CN114496886A - 基板固定装置、静电吸盘和静电吸盘的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板固定装置、静电吸盘以及静电吸盘的制造方法,该基板固定装置包括:底板;以及静电吸盘,其固定至底板以通过静电力来吸附基板。静电吸盘包括:吸附层,其由陶瓷形成并且与基板接触以吸附并且保持基板;第一加热层,其形成在吸附层上并且包括第一电极;第二加热层,其形成在第一加热层上并且包括第二电极;以及导通部,其设置在第一电极和第二电极之间以将第一电极和第二电极彼此电连接。导通部包括主体部以及与主体部连接的端部。端部的直径大于主体部的直径。

Description

基板固定装置、静电吸盘和静电吸盘的制造方法
技术领域
本公开涉及一种基板固定装置、静电吸盘以及静电吸盘的制造方法。
背景技术
静电吸盘(ESC)通常设置在吸附并且保持晶片的基板固定装置中以便例如制造半导体组件。静电吸盘由内置有电极的陶瓷板构造。基板固定装置具有静电吸盘固定至底板的结构。当将电压施加至内置在陶瓷板中的电极时,晶片通过使用静电力而吸附至静电吸盘。由于晶片吸附至静电吸盘从而由静电吸盘保持,因此可以在晶片上高效执行诸如微细加工和蚀刻等处理。
这种静电吸盘可以具有温度调节功能以调节晶片的温度。具体地,例如,可以通过丝网印刷诸如钨等金属膏来形成加热器电极,从而在形成陶瓷板的同时可以烧结加热器电极。另外,为了在晶片安装面中获得高的热均匀性,还设想了一种技术,使得使用光刻法对绝缘树脂上的轧制金属箔进行蚀刻,从而形成外部加热器电极(例如,参见JP-A-2016-136611、JP-A-2016-100474、JP-A-2014-112672以及JP-A-2018-26427)。
随着晶片上微细加工的最新发展,对吸附晶片的静电吸盘也要求更高的热均匀性。换言之,要求静电吸盘在其整个吸附面上被控制为相等温度。
然而,即使当使用提供高热均匀性的外部加热器电极时,对布置加热器电极的自由度的某些限制也会导致在加热器区域之间出现温度梯度的问题。具体地,例如,在向加热器电极供应电力的供电部中,加热器电极的面积变宽。因此,难以使加热器电极的布置完全均衡化,并且对于静电吸盘的整个吸附面上的热均匀性的提高存在限制。
发明内容
本公开提供一种能够获得足够高的热均匀性的基板固定装置、静电吸盘以及静电吸盘的制造方法。
某个实施例提供了一种基板固定装置。
该基板固定装置包括:底板;以及静电吸盘,其固定至底板以通过静电力吸附基板。
该静电吸盘包括:
吸附层,其由陶瓷形成并且与基板接触以吸附并且保持基板;
第一加热层,其形成在吸附层上并且包括构造成产生热量的第一电极;
第二加热层,其形成在第一加热层上并且包括构造成产生热量的第二电极;以及
导通部,其设置在第一电极和第二电极之间以将第一电极和第二电极彼此电连接;
导通部包括主体部以及与主体部连接的端部。
主体部贯穿第一电极和第二电极中的至少一个电极。
端部形成在第一电极和第二电极中的贯穿有主体部的至少一个电极上。
端部的直径大于主体部的直径。
附图说明
图1是示出了根据实施例的基板固定装置的构造的透视图;
图2是示出了根据实施例的基板固定装置的截面的示意图;
图3是示出了根据实施例的制造基板固定装置的方法的流程图;
图4是示出了陶瓷层形成步骤的具体示例的图;
图5是示出了金属箔层层叠步骤的具体示例的图;
图6是示出了第一加热器图案形成步骤的具体示例的图;
图7是示出了绝缘树脂形成步骤的具体示例的图;
图8是示出了另一金属箔层层叠步骤的具体示例的图;
图9是示出了第二加热器图案形成步骤的具体示例的图;
图10是示出了导通孔形成步骤的具体示例的图;
图11是示出了导通孔填充步骤的具体示例的图;
图12是示出了第一加热器图案的具体示例的图;
图13是示出了第二加热器图案的具体示例的图;
图14是示出了另一绝缘树脂形成步骤的具体示例的图;
图15是示出了开口形成步骤的具体示例的图;
图16是示出了第一加热器图案的具体示例的图;并且
图17是示出第二加热器图案的具体示例的视图。
具体实施方式
