CN101101855A - 电阻加热元件用的电极图案以及衬底处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶片处理装置，其对于其电阻加热元件具有优化的电极图案。设计该优化的电极图案通过在那些区域周围产生更多的热以补偿在触点区域、电连接处以及通孔等周围的热损耗，从而提供了最大温度均匀度。在本发明的另一个优化设计的实施方案中，尤其是在需要更高的运行温度或更高的电功率时，为具有更高的效率，加热元件的电阻与电源的阻抗紧密匹配。

Description

电阻加热元件用的电极图案以及衬底处理装置

相关申请的交叉参考

[0001]本申请要求2006年7月5日提交的U.S.60/806620的权益，该专利申请全部引入本文作为参考。

技术领域

[0002]本发明涉及在制造半导体中使用的、嵌入在晶片加工装置中的电阻加热元件的电路图案。

背景技术

[0003]在薄膜制造系统中，例如等离子CVD、低压CVD、光学CVD和PVD系统中或者尤其是，生产半导体装置所用的基于等离子蚀刻或光学蚀刻技术的蚀刻系统中用晶片加工装置来处理晶片。使用包含加热元件的陶瓷加热器来支撑晶片和衬底，并将它们加热到指定的处理温度。加热元件的电极图案设计直接影响加热单元的性能，其用斜率、运行温度以及最重要的温度均匀度限定。

[0004]晶片处理装置中的加热元件均匀度差导致整个支撑面的加热显著不均匀，从而不能均匀加热晶片。因此，当通过使用晶片处理装置形成薄膜时，该薄膜不能在晶片上以均匀的厚度形成，而且在蚀刻的过程中，由于存在加工精度的显著偏差问题，导致成品收率低。

[0005]在现有技术中为更好地设计电路图案(即陶瓷加热器的电极图案)已经做过尝试。日本专利公开No.11-317283公开了一种电路图案，其由至少两个平行连接的线性电阻加热元件组成以改进陶瓷加热器的温度分配。日本专利公开No.2004-146570公开了一种陶瓷加热器，其中电阻加热元件互相用电线连接，其中每个相邻加热元件之间的距离为1-5mm。日本专利公开No.2002-373846公开了一种陶瓷加热器，其中加热元件具有不同的电路图案间隔以形成宽的防止热聚积的区域。在另一篇参考文献，US专利公开No.2002-185488公开了一种陶瓷加热器，其具有由绝缘衬底的中心和最外面部分形成的电阻加热元件的交替结构。

[0006]本发明旨在探讨晶片加热装置中的加热元件的电路图案的设计和优化。在优化的电路设计的一个实施方案中，由电极产生的功率密度与由加热器的热传递边界条件限定的热量损失紧密匹配。另外，在另一个实施方案中，尤其是为了在需要更高的操作温度或更高的电功率的加工条件下具有更高的效率，加热元件的电阻与电源的阻抗紧密匹配。

发明内容

[0007]一方面，本发明涉及在电连接到电源的电触点的电极图案的设计规则。在电触点，需要更多的功率来补偿在触点区域产生的热的缺少以及通过电连接部分可能的额外的热损耗。在电极的一个实施方案中，这样设计电极，使得更多的热由以下措施中至少一种产生：a)如果在触点区域有足够的空间从一侧连接到触点并且环绕该触点；和b)如果在触点附近没有足够的空间，将连接处的宽度减小到通路宽度的0.45-0.8。

[0008]本发明的另一方面，为具有相对大的接头(tab)的晶片处理装置优化电极图案。由于接头的结构限制，典型地是，电极没有延伸覆盖接头的表面。在一个实施方案中，最外面的电极通路的宽度减小到其原始宽度的0.5-0.95，由于调整后的宽度减小使得主要加热器区域与接头处的热损耗隔离开来，使得允许用均匀的表面温度来加热晶片。

[0009]一方面，围绕晶片处理装置的支撑孔、针孔等优化电极图案。在这些设计中，取决于与通路匝的位置相对的孔的位置，用0.30-0.70的宽度减小来减小电极宽度以在孔的附近或周围产生更多的功率。在一个实施方案中，其中孔位于加热器的边缘附近(例如支撑孔)，电极通路的宽度减小到没有孔的通常通路宽度的0.4-0.75。在较大孔的第二实施方案中，这样设置电极图案，使得通路在孔处相遇并以相反方向折回。

