CN113454761A - 载物台以及载物台的制造方法 - Google Patents

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Abstract

载物台包括:基材,其具有第一面和与第一面相邻的第二面;以及绝缘膜,其包含具有扁平面的多个粒子,扁平面的一部分沿着第一面和第二面而设置,所述基材包括与第一面180度相反方向的第三面,绝缘膜的扁平面的一部分沿着第三面而设置,延长第一面的面与延长第二面的面设置为以90度相交。

Description

载物台以及载物台的制造方法
技术领域
本发明的实施方式涉及载物台以及载物台的制造方法,例如涉及用于载置基板的载物台以及载物台的制造方法。
背景技术
半导体器件搭载于几乎所有的电子设备上,对电子设备的功能起着重要的作用。半导体器件是利用硅等所具有的半导体特性的器件。半导体器件通过将半导体膜、绝缘膜和导电膜层叠在基板上,并图案化这些膜而构成。这些膜利用蒸镀法、溅射法、化学气相沉积(CVD)法或基板的化学反应等而层叠,通过光刻工艺图案化这些膜。光刻工艺包括在要图案化的这些膜上形成抗蚀剂,曝光抗蚀剂,通过显影形成光刻胶掩模,通过蚀刻部分去除这些膜,以及去除光刻胶掩模。
上述膜的特性很大程度上取决于形成膜的条件或图案化的条件。所述条件之一是施加在用于设置基板的载置台(以下,记为载物台)上的电压。随着近年来的半导体器件的微细化,加工的孔的直径与加工的膜的厚度之比率变大,因此例如对蚀刻装置所具有的载物台施加的电压增加。随着对载物台施加的电压增加,要求载物台所具有的部件的耐电压的提高。载物台所具有的部件例如是冷却板、静电卡盘等。在专利文献1和专利文献2中公开了通过作为喷镀法之一的陶瓷喷镀在表面形成绝缘膜,提高了耐电压的载物台。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1:日本特许第6027407号公报
专利文献2:日本注册实用新型第2600558号公报
发明内容
(发明所要解决的课题)
在以往的喷镀法中,由于对每个被喷镀的面改变喷镀方向,因此在面与面的边界(以下,有时也记为连接、角部)产生间隙或空隙。而且,因间隙或空隙而所喷镀的绝缘膜的耐电压降低。因此,在载物台中,通过减少利用喷镀法喷镀的绝缘膜中的间隙或空隙,提高喷镀的载物台所具有的部件的耐电压(以下,有时也记为绝缘破坏电压)成为课题。
本发明的实施方式的课题之一是提供耐电压更高的载物台以及载物台的制造方法。
(解决问题所采用的措施)
本发明的实施方式之一是载物台,其包括:基材,其具有第一面和与第一面相邻的第二面;以及绝缘膜,由具有扁平面的多个粒子构成,扁平面的一部分沿着第一面和第二面而设置。
在另一实施方式中,基材可以包括与第一面180度相反方向的第三面,绝缘膜的扁平面的一部分可以沿着第三面而设置。
在另一实施方式中,延长第一面的面与延长第二面的面可以设置为以90度相交。
在另一实施方式中,空隙的面积与绝缘膜的规定的面积的比率可以为5%以下。
在另一实施方式中,基材可以具有使液体流动的通道。
在另一实施方式中,可以将静电卡盘配置在绝缘膜上。
本发明的实施方式之一是载物台的制造方法,其包括:一边对于基材的第一面平行的方向上移动的同时,一边从与第一面垂直的方向向第一面喷镀绝缘体的步骤;以及一边对于与第一面相邻的基材的第二面平行的方向上移动的同时,一边从与第二面垂直的方向向第二面喷镀绝缘体的步骤。
在另一个实施方式中,可以包括:一边对于与第一面以180度相反方向的基材的第三面平行的方向上移动的同时,一边从与第三面垂直的方向向第三面喷镀绝缘体的步骤。
在另一实施方式中,延长第一面的面和延长第二面的面可以形成为以90度相交。
在另一实施方式中,可以包括连续进行向第一面喷镀绝缘体的动作和向第二面的喷镀绝缘体的动作的步骤。
在另一实施方式中,可以包括交替反复向第一面喷镀绝缘体的动作和向第二面的喷镀绝缘体的动作的步骤。
在另一实施方式中,可以包括连续进行向第三面喷镀绝缘体的动作、向第二面的喷镀绝缘体的动作以及向第一面喷镀绝缘体的动作的步骤。
在另一实施方式中,可以包括将绝缘体所含的一部分粒子以其扁平面沿着第一面和第二面的方式喷镀的步骤。
在另一实施方式中,可以包括将绝缘体所含的一部分粒子以其扁平面沿着第三面的方式喷镀的步骤。
附图说明
图1A是示出本发明的一实施方式的载物台的结构的立体图和剖视图。
图1B是示出本发明的一实施方式的载物台的结构的立体图和剖视图。
图1C是示出本发明的一实施方式的载物台的结构的立体图和剖视图。
图2A是示出本发明的一实施方式的载物台的制造方法的立体图。
图2B是示出本发明的一实施方式的载物台的制造方法的立体图。
图2C是示出本发明的一实施方式的载物台的制造方法的立体图。
图3A是示出本发明的一实施方式的载物台的制造方法的立体图。
图3B是示出本发明的一实施方式的载物台的制造方法的立体图。
图3C是示出本发明的一实施方式的载物台的制造方法的立体图。
图4A是用于说明以往的载物台的角部的一部分的剖视图。
图4B是用于说明以往的载物台的角部的一部分的剖视图。
图4C是用于说明以往的载物台的角部的一部分的剖视图。
图5A是示出本发明的一实施方式的载物台的角部的一部分的剖视图。
