CN108428661B - 一种用于真空处理装置的基片承载台及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于真空处理装置的基片承载台,所述的基片承载台包括:一个基座,基座内开设的一个通孔内具有一绝缘管,所述绝缘管道内设置有一高压直流导电元件,所述高压直流导电元件的上端包括一个导电帽和一个导电杆,导电杆位于导电帽下方与所述导电帽电连接,且被所述绝缘管围绕;基座顶面上依次形成有第一绝缘材料层,电极层和第二绝缘材料层,导电帽的顶部高于所述基座顶面和绝缘管道的顶面,导电帽顶部与所述电极层电连接;构成绝缘管道的材料具有第一热膨胀系数,构成导电帽的材料具有第二热膨胀系数,第一热膨胀系数和第二热膨胀系数的差小于1.5×10‑6mK,且所述导电帽外侧壁与围绕所述导电帽的绝缘管内壁之间的间隙小于50μm。

Description

一种用于真空处理装置的基片承载台及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域,具体涉及一种用于真空处理装置的基片承载台的结构和制造方法。
背景技术
半导体加工技术中等离子刻蚀、等离子辅助化学气相沉积等处理工艺均需要在真空处理腔中进行,为了固定待处理的基片需要在真空处理腔中设置一静电夹盘,将高压直流电连接到静电夹盘中的电极,从而产生静电吸力将位于静电夹盘上的基片牢牢吸附在静电夹盘上。图1所示为典型的真空处理装置结构示意图,其中真空处理腔体100内部包括一个基片承载台,基片承载台包括导电基座10和位于导电基座上的静电夹盘120。其中导电基座通常由铝制成,内设多个热交换管道以允许大量冷却液流过热交换管道控制导电基座的温度。静电夹盘120包括底部绝缘层122,顶部绝缘层124以及位于两层绝缘层中间的电极层123,其中两层绝缘层通常由氧化铝或者氮化铝制成,电极层通常由钨或钼制成。基座10通过电缆连接到外部的射频电源,同时基座10内开设有一个贯穿基座上下表面的通孔,通孔内设置有绝缘管道130,绝缘管道130内设置有导电元件131,连接在高压直流电源(HV)和电极层123之间。
传统静电夹盘的制造工艺是先提供一片底部绝缘片122,然后再印刷或喷涂一层导体材料到绝缘层122上形成电极层123,再覆盖一层顶部绝缘材料层124。这样的静电夹盘作为一个单一的零部件被安装到基座10上构成基片承载台。为了提供直流电源的供应通道,还需要在底部绝缘层122上去除部分绝缘材料使得电极层123暴露出来,再将导电线131焊接到暴露出来的电极层123上,最后将导电元件131穿入绝缘管道130内形成导电通路。图2所示为图1中X虚线框内基座10顶部的剖面放大图,图中导电线131包括顶部的焊点131a和与焊点131a相连的导电线131b。为了便于将导电线131b穿入绝缘管130,绝缘管道130的内径要大于导电线131b的直径,使得两者之间存在足够的冗余间隙。其中静电夹盘120底面与基座10上表面之间需要通过粘接材料121固定,但是在真空处理腔用于进行等离子处理时,基片承载台侧面区域的粘接材料会暴露到反应腔内的腐蚀性等离子气体,被等离子腐蚀并形成缺口,不仅容易形成污染颗粒而且会导致放电(arcing)现象发生,破坏静电夹盘结构。除此之外,由于采用粘接材料固定静电夹盘120和基座10,而粘接材料在涂覆时和干结之后的厚度无法精确控制,所以静电夹盘上吸附的基片和基座10上表面的平行度无法保证,这也会带来基片处理效果的不均匀性。
所以业内需要开发一种新的基片承载台,避免静电夹盘底部粘接材料被腐蚀,同时还要保证基片被固定在平行于基座上表面的静电夹盘上。
发明内容