[0010]还有一个方面，本发明涉及具有多区域加热器图案的晶片处理装置，其中每个区域具有不同的几何形状和规格，在不均匀的边界条件环境下运行，但仍保持均匀的加热器温度分配。在该加热器中，设计这两个加热区域以补偿在加热器外围上的额外的热损耗并提供放射状温度均匀度，在电极第一区域中的最外面的通路宽度范围为第二区域中的内部通路宽度的0.6-0.95。

附图说明

[0011]图1是示出本发明的一个实施方案的加热电阻的电路图案的结构的示意图。

[0012]图2是图1的局部剖视示意图，示出了在内部区域的触点接头处的电路图案。

[0013]图3是图1的另一个局部剖视示意图，示出了在触点接头处的电极图案。

[0014]图4是图1的局部剖视的另一个示意图，示出了在外部区域的触点接头处的电路图案。

[0015]图5A和5B是图1的局部剖视示意图，示出了位于加热器接头上的支撑孔处的电极图案。

[0016]图6A和6B是图1的局部剖视示意图，示出了围绕起模针孔(liftpihole)的电极图案设计。

[0017]图7是示出第二实施方案的电路图案结构的示意图，其在平行通路上具有电阻平衡。

[0018]图8是示出晶片或衬底处理装置的一个实施方案的透视图。

[0019]图9A、9B和9C是图9的衬底处理装置的不同实施方案的横截面图，其具有不同的层状结构。

具体实施方式

[0020]如这里所使用的，可以使用近似语言来限定任何定量表达，这些定量表述可以变化但不会导致与之相关的基本功能的改变。因此，由术语，例如“大约”和“基本上”限定的值在一些情况下可不局限于规定的精确值。

[0021]如这里所使用的，术语“衬底”和“晶片”可以交换使用；这指的是由本发明的装置支撑/加热的半导体晶片衬底。也可以如这里所使用的，“处理(treating)装置”可以和“操作装置”、“加热装置”、“加热器”或“处理(processing)装置”交换使用，这指的是包括至少一种用来加热在其上支撑的晶片的加热元件的装置。

[0022]如这里所使用的，术语“电路”可以与“电极”交换使用，术语“电阻加热元件”可以与“电阻器”、“加热电阻”或“加热器”交换使用。术语“电路”可以以单数形式或复数形式使用，表示存在至少一个单元。

[0023]如这里所使用的，具有紧密匹配的热膨胀系数(CTE)的元件意味着该元件的CTE在相邻层或与之相邻的另一个元件的CTE的0.75-1.25之间。

[0024]参考附图，通过描述所使用的材料、其制造步骤，下面举例说明了使用具有本发明的优化电路设计的电阻加热元件的晶片处理装置的实旋方案。

[0025] 晶片处理装置的一般实施方案：在如图8所示的一个实施方案中，晶片处理装置指的是盘形致密的陶瓷衬底12，其上表面13用做晶片W的支撑面，其具有埋在其中的加热电阻器16(未示出)。用来给加热电阻器提供电的电气线端15可以附着在陶瓷衬底12的下表面的中心，或者在一个实施方案中，在陶瓷衬底的侧面。位于加热器上表面13的晶片W通过给电源接线端15施加电压来均匀加热，这样使得加热电阻器产生热。

[0026]至于本发明的晶片处理装置的基材衬底，在如图9A所示的一个实施方案中，该基材衬底包括含导电材料、具有电气绝缘的外涂层19的盘或衬底18。盘18的导电材料选自由石墨、难熔金属如W和Mo、过渡金属、稀土金属和合金及其混合物组成的组。至于导电盘18的外涂层19，层19包括选自B、Al、Si、Ga、Y、难熔硬金属、过渡金属的元素的氧化物、氮化物、碳化物、碳氮化物或氧氮化物；铝的氧化物、氧氮化物以及其组合中的至少一种。

[0027]在如图9B所示的一个实施方案中，其中基材衬底18包括电气绝缘材料(例如烧结衬底)，该材料选自：选自B、Al、Si、Ga、Y、难熔硬金属、过渡金属的元素的氧化物、氮化物、碳化物、碳氮化物或氧氮化物；铝的氧化物、氧氮化物以及其组合，其具有高的耐磨性和高的耐热性。在一个实施方案中，特别地，基材衬底18包括AlN，其具有＞50W/mk(或有时＞100W/mk)的高的热导率，抵抗腐蚀气体例如氟气和氯气的高的耐腐蚀性，高的耐等离子性。在一个实施方案中，基材衬底包括纯度＞99.7％的高纯度氮化铝和选自Y₂O₃、Er₂O₃及其组合的烧结剂。