图5B是示出本发明的一实施方式的载物台的角部的一部分的剖视图。
图6A是示出本发明的一实施方式的载物台的角部的一部分的剖视图。
图6B是示出本发明的一实施方式的载物台的角部的一部分的剖视图。
图7是由电子显微镜拍摄本发明的一实施方式的载物台的角部的一部分的图像的一个例子。
图8A是示出本发明的一实施方式的载物台的制造方法的立体图。
图8B是示出本发明的一实施方式的载物台的制造方法的立体图。
图8C是示出本发明的一实施方式的载物台的制造方法的立体图。
图9是具备本发明的实施方式的载物台的膜加工装置的横剖视示意图。
图10A是由电子显微镜拍摄本发明的一实施方式的载物台的角部的一部分的图像的一个例子。
图10B是由电子显微镜拍摄本发明的一实施方式的载物台的角部的一部分的图像的一个例子。
图11是示出本发明的一实施方式的载物台的绝缘破坏电压的图。
图12A是示出本发明的一实施方式的载物台的结构的立体图和剖视图。
图12B是示出本发明的一实施方式的载物台的结构的立体图和剖视图。
图12C是示出本发明的一实施方式的载物台的结构的立体图和剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本申请公开的发明的各实施方式进行说明。但是,本发明在不脱离其宗旨的范围内能够以各种方式实施,不应解释为限定于以下例示的实施方式的记载内容。
附图为了使说明更加明确,与实际的方式相比,有时示意地表示各部的宽度、厚度、形状等,但只是一例,并不限定本发明的解释。在本说明书和每个附图中,具有与结合现有附图描述的功能相同的功能的元件可以用相同的附图标记来表示,并且可以省略重复的描述。在本说明书和每个附图中,具有与结合现有附图描述的功能相同的功能的元件可以用相同的附图标记来表示,并且可以省略重复的描述。
在本发明中,在对某一个膜进行加工而形成多个膜的情况下,这些多个膜有时具有不同的功能、作用。但是,这些多个膜来自在同一工序作为同一层形成的膜,具有同一层结构、同一材料。因此,这些多个膜定义为存在于同一层。
在本说明书和附图中,当将一个结构的多个部分分别区分地表示时,使用相同的附图标记,并且使用连字符和自然数。
1.第一实施方式
在本实施方式中,对本发明的一实施方式的载物台122进行说明。
1-1.载物台的结构
图1表示载物台122的剖视图。如图1A及图1B所示,载物台122具有支撑板140以及第一绝缘膜141。
支撑板140至少具有第一面440、与第一面440相邻的第二面442、以及第三面444。另外,支撑板140具有第一基材160和第二基材162。第一基材160具有第一面440和第二面442,第二基材162具有第三面444。第一绝缘膜141通过喷镀法设置在第一基材160和第二基材162上。即,第一绝缘膜141设置在第一面440、第二面442以及第三面444上。第二面442可包含第二面442-1、第二面442-2、第二面442-3以及第二面442-4的全部面,也可包含一部分。在本发明的一实施方式中,示出了第一绝缘膜141设置在第三面444的全部上的例子,但第一绝缘膜141也可以设置在第三面444的一部分上。
在此,延长第一面440的面和延长第二面442-1的面形成为以90度或大致90度相交。延长第二面442-1的面和延长第二面442-2的面形成为以90度或大致90度相交。延长第二面442-2的面和延长第二面442-3的面形成为以90度或大致90度相交。延长第二面442-3的面和延长第二面442-4的面形成为以90度或大致90度相交。延长第二面442-4的面和延长第三面444的面形成为以90度或大致90度相交。另外,第一面440和第三面444设置在180度或大致180度相反的方向上。
第一基材160和第二基材162的主要材料是金属或陶瓷,例如可以使用钛(Ti)、铝(Al)、不锈钢或包含它们的氧化物等。在支撑板140的底面也可设置用于安装温度传感器的开口142。作为温度传感器可以利用热电偶等。在本发明的一实施方式中,示出了第一绝缘膜141设置在开口142的内壁上的例子,但第一绝缘膜141也可以设置在开口142的内壁的一部分上。
在载物台122的支撑板140内部也可设置供用于控制基板的温度的介质环流的槽(通道)146。作为介质,可以使用水、异丙醇或乙二醇等的醇、硅油等的液体介质。在第一基材160和第二基材162的一方或双方上形成槽146,然后,通过钎焊等接合第一基材160和第二基材162。介质可以在冷却载物台122的情况下、加热的情况下的任意一种情况下使用。
使温度被后述的图9所示的温度控制器228所控制的介质流动于槽146内,据此能够控制支撑板140的温度。
作为第一绝缘膜141,只要是满足所希望的耐电压且能够通过喷镀法进行喷镀的材料,就可以使用公知的材料。例如,作为用于第一绝缘膜141的材料可以使用碱土类金属、稀土类金属、铝(Al)、钽(Ta)和硅(Si)的一种以上的氧化物。具体地,可以举出氧化铝(Al2O3),氧化镁(MgO)等。
用于第一绝缘膜141的材料可以包含无机绝缘体。作为无机绝缘体,具体可以举出氧化铝、氧化物钛、氧化铬、氧化锆、氧化镁、氧化钇、或它们的复合氧化物。