下文将参照附图对本申请所公开的基板固定装置、静电吸盘以及静电吸盘的制造方法的实施例进行详细描述。顺便提及,本发明不局限于本实施例。
图1是示出了根据实施例的基板固定装置100的构造的透视图。图1示出的基板固定装置100具有静电吸盘120粘着地结合至底板110的结构。
底板110例如是由诸如铝等金属制成的圆形构件。底板110是用于固定静电吸盘120的基材。底板110例如附接至半导体制造设备等,以便使基板固定装置100用作保持晶片的半导体保持装置。
静电吸盘120在通过使用静电力对诸如晶片等对象进行吸附的同时对该对象的温度进行调节。即,静电吸盘120以将吸附该对象的陶瓷层沉积在加热该对象的加热器层上的方式形成。静电吸盘120的直径小于底板110的直径,并且固定至底板110的中央。在这种情况下,静电吸盘120的加热器层粘着地结合至底板110,使得静电吸盘120固定至底板110。陶瓷层沉积在加热器层的上表面上以露出吸附该对象的吸附面。
图2是示出沿图1的线I-I截取的截面的示意图。如图2所示,基板固定装置100具有静电吸盘120粘着地结合至底板110的构造。
底板110例如是厚度为约20mm至50mm的金属构件,并且底板110的内部设置有作为冷却水流路的冷却水通道111。底板110通过从基板固定装置100的外部流入冷却水通道111的冷却水来冷却静电吸盘120。例如,当静电吸盘120被冷却时,诸如吸附至静电吸盘120的晶片等对象得到冷却。
顺便提及,底板110可以具有用作冷却气体流路的冷却气体通道以代替冷却水通道111。简而言之,底板110仅需要具有例如使诸如冷却水或冷却气体等制冷剂通过的制冷剂通道。
静电吸盘120具有陶瓷层130、绝缘树脂层140、第一加热层150和第二加热层160。第二加热层160粘着地结合至底板110。
陶瓷层130例如是厚度为约4.5mm的陶瓷层,并且在该陶瓷层130的内部设置有导电电极131。通过对例如由氧化铝等制成的生片进行烧结来获得陶瓷。当电压施加至陶瓷层130的电极131时,陶瓷层130例如通过静电力吸附诸如晶片等对象。换言之,在图2中,陶瓷层130的上表面用作吸附面,并且当电压施加至电极131时,对象被吸附至吸附面。
沉积在陶瓷层130上的绝缘树脂层140例如是由诸如环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪树脂等具有高导热性和高耐热性的绝缘树脂制成的层。绝缘树脂层140的厚度例如为约40μm至100μm。
沉积在绝缘树脂层140上的第一加热层150是包括加热器电极151和覆盖加热器电极151的绝缘树脂152的层。当电压施加至形成在绝缘树脂层140的表面上的加热器电极151时,加热器电极151产生热量。加热器电极151覆盖有绝缘树脂152。与绝缘树脂层140类似,绝缘树脂152例如是诸如环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪树脂等具有高导热性和高耐热性的绝缘树脂。绝缘树脂152的厚度例如为约40μm至300μm。
沉积在第一加热层150上的第二加热层160是包括加热器电极161、覆盖加热器电极161的绝缘树脂162和供电部163的层。当电压施加至形成在构成第一加热层150的绝缘树脂152的表面上的加热器电极161时,加热器电极161产生热量。加热器电极161覆盖有绝缘树脂162。与绝缘树脂层140和绝缘树脂152类似,绝缘树脂162例如是诸如环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪树脂等具有高导热性和高耐热性的绝缘树脂。绝缘树脂162的厚度例如为约40μm至300μm。供电部163是从底板110向加热器电极161供应电力的导电构件。即,供电部163与底板110和加热器电极161电连接,以向加热器电极161施加电压。
