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Dokumentenidentifikation DE112004001044T5 28.09.2006
Titel Elektrostatische Aufspannvorrichtung mit Heizvorrichtung
Anmelder General Electric Co., Schenectady, N.Y., US
Erfinder Otaka, Akinobu, Toyonaka, Osaka, JP;
Yamazaki, Kazuyoshi, Wako, Saitama, JP
Vertreter Rüger und Kollegen, 73728 Esslingen
DE-Aktenzeichen 112004001044
Vertragsstaaten AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, EP, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW, BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW, AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG
WO-Anmeldetag 09.11.2004
PCT-Aktenzeichen PCT/US2004/037416
WO-Veröffentlichungsnummer 2005048341
WO-Veröffentlichungsdatum 26.05.2005
Date of publication of WO application in German translation 28.09.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.09.2006
IPC-Hauptklasse H01L 21/68(2006.01)A, F, I, 20060630, B, H, DE

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Aufspannvorrichtung mit einer Heizvorrichtung, insbesondere für die Verwendung als eine Klemmvorrichtung in einem Verarbeiten oder Herstellen von Halbleiterwafern, Flachpaneeldisplays (FPD) und anderen Stoffen (z.B. Glas, Aluminium, hochpolymeren Stoffen) für vielfältige elektronische Geräte.

HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG

Eine elektrostatische Aufspannvorrichtung mit einer Heizvorrichtung dient im Allgemeinen dazu, ein Werkstück (z.B. einen Siliziumwafer) während vielfältiger Verfahren in einer stationären Position zu tragen. Beispielsweise können elektrostatische Aufspannvorrichtungen, die Heizvorrichtungen aufweisen, für Verfahren zum Aufbringen dünner Schichten, z.B. für chemische Abscheidung aus der Dampfphase (CVD), physikalische Abscheidung aus der Dampfphase (PVD), Trockenätzen oder für sonstige Verarbeitungstechniken verwendet werden. Herkömmliche Werkstücke können vielfältige Formen und Größen aufweisen. Werkstücke mit relativ großen Abmessungen erfordern zur Durchführung eines erfolgreichen Strukturierungsarbeitsschritts ein sehr genaues Positionieren.

Ein typisches Beispiel der herkömmlichen elektrostatischen Aufspannvorrichtung mit einer herkömmlichen Heizvorrichtung ist in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 7-307377 offenbart. Die Veröffentlichung offenbart ein isolierendes Substrat mit einer oberen elektrostatischen Aufspannschicht und einer unteren Heizschicht, die von einer elektrisch isolierenden Schicht aus pyrolytischem Bornitrid (PBN = Pyrolytic Boron Nitride) oder sonstigen isolierenden Stoffen umgeben ist.

Die elektrostatische Aufspannvorrichtung aus dem Stand der Technik kann als Teil einer herkömmlichen Werkstückhalterungsvorrichtung verwendet werden, wie sie in einem Beispiel in 4 schematisch veranschaulicht ist. Die herkömmliche Werkstückhalterungsvorrichtung umfasst eine elektrostatische Aufspannvorrichtung 10, an die eine Spannungsquelle angelegt werden kann, um ein Werkstück 12 elektrostatisch an die Aufspannfläche der elektrostatischen Aufspannvorrichtung 10 anzuziehen oder daran anzuklemmen. Ferner dient ein Steuerschaltkreis dazu, der unteren Heizschicht der Aufspannvorrichtung 10 Elektrizität zuzuführen, um die Befestigungsfläche 11 der elektrostatischen Aufspannvorrichtung 10 zu erwärmen. Zwischen der Befestigungsfläche 11 und dem daran geklemmten Werkstück 12 findet dann Übertragung von Wärme statt, so dass das Werkstück einen optimalen Temperaturbereich erreicht, der für eine Verarbeitung des Werkstücks geeignet ist. Um ein Verwerfen der Aufspannvorrichtung 10 zu verhindern, ist diese mittels einer Anzahl Bolzenschrauben 16 oder eines sonstigen Befestigungsmittels an einer Metallbasis 14 befestigt.

Um einen Wafer mittels metallorganischer chemischer Abscheidung aus der Dampfphase (MOCVD = Metal Organic Chemical Vapor Deposition) oder mittels Ionendotierung zu verarbeiten, kann der Wafer einer relativ hohen Temperatur in der Größenordnung von 800 °C oder höher unterworfen werden. Folglich ist das Werkstück 12, während es an der Metallbasis 14 elektrostatisch befestigt ist, innerhalb eines verhältnismäßig hohen Temperaturbereichs zu erhitzen. Allerdings wird in der Konfiguration der herkömmlichen Befestigungsanordnung meist, ein beträchtlicher Teil der der Heizschicht vermittelten Wärme auf die Metallbasis 14 übertragen, mit der Folge, dass die Metallbasis 14 ein unerwünschtes Wärmeleck darstellt, das die einwandfreie Erwärmung des Wafers 12 auf einen hohen Temperaturbereich, beispielsweise 800 °C, beeinträchtigt. In der Praxis umfasst die herkömmliche Aufspannvorrichtung 10, wie in 4 gezeigt, eine im Wesentlichen ebene Platte mit einer im Wesentlichen ebenen Unterseite 18, die sich in unmittelbarer angrenzender Berührung mit einer im Wesentlichen ebenen Oberseite 20 der Metallbasis 14 befindet. Eine Wärmeleitung von der herkömmlichen Aufspannvorrichtung 10 zu der Metallbasis 14 wird gefördert, da sich die weitgehend ebene Unterseite 18 im Wesentlichen über die gesamte Breite "W" der Aufspannvorrichtung 10 in unmittelbarer angrenzender Berührung mit der im Wesentlichen eben Oberseite 20 befindet.