作为说明书等中所使用的热喷方法可以是例如陶瓷棒火焰喷镀法(Rokidethermal spraying method)、等离子体喷镀法或将它们组合的喷镀法。
作为任意的结构,载物台122也可以具有一个或多个贯通支撑板140的通孔144。也可以在后述的图9所示的腔室202内设置氦气导入管,以使氦气等热传导率高的气体流动于通孔144。由此,气体流动于载物台122和基板的间隙,能够将载物台122的热能高效地传递给基板。另外,在本发明的一实施方式中,示出了第一绝缘膜141设置在通孔144的内壁上的例子,但第一绝缘膜141也可以设置在通孔144的内壁的一部分上。
如图1C所示,载物台122还可以作为用于将基板固定在载物台122上的机构来具有静电卡盘170。静电卡盘170可以具有例如用绝缘性的膜174覆盖静电卡盘电极172的结构。对静电卡盘电极172施加高电压(从数百V到数千V),由此能够在静电卡盘电极172内产生的电荷和在基板背面上产生并与在静电卡盘电极172内产生的电荷极性相反的电荷的库仑力的作用下将基板固定。作为绝缘体,可以使用氧化铝、氮化铝和氮化硼等的陶瓷。另外,绝缘性的膜174不需要是完全绝缘性的,也可以具有某种程度的导电性(例如109Ω·cm至1012Ω·cm数量级的电阻率)。在这种情况下,膜174在上述陶瓷中掺杂氧化钛、氧化锆、氧化铪等的金属氧化物。在静电卡盘170的周边也可以设置用于决定基板的位置的肋176。
1-2.载物台的制造
图2及图3是表示载物台122的第一制造方法的剖视图。对于与图1A、1B或1C相同或类似的结构,有时省略说明。
使用图2和图3说明载物台122的第一制造方法。首先,如图2A所示,准备支撑板140。
接着,如图2B所示,一边使喷镀装置所包含的喷镀机500对于支撑板140的第一面440平行的方向移动的同时,一边在第一面440的至少一部分上形成第一绝缘膜141。此时,喷镀机500也可以反复进行从支撑板140的端部朝向支撑板140的第一面440的大致中心的动作和从支撑板140的大致中心朝向支撑板140的端部的动作,一边之字形(zigzag)移动的同时一边在第一面440的至少一部分上形成第一绝缘膜141。利用喷镀装置所包含的喷镀机500而在第一面440上形成第一绝缘膜141的事情,也可以称之为由喷镀法在第一面440上形成第一绝缘膜141。此时,在将由喷镀机500喷镀的粒子向第一面440喷出的方向作为喷镀方向的情况下,所述喷镀方向和第一面440可以大致垂直或垂直。另外,喷镀机500的对于第一面440的平行方向上的移动可以是单一方向,或者是如图2B所示,单一方向和180度相反的方向的双向。一边向单一方向和180度相反的方向的双向移动的同时,一边在第一面440上形成第一绝缘膜141,由此能够在第一面440上均匀地形成第一绝缘膜141。
接着,如图2C所示,一边使喷镀机500对于第二面442平行的方向移动的同时,一边在第二面442的至少一部分上形成第一绝缘膜141。此时,喷镀机500可以反复进行从第二面442的一端(例如,第一面440侧)朝向第二面442的另一端(例如,第三面444侧)的动作和从第二面442的另一端朝向第二面442的一端的动作,一边之字形(zigzag)移动的同时一边在第二面442的至少一部分上形成第一绝缘膜141。利用喷镀装置所包含的喷镀机500而在第二面442上形成第一绝缘膜141的事情,也可以称之为由喷镀法在第二面442上形成第一绝缘膜141。此时,在将由喷镀机500喷镀的粒子向第二面442喷出的方向作为喷镀方向的情况下,所述喷镀方向和第二面442可以大致垂直或垂直。另外,喷镀机500的相对于第二面442的平行方向上的移动可以是单一方向,或者是如图2C所示,单一方向和180度相反的方向的双向。一边向单一方向和180度相反的方向的双向移动的同时,一边在第二面442上形成第一绝缘膜141,由此能够在第二面442上均匀地形成第一绝缘膜141。
接着,与图2B中说明的方法同样地,如图3A所示,再次在第一面440上形成第一绝缘膜141。接着,与图2C中说明的方法同样地,如图3B所示,再次在第二面442上形成第一绝缘膜141。
如以上说明的那样,通过在各面上形成第一绝缘膜141,如图3C所示那样能够在支撑板140上设置第一绝缘膜141。进而,例如,如图1C所示那样通过接合支撑板140和静电卡盘170来能够制造载物台122。支撑板140与静电卡盘170的接合例如可以通过焊接、螺纹固定、或钎焊来进行。作为钎焊中所使用的钎料,可以举出银、铜以及含有锌的合金、含有铜和锌的合金、含有微量磷的铜、铝及其合金、含有钛、铜及镍的合金、含有钛、锆及铜的合金、含有钛、锆、铜及镍的合金等。
以上,如使用图2A、图2B、图2C、图3A、图3B、图3C以及图1A说明的那样,交替反复进行在第一面440上形成第一绝缘膜141的动作和在第二面442上形成第一绝缘膜141的动作,由此能够在支撑板140的第一面440以及第二面442上均匀地形成第一绝缘膜141。另外,交替反复进行在第一面440上形成第一绝缘膜141的动作和在第二面442上形成第一绝缘膜141的动作,由此能够抑制在第一面440和第二面442的角部产生间隙或空隙的情况。另外,交替反复进行在第一面440上形成第一绝缘膜141的动作和在第二面442上形成第一绝缘膜141的动作,由此也可以使在第一面440上所形成的第一绝缘膜141和在第二面442上所形成的第一绝缘膜141重叠。通过使形成在第一面440上的第一绝缘膜141与形成在第二面442上的第一绝缘膜141重叠,来能够抑制在第一面440与第二面442的角部产生间隙或空隙的情况。