当电压施加至第一加热层150的加热器电极151和第二加热层160的加热器电极161时,加热器电极151和加热器电极161产生热量以加热陶瓷层130并且加热吸附至陶瓷层130的对象。然后,第一加热层150和第二加热层160通过利用加热器电极151和加热器电极161的加热以及穿过底板110的冷却来调节陶瓷层130的温度,从而将吸附至陶瓷层130的对象的温度调节至期望温度。顺便提及,第二加热层160的加热器电极161可以用作旁路电极以代替用作产生热量的加热器电极,第一加热层150的加热器电极151通过该旁路电极彼此电连接,或者加热器电极151和供电部163通过该旁路电极彼此电连接。
例如,诸如CN49(康铜)(Cu/Ni/Mn/Fe的合金)、Zeranin(Cu/Mn/Sn的合金)或锰铜(Cu/Mn/Ni的合金)等合金可以用作加热器电极151和加热器电极161的材料。另外,在加热器电极161用作旁路电极的情况下,例如,铜或铜合金可以用作加热器电极161的材料。使用这些金属的加热器电极151和加热器电极161的厚度例如为约25μm至50μm,以包括在15μm至200μm的范围内。
此外,由于包含在绝缘树脂层140、绝缘树脂152和绝缘树脂162中的氧化铝、氮化铝等的填料的缘故,可以提高绝缘树脂层140、第一加热层150和第二加热层160的导热性。
导通部(via)170中的每一个以将诸如金属膏或焊料等导电构件填充至贯穿第一加热层150的绝缘树脂152和第二加热层160的加热器电极161的导通部孔(导通孔)(viahole)中的方式形成。因此,第一加热层150的加热器电极151和第二加热层160的加热器电极161通过导通部170彼此电连接。因此,当从供电部163向加热器电极161施加电压时,该电压也施加至通过导通部170与加热器电极161相连接的加热器电极151。导通部170具有主体部172以及与主体部172相连接的端部171。主体部172贯穿绝缘树脂152和加热器电极161。主体部172可以具有直径从加热器电极161向加热器电极151减小的渐缩形状。
主体部172的直径(即,导通孔的直径)例如包括在100μm至3mm的范围内。然后,导通部170在加热器电极161的表面上的端部171的直径大于导通孔的直径,以从导通部的周部向外侧延伸。具体地,端部171从导通孔的周部向外延伸至少50μm以上。结果,端部171与加热器电极161的表面牢固接触,从而能够提高加热器电极151和加热器电极161之间的连接可靠性。顺便提及,导通部170的端部171的厚度例如包括在50μm至300μm的范围内,以便不超过绝缘树脂162的厚度。换言之,端部171覆盖有绝缘树脂162。
接下来,将参照图3中示出的流程图对制造具有上述构造的基板固定装置100的方法进行描述。
首先,形成对对象进行吸附的陶瓷层130(步骤S101)。具体地,例如,生产由氧化铝作为主要材料制成的多个生片,并且在生片的一表面上适当形成电极131。可以例如通过将金属膏丝网印刷在生片的表面上来形成电极131。然后,对多个生片进行沉积并且烧结。从而,形成陶瓷层130。例如,如图4所示,在陶瓷层130的内部设置有电极131的层。
当形成陶瓷层130时,将绝缘树脂层140层叠在陶瓷层130的表面上(步骤S102)。将要用作第一加热层150的加热器电极151的金属箔层被层叠在绝缘树脂层140的表面上(步骤S103)。具体地,例如,如图5所示,将例如厚度为40μm至100μm的绝缘树脂层140层叠在陶瓷层130的表面上,并且将例如厚度为25μm至50μm的金属箔层151a层叠在绝缘树脂层140的表面上。通过基于真空层压和加压的真空热压结合将绝缘树脂层140和金属箔层151a与陶瓷层130紧密结合。
绝缘树脂层140例如由诸如环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪树脂等具有高导热性和高耐热性的绝缘树脂形成。另外,例如由于绝缘树脂层140中含有的氧化铝、氮化铝等填料的缘故,可以提高导热性。另一方面,作为加热器电极151和加热器电极161的材料的示例的轧制合金可以用作金属箔层151a的材料。即,金属箔层151a的示例包括诸如CN49(康铜)(Cu/Ni/Mn/Fe合金)、Zeranin(Cu/Mn/Sn合金)和锰铜(Cu/Mn/Ni合金)等合金。