Aufgrund der geförderten Wärmeleitfähigkeit zwischen den angrenzenden weitgehend planaren Flächen (18, 20) wird ein beträchtlicher Teil der durch die Heizschicht erzeugten Wärme nicht auf das Werkstück 12, sondern auf die Metallbasis 14 übertragen. Ein Verlust von Wärme an die Metallbasis 14 kann die Wärmeübertragung auf das Werkstück 12 hemmen und erschwert daher ein Erwärmen des Werkstücks auf einen ausreichend hohen Temperaturbereich, beispielsweise oberhalb von 800 °C. Darüber hinaus ist die Klemmkraft, auch falls sich das Werkstück 12 erfolgreich auf einen solchen hohen Temperaturbereich erhitzen lässt, aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnung der Bolzenschrauben 16 und der Aufspannvorrichtung 10 zwangsläufig vermindert, was dazu führen kann, dass die Metallbasis 14 nicht mehr in der Lage ist, eine Verwerfung der Aufspannvorrichtung 10 zu hemmen bzw. zu verhindern. Wenn die Aufspannvorrichtung 10 von der Bauart einer ebenen Platte auf eine außerordentlich hohe Temperatur von beispielsweise 800 °C oder höher erwärmt wird, überträgt sich diese Temperatur darüber hinaus auf metallische Anschlussklemmen, über die den Aufspannelektroden der Aufspannvorrichtung 10 Elektrizität zugeführt wird, so dass die Anschlüsse möglicherweise ebenfalls auf praktisch dieselbe Temperatur erhitzt werden. Dies kann aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnung zwischen den Anschlüssen und dem Grundkörper der Aufspannvorrichtung zu einem unzureichenden elektrischer Kontakt zwischen diesen führen.

Wenn die elektrostatische Aufspannvorrichtung 10 im Wesentlichen auf einer ebenen Platte basiert, die, wie in 4 gezeigt, an der verwerfungsmindernden Metallbasis 14 mechanisch befestigt ist, kann der effektive Werkstückaufspannbereich der Aufspannfläche ferner durch die Bolzenschrauben 16 und/oder Senkbohrungen vermindert sein, die dazu dienen, die Bolzenschrauben 16 aufzunehmen. Außerdem kann die Temperaturverteilung in der Fläche des Werkstücks 12, das mit der Aufspannfläche der Aufspannvorrichtung 10 in Berührung steht, aufgrund der von dem Umfang der Aufspannvorrichtung 10 an die Umgebung übertragenen Wärme ungleichmäßig sein.

Sogenannte Face-down-Systeme, bei denen die elektrostatische Aufspannvorrichtung mit ihrer Aufspannfläche nach unten weisend angeordnet ist, erregten in letzter Zeit beträchtliches Interesse, da diese Systeme in der Lage sind, ein Haftung von Partikeln, die während der Verarbeitung des Werkstücks entstehen, zu verhindern oder zu minimieren. Face-down-Systeme sind in der Regel auch hinsichtlich der Effizienz eines während der Werkstückverarbeitung eingeführten Reaktionsgases von Vorteil. Allerdings lässt sich das in 4 gezeigte Gerät, das eine ebene Platte aufweist, die mechanisch an einer verwerfungsmindernden Anschlussbasis 14 befestigt ist, unter Bedingungen hoher Temperaturen von 600 °C oder darüber nicht mit dem Face-down-System verwenden.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Gemäß einem Aspekt ist eine elektrostatische Aufspannvorrichtung mit einem Grundkörper versehen, der eine Befestigungsfläche, eine gegenüberliegende, von der Befestigungsfläche abgewandte Fläche und eine Umfangsfläche aufweist. Zumindest eine Aufspannelektrode erstreckt sich entlang der Befestigungsfläche des Grundkörpers, und eine erste Heizschicht erstreckt sich entlang der gegenüberliegenden Fläche des Grundkörper. Entlang der Umfangsfläche des Grundkörpers erstreckt sich ferner eine zweite Heizschicht.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine elektrostatische Aufspannvorrichtung mit einem Grundkörper versehen, der eine Befestigungsfläche und eine gegenüberliegende Fläche aufweist, die der Befestigungsfläche abgewandt ist. Die elektrostatische Aufspannvorrichtung enthält ferner wenigstens eine Aufspannelektrode, die sich entlang der Befestigungsfläche des Grundkörpers erstreckt, und eine Heizschicht, die sich entlang der gegenüberliegenden Fläche des Grundkörpers erstreckt. Weiter ist eine Wärmerückhaltevorrichtung vorgesehen, die dazu dient, die Wärmeabfuhr von dem Grundkörper zu hemmen. Die Wärmerückhaltevorrichtung erstreckt sich entlang der gegenüberliegenden Fläche des Grundkörpers.

In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Aspekt enthält eine elektrostatische Aufspannvorrichtung einen Grundkörper, der eine Platte mit einer Befestigungsfläche und einer gegenüberliegenden Fläche aufweist, die der Befestigungsfläche abgewandt ist. Die elektrostatische Aufspannvorrichtung enthält ferner ein Verstärkungselement, das sich von der Platte weg erstreckt, wobei das Verstärkungselement dazu eingerichtet ist, ein Verbiegen der Platte zu verhindern. Die elektrostatische Aufspannvorrichtung enthält ferner wenigstens eine Aufspannelektrode, die sich entlang der Befestigungsfläche der Platte erstreckt, und eine Heizschicht, die sich entlang der gegenüberliegenden Fläche der Platte erstreckt.

Schließlich betrifft die Erfindung eine elektrostatische Aufspannvorrichtung, die mit einem Grundkörper ausgestattet ist, der eine Befestigungsfläche, eine gegenüberliegende Fläche, die der Befestigungsfläche abgewandt ist, und eine Umfangsfläche aufweist, wobei der Grundkörper mit einem Graphitsubstrat beschichtet ist, das einen isolierenden Stoff enthält, der wenigstens ein Nitrid, Karbid, Carbonitrid oder Oxynitrid von Elementen aufweist, die aus einer Gruppe, ausgewählt sind, zu der B, Al, Si, Ga, temperaturfeste Hartmetalle, Übergangsmetalle und Seltene-Erden-Metalle, oder Komplexe und/oder Kombinationen davon gehören.

Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch das Studium der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich:

1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine elektrostatische Aufspannvorrichtung mit einer Heizvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

2 zeigt eine Draufsicht auf die elektrostatische Aufspannvorrichtung von 1;

3 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine elektrostatische Aufspannvorrichtung mit einer Heizvorrichtung gemäß noch einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

4 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine herkömmliche elektrostatische Aufspannvorrichtung mit einer herkömmlichen Heizvorrichtung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN

1 zeigt eine elektrostatische Aufspannvorrichtung 30 mit einer Heizvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Aufspannvorrichtung 30 enthält einen Grundkörper 32, der aus sehr unterschiedlichen Stoffen gefertigt sein kann. In einem Ausführungsbeispiel enthält der Grundkörper 32 einen Kern 48, beispielsweise einen Graphitkern. Der Grundkörper 32 kann ferner eine elektrische Isolationsschicht 50, z.B. pyrolytisches Bornitrid (PBN), enthalten, das den Kerns 48 zumindest teilweise oder ganz bedeckt oder umgibt. In der Zeichnung bedeckt die elektrische Isolationsschicht 50 den gesamten Kern 48.