例如,也可以通过反复进行如下动作来在大致形状30cm的圆状的支撑板140上均匀地形成第一绝缘膜141:一边使喷镀装置所包含的喷镀机500对于第一面440平行的方向移动1mm的同时一边在第一面440的至少一部分上形成第一绝缘膜141的动作;以及一边使喷镀装置所包含的喷镀机500对于第二面442平行的方向移动1mm的同时一边在第二面442的至少一部分上形成第一绝缘膜141的动作。
作为任意的形成方法,也可以一边使喷镀机500对于第三面444平行的方向移动的同时一边在第三面444的至少一部分上形成第一绝缘膜141。另外,喷镀机500也可以反复进行从支撑板140的端部朝向支撑板140的第三面444的大致中心的动作和从支撑板140的大致中心朝向支撑板140的端部的动作,一边之字形(zigzag)移动的同时一边在第三面444的至少一部分上形成第一绝缘膜141。此时,也可以反复进行在第一面440的至少一部分上形成第一绝缘膜141的动作、在第二面442的至少一部分上形成第一绝缘膜141的动作以及在第三面444的至少一部分上形成第一绝缘膜141的动作,由此在支撑板140的第一面440、第二面442以及第三面444上均匀地形成第一绝缘膜141。
1-3.以往的载物台所具有的支撑板的角部与本发明的一实施方式的载物台122所具有的支撑板140的角部的比较
图4是用于说明以往的载物台所具有的支撑板的角部的一部分的剖视图。图5及图6是示出本发明的一实施方式的载物台122所具有的支撑板140的角部的一部分的剖视图。图7是由电子显微镜拍摄本发明的一实施方式的载物台122所具有的支撑板140的角部的一部分的图像的一例。对于与图1至图3相同或类似的配置的描述,有时省略。另外,在以下说明中,以具有图1B所示的结构的载物台122为例子进行说明。
在图4A中,示出第一面440和第二面442-1的角部具有C倒角的形状的例子。在图4B中,示出第二面442-2和第二面442-3的角部具有曲率的例子。在图4C中,示出第二面442-4和第三面444的角部具有曲率的例子。以往,在第一面440与第二面442-1的角部上形成的第一绝缘膜141、在第二面442-2与第二面442-3的角部上形成的第一绝缘膜141、以及在第二面442-4与第三面444的角部上形成的第一绝缘膜141包含有大的间隙或空隙446。此外,第一面440和第二面442-1的角部可以具有曲率,第二面442-2和第二面442-3的角部可以具有C倒角的形状,第二面442-4和第三面444的角部可以具有C倒角的形状。
另一方面,图5B示出本发明的一实施方式的载物台122所具有的支撑板140的第一面440与第二面442-1的角部具有C倒角的形状的例子。如图5B所示,在第一面440和第二面442-1的角部上形成的第一绝缘膜141不包含大的间隙或空隙446,具有均匀的膜。
如图5A所示,在本发明的一实施方式的载物台122所具有的支撑板140中,通过喷镀法形成的第一绝缘膜141在第一面440上由具有扁平形状的多个粒子450构成。多个粒子450的至少一部分的粒子450的扁平面452通过喷镀法以沿着与第一面440平行或大致平行的面的方式形成。由喷镀机500喷镀的粒子是粒子450。另外,与扁平面452垂直或大致垂直的方向454和与第一面440垂直或大致垂直的方向平行或大致平行,也与由喷镀机500喷镀的粒子450向第一面440喷出的喷镀方向平行或大致平行。
与第一面440同样地,在第二面442-1上,通过喷镀法形成的第一绝缘膜141也由具有扁平形状的多个粒子450构成,多个粒子450的至少一部分的粒子450的扁平面462通过喷镀法以沿着与第二面442-1平行或大致平行的面的方式形成。另外,由喷镀机500喷镀的粒子为粒子450。进而,与扁平面462垂直或大致垂直的方向464和与第二面442-1垂直或大致垂直的方向平行或大致平行,也与由喷镀机500喷镀的粒子450向第二面442-1喷出的喷镀方向平行或大致平行。
与第一面440和第二面442-1同样地,在角部的面443上,通过喷镀法形成的第一绝缘膜141也由具有扁平形状的多个粒子450构成,多个粒子450的至少一部分的粒子450的扁平面472通过喷镀法以沿着与角部的面443平行或大致平行的面的方式形成。另外,由喷镀机500喷镀的粒子为粒子450。另外,与扁平面472垂直或大致垂直的方向474与与角部的面443垂直或大致垂直的方向平行或大致平行,也与由喷镀机500喷镀的粒子450向角部的面443喷出的喷镀方向平行或大致平行。
图6B示出本发明的一实施方式的载物台122所具有的支撑板140的第二面442-4与第三面444的角部具有曲率的例子。如图6B所示,在第二面442-4与第三面444的角部上形成的第一绝缘膜141不包含大的间隙或空隙446,具有均匀的膜。
