半导体制造装置用部件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造装置用部件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]以往，在半导体制造装置中，对半导体晶圆(例如硅晶圆)进行干蚀刻(例如等离子体蚀刻)等加工处理。为了提高该加工精度，在半导体制造装置内需要能可靠地支承半导体晶圆的支承部件。作为该支承部件，公知有利用静电引力来支承半导体晶圆的静电卡盘。
[0003]当半导体晶圆的温度产生偏差时，加工精度会降低。为了提高加工精度，需要使由静电卡盘支承的半导体晶圆的温度均匀。例如，在专利文献1中，公开了一种静电卡盘，该静电卡盘在对半导体晶圆进行支承的陶瓷基板的内部具有发热体(加热电极)。能够利用该发热体来加热半导体晶圆。
[0004]专利文献1:日本特开2004 - 71647号公报
【发明内容】
_5] 发明要解决的问题
[0006]然而，在专利文献1的静电卡盘中，存在如下那样的问题。即，发热体是通过利用网版印刷使发热体材料(金属膏)形成期望的图案(图案形成)而制成的。可是，在网版印刷的情况下，由于印刷渗透、网版掩模导致的网格痕迹、网版掩模的位置偏移以及印刷方向与图案形成方向的差异等，有时使形成图案后的发热体材料产生厚度、宽度的偏差等。
[0007]因此，烧制后的发热体的厚度、宽度产生偏差，从而难以使发热体均匀地发热。由此，会使内置有发热体的陶瓷基板产生温度偏差(面方向上的温度偏差)，因此，会使由陶瓷基板支承的半导体晶圆产生温度偏差。其结果，有时使半导体晶圆的加工精度降低。
[0008]本发明是鉴于该背景而做出的，其目的在于，欲提供能够抑制发热体的厚度、宽度的偏差，并抑制设有发热体的主体基板的温度偏差的半导体制造装置用部件及其制造方法。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]本发明的第1技术方案提供一种半导体制造装置用部件的制造方法，该半导体制造装置用部件包括由陶瓷形成的主体基板和设于该主体基板的发热体，该半导体制造装置用部件的制造方法的特征在于，半导体制造装置用部件的制造方法包括以下工序:涂敷工序，在该涂敷工序中，在要成为所述主体基板的陶瓷坯片之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏；曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在所述陶瓷坯片之上的所述感光性金属膏进行曝光和显影，在所述陶瓷坯片之上形成要成为所述发热体的中间发热体；以及烧制工序，在该烧制工序中，同时对所述陶瓷坯片和所述中间发热体进行烧制，形成所述主体基板和所述发热体。
[0011]在所述半导体制造装置用部件的制造方法中，依次进行所述涂敷工序、所述曝光显影工序。即，使用光刻法将发热体材料(感光性金属膏)形成期望的图案。因此，能够使使用光刻法形成的发热体材料(中间发热体)的图案的厚度、宽度的偏差小于使用以往的网版印刷等方法形成的图案的厚度、宽度的偏差。
[0012]由此，能够在所述烧制工序中形成厚度、宽度的偏差得到抑制而发热的均匀性优异的发热体。因此，能够抑制设有发热体的主体基板的温度偏差(面方向上的温度偏差)，进而能够抑制由主体基板支承的半导体晶圆等的温度偏差。其结果，例如，能够提高对半导体晶圆进彳丁蚀刻的加工精度，从而能够提尚成品率。
[0013]另外，即使对于使用所述光刻法形成的发热体材料(中间发热体)的图案而言混杂有不同的线宽，也能够抑制各个图案的厚度、宽度的偏差。由此，例如，能够精度良好地形成混杂有不同的线宽那样的复杂图案的发热体。
[0014]本发明的第2技术方案提供一种半导体制造装置用部件的制造方法，该半导体制造装置用部件包括由陶瓷形成的主体基板和设于该主体基板的发热体，该半导体制造装置用部件的制造方法的特征在于，该半导体制造装置用部件的制造方法具有以下工序:涂敷工序，在该涂敷工序中，在载膜之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏；曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在所述载膜之上的所述感光性金属膏进行曝光和显影，在所述载膜之上形成要成为所述发热体的中间发热体；转印工序，在该转印工序中，将所述载膜之上的所述中间发热体转印到要成为所述主体基板的陶瓷坯片之上；以及烧制工序，在该烧制工序中，同时对所述陶瓷坯片和所述中间发热体进行烧制，形成所述主体基板和所述发热体。
[0015]在所述半导体制造装置用部件的制造方法中，依次进行所述涂敷工序、所述曝光显影工序以及所述转印工序。即，使用光刻法来使发热体材料(感光性金属膏)在载膜之上形成期望的图案，并将形成该图案后的发热体材料转印到陶瓷坯片之上。因此，能够获得与本发明的所述第1技术方案中的半导体制造装置用部件的制造方法相同的作用效果。
[0016]本发明的第3技术方案提供一种半导体制造装置用部件，其特征在于，该半导体制造装置用部件包括由陶瓷形成的主体基板和设于该主体基板的发热体，该发热体具有矩形形状的截面。