Der Außenfläche der elektrischen Isolationsschicht 50 können vielfältige erfindungsgemäße elektrische Aspekte zugeordnet sein. Beispielsweise kann auf der Außenfläche der elektrischen Isolationsschicht 50 ein elektrisch leitender Werkstoff, z.B. pyrolytischer Graphit (PG), aufgetragen sein, um für exemplarische elektrostatische Aufspannvorrichtungen 30 erwünschte Funktionen vorzusehen. Beispielsweise enthalten Ausführungsbeispiele der elektrostatischen Aufspannvorrichtungen 30 wenigstens eine Aufspannelektrode 54, die an einer Fläche der isolierenden Schicht 50 befestigt ist, um eine elektrostatische Anziehung eines Werkstücks an die elektrostatische Aufspannvorrichtung 30 zu bewirken.

Ausführungsbeispiele der elektrostatischen Aufspannvorrichtungen 30 enthalten ferner eine Heizschicht 56, die auf einer gegenüberliegenden Fläche 38, die der Befestigungsfläche 36 abgewandt ist, angeordnet ist. Die Heizschicht 56 ist dazu eingerichtet, die Temperatur des Grundkörpers 32 auf eine vorgegebene Temperatur zu erhöhen, um Werkstückverarbeitungstechniken zu erleichtern. Um eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu ermöglichen, können spezielle Ausführungsformen der elektrostatischen Aufspannvorrichtung 30 ferner eine zusätzliche Heizschicht 58 enthalten, die auf einer Umfangsfläche 37 des Grundkörpers 32 angeordnet ist. In einer speziellen Ausführungsform kann die zweite Heizschicht 58 in der Nähe der weitgehend ebenen Befestigungsfläche 36 der Umfangsfläche 37 angeordnet sein. Ein Vorsehen einer Heizschicht 58 entlang einer Umfangsfläche 37 kann Wärmeübertragung ausgleichen, die ansonsten seitlich aus dem Grundkörper 32 auftreten könnte. Darüber hinaus kann die zweite Heizschicht 58 auf einer einzelnen oder mehreren um die Umfangsfläche angeordneten Komponenten basieren. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel basiert die zweite Heizschicht 58 auf einem Ring, der sich im Wesentlichen ohne Unterbrechung um die Umfangsfläche erstreckt. In Ausführungsbeispielen, bei denen die Umfangsfläche eine kreisförmige zylindrische Gestalt aufweist, kann die zweite Heizschicht 58 eine kreisförmige Ringschicht aufweisen, wie sie durch die unterschiedlichen Ansichten von 13 offenbart ist.

Die elektrostatische Aufspannvorrichtung 30 könnte ferner wenigstens einen Anschluss enthalten, der basierend auf einem elektrisch leitenden Werkstoff, beispielsweise pyrolytischem Graphit (PG), hergestellt ist. Der wenigstens eine Anschluss ist dazu eingerichtet, die einen oder mehreren Heizschichten und/oder die wenigstens eine Aufspannelektrode mit Elektrizität zu versorgen. Beispielsweise können zu der elektrostatischen Aufspannvorrichtung 30 ein erster Anschluss 64, der dazu eingerichtet ist, die Aufspannelektrode mit Elektrizität zu versorgen, und ein zweiter Anschluss 66 gehören, der dazu eingerichtet ist, die erste Heizschicht 56 und/oder die zweite Heizschicht 58 mit Elektrizität zu versorgen. Wie gezeigt, kann der erste Anschluss 64 und/oder der zweite Anschluss 66 an einem zweiten Endabschnitt 44 eines Verstärkungselements 40 angeordnet sein, um zwischen den Anschlüssen und den Heizschichten wenigstens teilweise eine thermische Isolierung zu bewirken. In der Tat kann durch ein Positionieren der Anschlüsse 64, 66 an dem zweiten Endabschnitt 44 des Verstärkungselements 40 ein ausreichender isolierender Abstand zwischen den Heizschichten 56, 58 und den Anschlüssen 64, 66 erreicht werden. Der vergrößerte Abstand zwischen den Heizschichten und Anschlüssen ist geeignet, um die Wärmeabfuhr von den Heizschichten 56, 58 an die PG-Anschlüsse 64, 66 zu reduzieren. Da die Heizschichten 56, 58 Temperaturen in der Größenordnung von 800 °C oder höher erreichen können, ist eine thermische Isolierung der Heizschichten von den Anschlüssen möglicherweise erwünscht, um einer übermäßigen Temperaturerhöhung der Anschlüsse 64, 66 entgegenzuwirken, die ansonsten eine Korrosion von Anschlüsse 64, 66 fördern würde, und um die Elektrizitätszufuhr zu der Aufspannelektrode 54 und zu einer oder mehreren Heizschichten 56, 58 sicherzustellen.

In Ausführungsbeispielen kann auf eine gesamt Außenumfangsfläche der isolierenden Schicht 50 ein elektrisch leitender Werkstoff, z.B. PG, gleichmäßig aufgetragen sein. Anschließend können vorbestimmte Abschnitte des elektrisch leitenden Werkstoffes selektiv mechanisch, chemisch oder in sonstiger Weise entfernt werden, um die eine oder mehreren Heizschichten, die wenigstens eine Aufspannelektrode und/oder den einen oder die mehreren Anschlüsse hervorzubringen.

Die elektrostatische Aufspannvorrichtung 30 kann ferner eine optionale Deckbeschichtung 52 aufweisen, die dazu dient, den Grundkörper 32 zu schützen. Die Deckbeschichtung 52 kann über eine gesamte Außenumfangsfläche des Grundkörpers und über elektrische Elemente (z.B. die Heizschicht, Aufspannelektroden und/oder Anschlüsse, usw.) aufgetragen sein. Anschließend können ausgewählte Abschnitte der Deckbeschichtung 52 entfernt oder bearbeitet werden, um den einen oder die mehreren Anschlüsse 64, 66 freizulegen. Die Deckbeschichtung 52 kann ferner eine im Wesentlichen ebene Werkstückfläche 53 aufweisen, die dazu eingerichtet ist, sich mit einem elektrostatisch daran aufgespannten Werkstück 78 in Anlage zu befinden.