由于例如使用光刻法在金属箔层151a上执行蚀刻,所以形成具有期望图案的第一加热器图案(步骤S104)。即,在金属箔层151a的上表面上形成抗蚀剂,并且将抗蚀剂曝光并且显影,以便形成覆盖将留下作为加热器电极151的部分的抗蚀剂图案。然后,例如,如图6所示,通过蚀刻来移除未覆盖有抗蚀剂图案而露出的金属箔层151a,从而形成具有期望图案的加热器电极151。在图6示出的示例中,例如,形成具有双同心圆图案的加热器电极151。
然后,沉积绝缘树脂152以覆盖加热器电极151(步骤S105)。具体地,沉积半固化状态的绝缘树脂152以便覆盖绝缘树脂层140和加热器电极151,并且然后进行加热和加压。因此,覆盖加热器电极151的绝缘树脂152被固化。结果,例如,如图7所示,形成沉积在绝缘树脂层140上的第一加热层150。
当形成第一加热层150时,待用作第二加热层160的加热器电极161的金属箔层被层叠在构成第一加热层150的绝缘树脂152的表面上(步骤S106)。具体地,例如,如图8所示,将例如厚度为25μm至50μm的金属箔层161a层叠在第一加热层150的表面上。通过基于真空层压和加压的真空热压结合将金属箔层161a与第一加热层150紧密结合。
与金属箔层151a类似,作为加热器电极151和加热器电极161的材料的示例的轧制合金可以用作金属箔层161a的材料。即,金属箔层161a的示例包括诸如CN49(康铜)(Cu/Ni/Mn/Fe合金)、Zeranin(Cu/Mn/Sn合金)和锰铜(Cu/Mn/Ni合金)等合金。顺便提及,加热器电极161可以用作将第一加热层150的加热器电极151彼此电连接或者将加热器电极151与供电部163彼此电连接的旁路电极,以代替用作产生热量的加热器电极。当加热器电极161用作旁路电极时,可以使用诸如铜或铜合金等电阻较小的金属作为金属箔层161a的材料。
由于例如使用光刻法在金属箔层161a上执行蚀刻,所以形成具有期望图案的第二加热器图案(步骤S107)。即,在金属箔层161a的上表面上形成抗蚀剂,并且将抗蚀剂曝光并且显影,以便形成覆盖将留下作为加热器电极161的部分的抗蚀剂图案。然后,例如,如图9所示,通过蚀刻来移除未覆盖有抗蚀剂图案而露出的金属箔层161a,从而形成具有期望图案的加热器电极161。加热器电极161中的每一个布置在加热器电极161的至少一部分不与加热器电极151中相应的一个重叠的位置处。即,加热器电极161形成在例如加热器电极161在俯视时与未形成有第一加热层150的相应加热器电极151的区域重叠的位置处。另外,在加热器电极161中将要形成导通部170的位置处形成开口部161b。开口部161b形成在加热器电极161中与相应加热器电极151重叠的位置处。
然后,在开口部161b的位置处形成导通孔(步骤S108)。具体地,例如,如图10所示,在例如通过激光加工而在开口部161b的底面中露出的第一加热层150的绝缘树脂152中形成通孔,以形成到达第一加热层150的加热器电极151中的每一个的导通孔170a。在这种情况下,在开口部161b的位置处形成导通孔170a。因此,加热器电极161用作激光加工的掩模,从而可以确保导通孔170a的位置精度,并且可以使导通孔170a中的每一个的锥角(倾斜角)接近0°。加热器电极151的上表面在导通孔170a的底面中露出。导通孔170a中的每一个可以具有直径从加热器电极161向加热器电极151减小的渐缩形状。在这种情况下,期望的是,导通孔170a的锥角(倾斜角)相对于竖直方向不大于20°。
当形成导通孔170a时,例如利用金属膏或焊料来填充导通孔170a(步骤S109),从而形成各自具有主体部172和端部171的导通部170。具体地,例如,如图11所示,导通孔170a填充有诸如半硬化状态的银膏或熔化的锡/银/铜焊料等导电构件,并且使导电构件硬化以形成导通部170。在这种情况下,在加热器电极161中的每一个的上表面上形成直径均大于导通孔170a的端部171。即,在半硬化状态的导电构件从导通孔170a的周部向外延伸的状态下使半硬化状态的导电构件在加热器电极161的上表面上硬化,从而形成与加热器电极161的上表面牢固接触的端部171。结果,可以提高加热器电极151和加热器电极161之间的连接可靠性。顺便提及,导电构件的填充方法可以例如为厚化学镀(thick electrolessplating)。