[0017]在所述半导体制造装置用部件中，设于主体基板的发热体具有矩形形状的截面。因此，发热体的厚度的偏差、宽度的偏差较小而发热的均匀性优异。由此，能够抑制设有发热体的主体基板的温度偏差(面方向上的温度偏差)，进而能够抑制由主体基板支承的半导体晶圆等的温度偏差。其结果，例如，能够提高对半导体晶圆进行蚀刻的加工精度，从而能够提尚成品率。
[0018]如上所述，采用本发明，能够提供能抑制发热体的厚度、宽度的偏差并抑制设有发热体的主体基板的温度偏差的半导体制造装置用部件及其制造方法。
[0019]也可以是，在所述第1技术方案和第2技术方案的半导体制造装置用部件的制造方法中，所述中间发热体具有矩形形状的截面。在该情况下，能够抑制发热体材料(中间发热体)的厚度、宽度的偏差。由此，能够获得厚度、宽度的偏差得到抑制且发热的均匀性优异的发热体。此外，此处的“截面”指的是，例如与中间发热体的长度方向(轴线方向)正交的截面。后述的发热体也是同样的。另外，“矩形形状”指的是，例如中间发热体的截面为长方形，也包含在长方形的角部略微具有圆角的大致长方形等。
[0020]也可以是，所述中间发热体的表面粗糙度Ra为1 μπι以下。在该情况下，能够抑制发热体材料(中间发热体)的厚度、宽度的偏差。由此，能够获得厚度、宽度的偏差得到抑制且发热的均匀性优异的发热体。
[0021]另外，在所述半导体制造装置用部件的制造方法的所述涂敷工序中，在陶瓷坯片之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏。作为感光性金属膏的涂敷方法，可以使用以往公知的网版印刷等方法。
[0022]另外，在所述曝光显影工序中，对在所述涂敷工序中涂敷在陶瓷坯片之上的感光性金属膏进行曝光和显影。感光性金属膏具有“负型”和“正型”的感光性金属膏。在使用负型的感光性金属膏的情况下，对要成为发热体的部分进行曝光，而对除此以外的部分不进行曝光。并且，在显影中，将未曝光部分去除，留下曝光部分。另一方面，在使用正型的感光性金属膏的情况下，不对要成为发热体的部分进行曝光，而对除此以外的部分进行曝光。并且，在显影中，将曝光部分去除，留下未曝光部分。
[0023]作为所述感光性金属膏，在其为“负型”的情况下，可以使用含有例如金属粉末(金属材料)、感光性聚合物、光固化剂等的金属膏。作为感光性聚合物、光固化剂等，可以使用以往公知的感光性聚合物、光固化剂等。另一方面，在为“正型”的所述感光性金属膏的情况下，可以使用含有例如金属粉末(金属材料)、溶解抑制剂(聚合物)、光分解促进剂等的金属膏。
[0024]由于在所述烧制工序中利用同时烧制来形成发热体和由陶瓷形成的主体基板，因此，在所述感光性金属膏中含有的金属粉末(金属材料)的熔点需要高于主体基板的烧制温度。因而，作为金属粉末(金属材料)，能够将钨(W)、钼(Mo)、以及钨和钼的合金等用作其主要成分。“主要成分”指的是，感光性金属膏含有50体积％以上的钨、钼等的金属粉末(金属材料)。
[0025]也可以是，在所述第3技术方案的半导体制造装置用部件中，所述发热体的表面粗糙度Ra为1 ym以下。在该情况下，发热体的厚度的偏差、宽度的偏差较小而发热的均匀性优异。
[0026]另外，作为所述半导体制造装置用部件，可列举出例如对半导体晶圆等进行支承并加热的加热装置、利用静电引力来吸附保持半导体晶圆等的静电卡盘以及利用静电引力来吸附保持并输送半导体晶圆等的输送构件。在加热装置中，主体基板支承半导体晶圆等。并且，设于主体基板的发热体对半导体晶圆等进行加热。在静电卡盘、输送构件中，在由设于主体基板的吸附用电极产生的静电引力的作用下，将半导体晶圆等吸附保持于主体基板。并且，设于主体基板的发热体对半导体晶圆等进行加热。
[0027]所述主体基板能够由例如层叠的多个陶瓷层构成。采用这样的结构，能够容易在主体基板的内部形成各种构造(例如发热体等)。
[0028]作为构成所述主体基板的陶瓷材料，可以使用例如以氧化铝、氧化钇(yttria)、氮化铝、氮化硼、碳化硅、氮化硅等的高温烧制陶瓷为主要成分的烧结体等。
[0029]作为构成所述主体基板的陶瓷材料，也可以根据用途而相应地使用以将氧化铝等无机陶瓷填料添加到硼硅酸系玻璃、硼硅酸铅系玻璃中而得到的玻璃陶瓷等低温烧制陶瓷为主要成分的烧结体。另外，也可以使用以钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶等电介质陶瓷为主要成分的烧结体。
[0030]另外，在制造半导体的干蚀刻等各处理中，采用使用等离子体的各种技术。在使用等离子体的处理中，大多使用卤素气体等腐蚀性气体。因此，要求暴露在等离子体、腐蚀性气体中的静电卡盘等半导体制造装置用部件具有较高的耐腐蚀性。因而，优选的是，主体基板含有相对于等离子体、腐蚀性气体具有耐腐蚀性的陶瓷材料、例如以氧化铝、氧化钇等为主要成分的陶瓷材料。
[0031]作为构成所述发热体的金属材料，其与在所述感光性金属膏中含有的金属粉末(金属材料)相同，能够将钨(W)、钼(Mo)、以及钨和钼的合金等用作其主