如图6A所示,在本发明的一实施方式的载物台122所具有的支撑板140中,在与第一面440以180度相反的方向上设置的第三面444上,通过喷镀法形成的第一绝缘膜141由具有扁平形状的多个粒子450构成。多个粒子450的至少一部分的粒子450的扁平面482通过喷镀法以与第三面444平行或大致平行的方式形成。由喷镀机500喷镀的粒子是粒子450。另外,与扁平面482垂直或大致垂直的方向484和与第三面444垂直或大致垂直的方向平行或大致平行,也与由喷镀机500喷镀的粒子450向第三面444喷出的喷镀方向平行或大致平行。
与第三面444同样地,在第二面442-4上,通过喷镀法形成的第一绝缘膜141也由具有扁平形状的多个粒子450构成。另外,在第二面442-4上形成的多个粒子450的结构与在图5A所示的第二面442-1上形成的多个粒子450的结构相同,因此在此省略说明。
与第三面444和第二面442-4同样地,若将对构成第三面444与第二面442-4的角部的各点的切平面之一设为一个面491,则在面491上,通过喷镀法形成的第一绝缘膜141也由具有扁平形状的多个粒子450构成,多个粒子450的至少一部分的粒子450的扁平面492通过喷镀法以沿着与面491平行或大致平行的面的方式形成。另外,由喷镀机500喷镀的粒子为粒子450。另外,与扁平面492垂直或大致垂直的方向494和与面491垂直或大致垂直的方向平行或大致平行,也与由喷镀机500喷镀的粒子450向角部的面491喷出的喷镀方向平行或大致平行。
在图7中,以近似的参照线(guideline)示出由多个粒子450形成的曲面491S和曲面492S以大致指南的形式示出。曲面491S和曲面492S如图7所示可知,曲面491S和曲面492S的构成各自的曲面的各点的切平面平行或大致平行。即,与扁平面492垂直或大致垂直的方向494与垂直或大致垂直于曲面491S和曲面492S的构成各自的曲面的各点的切平面的方向平行或大致平行,也与由喷镀机500喷镀的粒子450向角部喷出的方向也平行或大致平行。此外,在图7所示的本发明的一实施方式的载物台中,示出了第一绝缘膜141的材料使用了氧化铝且粒子的尺寸为25μm左右的例子。
在本发明的一实施方式的载物台122中,通过交替反复进行如下动作来能够将构成第一绝缘膜141的至少一部分的粒子450的扁平面形成为与第一面440和第二面442平行或大致平行:一边对于支撑板140的第一面440平行的方向移动喷镀机500的同时,一边通过喷镀法将第一绝缘膜141从与第一面440垂直的方向形成在第一面440上的动作;以及一边对于与第一面140相邻的第二面442平行的方向移动喷镀机500的同时,一边通过喷镀法将第一绝缘膜141从与第二面442垂直的方向形成在第二面442上的动作。
另外,在第一面440上形成的第一绝缘膜141与在第二面442上形成的第一绝缘膜141重叠地形成。其结果,在第一面440、第二面442、以及第一面440与第二面442的角部上形成的第一绝缘膜141成为大致不包含间隙或空隙的均匀的膜。因此,由于第一绝缘膜141致密地形成在支撑板140上,所以支撑板140的绝缘破坏电压得以提高。因此,在载物台和载物台的制造方法中,通过应用本发明,能够提供耐电压高的载物台和载物台的制造方法。
2.第二实施方式
在本实施方式中,对本发明的一实施方式的载物台122的第二制造方法进行说明。对于与第一实施方式相同或类似的结构,有时省略说明。
图8示出本发明的一实施方式的载物台122的第二制造方法。载物台122的第二制造方法与第一实施方式所示的载物台122的第一制造方法相比,不同点在于,使喷镀机500连续且向单一方向移动而进行第三面444上的第一绝缘膜141的形成、第二面442上的第一绝缘膜141的形成以及第一面440上的第一绝缘膜141的形成。在以下的载物台122的第二制造方法的说明中,主要说明与第一制造方法的不同点。
首先,准备支撑板140的步骤与第一实施方式所示的图2A相同,因此在此省略说明。
接着,如图8A所示,使支撑板140相对于与支撑板140的第一面440的大致中心大致垂直的轴旋转,一边使喷镀装置所包含的喷镀机500对于第三面444平行的方向移动的同时,一边在第三面444的至少一部分上形成第一绝缘膜141。
接着,如图8B所示,由喷镀机500在第二面442上形成第一绝缘膜141的步骤是,使喷镀机500从对于第三面444平行的方向朝向对于第二面442平行的方向连续且单一方向移动而进行。当由喷镀机500在第二绝缘膜442上形成第一绝缘膜141时,可以使用和第一实施方式中所示的载物台122的第一制造方法相同的方法。喷镀机500的移动是连续且单一方向,能够通过将第一绝缘膜141从第三面444上开始形成于第二面442上,来在第三面444上和第二面442上均匀地形成第一绝缘膜141。
接着,如图8C所示,由喷镀机500在第一面440上形成第一绝缘膜141的步骤是,使喷镀机500从对于第二面442平行的方向朝向对于第一面440平行的方向连续且单一方向移动而进行。当由喷镀机500在第一面440上形成第一绝缘膜141时,可以使用和第一实施方式中所示的载物台122第一制造方法相同的方法。喷镀机500的移动是连续且单一方向,能够通过将第一绝缘膜141从第二面442上开始形成于第一面440上,来在第二面442和第一面440上均匀地形成第一绝缘膜141。