本发明公开一种用于真空处理装置的基片承载台,包括:基座,所述基座内设置有一个通孔,通孔内设置有一绝缘管,所述绝缘管内设置有一导电元件,所述导电元件包括一个导电帽和一个导电杆,其中导电帽位于上端且水平截面积大于所述导电杆的水平截面积,导电杆位于导电帽下方并与所述导电帽电连接,且被所述绝缘管围绕;所述基座顶面上依次设置有第一绝缘材料层、电极层和第二绝缘材料层,所述导电帽的顶部高于所述基座顶面,导电帽顶部与所述电极层电连接;所述绝缘管具有第一热膨胀系数,所述导电帽具有第二热膨胀系数,第一热膨胀系数和第二热膨胀系数的差小于或等于1.5×10-6mK。
较佳地,电帽外侧壁与围绕所述导电帽的绝缘管内壁之间的间隙小于50μm,最佳地,所述导电帽外侧壁与围绕所述导电帽的绝缘管内壁之间具有的间隙大于零,小于等于25μm。
其中导电元件下端电连接到一个高压直流电源,用以形成静电吸力。其中所述绝缘管由氧化铝制成,导电帽由钛合金制成,或者绝缘管由氮化铝制成,导电帽由钨制成。
所述导电杆与所述导电帽由相同材料制成,导电杆外侧壁与所述绝缘管内壁之间的间隙小于50μm。所述导电杆的材料也可以与导电帽的材料不同,如导电杆可以由铜制成,所述构成导电杆的材料具有第三热膨胀系数,第三热膨胀系数大于所述第一膨胀系数的50%,同时所述导电杆外侧壁与所述绝缘管内壁之间的间隙大于100μm。
所述导电杆底部通过一个导电螺帽固定到一个导电互联件的底面,所述导电互联件的顶面与所述绝缘管的内壁互相固定。所述导电杆穿过所述导电互联件上开设的第一穿孔与所述导电螺帽固定,所述导电互联件还包括第二穿孔,一个导电插接部固定在所述第二穿孔内,所述导电插接部底部具有一个导电插槽。其中所述导电螺帽由钛或者钨制成,所述导电互联件由铜或钛制成。所述绝缘管包括具有第一截面积的上部管道和具有第二截面积的下部管道,其中第二截面积大于第一截面积,所述导电互联件位于所述下部管道中。
本发明中的所述导电帽可以为上大下小的圆台形导体。
可选地,绝缘管与基座通孔内壁之间具有间隙,所述间隙小于50μm。
本发明还提供一种用于真空处理装置的基片承载台的制造方法,包括步骤:提供一基座,在所述基座内设置有一通孔;将一绝缘管设置到所述基座内开设的通孔中;将一导电元件设置到所述绝缘管内部,所述导电元件包括位于顶部的导电帽和位于导电帽下方的导电杆,使所述导电帽的顶部露出所述基座的上表面;在所述基座的上表面形成第一绝缘材料层;通过机械磨削等方法将位于所述导电帽顶部的第一绝缘材料层去除;在所述第一绝缘材料层和导电帽的上表面涂覆一层由导电材料构成的电极层;在所述电极层上形成第二层绝缘材料层;其中,所述绝缘管由具有第一热膨胀系数的材料制成,导电帽由具有第二热膨胀系数的材料制成,第一热膨胀系数和第二热膨胀系数的差小于或等于1.5×10-6mK。其中所述导电帽与绝缘管内壁设置有间隙,所述间隙小于50μm。
所述导电帽由钛或钨制成,绝缘管由氧化铝或氮化铝制成。
所述导电杆由具有第三热膨胀系数的材料制成,所述第三热膨胀系数大于第一热膨胀系数50%,且所述导电杆外侧壁与所述绝缘管内壁之间的间隙大于100μm。
所述第一绝缘层包括多层子绝缘层,不同的子绝缘层具有不同的孔隙率,以避免绝缘层在热膨胀过程中开裂。在基座的上表面形成绝缘材料层或者在所述电极层上形成第二绝缘材料层过程中,形成绝缘材料层的方法选自化学气相沉积、物理气相沉积和等离子喷涂工艺之一。
附图说明
图1为现有技术真空处理装置示意图;
图2为图1中虚线框X处的基片承载台顶部示意图;
图3是本发明第一实施例的基座剖面示意图;
图4a、4b、4c、4d是图3所示本发明第一实施例中的导电元件、绝缘管、导电螺帽和导电互联件的立体示意图;
图5是本发明第二实施例的基座局部剖面示意图。