Der Grundkörper 32 kann ganz unterschiedlich gestaltet und abhängig von der speziellen Anwendung dimensioniert sein. In Ausführungsbeispielen könnte der Grundkörper 32 auf einem weitgehend planaren Element basieren, das sich im Wesentlichen zur Gänze entlang einer planaren Fläche erstreckt. Wie in 1 gezeigt, könnten spezielle Ausführungsformen der elektrostatischen Aufspannvorrichtung 30 auf einer Platte 34, beispielsweise einer im Wesentlichen ebenen Platte, basieren, die ein oder mehrere Verstärkungselemente 40 aufweist, die dazu dienen, ein Verbiegen der Platte 34 zu hemmen. Das Verstärkungselement kann eine Rippe oder einen Vorsprung aufweisen, der dazu dient, das Gesamtbiegemoment der Platte 34 zu steigern. Wie in 1 gezeigt, weist das Verstärkungselement 40 eine Wand mit einem ersten Endabschnitt 42, der an der Platte 34 angebracht ist, und einen zweiten, von der Platte abgesetzten Endabschnitt 44 auf, wobei sich die Wand von dem an der Platte 34 angebrachten ersten Endabschnitt und einem gegenüber der Platte 34 abgesetzten zweiten Endabschnitt 44 erstreckt. Durch die Wand, die sich von dem ersten Endabschnitt zu dem zweiten Endabschnitt erstreckt, kann ein Verbiegen der Platte 34 aufgrund von thermischen oder mechanischen Belastungen gehemmt werden, die andernfalls die Platte verbiegen würden. Darüber hinaus bietet ein abgesetzter zweiter Endabschnitt 44 einen Befestigungsort für den einen oder die mehreren Anschlüsse 64, 66, um Wärmeübertragung von den Heizschichten zu den Anschlüssen zu verhindern.

In weiteren Ausführungsbeispielen kann sich die Wand weitgehend oder vollständig um einen Randbereich der Platte 34 erstrecken. Beispielsweise könnte das Verstärkungselement 40 eine unterbrochene oder eine im Wesentlichen durchgängig ausgebildete zylindrische Wand aufweisen, wobei der erste Endabschnitt 42 der Wand an einem unteren Randbereich 39 der Platte 34 angebracht ist. Ein Teil des Randbereichs 39 ist mit gestrichelten Linien dargestellt. In einem speziellen Beispiel kann die zylindrische Wand sämtlicher Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, wie aus der in 2 gezeigten Draufsicht auf die Oberseite ersichtlich, einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, und die Platte 34 kann auf einer im Wesentlichen kreisförmigen Platte basieren, wobei der erste Endabschnitt der Wand an einem unteren kreisförmigen Randbereich 39 der Platte 34 angebracht ist. Durch Vorsehen einer im Wesentlichen kreisförmigen Fläche verteilt sich die Wärme besser, und ein kreisförmig ausgebildetes Werkstück lässt sich leichter aufnehmen.

Es ist somit klar, dass der Grundkörper 32 im Wesentlichen in Form einer umgekehrten Tasse ausgebildet sein kann. Während der Kern 48 auf Graphit basieren kann, wird in Erwägung gezogen, dass der gesamte Grundkörper 32 und die Deckbeschichtung 52 aus PBN gefertigt sein können.

In einem Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen des Grundkörpers 32 (z.B. in Gestalt einer umgekehrten Tasse) gehört zu dem Verfahren der Schritt, einen Graphitblock spanabhebend zu bearbeiten, um die für den Graphitkern 48 gewünschte Gestalt zu erhalten. In einem speziellen Ausführungsbeispiel ist der Graphitblock zu einem als umgekehrte Tasse gestalteten Kern 48 mit einer Materialdicke von 3–20 Millimeter spanabhebend bearbeitet. Als nächstes kann der Kern 48 in einer CVD-Kammer anschließend mit einer isolierenden PBN-Schicht 50 von 100–200 Mikrometer beschichtet werden. Der lediglich aus PBN ausgebildete Grundkörper 32 weist in einem Ausführungsbeispiel eine Dicke von 0,5–2 Millimeter auf.

Nachdem der Grundkörper 32 in der oben beschriebenen Weise hergestellt ist, wird in einer CVD-Kammer auf der gesamten Oberseite der Deckelplatte 34 des Grundkörpers 32 eine PG-Schicht ausgebildet, beispielsweise mit einer Dicke in der Größenordnung von 50 Mikrometer. Die PG-Schicht wird zum Teil entfernt, um ein vorbestimmtes Muster von Aufspannelektroden 54 auf der Deckelplatte 34 auszubilden. In ähnlicher Weise können an dem Grundkörper 32 an der Unterseite der Deckelplatte 34 bzw. an dem oberen peripheren Endabschnitt des zur Verstärkung dienenden Abschnitts 40 Heizschichten 56, 58 ausgebildet werden.

Anschlüsse 64, 66 lassen sich aus pyrolytischem Graphit (PG) herstellen, der mit jenem Material übereinstimmt, das zur Herstellung der Aufspannelektroden 54 und der Heizschichten 56, 58 verwendet wird. Insbesondere wird in einer CVD-Kammer eine den Grundkörper 32 (z.B. vollständig) umgebende PG-Schicht mit einer Dicke von beispielsweise in der Größenordnung von 50 Mikrometer ausgebildet. Die PG-Schicht kann anschließend teilweise entfernt werden, so dass nach einem vorbestimmten Muster auf der Oberseite der Deckelplatte 34 eine oder mehrerer Aufspannelektroden 54, auf der Unterseite der Deckelplatte 34 die Heizschicht 56, und an einem Umfang des Grundkörpers 32 die Heizschicht 58 und die Anschlüsse 64, 66 entstehen. Anschließend wird die Deckbeschichtung 52 gebildet, um den Grundkörper 32 mit den Aufspannelektroden 54, Heizschichten 56, 58 und Anschlüssen 64, 66 vollständig zu umgeben, und sie danach an dem unteren Ende des Umfangs teilweise wieder zu entfernen, um die Anschlüsse 64, 66 für eine elektrische Verbindung freizulegen.