如以上说明的那样,能够通过在各面上形成第一绝缘膜141,来在支撑板140上设置第一绝缘膜141。进而,由于接合支撑板140和静电卡盘170的步骤与第一实施方式所示的图1A相同,所以在此省略说明。如以上说明的那样,在第二制造方法中,能够制作载物台122。
以上,如使用图2A、图8A、图8B、图8C以及图1A说明的那样,连续且单一方向移动而进行在第三面444上形成第一绝缘膜141的动作、在第二面442上形成第一绝缘膜141的动作、以及在第一面440上形成第一绝缘膜141的动作,由此能够在支撑板140的第三面444、第二面442以及第一面440上更加均匀地形成第一绝缘膜141。另外,能够进一步抑制在第三面444与第二面442的角部、以及第二面442与第一面440的角部上产生间隙或空隙的情况。其结果,在第三面444上、第三面444与第二面442的角部上、第二面442上、第二面442与第一面440的角部上、以及第一面440上所形成的第一绝缘膜141成为大致不包含间隙或空隙的均匀的膜。因此,第一绝缘膜141致密地形成在支撑板140上,所以支撑板140的绝缘破坏电压进一步得以提高。因此,在载物台和载物台的制造方法中,通过应用本发明,能够提供耐电压更高的载物台和载物台的制造方法。
本实施方式的载物台的制造方法不限于上述制造方法。
本实施方式的载物台的制造方法也可以是,例如连续且单个方向移动而进行在第一面440上形成第一绝缘膜141的动作、在第二面442上形成第一绝缘膜141的动作、以及在第三面444上形成第一绝缘膜141的动作的制造方法。连续且单个方向移动而进行在第一面440上形成第一绝缘膜141的动作、在第二面442上形成第一绝缘膜141的动作、以及在第三面444上形成第一绝缘膜141的动作的制造方法与上述的制造方法同样地,第一绝缘膜141致密地形成在支撑板140上,所以支撑板140的绝缘破坏电压进一步得以提高。
另外,在本实施方式的载物台的制造方法中,例如,也可以将在第三面444上形成第一绝缘膜141的动作称作第一喷镀,将连续进行在第二面442上形成第一绝缘膜141以及在第一面440上形成第一绝缘膜141的动作称作第二喷镀。进而,在本实施方式的载物台的制造方法中,可以交替进行第一喷镀和第二喷镀,可以交替反复进行第一喷镀和第二喷镀,可以交替进行第二喷镀和第一喷镀,也可以交替反复进行第二喷镀和第一喷镀。通过交替反复进行第一喷镀和第二喷镀,能够进一步抑制载物台的绝缘膜的厚度的偏差(不均)。其结果,能够提供绝缘膜更加均匀地成膜的载物台。
另外,在本实施方式的载物台的制造方法中,可以在交替进行第一喷镀和第二喷镀之后,连续进行第一喷镀和第二喷镀,也可以在交替反复进行第一喷镀和第二喷镀之后,连续反复进行第一喷镀和第二喷镀。在先进行第二喷镀的情况下也同样地,可以在交替进行第二喷镀和第一喷镀之后,连续进行第一喷镀和第二喷镀,也可以在交替反复进行第二喷镀和第一喷镀之后,连续反复进行第一喷镀和第二喷镀。通过在交替进行第一喷镀和第二喷镀之后,连续进行第一喷镀和第二喷镀,能够进一步抑制载物台的绝缘膜的厚度的偏差(不均),并且能够进一步抑制在载物台的角部产生间隙或空隙的情况。
3.第三实施方式
在本实施方式中,以具备载物台122的膜加工装置为例子进行说明。关于与第一实施方式或第二实施方式相同或类似的结构,有时省略说明。
图9示出作为膜加工装置之一的蚀刻装置200的剖视图。蚀刻装置200可以对各种膜进行干式蚀刻(dry etching)。蚀刻装置200具有腔室202。腔室202提供对形成在基板上的导电体、绝缘体或半导体等的膜进行蚀刻的空间。
腔室202连接有排气装置204,由此能够将腔室202内设定为减压环境。在腔室202中还设置有用于导入反应气体的导入管206,蚀刻用的反应气体经由阀208而导入到腔室内。作为反应气体,可以举出四氟化碳(CF4)、八氟环丁烷(c-C4F8)、全氟环戊烷(c-C5F10)、六氟丁二烯(C4F6)等的含氟有机化合物。
在腔室202上部可以经由波导管210设置微波源212。微波源212具有用于供给微波的天线等,输出例如2.45GHz微波、13.56MHz射频波(RF)等的高频微波。微波源212所产生的微波由波导管210传播到腔室202的上部,并经由包含石英、陶瓷等的窗214导入到腔室202内部。反应气体通过微波被等离子体化,通过等离子体中所含的电子、离子、自由基(radical)来进行膜的蚀刻。
为了安放基板,在腔室202的下部设置本发明的一实施方式的载物台122。基板安放于载物台122上。载物台122连接有电源224,对载物台122施加相当于高频功率的电压,在与载物台122的表面、基板表面垂直的方向上形成由微波产生的电场。在腔室202的上部、侧面还可以设置磁铁216、磁铁218以及磁铁220。作为磁铁216,磁铁218和磁铁220可以为永久磁铁,也可以为具有电磁线圈的电磁铁。通过磁铁216、磁铁218和磁铁220产生平行于载物台122和基板表面的磁场分量,并且因与由微波产生的电场的协作,等离子体中的电子受到洛伦兹力而共振,被束缚在载物台122和衬底的表面上。其结果,能够在衬底表面上产生高密度的等离子体。