[0028]在如图9C所示的一个实施方案中，具有优化电路设计的加热元件16“埋”在陶瓷衬底12中。该加热元件16包括选自具有高熔点的金属，例如钨、钼、铼和铂或其合金；属于周期表的IVa、Va、VIa族的金属的碳化物和氮化物及其组合的材料。在一个实施方案中，加热元件16包括具有与衬底(或其涂层)的CTE紧密匹配的CIE的材料。

[0029]在如图9A-9B所示的实施方案中，加热元件包括厚度大约5微米到大约250微米的薄膜电极16，其通过本领域熟知的方法，包括丝网印刷、旋涂、等离子喷涂、喷涂热解、反应喷涂沉积、溶胶-凝胶、燃烧喷灯、电弧、离子电镀、离子注入、溅射沉积、激光消融、蒸发、电镀以及激光表面铸合形成在(图9B的)电气绝缘的基材衬底18或(图9A的)涂层19上。在一个实施方案中，薄膜电极16包括具有高熔点的金属例如钨、钼、铼和铂或其合金。在另一个实施方案中，薄膜电极16包括贵金属或贵金属合金。在又一个实施方案中，电极16包括热解石墨。

[0030]在一个实施方案中，电极的薄膜电阻控制在0.01-0.03Ω/平方(square)范围内以在电极图案的通路之间保持优化的通路宽度和间距的同时满足电极的电阻要求。薄膜电阻由电阻率与薄膜厚度的比值限定。

[0031]在图9A和9B中，装置10还涂有耐蚀刻的、或在含卤素的环境中或暴露在等离子蚀刻、反应离子蚀刻、等离子清洗和气体清洗时具有低的蚀刻率的保护涂层薄膜25。在一个实施方案中，保护涂层薄膜25在含卤素的环境中具有小于1000埃每分(/min)的蚀刻率。在第二个实施方案中，该蚀刻率小于500埃每分(/min)。在第三个实施方案中，该蚀刻率小于100埃每分(/min)。

[0032]在一个实施方案中，保护涂层薄膜25包括至少一种选自B、Al、Si、Ga、Y、难熔硬金属、过渡金属的元素的氮化物、碳化物、碳氮化物或氧氮化物、及其组合，其在25-1000℃温度范围内具有2.0×10^-6/K-10×10^-6/K范围的CTE。

[0033]在第二个实施方案中，保护涂层薄膜25包括热稳定性高的具有NZP结构的磷酸锆。术语NZP指的是NaZr₂(PO₄)₃以及相应的同构磷酸盐和具有类似晶体结构的硅磷酸盐。在一个实施方案中，通过加热碱金属磷酸盐或碳酸盐、磷酸二氢铵(或磷酸二铵)和四价金属氧化物的混合物制备这些材料。

[0034]在一个实施方案中，NZP型涂层25具有通式：

(L，M1，M2，Zn，Ag，Ga，In，Ln，Y，Sc)_l(Zr，V，Ta，Nb，Hf，Ti，Al，Cr，Ln)_m(P，Si，V，Al)_n(O，C，N)₁₂其中L＝碱金属，M1＝碱土金属，M2＝过渡金属，Ln＝稀土金属以及选择l，m，n的值使得电荷平衡得以保持。在一个实施方案中，NZP型保护涂层25包括选自碱土金属氧化物、稀土金属氧化物及其混合物的组中的至少一种稳定剂。实例包括氧化钇(Y₂O₃)和氧化钙(CaO)。

[0035]在一个实施方案中，保护涂层25包含玻璃-陶瓷组合物，其包括由元素周期表的族2a、族3a和族4a的元素组成的组中选出的至少一种元素。在这里提到的族2a指的是包括Be、Mg、Ca、Sr和Ba的碱土金属元素。在这里提到的族3a指的是Sc、Y或镧系元素。在这里提到的族4a指的是Ti、Zr或Hf。用作涂层25的合适的玻璃-陶瓷组合物的实例包括但不局限于硅铝酸镧(LAS)，硅铝酸镁(MAS)，硅铝酸钙(CAS)和硅铝酸钇(YAS)。