具体实施方式
以下结合附图3~5,进一步说明本发明的具体实施例。
本发明公开了一种用于真空处理腔的基片承载台。本发明安装台仍然由基座10和基座上表面的静电夹盘20组成,但是静电夹盘20不是作为一个独立零部件被粘接材料粘接到基座10上的,而是通过多层材料的涂覆工艺,直接在基座10的上表面形成的静电夹盘结构。
图3所示是基座10顶部和静电夹盘的剖面放大图,为了在基座10上表面直接涂覆形成多层绝缘层和电极层材料,需要事先将导电元件31插入基座上的通孔内设置的绝缘管30中,然后再依次在基座10表面涂覆形成第一绝缘材料层22、电极层23和第二绝缘材料层24。其中导电元件31包括顶部具有较大截面积的导电帽31a和下方长条形的导电杆31b、31c,导电帽需要覆盖绝缘管30上端的开口以防止涂覆材料落入开口,同时使导电帽31a获得与电极层23更多的联通面积。涂覆完第一层第一绝缘材料层22后,还需要将覆盖在导电元件31顶部表面的第一绝缘材料层22磨削掉,以使得下一步涂覆的电极层23能够覆盖在导电元件31的顶部表面。
上述直接在基座表面涂覆材料层的制造方法中,由于在进行等离子喷涂和导电帽顶部磨削多余绝缘材料的步骤中都会对导电帽31a施加外部的机械力,因此如果导电元件31没有被紧密固定到绝缘管30内会面临严重的问题。如果采用如图2所示的现有技术那样的电连接设计,铜导线131b与绝缘管130之间具有很大的间隙会导致导电帽31a的微量(如几十个微米)距离的移动,由于静电夹盘上的材料层本身非常薄,电极层23的厚度小于40μm,而且很脆,所以导电帽31a微量的移动也会导致导电帽31a顶部与第一绝缘材料层22之间断开,出现间隙。在随后的涂覆导电层形成电极层23和形成第二绝缘材料层24的步骤中,这个间隙会导致上述电极层23、第二绝缘材料层24在间隙区域内不均匀的沉积,最终导致导电连接不稳定甚至静电夹盘存在结构缺陷。为了防止基片承载台制作过程中导电帽的移动,如果本发明导电帽31a和导电元件31仍然是铜,通过机械尺寸设计使得导电帽外壁紧密贴合到绝缘管30的内壁,这样就能够在加工过程中防止导电帽31a晃动。但是这样的设计也会带来其它问题,比如在真空处理腔中由于工艺设计的要求,基座10的温度往往会控制在较高的温度,埋设在基座内的导电元件31会随之从室温上升到工艺温度,逐渐膨胀,由于绝缘管30的构成材料通常选择氧化铝(Al2O3),而氧化铝的膨胀系数较低为8.6,而铜为14.2,两者在同样温升时导电元件31在半径方向的膨胀会被绝缘管30约束住,最终导电元件31会沿垂直方向向上膨胀,最终使得导电帽31a向上运动顶破上方很薄的第二绝缘材料层24和电极层23,形成裂缝,使得静电夹盘破损。
所以采用在基座上直接沉积或涂覆材料层以形成静电夹盘的方法需要进一步的改进,同时避免下述两个问题:(一)导电帽31a未进行侧面紧固时水平移动导致导电帽31a与第一绝缘材料层22之间产生间隙,(二)侧面紧固导电帽之后热膨胀导致的导电帽31向上顶破静电夹盘的问题。
图3所示的本发明第一实施例中绝缘管30包括两段,顶部的绝缘管301为圆柱形中空管,底部具有较大截面积的绝缘管303,绝缘管303还包括一个顶面302与绝缘管301的侧壁相连接,且两者水平位置错开。其中绝缘管303内部包括导电元件31和导电插接部35以及用于紧固导电元件31的导电螺帽32,还包括用于实现导电元件31与导电插接部35互相电连接的导电互联件33。其中导电互联件33可以由铜或者钛制成,绝缘管30是由Al2O3制成,导电元件包括顶段具有最大截面积的导电帽31a,位于中间段的导电杆31b穿设在绝缘管301中,并向下延伸进入绝缘管303内。