例如,在载物台122具备护套加热器的情况下,连接有用于控制护套加热器的加热器电源230。在载物台122上作为任意的结构还可以连接有用于将基板固定在载物台122上的静电卡盘用的电源226、用于控制在载物台122内部环流的介质的温度的温度控制器228、用于使载物台122旋转的旋转控制装置(省略图示)。
如上所述,在蚀刻装置200中使用本发明的一实施方式的载物台122。通过使用该载物台122来能够均匀地加热基板且精密地控制加热温度。另外,通过使用该载物台122来能够提高载物台的绝缘破坏电压。另外,通过使用该载物台122来对施加于基板上的电压的耐电压得以提高。因此,通过使用蚀刻装置200来能够形成纵横比(aspect ratio)高的触点、或者能够形成纵横比高的膜。因此,利用蚀刻装置200,能够对设置在基板上的各种膜均匀地进行蚀刻。
4.第四实施方式
在本实施方式中,对本发明的一实施方式的载物台的角部的间隙或空隙446的比例、以及本发明的一实施方式的载物台的绝缘破坏电压进行说明。对于与第一实施方式至第三实施方式相同或类似的结构,有时省略说明。
图10A示出由电子显微镜拍摄了用第一制造方法形成了本发明的一实施方式的载物台时的第三面444和第二面442的角部的一部分的图像的一例。图10B示出由电子显微镜拍摄了用第二制造方法形成了本发明的一实施方式的载物台时的第三面444和第二面442的角部的一部分的图像的一例。在图11中示出以往的载物台、用第一制造方法制造了本发明的一实施方式的载物台的情况下以及用第二制造方法制造了本发明的一实施方式的载物台情况下的绝缘破坏电压的图。
如图10A和10B所示,间隙或空隙446用黑点表示。图10A和10B没有如图4C所示的以往的载物台中的角部那样的大的间隙或空隙446。在图10A及图10B中示出200μm×200μm的区域502。在图10A中,对于区域502的面积的间隙或空隙446的面积比为4.33%。此外,在图10B中,对于区域502的面积的间隙或空隙446的面积比为0.49%。即,与以往相比,对于用第一制造方法及第二制造方法形成的角部的区域502的面积的间隙或空隙446的面积比显著减少。
接着,如图11所示,以往的载物台的绝缘破坏电压为3.58kV,用第一制造方法制造了本发明的一实施方式的载物台的情况下的绝缘破坏电压为4.60kV,用第二制造方法制造了本发明的一实施方式的载物台的情况下的绝缘破坏电压为10.37kV。用第一制造方法制造的情况下的绝缘破坏电压与以往的载物台的绝缘破坏电压相比大1kV,用第二制造方法制造的情况下的绝缘破坏电压与以往的载物台的绝缘破坏电压相比大3倍左右。
5.第五实施方式
在本实施方式中,关于本发明的一实施方式的载物台124进行说明。对于与第一实施方式至第四实施方式相同或类似的结构,有时省略说明。
图12示出载物台124的剖视图。载物台124的结构与第一实施方式所示的载物台122的结构相比,不同点在于具有加热器层150的结构。在以下的载物台124的结构的说明中,主要说明与载物台122的结构的不同点。另外,在第一实施方式至第四实施方式中,也可以将第一实施方式至第四实施方式中所说明的载物台122适当置换为本实施方式中所说明的载物台124来实施。
如图12A及图12B所示,载物台124具有支撑板140,在其上具备加热器层150。
在载物台124中,使温度由上述图9所示的温度控制器228所控制的介质流动于槽146内,由此能够控制支撑板140的温度。然而,液体介质的温度控制响应慢,并且精确的温度控制比较难。因此,优选为,使用介质粗略地控制支撑板140的温度,使用加热器层150内的加热线154精密地控制基板的温度。由此,不仅能够进行精密的温度控制,还能够快速进行载物台124的温度调整。
加热器层150主要具有三层。具体而言,加热器层150具有第二绝缘膜152、第二绝缘膜152上的加热线154、加热线154上的第三绝缘膜156(图12B)。可以在加热器层150内仅设置一根加热线154,或者,也可以设置多根加热线154,并分别由图9所示的加热器电源230独立地控制。因第二绝缘膜152和第三绝缘膜156而加热线154电绝缘。在从加热器电源230供给的电力的作用下加热线154被加热,由此控制载物台124的温度。
第二绝缘膜152、第三绝缘膜156可以包含无机绝缘体。无机绝缘体已在第一实施方式中示出,所以在此省略说明。另外,第二绝缘膜152和第三绝缘膜156可以使用喷镀法形成。喷镀法已在第一实施方式中示出,因此省略其说明。
加热线154可以包含通过通电而发热的金属。具体而言,可以包含选自钨,镍,铬,钴和钼的金属。金属可以是包括这些金属的合金,例如镍和铬的合金、含有镍、铬和钴的合金。
优选为,加热线154通过对使用溅射法、有机金属CVD(MOCVD)法、蒸镀法、印刷法、电镀法等形成的金属膜或金属箔进行蚀刻来另行加工,并将其配置在第二绝缘膜152上而形成。这是因为,在使用喷镀法形成加热线154的情况下,难以在加热线154的整体上确保均匀的密度、厚度、宽度,与此相对,在通过蚀刻加工金属膜或金属箔的情况下,能够形成这些物理参数的偏差小的加热线154。由此,能够精密地控制载物台124的温度,并且能够降低温度分布。
进而,上述合金与金属单体相比体积电阻率高,因此,在加热线154的布局、即平面形状相同的情况下,与使用金属单体的情况相比,能够增大加热线154的厚度。因此,能够减小加热线154的厚度的偏差,能够实现更小的温度分布。