[0036]在一个实施例中，保护涂层25包含SiO₂和耐等离子的材料的混合物，该耐等离子的材料包括Y、Sc、La、Ce、Gd、Eu、Dy等的氧化物、或这些金属之一的氟化物或钇铝石榴石(YAG)。可以使用这些金属的氧化物的组合和/或金属氧化物与氧化铝的组合。在第三个实施方案中，以金属原子的原子比计，不包括氧，保护涂层25包括1-30原子％的族2a、族3a或族4a的元素以及20-99原子％的硅元素。在一个实施例中，该层25包含硅铝酸玻璃和氧化锆硅酸盐玻璃，该硅铝酸玻璃包括20-98原子％的Si元素，1-30原子％的Y、La或Ce元素，1-50原子％的Al元素，该氧化锆硅酸盐玻璃包括20-98原子％的Si元素，1-30原子％的Y、La或Ce元素，1-50原子％的Zr元素。

[0037]在另一个实施方案中，保护涂层25以Y₂O₃-Al₂O₃-SiO₂(YAS)为基础，熔点小于1600℃，玻璃化转变温度(Tg)在884-895℃窄的范围内，氧化钇含量为25到55wt.％，以及添加任选的掺杂剂来调整CTE以与相邻衬底的CTE相匹配。掺杂剂的实例包括增加玻璃的CTE的BaO、La₂O₃、或NiO以及降低玻璃的CTE的ZrO₂。在又一个实施方案中，保护涂层25以BaO-Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂玻璃为基础，其中任选地添加La₂O₃、ZrO₂或NiO来调整玻璃的CTE以与衬底的CTE近似匹配。在一个实施例中，涂层25包括30-40mol％BaO、5-15mol％Al₂O₃、10-25mol％B₂O₃、25-40mol％SiO₂、0-10mol％La₂O₃、0-10mol％ZrO₂、0-10mol％NiO，B₂O₃/SiO₂的摩尔比为0.25-0.75。

[0038]保护除层25可以具有小浓度的其它非金属元素例如氮、氧和/或氢，而不会对耐腐蚀或耐蚀刻产生任何有害的影响。在一个实施方案中，涂层包括高达约20原子百分比(原子％)的氢和/或氧。在另一个实施方案中，保护涂层25包括高达约10原子％的氢和/或氧。

[0039]保护涂层25通过本领域熟知的方法沉积在晶片处理装置上，包括热/火焰喷涂、等离子放电喷涂、溅射(尤其是对玻璃基组合物)、膨胀热等离子(ETP)、离子电镀、化学气相沉积(CVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)(也称之为有机金属化学气相沉积(OMCVD))、金属有机气相外延(MOVPE)、物理气相沉积方法例如溅射、反应电子束(e-beam)沉积以及等离子喷涂。示范性方法是热喷涂、ETP、CVD和离子电镀。

[0040]保护涂层25的厚度的变化取决于应用和所用的方法，例如，CVD、离子电镀、ETP等，从1μm到数百μm变化，取决于其应用。在使用更厚的保护涂层时通常希望具有更长的寿命周期。

[0041] 优化电极图案设计：晶片处理装置中加热元件的电极图案设计直接影响加热单元的性能，该性能由斜率、操作温度以及最重要的温度均匀度限定。在一个实施方案中，调节设计变量例如接头和通孔、针孔、支撑孔等，晶片处理装置电极设计成用于加热高度均匀以及局部不均匀最小的情况。在一个实施方案中，通过均匀加热，其意味着对于一个具有＞＝600℃的操作温度的加热器，在要放置晶片的表面区域的温度变化限制在＜＝5℃，在第二实施方案中＜＝3℃。温度变化指的是晶片表面区域上的最大温度点和最小温度点之间的差。

[0042]在典型晶片处理装置中，由于缺少电极产生的热，加热器表面可能出现局部冷的区域，例如，触点区域、电连接以及通孔周围。在本发明的一个实施方案中，通过在那些区域附近或周围产生更多的热，提供最大温度均匀度，同时没有由于在现有技术的加热元件图案中存在的大曲率、急拐角位置处过度补偿和电流集中造成的典型的局部热点，将电极设计成补偿热损耗。在优化设计的另一个实施方案中，尤其是在需要更高运行温度或更高电功率时，加热元件的电阻与更高效率的电源的阻抗紧密匹配。

