晶片载置台及其制法的制作方法

本发明涉及晶片载置台及其制法。

背景技术：

现今，公知一种在处理晶片中使用的晶片载置台。作为晶片载置台，有陶瓷加热器、静电卡盘、基座(内置有等离子体产生用的电极)等。例如，专利文献1中公开以下内容：作为这样的晶片载置台，在具有晶片载置面的陶瓷基体的内部，从离晶片载置面较近的一侧以与晶片载置面平行的方式埋设有圆板状的第一电极和外径比第一电极的外径大的环状的第二电极。第一电极与第二电极经由导通部电导通。专利文献1中公开有如图9所示地呈z字形折曲并由金属网构成的导通部等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-163259号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

然而，在对载置于晶片载置面的晶片实施等离子体处理时，在导通部流动高频电流。此时，若采用图9的导通部，则第一电极与第二电极之间的导通路径呈z字形，因而比第一电极与第二电极之间的距离长很多，在流动高频电流时的阻抗变高。其结果，导通部的发热量变大，导通部的上方部位异常变得高温，有均热性变差的问题。

本发明是为了解决这样的课题而完成的，其主要目的在于：在以经由导通部导通的方式埋设有相互平行的第一电极以及第二电极的晶片载置台中，使晶片的均热性变得良好。

用于解决课题的方案

本发明的晶片载置台在具有晶片载置面的陶瓷基体的内部，从离上述晶片载置面较近的一侧以与上述晶片载置面平行的方式埋设第一电极和第二电极，并且具备将上述第一电极与上述第二电极电导通的导通部，

上述晶片载置台的特征在于，

上述导通部是在上述第一电极与上述第二电极之间重叠多片与上述晶片载置面平行的板状的金属网部件而成。

在该晶片载置台中，导通部是在第一电极与第二电极之间重叠多片与晶片载置面平行的板状的金属网部件而成的。这样的导通部的导通路径跟第一电极与第二电极之间的距离大致相同，而且金属网部件彼此多点接触，因而与例如呈z字形地折曲的金属网相比，在流动高频电流时的阻抗变低。因此，能够防止导通部的上方部位异常变得高温，能够使晶片的均热性变得良好。

此外，“平行”除包括完全平行的情况之外，还包括实际上平行的情况(例如在公差范围内的情况等)。

在本发明的晶片载置台中，上述陶瓷基体的材料优选进入上述金属网部件的网眼空间。这样，在强度方面有利。

在本发明的晶片载置台中，上述第一电极以及上述第二电极用作静电电极来使、或者用作rf电极、又或者用作静电电极以及rf电极的双方。

在本发明的晶片载置台中，可以使上述第一电极为圆板电极，并使上述第二电极为直径比上述第一电极的直径大且与上述第一电极成同心圆的圆板电极或者环状电极，但上述第一电极以及上述第二电极优选均是圆板电极。在第一电极是圆板电极且第二电极是环状电极的情况下，在从晶片载置面之上观察第一电极时，在第一电极中有与第二电极重叠的双层部分(设有导通部的部分)和不与第二电极重叠的单层部分，因而有在双层部分和单层部分中对晶片产生的影响不同的担忧。相对于此，在第一电极以及第二电极均是圆板电极的情况下，当从晶片载置面之上观察第一电极时，第一电极整体与第二电极重叠，因而没有那样的担忧。

在本发明的晶片载置台中，也可以为，在上述陶瓷基体的上述晶片载置面的外侧，具有比上述晶片载置面低的环状台阶面，上述第一电极设置为与上述晶片载置面相对，上述第二电极设置为至少一部分与上述环状台阶面相对。这样，能够将环状台阶面用于载置聚焦环的面。