In speziellen Ausführungsbeispielen könnte die erste Heizschicht 56 mit einer ersten Wärmerückhaltevorrichtung oder einem Wärmereflektor 60 ausgestattet sein, der sich entlang der gegenüberliegenden Fläche 38 des Grundkörpers 32 erstreckt. Die erste Wärmerückhaltevorrichtung 60, so vorhanden, ist dazu eingerichtet, Wärmeabfuhr von dem Grundkörper 32 zu verhindern. Die Hemmung der Wärmeabfuhr von dem Grundkörper 32 kann die Heizfunktion oder -wirkung der ersten Heizschicht 56 fördern, wodurch Wärme in Richtung der Deckelplatte 34 gelenkt wird, anstatt sie an die Umgebung abzugeben. Darüber hinaus oder alternativ kann die zweite Heizschicht 58, so vorhanden, ferner eine zweite Wärmerückhaltevorrichtung 62 aufweisen, die sich entlang der Umfangsfläche 37 des Grundkörpers 32 erstreckt. Die zweite Wärmerückhaltevorrichtung oder der Wärmereflektor 62, so vorhanden, ist dazu eingerichtet, eine Wärmeabfuhr von dem Grundkörper 32 zu verhindern. Ein Verhindern der Wärmeabfuhr von dem Grundkörper 32 kann auch die Heizfunktion der zweiten Heizschicht 58 fördern, um die Wärme in Richtung der Deckelplatte 34 zu lenken, anstatt sie an die Umgebung abzugeben.

Die Wärmerückhaltevorrichtungen, so vorhanden, können vielfältige geeignete Formen und Größen aufweisen, um die Wärmeabfuhr von dem Grundkörper zu verhindern. Beispielsweise kann die erste Wärmerückhaltevorrichtung 60 einen Außendurchmesser "D2" aufweisen, der geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser "D1" des inneren Hohlraums 46. Auf diese Weise kann die erste Wärmerückhaltevorrichtung in den inneren Hohlraum 46 positioniert werden und sich im Wesentlichen entlang der gesamten gegenüberliegenden Fläche 38 erstrecken, um Wärmeverlust auf ein Minimum zu reduzieren. Darüber hinaus kann die zweite Wärmerückhaltevorrichtung 62 einen Innendurchmesser "D3" aufweisen, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser "D4" eines Abschnitts der elektrostatischen Aufspannvorrichtung 30, um eine im Wesentlichen durchgängige enge räumliche Nachbarschaft zwischen der zweiten Wärmerückhaltevorrichtung 62 und dem entsprechenden Abschnitt der elektrostatischen Aufspannvorrichtung 30 herzustellen. Wie in 1 und 2 gezeigt, kann die zweite Wärmerückhaltevorrichtung 62 einen Ring mit einer inneren Öffnung aufweisen, um den entsprechenden Abschnitt des Grundkörpers aufzunehmen.

Die Wärmerückhaltevorrichtungen können ferner mehrere versetzte, verhältnismäßig dünne Elemente aufweisen. Beispielsweise kann die erste Wärmerückhaltevorrichtung 60 mehrere abgesetzte, verhältnismäßig dünne Scheiben aufweisen. Darüber hinaus kann die zweite Wärmerückhaltevorrichtung 62 mehrere abgesetzte, verhältnismäßig dünne Ringe aufweisen. Ein Vorsehen mehrerer verhältnismäßig dünner Elemente, die voneinander abgesetzt sind, kann aufgrund der Luft oder einer sonstigen isolierenden Barriere, die zwischen jedem entsprechenden Paar abgesetzter Scheiben vorhanden ist, einen maximalen thermischen Widerstand bilden.

In speziellen Ausführungsbeispielen kann die Wärmerückhaltevorrichtung einen Reflektor aufweisen, der dazu eingerichtet ist, Wärme in Richtung des Grundkörpers zurück zu reflektieren. In zusätzlichen alternativen Ausführungsbeispielen könnte die Wärmerückhaltevorrichtung ein Isoliermaterial aufweisen, das dazu eingerichtet ist, eine Wärmebarriere zu schaffen. Zu Beispielen von Isoliermaterialien gehören Kohlenstoffschaum, wobei das isolierende zweite Material, auf dem die innere Schicht basiert, beispielsweise retikulierter glasartiger Kohlenstoff, Graphitfilz, keramischer Schaum, Keramikfilz und auf Kohlenstoff oder auf Keramik basierende imprägnierte Mikrokügelchen sein können. In einem Ausführungsbeispiel basiert das Isoliermaterial auf einer Keramikfilzisolierung. In noch einem Ausführungsbeispiel basiert das Isoliermaterial auf einer elastischen isolierenden Keramikfasermatte, die eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als etwa 0,035 Watt/m·K aufweist und sich bei einer Oberflächentemperatur von etwa 30° C stabilisiert.

Der erste Wärmereflektor 60 kann auf einer einzigen Schicht basieren. Alternativ kann der Wärmereflektor auf mehreren Schichten oder mehreren Teilen basieren, die kombiniert werden, um einen einheitlichen Grundkörper zu bilden. In einem Ausführungsbeispiel basiert der Wärmereflektor 60 auf mehreren dünnen Scheiben. In einem Ausführungsbeispiel ist der Wärmereflektor, wenn zusätzliche Isolierung benötigt wird, basierend auf einem isolierenden Stoff, beispielsweise PBN, hergestellt. In noch einem Ausführungsbeispiel basiert der Wärmereflektor auf einem Metall mit einem hohen Schmelzpunkt, beispielsweise Molybdän, rostfreiem Stahl oder einem beliebigen sonstigen Material, das ein Entweichen von Wärme von der auf eine vorbestimmte hohe Temperatur erhitzten Heizschicht 56 hemmt, und die Wärmeübertragung von der Heizschicht 56 auf das von der elektrostatischen Aufspannvorrichtung 30 getragene Werkstück 78 fördert. Ein durch die Wand definierter innerer Hohlraum 46 kann dafür eingesetzt werden, um eine beliebige gewünschte Anzahl der Reflektorscheiben unterzubringen, die als die erste Wärmerückhaltevorrichtung 60 dienen könnten.

Der zweite Wärmereflektor 62 kann auf einer ähnlichen Konstruktion und einem ähnlichen Stoff basieren wie der erste Wärmereflektor 60, d.h. er kann eine Anzahl dünner Ringe aufweisen, die aus PBN, einem einen hohen Schmelzpunkt aufweisenden Metall, wie Molybdän, rostfreier Stahl, oder einem beliebigen sonstigen Stoff hergestellt ist. Der zweite Wärmereflektor 62 verhindert, dass Wärme von einer auf eine vorbestimmte hohe Temperatur erhitzten Heizschicht 58 entweicht, und fördert die Wärmeübertragung von der Heizschicht 58 nach oben in Richtung des auf der Aufspannvorrichtung 30 getragenen Werkstücks 78.