[0043]在一个实施方案中，为获得需要的温度均匀度，电极图案设计成使得由电极产生的功率密度与由加热器的传热边界条件限定的热损耗匹配。典型的传热边界条件的实例是加热器的另外的边缘热损耗。在本发明中，考虑加热器的功能元件所引起的热损失，通过在加热器的边缘附近提供更高的功率密度来解决(address)热损耗，所述加热器的功能元件包括但不限于孔、加热器边缘上的接头、电极触点或满足加热器的其它功能要求的衬底中的插头。

[0044]除热损耗问题外，在与功能元件例如接头、通孔等相邻的区域中，应力集中有时很高，在那些区域电极图案通路宽度改变，并且为更好地均匀温度，具有急转弯。由于在这些区域中和其周围，局部更高的温度梯度还使得应力集中恶化。在本发明的一个实施方案中，在制造过程中通过增加电极图案的上部拐角的半径将电极图案优化化，从而减轻应力集中以避免在下游运行中由于保护涂层25的开裂和剥落引起的可能的故障。

[0045]通过参考附图，以下进一步说明本发明的优化电极设计的实施方案。

[0046]图1是示出本发明的一个实施方案的具有优化电极图案1的加热器的顶视图的结构的示意图。如图所示，有两个加热电阻器区域，内部区域2和外部区域3。多个区域的电极图案有助于补偿外围边缘处热损耗并在加热器的径向提供对温度均匀度的更好的控制。电源连接到电极，通过两个内部区域触点4和两个外部区域触点5分别连接到内部区域2。另外，加热器板还包括在接头8和9中的六个支撑孔6以及用于晶片处理需要的三个起模针孔7。

[0047]在附图中，触点4和5以及通孔6和7形式的功能元件在形状上为圆形，然而，它们可以是任何合适的几何形状，这取决于它们的功能、位置以及加热器应用。每个功能元件的最短尺寸定义为“X”，其是图中所示的圆形功能元件的直径或接头的宽度。段的意思是电极通路上的位置。

[0048]图2是图1的局部剖视的示意图，示出了在内部区域触点接头的外围边缘处的电路图案，其中电源通过触点区域4供应给内部区域。如图所示，最外面的通路D具有减小了的宽度，其宽度为宽度H的0.6-0.95，而且远离加热器的边缘以补偿额外的外围边缘热损耗。在触点区域4中产生很少的热，由于来自触点端的热阱产生更多的热损耗。为补偿很少的热产生和更多的热损耗，通过减小电极通路宽度A，由优化电路图案提供更多的热，其中电极连接到触点区域。在本发明的一个实施方案中，电极通路A的至少一段具有电极通路B的宽度的0.45-0.80的宽度，其中在一个实施方案中，B是通向在远离触点孔4的边缘至少1X的位置的触点的通路宽度，在另一个实施方案中，远离至少为3X。如这里所采用的，电极通路A的至少一段，在一个实施例中指的是与触点孔4的边缘距离在2X内的任何位置，在另一个实施方案中，指的是在触点孔4的边缘的1X内。

[0049]图3是图1中的优化电极图案的一个实施方案的另一个局部剖视的示意图，示出了用于相对大的触点接头的电极图案。接头是加热器的功能元件，从加热器的外围边缘延伸。如图所示，为补偿通过触点接头9的额外的热损耗，使在触点接头9处的电极的最外面电极通路宽度C变窄来产生更多的局部热。在一个实施方案中，宽度C与通常的通路宽度D的比值为0.50-0.95。在第二个实施方案中，C∶D的比值为0.60-0.75。D是通向接头的电极通路的宽度，与接头的边缘至少有3X的距离，其中X是接头的宽度。电极通路的减小使得产生更多的热来补偿由于触点接头处的热阱引起的热损耗。

[0050]图4还是图1的局部剖视的另一个示意图，示出了在外部区域的触点接头处的电路图案。在该图中，电源通过触点区域5传导到外部区域。如优化设计中所示，电极通路(阴影部分)10朝这两个触点的中心延伸，然后在触点的周围产生触点区域所需的更多的热。

[0051]图5A和5B是图1的局部剖视的示意图，示出了位于加热器的接头上的支撑孔处的电极图案。在该图中，在触点接头8上的孔6处的通路宽度F和通路宽度E都从它们各自的通常的通路宽度C和D减小了，以产生更多的热。C和D分别在通向支撑孔6的边缘至少3X的距离处测量。

