静电卡盘的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种静电卡盘。
【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I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(主体基板)的内部具有加热电极。能够利用该加热电极来加热半导体晶圆。
[0004]专利文献1:日本特开2007 - 317772号公报
【发明内容】
_5] 发明要解决的问题
[0006]然而，为了使半导体晶圆的温度分布均匀，所述专利文献I的静电卡盘为具有被划分成多个区域的主体基板和配置于各区域的加热电极的结构，且为能够对各区域的加热电极分别独立地进行温度控制的结构。因此，当加热电极的数量增加时，用于向加热电极供电的加热电极端子的数量也增加。并且，在加热电极端子的数量增加时，需要与该加热电极端子的数量相应地在静电卡盘内部设置用于容纳加热电极端子的内部空间(端子孔)。由此，静电卡盘的构造变得复杂。
[0007]另外，例如，在散热用的金属基座上形成许多端子孔，由此，形成有端子孔的部分与主体基板之间的接触不充分。因此，在形成有端子孔的部分中，向金属基座散热的散热性降低，在主体基板上产生许多局部温度变高的热量的特异点(以下也称作“特异点”)。由此，难以使半导体晶圆的温度分布均匀化。另外，由于在金属基座上形成有多个端子孔，因此，主体基板与金属基座之间的粘接性降低，进而导致位置对准变得烦杂等粘接作业性的降低。
[0008]另外，由于加热电极端子的数量和端子孔的数量增加，因此导致例如形成于金属基座内部的冷却用水路的位置的自由度这样的、静电卡盘内部的结构的设计自由度的降低。另外，会使用于将许多加热电极端子连接于外部电源的连接工时、形成许多端子孔的孔加工工时等静电卡盘的制造过程中的工时增加，从而导致制造效率的降低。
[0009]本发明是鉴于该背景而做出的，其欲提供一种能够通过简化构造来降低主体基板上的特异点的数量和面积，且能够通过减少工时等实现制造的容易化和制造效率的提高的静电卡盘。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本发明提供一种静电卡盘，其特征在于，该静电卡盘包括:主体基板，其由陶瓷形成，且具有基板正面和基板背面；吸附用电极，其设于该主体基板；金属基座，其具有基座正面和基座背面，该金属基座配置为所述基座正面朝向所述主体基板的所述基板背面侧；以及内部通孔，其以贯穿该金属基座的所述基座正面与所述基座背面之间的方式形成。在所述主体基板上设有多个加热区域，在该多个加热区域中分别配置有加热电极，在所述内部通孔内配置有与各个所述加热区域的所述加热电极电连接的多个加热电极端子，配置在所述内部通孔内的所述多个加热电极端子与配置在所述内部通孔内的连接构件电连接。
[0012]在所述静电卡盘中，将与主体基板的各加热区域的加热电极电连接的多个加热电极端子集中地配置在内部通孔内。然后，将集中地配置在内部通孔内的多个加热电极端子与配置在内部通孔内的连接构件电连接。
[0013]因此，不必如以往那样与加热电极端子的数量相应地在静电卡盘内部设置端子孔(本发明的内部通孔)。由此，能够简化静电卡盘的构造，从而能够降低主体基板上的特异点的数量和面积。因此，能够使由设置于主体基板的吸附用电极吸附的半导体晶圆等被吸附物的温度分布更均匀化。
[0014]另外，由于不必如以往那样在静电卡盘内部设置许多端子孔，因此能够提高静电卡盘内部的结构的设计自由度。另外，在借助例如粘接层将主体基板和金属基座粘接起来的情况下，能够提高两者之间的粘接性，进而还能够提高位置对准等粘接作业性。另外，与以往相比，能够减少制造过程中的工时(例如孔加工工时)，并能够谋求制造的容易化和制造效率的提尚。
[0015]另外，在内部通孔内，将多个加热电极端子连接于I个连接构件，因此能够高效地进行加热电极端子与外部构件之间的电连接作业。由此，能够谋求制造的容易化和制造效率的提高。例如，若将多个加热电极端子一并集中地连接于I个连接构件，则能够减少连接工时，从而能够进一步提尚制造效率。
[0016]如上所述，采用本发明，能够提供一种能够通过简化构造来降低主体基板上的特异点的数量和面积，且能够通过减少工时等实现制造的容易化和制造效率的提高的静电卡盘。
[0017]也可以是，在所述静电卡盘中，在自所述主体基板的所述基板正面侧观察所述基板背面侧的情况下，所述内部通孔配置在所述主体基板的任意的所述加热区域内。在该情况下，能够使导致产生特异点的内部通孔的位置为与特定的加热区域相对应的位置。由此，通过对该特定的加热区域的加热电极进行控制而调整温度，能够更简单地对被吸附物的温度分布进行调整而使该温度分布均匀化。
[0018]另外，也可以是，所述静电卡盘还包括贯通端子孔，该贯通端子孔以贯穿所述金属基座的所述基座正面和所述基座背面之间的方式形成，在该贯通端子孔中配置与所述吸附用电极电连接的吸附用电极端子，在自所述主体基板的所述基板正面侧观察所述基板背面侧的情况下，所述贯通端子孔配置在与所述内部通孔相同的所述加热区域内。在该情况下，能够使导致产生特异点的内部通孔和贯通端子孔的位置为与特定的同一加热区域相对应的位置。由此，通过对该特定的加热区域的加热电极进行控制而调整温度，能够更简单地对被吸附物的温度分布进行调整而使该温度分布均匀化。
[0019]另外，在所述加热电极端子上设有凸状的凸型连接部，在所述连接构件上设有能与所述加热电极端子的所述凸型连接部相连接的多个凹状的凹型连接部。在该情况下，容易在内部通孔内进行将多个加热电极端子连接于I个连接构件的作业。另外，能够提高将加热电极端子与连接构件之间电连接时的可靠性。
[0020]所述主体基板构成为能够使用在对设于该主体基板的吸附用电极施加电压时产生的静电引力来吸附被吸附物。作为被吸附物，可列举出半导体晶圆、玻璃基板等。
[0021]所述主体基板例如能够由层叠起来的多个陶瓷层构成。采用这样的结构，易于在主体基板的内部形成各种构造(例如加热电极等)。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]此外，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具有较高的耐腐蚀性。因而，优选的是，主体基板由相对于等离子体、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形成。
[0025]作为构成所述吸附用电极和所述加热电极的导体的材料，其并没有特别限定，但在利用同时烧制法来形成上述导体和陶瓷部分(主体基板)的情况下，需要使导体中的金属粉末的熔点高于主体基板的烧制温度。例如，在主体基板由所谓高温烧制陶瓷(例如氧化铝等)形成的情况下，作为导体中的金属粉末，可以使用镍(Ni)、钨(W)、钼(Mo)、锰(Mn)、以及这些金属的合金等。
[0026]另