驟8121)且氧化鋁 =子八有大約〇· 5微米到大約2微米之直徑可提供至第二 +劑C一步綠S122)。之後,第二分散劑可提供至第二溶劑, 1第^液中第二分散劑的量之濃度大約為0.3%到大約 %的範圈(步驟S123),且第二結合劑可提供至第二溶 齊 |J,τξρ 〜 么、〇 〜^聚液中第一結合劑的量之濃度大約為2 %到大 勺3%的範圍(步驟S124)。氧化鋁粒子可因第二分散劑具 有正表面電荷。氧化絲子的提供順序,第二分散劑與第 、、Ό 5劑提供至第二溶劑的順序可交換,此為該領域具有 通常知識者所知。 接著,氧化鋁粒子、第二分散劑與第二結合劑可藉由 球磨機在第二溶劑中與另一混合,從而形成第二漿液。 咕再次參照第9圖,第一漿液與第二漿液彼此混合, 氧化釔與氧化鋁的重量比大約7 : 3到大約5 : 5,也就是 說1 : 0.4到1,從而形成漿液混合物。(步驟sl3〇)。 第12圖繪示用以形成第9圖中的漿液混合物之方法 的示意圖。 清參照第12圖,氧化紀粒子具有負表面電荷可藉由靜 電力吸引具有正表面電荷氧化鋁粒子,從而結合氧化釔粒 201120988
TW6493PA 子與氧化鋁粒子彼此》 .. 請再次參照第9圖,漿液混合物可藉由乾噴霧程序形 成具有氧化記粒子與氧化銘粒子的粗粒粒子(步驟 S14 0 )。漿液混合物可在高溫下喷灑,舉例來說,大約8 〇 〇。c 到大約1500°C之噴霧室(Spray chamber)。在高溫下喷麗 可增加第一粉末的粗粒粒子之硬度。 舉例來說’漿液混合物可包括具有氧化釔與氧化鋁之 粗粒粒子且可具有大約20微米到大約60微米的平均粒子 直徑。 步驟S110到步驟S140之單元步驟用以形成於第9圖 中顯示之第一粉末,可執行於常壓空氣下,氫氣、氧氣、 氮氣以及混合物。 之後,根據本實施例製造靜電卡盤之方法將被詳細說 明。第4圖中的靜電卡盤包括第3圖中之連接器可為本文 中之關於製造靜電卡盤之較佳描述。 第13圖繪示依照本發明之一實施例之製造靜電卡盤 的方法之單元程序步驟的流程圖。 明參照第3、4與14圖,準備基體11〇(步驟821〇) 用以製造第4圖中的靜電卡盤2〇(^基體11〇彳具有平板 或圓柱形狀。基體110可包括貫孔,連接器17〇可穿透貫 接著,可準備連接器17〇(步驟S22〇),獨立於基體 110。準備之連接器170之組態可為接頭177被包覆於絕 緣體178且第一緩衝179a可設置於絕緣體178之上部上。 之後連接器170可***於基體HQ之貫孔(步驟$230) 201120988 i w〇4yjm 亡基體11G與連接^ 170可在貫孔中彼此自我對準。接 著第一緩衝179b可形成在第一絕緣層22〇與絕緣體丄78 之間的第-邊緣區域,且在第一絕緣層22〇與基體ιι〇之 間的第二邊緣區域。 然後,黏合層115可形成於基體11〇之上表面上,除 了連接器170與第二緩衝(步驟S24〇)。黏合層115 可具有在基體110與第一絕緣層22〇之間的黏合功能,且 可包括金屬合金例如是鎳鋁合金。 第一絕緣層220可形成於基體11〇上且可塗佈黏合層 115(步驟S250)。舉例來說,第一絕緣層22〇可藉由使用 第一粉末之熱喷塗程序形成,且因此非晶形熱喷塗層可形 成於基體110上作為第一絕緣層220。第一絕緣層220可 形成於基體110之上表面之整個表面或一部份上,其上可 塗佈黏合層115。第一粉末可包括與第8與12圖所說明之 相同結構與組態,因此任何進一步的在第一粉末上的詳細 說明將被省略。