[0052]在一个实施方案中，F∶C和E∶D的比值为0.40-0.75。在第二个实施方案中，F∶C或E∶D的比值为0.50-0.65。对于本发明的优化设计，通过热传导到孔区域和通过加热器厚度的热扩散因此消除了孔处的冷点。

[0053]在这里比值使用的宽度E或F指的是任何一段的E或F的宽度，段指的是在一个实施方案中，距离孔的边缘在2X内的电极通路E或F的任何位置，在另一个实施方案中在1X内。

[0054]图6A和6B是图1的更多的局部剖视的示意图，示出了在起模针孔7周围的电极图案。图6A示出了在电极图案的中间的起膜孔7。当孔7位于电极图案的中间时，优化化电极通路以在孔处的相反方向会合和折回，以具有如下的好处：a)避免在更大的孔周围由于空间限制电极通路通过，由很窄的电极通路宽度引起热点；以及b)为调整通路宽度或孔周围的功率密度提供柔性使得可以实现优化温度均匀度。如图所示，以允许调整图6A中的通路宽度G和图6B中的通路宽度I的柔性来设置电极通路，其中宽度减小比取决于孔的位置和大小。

[0055]在一个实施方案中，其中起模孔7位于通路弯头的拐角附近，减小的宽度G与通常的通路宽度H的比值为0.35-0.70。H是通向起模孔7的电极通路的宽度，与起模孔7的边缘的距离至少为3X。在第二个实施方案中，G∶H的比值为0.45-0.65。

[0056]在一个实施方案中，其中针孔7更朝向通路弯头的中心，减小的宽度I与通常的宽度H的比值为0.30-0.60。在第二个实施方案中，比值I∶H为0.40-0.50。

[0057]这里比值使用的宽度G或I指的是任何一段的G或I的宽度，段指的是在一个实施方案中，距离孔的边缘在2X内的电极通路G或I的任何位置，在另一个实施方案中在1X内。

[0058]图7是示出电路图案的第二个实施方案的结构的示意图，在平行通路上具有电阻平衡。在该图中，内部电极具有两个平行的通路21和22以满足总电阻的设计需要。这两个平行通路具有近似相同的电阻以在两个覆盖区域允许相同的功率输入密度，因此，获得温度均匀。这两个通路的相同的电阻通过在会合的两个平行通路的相邻位置的至少一个处调整得以实现，其在图中为线23。在一个实施方案中，其中被通路21覆盖的右上区域比由通路22覆盖的区域热，线23逆时针旋转以增加通路21的电阻、减小通路22的电阻直到获得均匀的温度。

[0059]在典型加热器中，由于它们的电触点位置，电极的平行通路是不对称的或者彼此不相同。在具有在平行通路中具有平衡电阻的平行通路设计的加热器的一个实施方案中，为具有更高的效率，优化化电极的电阻以与典型的电源的阻抗相匹配。而且，通过调整从相反方向两个通路会合的至少一个位置，两个平行通路的相对平衡的电阻(或相同的电阻)使温度均匀并且加热晶片衬底。

[0060]在计算机模拟中，即有线元素分析(FEA)陶瓷加热器的上表面的热模型，该加热器在背侧具有优化化的电极图案，对于具有600℃运行温度的加热器，要放置晶片的表面区域的温度变化限制在＜＝2℃。

[0061]所写的说明书使用实例来公开本发明，包括最好的模式，还能使本领域技术人员制造和使用本发明。本发明的专利范围由权利要求限定，可以包括本领域技术人员所想到的其它实施例。如果它们具有与权利要求的字面表述没有差异的结构元件，或者它们包括与权利要求的字面表述有非实质性差异的等价结构元件，这些其它的实施例旨在这些权利要求范围之内。

[0062]本文所述的全部引文特意引入本文作为参考。

Claims (12)

1、一种晶片处理装置，其包括盘形衬底和包含在该盘形衬底中的导电电极，衬底的上表面用作晶片支撑表面，其中

该上表面包含至少功能元件，其具有最短的尺寸X，该功能元件是电触点、接头、插头和通孔中的一个；

该导电电极具有预定图案的成形通路，该电极连接到用于加热设置在晶片支撑表面上的晶片的外部电源；以及

在功能元件的1X距离内，导电电极的至少一段具有减小的通路宽度，该宽度是距离功能元件至少3X距离的导电电极段的电极通路宽度的0.2-0.95。

2、权利要求1的晶片处理装置，其中导电电极限定至少两个加热区域，内部通路和外部通路，其中外部通路内的电极具有内部通路内的电极的平均宽度的0.60-0.95的平均宽度。