本发明的晶片载置台的制法包括：

(a)从埋设有第一电极或者其前驱体的陶瓷加压成形体的一个面至第一电极或者其前驱体为止挖掘用于配置导通部的孔的工序；

(b)在上述孔内，以与上述第一电极或者其前驱体平行的方式重叠地放入多片板状的金属网部件，并使最上层的上述金属网部件到达上述孔的口的工序；

(c)在上述陶瓷加压成形体的上述一个面，以与上述第一电极平行并与最上层的上述金属网部件接触的方式设置第二电极或者其前驱体的工序；

(d)以覆盖上述第二电极或者其前驱体的方式在上述陶瓷加压成形体的上述一个面铺设陶瓷粉末并进行加压成形，由此获得层叠体的工序；以及

(e)对上述层叠体进行热压烧成的工序。

该晶片载置台的制法适于制造上述的任一个晶片载置台。在该制法中，重叠多片板状的金属网部件来制作导通部。重叠有多片金属网部件的多层体具有收缩性。因此，在热压烧成时，该多层体不会妨碍陶瓷粉末的烧结及收缩。并且，容易控制第一电极与第二电极的距离。

在本发明的晶片载置台的制法中，还可以为，工序(b)中，在孔内重叠放入多片金属网部件，之后在该孔内放入陶瓷粉末，由陶瓷粉末填埋金属网部件的网眼空间。这样，由于陶瓷粉末进入金属网部件的网眼空间，所以与网眼空间为空腔的情况相比，在烧成时难以在陶瓷基体产生裂缝。

此外，第一电极的前驱体在烧成后成为第一电极等，例如可以举出导电膏的印刷物)等。第二电极的前驱体也与此相同。

附图说明

图1是晶片载置台10的纵剖视图。

图2是晶片载置台10的俯视图。

图3是圆形部件32的立体图。

图4是导通部30的剖视图。

图5是晶片载置台10的制造工序图。

图6是多片重叠而成的圆形部件32的热压烧成前后的剖视图。

图7是示出晶片载置台10的使用例的说明图。

图8是晶片载置台110的纵剖视图。

图9是由呈z字形折曲的金属网构成的导通部的立体图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明优选的实施方式进行说明。图1是晶片载置台10的纵剖视图(以通过陶瓷基体12的中心轴的面剖切时的剖视图)，图2是晶片载置台10的俯视图，图3是圆形部件32的立体图，图4是导通部30的剖视图。此外，图2中省略了聚焦环fr。

晶片载置台10用于利用等离子体对晶片w进行cvd、蚀刻等，配置于半导体加工用的未图示的腔室。该晶片载置台10在陶瓷基体12的内部具备第一电极21、第二电极22、以及导通部30。

陶瓷基体12是由以氮化铝、碳化硅、氮化硅、氧化铝等为代表的陶瓷材料构成的圆板状的板。陶瓷基体12具备圆形的晶片载置面12a、比晶片载置面12a低一层地设于该晶片载置面12a的外侧的聚焦环载置面12b、以及晶片载置面12a的相反侧的背面12c。在陶瓷基体12的内部，从离晶片载置面12a较近的一侧以与晶片载置面12a平行(实际上包括平行的情况，以下相同)的方式埋设有第一电极21和第二电极22。在陶瓷基体12的晶片载置面12a、聚焦环载置面12b，通过模压加工形成有未图示的多个凹凸。向设于晶片载置面12a的凹部与载置于晶片载置面12a的晶片w之间、设于聚焦环载置面12b的凹部与载置于聚焦环载置面12b的聚焦环fr之间，通过未图示的气体供给路从背面12c侧供给导热用的气体(例如氦气)。聚焦环fr以不与晶片w干涉的方式沿上端部的内周具备台阶。

第一电极21是与陶瓷基体12成同心圆的圆板电极，并设置为与晶片载置面12a相对。第一电极21由以钼、钨或者碳化钨为主要成分的金属网或者金属板形成。在对载置于晶片载置面12a的晶片w进行静电吸附时，对第一电极21附加直流电压。第一电极21与插入陶瓷基体12的背面12c的未图示的供电棒连接，并经由该供电棒附加直流电压。

第二电极22是外径比第一电极21的外径大且与陶瓷基体12成同心圆的环状电极，并设置为与聚焦环载置面12b相对。第二电极22由与第一电极21相同的材料的金属网或者金属板形成。在对载置于聚焦环载置面12b的聚焦环fr进行静电吸附时，对第二电极22附加直流电压。第二电极22经由导通部30与第一电极21电连接。因此，若对第一电极21附加直流电压，则相伴随地也对第二电极22附加直流电压。