熱喷塗程序可包括大氣電漿喷霧 (atmospherically plasma spray)塗佈程序、快速的氧氣 燃料的熱喷塗程序(rapid oxygen-fuel thermal spray coating process)、真空電漿喷霧塗佈程序(vacuum plasma spray coating process)以及動力喷霧塗佈程序 (kinetic spray coating process)。 然後’第二絕緣層230可藉由使用第二粉末熱喷塗程 序形成於第一絕緣層220上(步驟S260)。因此,第二絕緣 層230可形成於第一絕緣層220的整個表面,且結晶熱喷 塗層可形成於第一絕緣層220上作為第二絕緣層230。舉 201120988
TW6493PA 例來说’第一絕緣層230可包括陶曼。舉例來說,,陶.究可 包括氧化鋁(A1203)、氧化釔(Y203)、氧化鋁/氧化釔 (A1203/Y203)、氧化锆(Zr02)、碳化鋁(A1C)、氮化鈦 (TiN)、氮化鋁(A1N)、碳化鈦(TiC)、氧化鎂(MgO)、氧化 #5(Ca0)、氧化鈽(Ce02)、氧化鈦(Ti02)、碳化硼(BxCy)、 氮化硼(BN)、氧化矽(Si〇2)、·碳化矽(SiC)、釔鋁石榴石 (YAG)、莫來石(Mullite)、氟化鋁(A1F3)等等。上述化合 物可單獨或組合使用。 第一與第二絕緣層220與230可藉由熱喷塗程序例如 是大氣電漿喷霧(atmospherically plasma spray)塗佈程 序、快速的氧氣燃料的熱喷塗程序(rapid 〇Xygen_fuel thermal spray coating process)、真空電漿喷霧塗佈程 序(vacuum plasma spray coating process)以及動力喷 霧塗佈程序(kinetic spray coating process),除了用 以形成各自的熱喷塗層之粉末。 因此,第二絕緣層230的上表面可進一步藉由平坦化 製程平坦。此外’對應連接器170之第二絕緣層230可部 分在平坦化製程中被移除’且因此連接器170之上表面可 被暴露。如果第1圖中的靜電卡盤1〇〇,僅第一絕緣層120 不含第二絕緣層可形成於基體110與電極層140之間,連 接器170亦可在用以平坦第一絕緣層12〇之平坦化程序中 被暴露。 電極層140可形成於第二絕緣層230上(步驟S270)。 電極層140可形成於第二絕緣層230之上表面之一部份 上’且可包括導電材料,例如是鎢。也就是說,電極層140 42 201120988 1 W64y3m 可堆疊於第二絕緣層230上且具有小於第二絕緣層230之 尺寸。 第一介電層150可形成於第二絕緣層230與電極層 140上,藉由使用第一粉末之熱喷塗程序,且因此非晶形 熱喷塗層可形成於電極層140上做為第一介電層150(步驟 S280)。第一介電層150可塗佈於第二絕緣層之整個表面 上,第二絕緣層上可形成電極層140,且因此電極層140 可完全被第一介電層150覆蓋。第一介電層150可藉由與 形成第一絕緣層220使用相同之第一粉末的熱喷塗程序來 形成。 之後,第二介電層160可藉由使用第二粉末之熱喷塗 程序形成於第一介電層150上,且因此結晶熱喷塗層可形 成於介電層150上做為第二介電層160(步驟S290)。特別 地,第二介電層160可形成於靜電卡盤200之上部與第一 介電層150上。也就是說,基體110之邊緣部分無法被塗 佈第一介電層150,基體110之上側部分、第一與第二絕 緣層220與230之側表面與第一介電層150之側表面可塗 佈第二介電層160。因此,基體110、第一與第二絕緣層 220與230以及第一介電層150所有暴露的表面可被第二 介電層160覆蓋。在如此之狀況下,介於基體110與第二 介電層160之間、介於第一與第二絕緣層220與230以及 第二介電層160之間、與介於第一介電層150與第二介電 層160之間的喷霧邊界表面可產生破裂與電弧。出於這些 原因,第一與第二絕緣層220與230以及第一介電層150 的侧表面與基體110之侧表面亦可被第二介電層160覆 43 201120988