3、权利要求1-2的任一项的晶片处理装置，其中上表面包含至少一个电触点，其中在电触点1X距离内的导电电极从该触点的一侧连接到该触点，如果在触点区域有足够的空间，其环绕在触点的周围。

4、权利要求1-3的任一项的晶片处理装置，其中上表面包含至少电触点，其中在电触点1X距离内的导电电极的至少一段具有减小的通路宽度，其宽度是与电触点有至少3X距离的电极段的宽度的0.45-0.8。

5、权利要求1-4的任一项的晶片处理装置，其中上表面包含至少从盘形衬底的一个外围边缘延伸的接头，其中与接头在1X距离内的导电电极的至少一段具有减小的通路宽度，该宽度是与接头在至少3X距离处的电极通路段的宽度的0.5-0.95。

6、权利要求1-5的任一项的晶片处理装置，其中上面包含至少通孔，其中与通孔在1X距离内的导电电极的至少一段具有减小的通路宽度，该宽度是与通孔在至少3X距离处的电极通路段的宽度的0.4-0.75。

7、权利要求1-6的任一项的晶片处理装置，其中对于具有至少600℃运行温度的加热器，晶片表面区域上的最大温度点和最小温度点之间的差小于5℃。

8、权利要求1-7的任一项的晶片处理装置，其中盘形衬底是多层衬底，其包括：a)包括石墨、难熔金属、过渡金属、稀土金属和其合金的至少一种的基材衬底；b)沉积在基材衬底上的电绝缘层，该层包括选自Al、B、Si、Ga、难熔硬金属、过渡金属的元素的氧化物、氮化物、氧氮化物及其组合中的至少一种；以及c)至少一个保护涂层，其包括选自B、Al、Si、Ga、难熔硬金属、过渡金属的元素的氮化物、碳化物、碳氮化物、氧氮化物及其组合中的至少一种；

其中导电电极设置在电绝缘层上，其中导电电极具有的热膨胀系数(CTE)分别是电绝缘层和保护涂层的0.75-1.25倍；以及

其中导电电极包括石墨、高熔点金属合金、贵金属和贵金属合金中的一种。

9、权利要求8的晶片处理装置，其中多层衬底还包括粘结层，其包括选自Al、Si、难熔金属、过渡金属的元素的氮化物、碳化物、氧化物、氧氮化物及其组合中的至少一种；

其中该粘结层沉积在基材衬底上，并设置在基材衬底和电绝缘层之间。

10、权利要求1-7的任一项的晶片处理装置，其中盘形衬底是多层衬底，其包括：a)包括选自Al、B、Si、Ga、难熔硬金属、过渡金属的元素的氧化物、氮化物、氧氮化物及其组合中的至少一种的基材衬底；b)沉积在基材衬底上的电绝缘层，该层包括选自Al、B、Si、Ga、难熔硬金属、过渡金属的元素的氧化物、氮化物、氧氮化物及其组合中的至少一种；以及c)至少保护涂层，其包括选自B、Al、Si、Ga、难熔硬金属、过渡金属的元素的氮化物、碳化物、碳氮化物、氧氮化物及其组合中的至少一种；

其中导电电极设置在电绝缘层上，其中导电电极具有的热膨胀系数(CTE)分别是电绝缘层和保护涂层的0.75-1.25倍；以及

其中导电电极包括石墨、高熔点金属合金、贵金属和贵金属合金中的一种。

11、一种晶片处理装置，其包括盘形衬底和包含在该盘形衬底中的导电电极，衬底的上表面用作晶片支撑表面，其中

该上表面包含至少功能元件，其具有最长的尺寸X，该功能元件是电触点、接头、插头和通孔中的一个；

该导电电极具有预定图案的成形通路，该预定图案限定了至少两个平行通路，每个具有电阻测量装置，其中通路的电阻差小于1％。

12、权利要求11的晶片处理装置，其中通过调整两个通路从相反方向会合的至少一个位置将通路的电阻差保持在小于1％。

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