导电元件导电杆下段31c具有最小截面积,位于绝缘管303内,且侧壁具有固定螺纹。一个导电材料(如钛)制成的导电螺帽32,导电螺帽32具有一个孔321,孔321内壁与导电元件31导电杆下段31c侧壁螺纹配合,相互紧固。导电螺帽32在与导电杆下段31c互相紧固的同时提供有向上的压力,导电螺帽32上表面与导电互联件33下表面紧密接触,保证两者之间导电稳定性,导电互联件33上表面与绝缘管301下端互相紧贴,最终使得互相紧贴的绝缘管301下端、导电互联件33、导电螺帽32和导电元件31实现在绝缘管30内的位置固定。
如图4a、4b、4c和4d示出的为图3所示本发明第一实施例中的导电元件31、绝缘管30、导电螺帽32和导电互联件33的立体示意图。其中导电杆31下端部分31c穿过导电互联件33上开设的一个第一穿孔331,而且第一穿孔331的直径大于导电杆下段31c的直径,两者之间存在一定的间隙42。导电互联件33在远离穿孔331位置处包括一个第二穿孔332,一个导电插接部35与导电互联件33上的第二穿孔332内壁互相固定,实现稳定的电连接,同时导电插接部35底部还具有一个导电插槽37,一个导电的插头(图中未示出)与下方的高压直流电源连接,当基片承载台需要检修维护时可以将导电插头从导电插槽37内拔出,然后将基片承载台拆卸下。导电互联件33的底部还包括一个盖板36盖住上述导电机构的底部,盖板36也是由绝缘材质制成,比如可以由塑料(VESPLE)制成或者陶瓷制成,以实现上述导电机构的绝缘。盖板36可以通过螺栓固定到基座10上,以进一步固定上述导电螺帽32、导电互联件33和导电元件31。在真空处理装置运行过程中,基座10会频繁地发生温度变化,而且温度变化幅度较大,可以达到40度以上,所以导电元件31会在升温过程中发生热膨胀。本发明导电帽31a与相应的绝缘管30内壁具有间隙43,导电杆31b和31c部分与绝缘管301和穿孔331的内壁均存在一定间隙42,这两个间隙42、43需要具有最佳的参数才能实现本发明技术效果。本发明中导电元件31选择钛合金制成,由于钛的热膨胀系数如下表所示为8.9非常接近绝缘管30的材料Al2O3的膨胀系数8.6,所以在升温过程中导电元件31与绝缘管30的膨胀幅度基本是同步的,只是导电元件31的膨胀幅度略大于绝缘管301。所以只要给导电杆31b和导电帽31a的外壁与绝缘管301内壁之间留非常小的间隙,如50μm以内,最佳的小于等于25μm的间距就能保证导电杆31b和导电帽31a能够向半径方向膨胀,从而避免产生向上方的膨胀力,顶碎上方易碎的第二绝缘材料层24第二绝缘材料层24。由于这个间距很小,而且导电元件31的底部被导电螺帽32固定住,所以上方的导电杆31b和导电帽31a基本被绝缘管301的内壁限制住了,在静电夹盘制造过程中受到较小外力推动时导电帽31a不会发生位移。最终本发明由于采用了与绝缘管30具有接近的膨胀系数的导电金属钛,同时在导电帽31a、导电杆31b与绝缘管内壁之间预留的间隙43、42少于50μm,使得导电元件31既不会在制造过程中位移,也不会在后续的温度循环过程中顶破上方的静电夹盘。
Figure GDA0002660095540000071
本发明中的导电元件31可以是如图3所示的在不同高度具有3种不同的直径,也可以是只分为两段,顶部的导电帽31a为具有最大直径的扁平圆柱状导电片,导电杆31b、31c可以具有同样的直径。导电帽31a除了可以是圆柱形的,也可以是上大下小的圆台形的,其截面为梯形,圆台形倾斜的侧壁与绝缘管30顶部倾斜的内壁相配合可以进一步避免导电帽在制造过程中发生水平移动。本发明导电元件31也可以是一根具有均一直径的导电柱,只要保证导电元件的热膨胀系数与绝缘管之间的热膨胀系数差小于一个限值,且导电柱侧壁与绝缘管30之间的间隙小于50μm就能实现本发明目的。