Die Wärmereflektoren 60, 62 können durch Bolzenschrauben, die aus einem Metall mit hohem Schmelzpunkt hergestellt sind, beispielsweise Molybdän, oder durch keramische Bolzenschrauben, oder durch ein beliebiges sonstiges Mittel an einer (nicht gezeigten) Trägerfläche befestigt sein. Es ist einsichtig, dass die Wärmereflektoren in der Lage sind, eine effiziente Wärmeübertragung von der ersten und zweiten Heizschicht zu dem auf der elektrostatischen Aufspannvorrichtung angeordneten Werkstück zu unterstützen.

Die Deckbeschichtung 52, die den Grundkörper 32 im Wesentlichen umgibt, um die Aufspannelektrode 54 und die Heizschichten 56, 58 zur Gänze zu bedecken, ist basierend auf PBN hergestellt, nämlich demselben Material wie die isolierende Schicht 50. In einem Ausführungsbeispiel weist das isolierende Material einen spezifischen elektrischen Widerstand von zwischen 10 hoch 8 und 10 hoch 13 &OHgr;·cm (108–1013 &OHgr;·cm) auf. Eine Deckbeschichtung 52, deren spezifischer elektrischer Widerstand in einem solchen Bereich liegt, erlaubt es einem minimalen Strom, durch die Deckbeschichtung 52 und das Werkstück 78 zu fließen, der die elektrostatische Anziehungskraft, wie aus dem Stand der Technik als "Johnsen-Rahbek"-Effekt bekannt, in hohem Maße steigert. Ein durch ein CVD-Verfahren erzeugter PBN-Pressling weist bei Raumtemperatur einen spezifischen Widerstand in der Größenordnung von ~ 1015 &OHgr;·cm auf, jedoch sinkt der Widerstand bei einer Temperatur von 800 °C oder höher auf 108–1012 &OHgr;·cm, was erfolgreich eine durch den "Johnsen-Rahbek"-Effekt hervorgerufene günstige elektrostatische Aufspannkraft erzeugt.

Der Kern 48 kann ein fester Graphitgrundkörper aus herkömmlichem oder aus pyrolytischem Graphit sein. Pyrolytischer Graphit ist im Wesentlichen in hohem Maße ausgerichteter polykristalliner Graphit, der durch Hochtemperaturpyrolyse eines Kohlenwasserstoffgases beispielsweise Methan, Ethan, Ethylen, Erdgas, Azetylen und/oder Propan erzeugt wird.

Die Deckbeschichtung 52 und die isolierende Schicht 50 kann aus Stoffen hergestellt werden, die sich von pyrolytischem Bornitrid unterscheiden. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung basieren die Schichten auf denselben Materialien oder können auf unterschiedlichen Materialien basieren, die wenigstens ein Nitrid, Karbid, Carbonitrid oder Oxynitrid von Elementen aufweisen, die aus einer Gruppe, ausgewählt sind, zu der B, Al, Si, Ga, feuerfeste Hartmetalle, Übergangsmetalle und Seltene-Erden-Metalle, oder Komplexe und/oder Kombinationen davon gehören. Zu Beispielen zählen Aluminiumnitrid, Titanaluminiumnitrid, Titannitrid, Titanaluminiumcarbonitrid, Titankarbid, Siliziumkarbid und Siliziumnitrid. In einem zweiten Ausführungsbeispiel basiert die Schicht 52 auf AIN. In einem dritten Ausführungsbeispiel basiert die Schicht 50 auf einem Komplex aus AIN und BN. In einem vierten Ausführungsbeispiel enthält die dielektrische Deckbeschichtung eine Zusammensetzung von pyrolytischem Bornitrid (PBN) und eine Kohlenstoffdotierungssubstanz in einer Menge von weniger als etwa 3 Gew.%, so dass der spezifische elektrische Widerstand der Deckbeschichtung kleiner als 1014 &OHgr;·cm ist. In noch einem weiteren fünften Ausführungsbeispiel enthält die Deckbeschichtung ein Aluminiumnitrid, dem eine geringe Menge von Y2O3 hinzugefügt ist, beispielsweise in einer Menge von 5 Gew.% bezogen auf 100 Gew.% Aluminiumnitrid. Sowohl PBN als auch AIN weisen ausgezeichnete Eigenschaften der Isolierung und Leitfähigkeit auf und lassen sich ohne weiteres aus der gasförmigen Phase ausscheiden. Außerdem weisen diese Werkstoffe eine hohe Temperaturfestigkeit auf.

3 zeigt eine elektrostatische Aufspannvorrichtung 130 mit einer Heizvorrichtung gemäß noch einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Aufspannvorrichtung 130 ähnelt sehr der Aufspannvorrichtung 30 von 1. In 1 weist die Aufspannvorrichtung 30 einen auf einer Deckelplatte und einer zylindrischen Seitenwand basierenden, als umgekehrte Tasse gestalteten Grundkörper auf, wohingegen die Aufspannvorrichtung 130 die Gestalt eines umgestülpten Huts hat, d.h. zusätzlich einen Fuß 168 aufweist, beispielsweise einen um den Umfang angeordneten (z.B. kreisförmigen in Umfangsrichtung angeordneten) Fuß, mit einem ersten Ende 170, das an dem zweiten Endabschnitt 144 der Wand angebracht ist, und einem zweiten Endabschnitt 172, der sich von dem zweiten Endabschnitt der Wand weg erstreckt. Darüber hinaus können die Anschlüsse 164, 166 an der Unterseite des Fußes 168 ausgebildet sein, was eine von diesen Anschlüssen ausgehende elektrische Entladung wirkungsvoll verhindert. In speziellen Ausführungsbeispielen können an die Stelle der Anschlüsse 164 und/oder 166 ein oder mehrere Pfeileranschlüsse? 176 treten (wie sie beispielsweise durch Phantomlinien in 3 angedeutet sind). Die Pfeileranschlüsse 176 sind möglicherweise besser geeignet, um eine Korrosion der Anschlüsse und eine Entladung von Elektrizität zu verhindern. Der Fuß 168 stellt außerdem ein günstiges Befestigungsmittel dar, um die Aufspannvorrichtung 130 an der Trägerfläche zu sichern. Durch vertikal in dem Fuß 168 ausgebildete Bohrungen können Befestigungsmittel wie Bolzenschrauben eingeführt und in entsprechende Innengewinde in der Trägerfläche geschraubt werden. Darüber hinaus könnten die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung (beispielsweise, wie in 13 gezeigt) eine oder mehrere Öffnungen in dem Verstärkungselement aufweisen, um die Anschlüsse zusätzlich thermisch von den Heizschichten zu isolieren. Beispielsweise könnte das Verstärkungselement 140, wie in 3 gezeigt, eine oder mehrere Öffnungen 174 aufweisen, die dazu eingerichtet sind, die Wärmeübertragung entlang des Verstärkungselements 140 auf ein Minimum zu reduzieren. Unabhängig von diesen Punkten kann die Konstruktion und Funktion der elektrostatischen Aufspannvorrichtung 130 als identisch zu der mit Bezug auf die elektrostatische Aufspannvorrichtung 30 zuvor erörterten Konstruktion und Funktion erachtet werden.