作为任意的结构,载物台124也可以具有一个或多个同时贯通支撑板140和加热器层150的通孔144。为了使氦气等的热传导率高的气体流过在通孔144中,也可以在上述图9所示的腔室202中设置氦气导入管。由此,气体流过载物台124和基板的间隙,能够将载物台124的热能高效地传递给基板。此外,在本发明的一实施方式中,示出了第一绝缘膜141设置在通孔144的内壁上的例子,但第一绝缘膜141也可以设置在通孔144的内壁的一部分上。
如图12C所示,载物台124还可以作为用于将基板固定在载物台124上的机构来具有静电卡盘170。由于已在第一实施方式中示出,因此省略这里的说明。
如上所述,本发明的一实施方式中的载物台与以往相比,间隙或空隙少,绝缘破坏电压大。因此,通过应用本发明的一实施方式的制造方法,来可以提供耐电压高的载物台以及载物台的制造方法。
作为本发明的实施方式,上述各实施方式只要不相互矛盾,就可以适当组合实施。另外,本领域技术人员基于各实施方式进行了适当的构成要素的追加、删除或设计变更的方案,只要具备本发明的主旨,也包含在本发明的范围内。
另外,即使是与由上述各实施方式带来的作用效果不同的其他作用效果,从本说明书的记载显然的作用效果,或者对于本领域技术人员而言容易预测的作用效果,当然理解为由本发明带来的作用效果。
(附图标记说明)
100:载物台;102:腔室;110:护套加热器;122:载物台;124:载物台;128:温度控制器;140:支撑板;141:第一绝缘膜;142:开口;144:通孔;146:槽(通道);150:加热器层;152:第二绝缘膜;154:加热线;156:第三绝缘膜;160:第一基材;162:第二基材;170:静电卡盘;172:静电卡盘电极;174:膜;176:肋;200:蚀刻装置;202:腔室;204:排气装置;206:导入管;208:阀;210:波导管;212:微波源;214:窗;216:磁铁;218:磁铁;220:磁铁;224:电源;226:电源;228:温度控制器;230:加热器电源;440:第一面;442:第二面;442-1:第二面;442-2:第二面;442-3:第二面;442-4:第二面;443:面;444:第三面;446:空隙;450:粒子;452:扁平面;454:方向;462:扁平面;464:方向;472:扁平面;474:方向;482:扁平面;484:方向;491:面;491S:曲面;492S:曲面;494:方向;500:喷镀机;502:区域。

Claims (17)

1.一种载物台,包括:
基材,其具有第一面和与所述第一面相邻的第二面;以及
绝缘膜,其包含具有扁平面的多个粒子,所述扁平面的一部分沿着所述第一面和所述第二面而设置。
2.根据权利要求1所述的载物台,其中,
所述基材具有与所述第一面180度相反方向的第三面,
所述绝缘膜的所述扁平面的一部分沿着所述第三面而设置。
3.根据权利要求1所述的载物台,其中,
延长所述第一面的面与延长所述第二面的面设置为以90度相交。
4.根据权利要求1或2所述的载物台,其中,
空隙的面积与所述绝缘膜的规定的面积的比率为5%以下。
5.根据权利要求1或2所述的载物台,其中,
所述基材具有使液体流动的通道。
6.根据权利要求1或2所述的载物台,其中,
在所述绝缘膜上具有静电吸盘。
7.一种载物台的制造方法,包括:
一边对于基材的第一面平行的方向移动的同时,一边从与所述第一面垂直的方向向所述第一面喷镀绝缘体的步骤,以及
一边对于与所述第一面相邻的所述基材的第二面平行的方向移动的同时,一边从与所述第二面垂直的方向向所述第二面喷镀所述绝缘体的步骤。
8.根据权利要求7所述的制造方法,包括:
一边对于与所述第一面180度相反方向的所述基材的第三面平行的方向移动的同时,一边从与所述第三面垂直的方向向所述第三面喷镀所述绝缘体的步骤。
9.根据权利要求7所述的制造方法,其中,
延长所述第一面的面和延长所述第二面的面形成为以90度相交。
10.根据权利要求7所述的制造方法,包括:
连续进行向所述第一面喷镀所述绝缘体的动作和向所述第二面喷镀所述绝缘体的动作的步骤。
11.根据权利要求7所述的制造方法,包括:
交替反复向所述第一面喷镀所述绝缘体的动作和向所述第二面喷镀所述绝缘体的动作的步骤。
12.根据权利要求7所述的制造方法,包括:
将所述绝缘膜所含的一部分粒子以其扁平面沿着所述第一面和所述第二面的方式喷镀的步骤。
13.根据权利要求8所述的制造方法,包括:
将所述绝缘膜所含的一部分粒子以其扁平面沿着所述第三面的方式喷镀的步骤。
14.根据权利要求7或8所述的制造方法,其中,
所述基材具有使液体流动的通道。
15.根据权利要求7或8所述的制造方法,包括,
在所述基材上设置静电卡盘的步骤。
16.根据权利要求8所述的制造方法,包括,
交替反复向所述第三面喷镀所述绝缘体的动作和向所述第一面及所述第二面连续喷镀所述绝缘体动作的步骤。
17.根据权利要求8所述的制造方法,包括,
连续进行向所述第三面喷镀所述绝缘体的动作、向所述第二面喷镀所述绝缘体的动作以及向所述第一面喷镀所述绝缘体的动作的步骤。
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