如图5所示为本发明第二实施例的导电元件31结构图,导电元件31包括顶部的导电帽31a和下方的导电杆31b,两者是两个独立的部件。导电杆31b是通过机械结构与导电帽31a底部相结合的。与图3所示的第一实施例结构类似,主要的区别在于导电元件31由两种材料制成,顶部的导电帽31a由钛或钛合金制成,导电帽31a与绝缘管30内壁仍然具有一定的间隙41,且该间隙41要小于50μm,以保证导电帽31a不会发生水平移动,导电帽31a本身也不会热膨胀向上顶升,另一方面下方的导电杆31b可以由具有高膨胀系数的材料如铜制成,但是导电杆31b与围绕它们的绝缘管301和导电互联件33的第一穿孔331内壁的间隙40必须足够大。其中上述间隙40需要大于100μm才能避免热膨胀过程中导电杆31b在水平方向上的膨胀被限制,从而保证导电杆31b不会向上顶。导电帽31a与下方的导电杆31b之间可以通过螺纹紧固,也可以通过焊接等其它方法实现相互固定。
本发明还提供第三实施例,与图3所述的第一实施例结构类似,其中导电元件31可以由金属钨制成,钨的热膨胀系数为4.3×10-6mK,同时绝缘管30选择用AlN,氮化铝的热膨胀系数受生产工艺的影响,具有一定的范围,通常在4.6-5.4×10-6mK,钨和氮化铝的膨胀系数也很接近,而且这两者材料的电学属性也符合本发明中绝缘和导电特性的要求,所以这两种材料的组合也可以实现本发明目的。
本发明中的绝缘管30由氧化铝或者氮化铝等陶瓷材料制成,基座10由高膨胀系数的铝制成,所以绝缘管30外壁和基座通孔内壁之间也需要预留一定的间隙如50μm,以避免互相挤压碰撞造成绝缘管破损。
本发明通过选择特定的绝缘管和导电帽的制造材料,使得两者的热膨胀系数接近,如两者的热膨胀系数之差小于1.5×10-6mK,这样无论在基片承载台制造过程中还是在真空处理工艺进行中,基座温度的变化导致的导电帽与绝缘管内壁之间的间隙始终保持在一个很小的范围内(如10-50μm),这个间隙既不是过大导致导电帽受外力而水平移动,也不是过小导致导电帽受热后必须向上膨胀顶碎第二绝缘材料层24和电极层23。
同时本发明还提供一种基片承载台的制造方法,本发明基片承载台在制造过程中,包括如下步骤:
第一步,首先将绝缘管30设置到基座10内开设的通孔中,然后插入金属的导电元件31到绝缘管30中,也可以将事先插入有导电元件31的绝缘管30固定到基座10内通孔中;其中导电元件31顶部包括一个导电帽31a以及位于导电帽31a下方的导电杆,其中导电帽31a的直径大于下方的导电杆,以保证导电帽31a与电极层23的导电稳定性,同时导电帽31a的顶部高于基座10上表面;
第二步,在基座上表面形成第一绝缘材料层22,形成方法可以是化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)或等离子喷涂(PS);
第三步,通过机械磨削等方法将导电帽31a顶部的绝缘材料层去除,其中第一绝缘材料层22可以由是氧化铝或者氮化铝等绝缘陶瓷材料构成。第一绝缘材料层22可以是由多层具有不同空隙率(porosity)的子绝缘材料叠加而成,最终达到600-800μm的厚度,以避免静电夹盘被高压电击穿,同时避免绝缘材料层与铝基座热膨胀系数不同导致第一绝缘材料层22开裂失效。
第四步,在平整的第一绝缘材料层22表面上与导电帽上表面涂覆一层由导电材料钨/钼构成的电极层23;
第五步,最后在电极层23上形成第二层第二绝缘材料层24。