Dementsprechend können die Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen elektrostatischen Aufspannvorrichtungen einen breiten Bereich alternativer erfinderischer Merkmale aufweisen. Beispielsweise weisen gewisse elektrostatische Aufspannvorrichtungen ein unteres Ende einer zylindrischen Seitenwand oder einen Fuß auf, der als Anbindung verwendet werden könnte, um an einer Trägerfläche befestigt zu werden. Dementsprechend stehen die Heizschichten, z.B. die an der Unterseite der Deckelplatte befestigte erste Heizschicht und die zweite Heizschicht, die an der äußeren Umfangsfläche der zylindrischen Wand des Grundkörpers an einer Position in der Nähe dessen oberen Endes befestigt ist, nicht nur nicht mit der Trägerfläche in Berührung, sondern werden auch ausreichend von dieser beabstandet gehalten. Die erste Wärmerückhaltevorrichtung kann einen Wärmereflektor mit einer gewünschten Anzahl von Reflektorscheiben aufweisen, die innerhalb eines inneren Hohlraums eines Grundkörpers positioniert sind, der (ohne Fuß) als umgekehrte Tasse oder (mit Fuß) als umgekehrter Hut gestaltet ist. Die zweite Wärmerückhaltevorrichtung kann auf einem Wärmereflektor mit einer gewünschten Anzahl von Reflektorringen basieren, die die zylindrische Seitenwand des Grundkörpers umgeben. Diese Merkmale sind aufeinander abgestimmt, um eine wirkungsvolle Übertragung der Wärme von den Heizschichten zu dem Werkstück (z.B. dem Wafer) zu unterstützen, und gleichzeitig einen Wärmeverlust an die darunter angeordnete Trägerfläche zu verhindern. Dies ermöglicht es, das Werkstück rasch und gleichmäßig auf eine Temperatur von 600 °C oder höher zu erwärmen.

Darüber hinaus können gemäß gewissen speziellen Ausführungsbeispielen der Erfindung die der Versorgung der Aufspannelektrode und der Heizschichten mit Elektrizität dienenden Anschlüsse an einem weiter unten befindlichen, von den Heizschichten entfernt angeordneten Ort vorgesehen sein. Dies verhindert eine übermäßige Temperaturerhöhung der Stromversorgungsanschlüsse auch dann, wenn die Heizschichten auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt werden, wodurch die Qualität der Anschlüsse erhalten bleibt und ein unzulänglicher elektrischer Kontakt vermieden wird, der möglicherweise aufgrund einer Wärmeausdehnung der auf metallischen Werkstoffen basierenden Anschlüsse verursacht wird.

Spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung könnten eine als umgekehrte Tasse gestaltete Aufspannvorrichtung verwenden, die eine nach unten sich erstreckende zylindrische Seitenwand aufweist. In noch einem Ausführungsbeispiel kann die Aufspannvorrichtung eine Schalengestalt mit einem ebenen Grund und einer schrägen oder leicht gekrümmten und sich gerade erstreckenden Seitenwand aufweisen. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung könnten auch auf einer hutförmigen Aufspannvorrichtung basieren, bei der sich der nach außen erstreckende Fuß an dem unteren Ende der zylindrischen Seitenwand angeordnet ist. Der untere Endabschnitt der zylindrischen Seitenwand oder der nach außen sich erstreckende Fuß kann genutzt werden, um die Aufspannvorrichtung an der Trägerfläche zu befestigen, wodurch auf Bolzenschraubenbohrungen in der Werkstückaufspannfläche verzichtet werden kann und die wirksame Fläche der Aufspannfläche maximiert und eine gleichmäßige Temperaturverteilung an das Werkstück (z.B. an einen Wafer) ermöglicht wird.

Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße elektrostatische Aufspannvorrichtung als Teil eines Face-down-Systems verwendet werden, bei dem die Aufspannvorrichtung mit ihrer aufspannenden Trägerfläche nach unten ausgerichtet angeordnet ist. Dieses System verhindert oder minimiert ein Haften von während der Werkstückverarbeitung möglicherweise entstehenden Partikeln an dem Werkstück und verbessert die Effizienz eines während der Werkstückverarbeitung eingeführten Reaktionsgases.

Die elektrostatische Aufspannvorrichtung enthält einen Grundkörper mit einer Befestigungsfläche und einer gegenüberliegenden Fläche, die der Befestigungsfläche abgewandt ist. Zumindest eine Aufspannelektrode erstreckt sich entlang der Befestigungsfläche des Grundkörpers, und eine erste Heizschicht erstreckt sich entlang der gegenüberliegenden Fläche des Grundkörpers. Die elektrostatische Aufspannvorrichtung kann verwendet werden, um während vielfältiger Verarbeitungstechniken ein Werkstück, beispielsweise einen Wafer, zu erwärmen und diesen elektrostatisch an eine Werkstückträgerfläche anzuziehen.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungsbeispielen davon beschrieben wurde, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, und dass viele Abwandlungen und Veränderungen durchgeführt werden können, ohne von dem insbesondere in den beigefügten Patentansprüchen definierten Schutzumfang und Gegenstand der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Zusammenfassung

Eine elektrostatische Aufspannvorrichtung enthält einen Grundkörper mit einer Befestigungsfläche und einer gegenüberliegenden Fläche, die der Befestigungsfläche abgewandt ist. Zumindest eine Aufspannelektrode erstreckt sich entlang der Befestigungsfläche des Grundkörpers, und eine erste Heizschicht erstreckt sich entlang der gegenüberliegenden Fläche des Grundkörpers. Die elektrostatische Aufspannvorrichtung kann verwendet werden, um während vielfältiger Verarbeitungstechniken ein Werkstück, beispielsweise einen Wafer, zu erwärmen und diesen elektrostatisch an eine Werkstückträgerfläche anzuziehen.