TW6493PA 蓋。 ‘. 第二介電層160可藉由使用相同粉末相同熱喷塗程 序形成為第二絕緣層230。此外,用以形成第二介電層160 之熱喷塗程序亦可包括大氣電漿喷霧(atmospherical ly plasma spray)塗佈程序、快速的氧氣燃料的熱喷塗程序 (rapid oxygen-fuel thermal spray coating process)、 真空電漿喷霧塗佈程序(vacuum plasma spray coating process)以及動力喷霧塗佈程序(kinetic spray coating process),除了用以形成各自的熱喷塗層之粉末,例如是 用以形成第一絕緣層220之熱喷塗程序。 第二介電層160亦可藉由平坦化程序平坦,且因此第 二介電層之上表面地凸起物可被移除。 然後,填充程序可執行於包括第一與第二介電層150 與160之介電體上,且在絕緣體上包括第一與第二絕緣層 220與230(步驟S300)。因此,介電體與絕緣體的多種内 部空間可被填充物填充。舉例來說,介電體與絕緣體中的 孔隙空間與破裂可被填充物填充,從而增加介電體與絕緣 體的體積電阻。填充物可包括樹酯,例如是矽的丙烯酸樹 脂° 當本實施例揭露填充程序可在介電體與絕緣體形成 後執行’依據程序條件與需求填充程序的順序與時間以及 ”電體與絕緣體的形成係可交換,此為該領域具通常知識 者所知。舉例來說’第一填充程序可執行於絕緣體上,在 第一與第二絕緣層220與230之後;且第二填充程序執行 於介電體上,在第一與第二介電層15〇與16〇之後。不然, 44 201120988
I WMWHA 填充.程序·可在第一絕緣層220、第二絕緣層230、第一介 電層150與第二介電層160之間執行三到四次。也就是 說,填充程序可各自的於各第一與第二絕緣層以及第一與 第二介電層之間執行,或各種第一與第二絕緣層以及第一 與第二介電層之組合上執行。 此外,平坦化程序亦可執行於各黏合層115、第一絕 緣層220、電極層140、第一介電層150與第二介電層160 以及第二絕緣層230上,此為該領域具通常知識者所知。 上述較佳實施例所揭露之製造靜電卡盤200之方 法,其中絕緣體可包括多層,多層具有第一與第二絕緣層 220與230。如第4圖所示。 然而,靜電卡盤100中絕緣體可包括如第1圖所示單 一第一絕緣層,除了形成第二絕緣層260之程序步驟S260 之外,可以上述之相同製成製造,為該領域具通常知識者 所知。 根據本發明之實施例,靜電卡盤之介電體可包括多 層,包括非晶形熱喷塗層以及結晶熱喷塗層,從而在沒有 因為非晶形熱噴塗層使任何介電常數衰退之情形下,增加 介電體之體積電阻。因此,靜電卡盤之漏電流可最小化且 因此因為漏電流造成的破裂亦可在靜電卡盤中最小化。因 此,靜電卡盤之整體電性特性可因多層介電體而大幅改 善。 此外,靜電卡盤之絕緣體亦可包括非晶形熱喷塗層, 因為非晶形熱喷塗層與改善靜電卡盤中基體與電極層之 間的絕緣電阻,從而增加絕緣體之體積電阻。