导通部30设于第一电极21与第二电极22之间，重叠多片与晶片载置面12a平行的圆形部件32(参照图3)而成。如图2所示，导通部30沿晶片载置台10的周向等间隔地设有多个(此处为8个)。圆形部件32由与第一电极21相同的材料的金属网形成。金属网的线径优选为0.1～0.5mm，每英寸的网格的个数优选为20～50。多个圆形部件32的面彼此重叠。因此，相互接触的2个圆形部件32具有多个点接触部30a(参照图4)。并且，导通部30的形成于第一电极21与第二电极22之间的导通路径跟第一电极21与第二电极22之间的距离程度相同。

接下来，使用图5对晶片载置台10的制造例进行说明。图5是示出晶片载置台10的制造工序的说明图。

首先，使用平均粒径为几μm～几十μm的陶瓷粉末来制作内置有第一电极21的圆板状的陶瓷加压成形体40(参照图5的(a))。此时，第一电极21与陶瓷加压成形体40的上表面以及下表面平行。

接着，在陶瓷加压成形体40的上表面的设置导通部30的位置，挖掘到达第一电极21的孔42(参照图5的(b))。

接着，在孔42内，以与第一电极21平行的方式重叠地放入多片圆形部件32来成为多层体34，之后再将陶瓷粉末填充至圆形部件32的网眼空间(参照图5的(c))。圆形部件32是金属网，但线径以及每英寸的网格的个数在上述的数值范围内。因此，重叠有多片圆形部件32的多层体34在基于热压的烧成收缩后，比较接近块状(实心的圆柱体)。因此，填充至圆形部件32的网眼空间的陶瓷粉末比较少量。

接着，在陶瓷加压成形体40的上表面，以与第一电极21平行的方式放置环状的第二电极22(参照图5的(d))。此时，第二电极22与多层体34中的最上层的圆形部件32接触。

接着，将放置有第二电极22的陶瓷加压成形体40放入金属模，以覆盖第二电极22的方式在陶瓷加压成形体40的上表面铺设陶瓷粉末，并进行加压成形，由此获得层叠体44(参照图5的(e))。

接着，对层叠体44进行热压烧成(参照图5的(f))。由此，层叠体44所含有的陶瓷粉末烧结，成为圆板状的陶瓷基体46。并且，多层体34成为导通部30。如图6所示，层叠多片圆形部件32而成的多层体34在热压烧成时在与面垂直的方向上收缩，从而不会妨碍陶瓷粉末的烧结及收缩。之后，研磨圆板状的陶瓷基体46的下表面的外周部分来形成台阶，获得具备晶片载置面12a和聚焦环载置面12b的陶瓷基体12。

接下来，使用图7对晶片载置台10的使用例进行说明。图7是晶片载置台10的使用例的说明图。

在将金属制的冷却板50安装于陶瓷基体12的背面12c后，将晶片载置台10设置在腔室80内。在腔室80的与晶片载置台10对置的位置设置有喷头90。

在晶片载置台10的晶片载置面12a载置圆板状的晶片w，并在聚焦环载置面12b载置聚焦环fr，经由未图示的供电棒对第一电极21附加直流电压。于是，也向经由导通部30而与第一电极21电连接的第二电极22附加直流电压。因此，晶片w被静电吸附于晶片载置面12a，聚焦环fr被静电吸附于聚焦环载置面12b。通过调节向安装于晶片载置台10的背面的冷却板50的未图示的制冷剂通路供给的制冷剂的温度，能够控制晶片w的温度、聚焦环rf的温度。

在该状态下，将腔室80的内部设定为预定的真空环境气氛(或者减压环境气氛)，一边从喷头90供给加工气体一边向冷却板50与喷头90之间供给高频功率来产生等离子体。而且，利用该等离子体来对晶片w实施cvd成膜或者实施蚀刻。伴随晶片w的等离子体处理，聚焦环fr也消耗，但由于聚焦环fr的厚度较厚，所以聚焦环fr的更换可在处理多片晶片w后进行。