Anspruch[de]
  1. Elektrostatische Aufspannvorrichtung, zu der gehören:

    ein Grundkörper, der in einer isolierenden Beschichtungsschicht eingekapselt ist, wobei der Grundkörper eine Befestigungsfläche, eine gegenüberliegende, von der Befestigungsfläche abgewandte Fläche und eine Umfangsfläche aufweist;

    wenigstens eine Aufspannelektrode, die sich entlang der Befestigungsfläche des Grundkörpers erstreckt;

    eine erste Heizschicht, die sich entlang der gegenüberliegenden Fläche des Grundkörpers erstreckt;

    eine zweite Heizschicht, die sich entlang der Umfangsfläche des Grundkörpers erstreckt; und

    mehrere auf der Umfangsfläche angeordnete Anschlussklemmen.
  2. Elektrostatische Aufspannvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die isolierende Beschichtungsschicht wenigstens ein Nitrid, Karbid, Carbonitrid oder Oxynitrid von Elementen aufweist, die aus einer Gruppe, ausgewählt sind, zu der B, Al, Si, Ga, feuerfeste Hartmetalle, Übergangsmetalle und Seltene-Erden-Metalle, oder Komplexe und/oder Kombinationen davon gehören.
  3. Elektrostatische Aufspannvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1–2, bei der der Grundkörper pyrolytischen Graphit enthält und die isolierende Beschichtungsschicht pyrolytisches Bornitrid enthält.
  4. Elektrostatische Aufspannvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1–3, zu der ferner eine erste Wärmerückhaltevorrichtung gehört, die dazu eingerichtet ist, eine Wärmeabfuhr von dem Grundkörper zu verhindern, wobei die erste Wärmerückhaltevorrichtung sich entlang der gegenüberliegenden Fläche des Grundkörpers erstreckt.
  5. Elektrostatische Aufspannvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1–4, zu der ferner eine zweite Wärmerückhaltevorrichtung gehört, die dazu eingerichtet ist, eine Wärmeabfuhr von dem Grundkörper zu verhindern, wobei die zweite Wärmerückhaltevorrichtung sich entlang der Umfangsfläche des Grundkörpers erstreckt.
  6. Elektrostatische Aufspannvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die erste und zweite Wärmerückhaltevorrichtung einer Anzahl Ringe enthält.
  7. Elektrostatische Aufspannvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1–6, wobei der Grundkörper im Wesentlichen die Gestalt einer umgestülpten Tasse, einer umgestülpten Schüssel oder eines umgestülpten Hutes aufweist.
  8. Elektrostatische Aufspannvorrichtung, zu der gehören:

    ein in einer isolierenden Beschichtungsschicht eingekapselter Grundkörper, wobei der Grundkörper eine Befestigungsfläche und eine gegenüberliegende Fläche aufweist, die der Befestigungsfläche abgewandt ist;

    wenigstens eine Aufspannelektrode, die sich entlang der Befestigungsfläche des Grundkörpers erstreckt;

    eine Heizschicht, die sich entlang der gegenüberliegenden Fläche des Grundkörpers erstreckt; und

    eine Wärmerückhaltevorrichtung, die dazu eingerichtet ist, Wärmeabfuhr von dem Grundkörper zu verhindern, und die sich entlang der gegenüberliegenden Fläche des Grundkörpers erstreckt;

    wobei

    der Grundkörper pyrolytischen Graphit enthält und die isolierende Beschichtungsschicht pyrolytisches Bornitrid enthält; und

    die Wärmerückhaltevorrichtung einen Wärme reflektierenden Stoff oder ein keramisches Filzisoliermaterial aufweist.
  9. Elektrostatische Aufspannvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Wärmerückhaltevorrichtung eine Anzahl von Scheiben enthält.
  10. Eine elektrostatische Aufspannvorrichtung, zu der gehören:

    ein Grundkörper, der in einer isolierenden Beschichtungsschicht eingekapselt ist, wobei der Grundkörper eine Platte mit einer Befestigungsfläche und einer gegenüberliegenden Fläche, die der Befestigungsfläche abgewandt ist, und ein Verstärkungselement aufweist, das sich weg von der Platte erstreckt, wobei das Verstärkungselement dazu eingerichtet ist, ein Verbiegen der Platte zu hemmen;

    wenigstens eine Aufspannelektrode, die sich entlang der Befestigungsfläche der Platte erstreckt; und

    eine Heizschicht, die sich entlang der gegenüberliegenden Fläche der Platte erstreckt,

    ein erster Anschluss, der dazu eingerichtet ist, der Aufspannelektrode Elektrizität zuzuführen, und ein zweiter Anschluss, der dazu eingerichtet ist, der Heizschicht Elektrizität zuzuführen, wobei der erste und zweite Anschluss jeweils an dem zweiten Endabschnitt der Wand angebracht sind,

    wobei die isolierende Beschichtungsschicht wenigstens ein Nitrid, Karbid, Carbonitrid oder Oxynitrid von Elementen aufweist, die aus einer Gruppe, ausgewählt sind, zu der B, Al, Si, Ga, feuerfeste Hartmetalle, Übergangsmetalle und Seltene-Erden-Metalle, oder Komplexe und/oder Kombinationen davon gehören.
  11. Elektrostatische Aufspannvorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Verstärkungselement eine Wand mit einem ersten Endabschnitt, der an der Platte angebracht ist, und einen zweiten Endabschnitt aufweist, der von der Platte abgesetzt ist, wobei sich die Wand von dem ersten Endabschnitt zu dem zweiten Endabschnitt erstreckt.
  12. Elektrostatische Aufspannvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 10–11, zu der ferner eine Wärmerückhaltevorrichtung gehört, die dazu eingerichtet ist, die Wärmeabfuhr von dem Grundkörper zu hemmen, wobei die Wärmerückhaltevorrichtung in dem inneren Hohlraum positioniert ist und sich entlang der gegenüberliegenden Fläche des Grundkörpers erstreckt, wobei die Wärmerückhaltevorrichtung eine Anzahl Scheiben enthält, und jede der Anzahl von Scheiben einen Außendurchmesser aufweist, der geringfügig kleiner ist als ein Innendurchmesser des inneren Hohlraums.
  13. Elektrostatische Aufspannvorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 10–12, bei der die Wand auf einer im Wesentlichen zylindrischen Wand basiert, und der erste Endabschnitt der Wand an einem Randbereich der Platte befestigt ist, und bei der die zylindrische Wand einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist, und die Platte auf einer im Wesentlichen kreisförmigen Platte basiert, wobei der erste Endabschnitt der Wand an einem kreisförmigen Randbereich der Platte angebracht ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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