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TW6493PA 更進步’緩衝層可形成於接頭之電力之高電壓施加 的接觸面積’且因此因熱應力之破裂可發生於接頭之接觸 面積。^此,靜電卡盤可具有改善之持久力與操作壽命, 且因此靜電卡盤之維持費可大幅減少。 因此,本發明所提供之靜電卡盤可使用在不同 施加裝置’例如是電漿蝕刻裝置與電漿沈積裝置 : 電性特性與持久性。 咬善 、,上所述’雖然本發明已以較佳實施例揭露如上 知識者,在不脱離屬技術領域中具有通常 更—因:==範圍内’當可作〜 利範圍所界定者鱗發^辆範㈣視_之申讀粵 【圖式簡單說明】 第1圖綠示依照本發明 _ ^ 面圖。 月之-貫施例之靜電卡盤的刮 圖。 第3 圖繪示第1圖中之連接 圖。 第4 圖%示依照本發明之另 剖面圖。 第5 圖繪示靜電卡盤之絕緣 第2圖'會不第1圖中之連接器的第-實施例的刮面 器的第二實施例的1雨 第6圖繪示當操作傳統之 靜電卡盤與本發明構甲之 46 201120988
TW6493PA =圖漏電流與操作時—漏與操作時間 加』===與第2財之靜電卡盤的施 第7β圖繪示包括傳統之 置的 韻刻量示意圖。 電卡盤的施加電漿裝 第8圖繪示用以形成第⑶ -粉末之分子結構的照片。 #日4熱喷塗層的第 第9圖繪示用以形成第8圖 元程序步驟的流程圖。 干的第泰末的方法之單 第1〇圖繪示用以形成第9圖中的第一漿液之方法的 流程圖。 幻 第11圖繪示用以形成第9圖中的第二漿液之方法 流程圖。 第12圖繪示用以形成第9圖中的漿液混合物之方法 的不意圖。 第13圖繪示依照本發明之一實施例之製造靜電卡盤 的方法之單元程序步驟的流程圖。 【主要元件符號說明】 100、200 :靜電卡盤 110 :基體 115 :黏合層 120、220 :第一絕緣層 140 .電極層
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TW6493PA 150 :第一介電層 160 :第二介電層 170 :連接器 171、 177 :接頭 172、 178 :絕緣體 173、 179 :缓衝層 179a :第一緩衝 179b :第二缓衝 230:第二絕緣層
Claims (1)
- 201120988 i w〇4yjm 七、,申請專利範圍: 1. 一種靜電卡盤,包括: 一基體; 一第一絕緣層,設置於該基體上且該第一絕緣層具有 非晶形結構; 一電極層,設置於該第一絕緣層上且該電極層產生一 靜電力;以及 一介電層,位於該電極層上。 2. 如申請專利範圍第1項所述之靜電卡盤,其中該 介電層包括: 一第一介電層,覆蓋該電極層且該第一介電層具有非 結晶結構,以及 一第二介電層,位於該第一介電層上且該第二介電層 具有一結晶結構。 3. 如申請專利範圍第2項所述之靜電卡盤,其中該 第一介電層具有之厚度介於大約100微米到大約300微 米,該第二介電層具有之厚度介於大約200微米到大約400 微米。 4. 如申請專利範圍第2項所述之靜電卡盤,其中該 第一介電層具有之孔隙率介於大約0.5%到大約2%,該 第二介電層具有之孔隙率介於大約3%到大約7%。 5. 如申請專利範圍第2項所述之靜電卡盤,其中該 第一介電層具有之表面粗糙度介於大約4微米到大約8微 米,該第二介電層具有之表面粗糙度介於大約3微米到大 約5微米。 49 201120988 TW6493PA 6. 如申請專利範圍第2項所述之靜電卡盤1,其中該 第一介電層及該第二介電層具有之硬度至少大約650Hv, 該第一介電層及該第二介電層具有之黏著強度至少大約 14MPa。 7. 如申請專利範圍第2項所述之靜電卡盤,其中該 第一介電層及該第二介電層一起具有之體積電阻(volume resistance)介於大約1014歐姆公分(Ω·αη)到大約1015微 米歐姆公分。 8. 