其中导电元件31是由钛制成,绝缘管30是由氧化铝制成的,或者导电元件31是由钨制成的,绝缘管30是有氮化铝制成的,只要导电元件的热膨胀系数和绝缘管30的热膨胀系数之差小于1.5×10-6mK,最佳的还需要使得导电元件与绝缘管之间存在的间隙小于50μm,这样就能实现基片支撑台在制造和后续处理工艺中的稳定工作,防止导电元件顶破静电夹盘。
由于本发明直接在基座上涂覆多层绝缘材料层和电极层,可以保证涂覆形成的材料层具有更均匀的厚度,而且在涂覆完成后还可以进行机械抛光等处理,所以在基座上表面的各个材料层的厚度可以控制的很均匀,因此最终获得的静电夹盘的上表面也就是基片的安装平面会与基座上表面保持很高的平行度。现有技术由于采用液体的粘接材料层,本身涂覆过程就无法保证在基座上表面均匀分布,再经过干结过程发生体积收缩更加无法控制粘接材料层厚度的均一性,所以上方的静电夹盘上表面与基座上表面之间的平行度就无法可靠保证。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (24)

1.一种用于真空处理装置的基片承载台,包括:
基座,所述基座内设置有一个通孔,通孔内设置有一绝缘管,所述绝缘管内设置有一导电元件,所述导电元件包括一个导电帽和一个导电杆,其中导电帽位于上端且水平截面积大于所述导电杆的水平截面积,导电杆位于导电帽下方并与所述导电帽电连接,且被所述绝缘管围绕,所述导电帽外侧壁与围绕所述导电帽的绝缘管内壁之间的间隙小于50μm,所述导电杆底部通过一个导电螺帽固定到一个导电互联件的底面;
所述基座顶面上依次设置有第一绝缘材料层、电极层和第二绝缘材料层,所述导电帽的顶部高于所述基座顶面,导电帽顶部与所述电极层电连接;
所述绝缘管的材料具有第一热膨胀系数,所述导电帽的材料具有第二热膨胀系数,第一热膨胀系数和第二热膨胀系数的差小于或等于1.5×10-6mK。
2.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台,其特征在于,所述导电元件下端电连接到一个高压直流电源。
3.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台,其特征在于,所述绝缘管由氧化铝制成,导电帽由钛合金制成。
4.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台,其特征在于,所述绝缘管由氮化铝制成,导电帽由钨制成。
5.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台,其特征在于,所述导电帽外侧壁与围绕所述导电帽的绝缘管内壁之间具有的间隙大于零,小于等于25μm。
6.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台,其特征在于,所述导电杆与所述导电帽由相同材料制成。
7.如权利要求6所述的用于真空处理装置的基片承载台,其特征在于,所述导电杆外侧壁与所述绝缘管内壁之间的间隙小于50μm。
8.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台,其特征在于,构成导电杆的材料具有第三热膨胀系数,第三热膨胀系数大于所述第一热膨胀系数的50%。
9.如权利要求8所述的用于真空处理装置的基片承载台,其特征在于,所述导电杆外侧壁与所述绝缘管内壁之间的间隙大于100μm。
10.如权利要求8所述的用于真空处理装置的基片承载台,其特征在于,所述导电杆由铜制成。
11.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台,其特征在于,所述导电互联件的顶面与所述绝缘管的内壁互相固定。