在以上说明的晶片载置台10中，在对晶片w实施等离子体处理时，在导通部30流动高频电流。该导通部30是在第一电极21与第二电极22之间层叠多片与晶片载置面12a平行并由板状的金属网构成的圆形部件32而成。这样的导通部30的导通路径跟第一电极21与第二电极22之间的距离大致相同，而且金属网彼此多点接触，因而与例如图9的呈z字形折曲的金属网相比，在流动高频电流时的阻抗变低。因此，能够防止导通部30的上方部位异常变得高温，能够使晶片w的均热性变得良好。

并且，由于陶瓷基体12的材料进入圆形部件32的网眼空间内，所以在强度方面有利。

另外，在图5的制造工序中，由于层叠多片圆形部件32来制作导通部30，所以在热压烧成时，不会妨碍陶瓷粉末的烧结及收缩。并且，容易控制第一电极21与第二电极22的距离。将晶片w吸附于晶片载置面12a的力依存于陶瓷基体12中的第一电极21与晶片载置面12a之间的层(第一电介质层)的厚度，将聚焦环fr吸附于聚焦环载置面12b的力依存于陶瓷基体12中的第二电极22与聚焦环载置面12b之间的层(第二电介质层)的厚度。第一电介质层的厚度与第二电介质层的厚度大多成为各自不同的设计值，通过采用图5的制造工序，能够容易使第一电介质层的厚度和第二电介质层的厚度与设计值一致。

再者，由于在热压烧成前，陶瓷粉末进入孔42内的圆形部件32的网眼空间，所以与网眼空间为空腔的情况相比，难以在烧成后的陶瓷基体12产生裂缝。

此外，本发明不限定于上述的实施方式中任一个，当然在属于本发明的技术范围的范围内，能够以各种方式来实施。

例如在上述的实施方式中，使第二电极22为环状电极，但也可以如图8的晶片载置台110那样使第二电极122为外径比第一电极21的外径大的圆板电极。图8中，对与上述的实施方式相同的构成要素标注有相同的符号。在第一电极21是圆板电极且第二电极22是环状电极的情况下，在从晶片载置面12a之上观察第一电极21时，在第一电极21中有与第二电极22重叠的双层部分(设有导通部30的部分)和不与第二电极22重叠的单层部分，因而有在双层部分和单层部分中对晶片w产生的影响不同的担忧。相对于此，在如图8所示地在第一电极21以及第二电极122均是圆板电极的情况下，在从晶片载置面12a之上观察第一电极21时，第一电极21整体与第二电极122重叠，因而没有那样的担忧。

在上述的实施方式中，也可以在陶瓷基体12埋设电阻发热体。此时，也可以分别独立地设置对载置于晶片载置面12a的晶片w进行加热的电阻发热体和对载置于聚焦环载置面12b的聚焦环fr进行加热的电阻发热体。并且，也可以将加热晶片w的区域分为多个区域，并且按照每个区域独立设置电阻发热体。

在上述的实施方式中，示出使用第一电极21以及第二电极22作为静电电极的情况为例，但也可以使用第一电极21以及第二电极22作为静电电极并作为rf电极。在该情况下，图7中，向第一电极21以及第二电极22与喷头90之间供给高频功率来产生等离子体。此外，也可以使用第一电极21以及第二电极22作为rf电极而并非作为静电电极。

在上述的实施方式中，对经由插入至陶瓷基体12的背面12c的未图示的供电棒而对第一电极21附加直流电压的情况进行了说明，但也可以代替地，经由插入至陶瓷基体12的背面12c的未图示的供电棒而对第二电极22附加直流电压。在该情况下，由于第一电极21经由导通部30而与第二电极22电连接，所以若对第二电极22附加直流电压，则相伴随地也对第一电极21附加直流电压。

本申请主张基于2017年10月24日申请的美国临时申请第62/576,240号的优先权，并通过引用在本说明书中包含其全部内容。

工业上的可利用性

本发明能够用于例如制造半导体的技术。

符号的说明

10、110—晶片载置台，12—陶瓷基体，12a—晶片载置面，12b—聚焦环载置面，12c—背面，21—第一电极，22、122—第二电极，30—导通部，30a—点接触部，32—圆形部件，34—多层体，40—陶瓷加压成形体，42—孔，44—层叠体，46—陶瓷基体，50—冷却板，80—腔室，90—喷头。