如申請專利範圍第2項所述之靜電卡盤,其中該 電極層被該第一介電層覆蓋,該第一介電層被該第二介電 層覆蓋。 9. 如申請專利範圍第1項所述之靜電卡盤,其中該 第一絕緣層具有之厚度介於大約400微米到大約600微 米。 10. 如申請專利範圍第1項所述之靜電卡盤,更包括 一第二絕緣層,設置於該基體與該電極層之間。 11. 如申請專利範圍第10項所述之靜電卡盤,其中 該第一絕緣層具有之厚度介於大約100微米到大約300微 米,該第二絕緣層具有之厚度介於大約200微米到大約400 微米。 12. —種靜電卡盤,包括: 一基體; 一絕緣層,位於該基體上; 一電極層,設置於該絕緣層上且該電極層產生一靜電 力; S 50 201120988 1 W04WA ,一第一介電層,設置於該電極層上且具有一非晶形結 構;以及 一第二介電層,設置於該第一介電層上且具有一結晶 結構。 13. —種製造靜電卡盤之方法,包括: 準備一基體; 形成一第一絕緣層於該基體上,該第一絕緣層具有非 晶形結構; 形成一電極層於該第一絕緣層上,該電極層產生一靜 電力;以及 形成一介電層於該電極層上。 14. 如申請專利範圍第13項所述之方法,其中形成 該介電層之步驟包括: 形成一第一介電層於該電極層上以使該第一介電層 具有非晶形結構,以及 形成一第二介電層於該第一介電層上以使該第二介 電層具有結晶結構。 15. 如申請專利範圍第14項所述之方法,其中該電 極層可被該第一介電層包覆,且該第二介電層可形成於該 第一介電層、該第一絕緣層以及該基體上,以使該第一介 電層、該第一絕緣層以及該基體被該第二介電層包覆。 16. 如申請專利範圍第14項所述之方法,其中該第 一絕緣層、該第一介電層以及該第二介電層藉由一大氣電 漿喷霧塗佈製程(atmospherically plasma spray coating process)、一快速氧燃燒熱喷霧塗佈製程(rapid 51 201120988 TW6493PA oxygen-fuel thermal spray coating process)1、·真空 電漿霧塗佈製程(vacuum plasma spray coating process) 與一動力喷霧塗佈製程其中之一形成。 17. 如申請專利範圍第14項所述之方法,更包括填 充複數個填充物於該第一絕緣層、該第一介電層與該二介 電層至少其中之一的内部空間。 18. 如申請專利範圍第14項所述之方法,其中形成 該電極層之前更包括形成一第二絕緣層於該第一絕緣層 與該基體其中之一上。 19·如申請專利範圍第18項所述之方法,更包括執 行一填充程序用以填充複數個填充物於該第一絕緣層、該 第二絕緣層、該第一介電層與該第二介電層至少其中之一 的内部空間; 其中該第二絕緣層藉由一大氣電漿喷霧塗佈製程 (atmospherically plasma spray coating process)、 一 快速氧燃燒熱喷霧塗佈製程(rapid oxygen-fuel thermal spray coating process)、一 真空電漿霧塗佈製程(vacuum plasma spray coating process)與一動力喷霧塗佈製程 其中之一形成。 20. —種製造靜電卡盤之方法,包括: 準備一基體; 形成一絕緣層於該基體上; 形成一電極層於該絕緣層上,該電極層產生一靜電 力; 形成一第一介電層於該電極層上以使該第一介電層 52 201120988 I W64y3FA 具有.非晶,形結構;以及 形成一第二介電層於該第一介電層上以使該第二介 電層具有結晶結構。
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