12.如权利要求11所述的用于真空处理装置的基片承载台,其特征在于,所述导电杆穿过所述导电互联件上开设的第一穿孔与所述导电螺帽固定,所述导电互联件还包括第二穿孔,一个导电插接部固定在所述第二穿孔内,所述导电插接部底部具有一个导电插槽。
13.如权利要求11所述的用于真空处理装置的基片承载台,其特征在于,所述导电螺帽由钛或者钨制成,所述导电互联件由铜或钛制成。
14.如权利要求11所述的用于真空处理装置的基片承载台,其特征在于,所述绝缘管包括具有第一截面积的上部管道和具有第二截面积的下部管道,其中第二截面积大于第一截面积,所述导电互联件位于所述下部管道中。
15.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台,其特征在于,所述导电帽为上大下小的圆台形导体。
16.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台,其特征在于,所述绝缘管与基座通孔内壁之间具有间隙,所述间隙小于50μm。
17.一种用于真空处理装置的基片承载台,包括:
基座,所述基座内设置有一个通孔,通孔内设置有一绝缘管,所述绝缘管内设置有一导电元件,
所述基座顶面上依次设置有第一绝缘材料层、电极层和第二绝缘材料层,所述导电元件的顶部高于所述基座顶面,导电元件顶部与所述电极层电连接,所述导电元件侧壁与所述绝缘管的内壁之间的间隙小于50μm,所述导电元件通过一个导电螺帽固定到一个导电互联件的底面;
所述绝缘管的材料具有第一热膨胀系数,所述导电元件的材料具有第二热膨胀系数,第一热膨胀系数和第二热膨胀系数的差小于或等于1.5×10-6mK。
18.根据权利要求17所述的基片承载台,其特征在于,所述导电元件由钛或钨制成。
19.一种用于真空处理装置的基片承载台的制造方法,包括步骤:
提供一基座,在所述基座内设置有一通孔;
将一绝缘管设置到所述基座内开设的通孔中;
将一导电元件设置到所述绝缘管内部,所述导电元件包括位于顶部的导电帽和位于导电帽下方的导电杆,使所述导电帽的顶部露出所述基座的上表面;
在所述基座的上表面形成第一绝缘材料层,使所述导电帽与绝缘管内壁设置有间隙,所述间隙小于50μm,通过一个导电螺帽将所述导电杆底部固定到一个导电互联件的底面;
通过机械磨削方法将位于所述导电帽顶部的第一绝缘材料层去除;
在所述第一绝缘材料层和导电帽的上表面涂覆一层由导电材料构成的电极层;
在所述电极层上形成第二绝缘材料层;
其中,所述绝缘管由具有第一热膨胀系数的材料制成,导电帽由具有第二热膨胀系数的材料制成,第一热膨胀系数和第二热膨胀系数的差小于或等于1.5×10-6mK。
20.根据权利要求19所述的基片承载台的制造方法,其特征在于,所述导电帽由钛或钨制成。
21.根据权利要求20所述的基片承载台的制造方法,其特征在于,所述绝缘管由氧化铝或氮化铝制成。
22.根据权利要求19所述的基片承载台的制造方法,其特征在于,所述导电杆由具有第三热膨胀系数的材料制成,所述第三热膨胀系数大于第一热膨胀系数50%,且所述导电杆外侧壁与所述绝缘管内壁之间的间隙大于100μm。
23.根据权利要求19所述的基片承载台的制造方法,其特征在于,所述第一绝缘材料层包括多层子绝缘层,不同的子绝缘层具有不同的孔隙率。
24.根据权利要求19所述的基片承载台的制造方法,其特征在于,在所述基座的上表面形成第一绝缘材料层或者在所述电极层上形成第二绝缘材料层过程中,形成第一绝缘材料层和第二绝缘材料层的方法选自化学气相沉积、物理气相沉积和等离子喷涂工艺之一。
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