导通部170将第一加热层150的加热器电极151和第二加热层160的加热器电极161彼此电连接。为此,导通部170形成在俯视时与第一加热层150的加热器电极151重叠并且在俯视时与第二加热层160的加热器电极161重叠的位置处。例如,如图12所示,当第一加热层150的加热器电极151具有双同心圆图案时,导通部170各自形成在与形成同心圆图案的加热器电极151接触的位置处。此外,例如,如图13所示,当第二加热层160的加热器电极161形成在加热器电极161的一些部分在俯视时与加热器电极151重叠而其他部分不与加热器电极151重叠的位置处时,导通部170形成在俯视时与加热器电极151重叠的部分处。
因此,加热器电极151和加热器电极161通过导通部170彼此连接。因此,在第一加热层150和第二加热层160中布置加热器电极151和加热器电极161的自由度变得相对较高。即,例如,由于第二加热层160的加热器电极161距陶瓷层130更远,所以可以灵活执行布线而不对第一加热层150的加热器电极151的加热器图案施加限制。因此,例如,能够得到在充分考虑热均匀性的情况下形成的加热器图案,从而能够集中布置(arrangedcollectively)负极侧布线,或者能够将与供电部163接触的电极焊盘布置在静电吸盘120的外周部。结果,可以使俯视时的温度分布均匀(即,可以使整个吸附面上的温度分布均匀),并且可以获得足够高的热均匀性。
当加热器电极151和加热器电极161通过导通部170彼此连接时,沉积绝缘树脂162以覆盖加热器电极161(步骤S110)。具体地,沉积半固化状态的绝缘树脂162以便覆盖第一加热层150和加热器电极161,并且然后进行加热和加压。因此,覆盖加热器电极161的绝缘树脂162被固化。结果,例如,如图14所示,形成沉积在第一加热层150上的第二加热层160。
然后,在绝缘树脂162中与第二加热层160的加热器电极161的电极焊盘对应的位置处形成开口(步骤S111)。即,例如,如图15所示,在绝缘树脂162中形成开口162a,以便使加热器电极161在待用作与供电部163接触的电极焊盘的位置处露出。结果,获得具有通过导通部170彼此连接的两层加热器电极151和加热器电极161的静电吸盘120。
通过粘合剂将静电吸盘120粘着地结合至底板110(步骤S112)。具体地,通过例如硅烷偶联剂和粘合剂将第二加热层160的绝缘树脂162的已形成有开口162a的表面粘着地结合至底板110。在这种情况下,在开口162a的位置与供电部163的位置对准之后,将第二加热层160的绝缘树脂162的表面粘着地结合至底板110。因此,供电部163和加热器电极161彼此接触,从而能够将电力供应至加热器电极161。此外,由于通过导通部170将加热器电极161与加热器电极151相连接,所以还可以将电力供应至加热器电极151。静电吸盘120粘着地结合至底板110。结果,完成基板固定装置100。
根据如上所述的本实施例,将两个加热器层设置在静电吸盘中,并且通过导通部将加热器层的加热器电极彼此连接。通过对贯穿绝缘树脂和加热器电极的导通孔进行填充来形成导通部,并且导通部的端部的直径大于导通孔的直径。因此,可以增强布置加热器电极的自由度,并且能够得到在考虑热均匀性的情况下而形成的加热器图案,从而可以获得足够高的热均匀性,并且可以提高通过导通部实现的各层的加热器电极之间的连接可靠性。
随便提及,在上述实施例中,尽管在静电吸盘120中设置有两个加热器层(即第一加热层150和第二加热层160),但是可以在静电吸盘120中可选地设置三个以上的加热器层。即使当设置三个以上的加热器层时,加热器层的加热器电极也通过各自具有与导通部170相同构造的导通部而彼此电连接。因此,可以增强布置加热器电极的自由度,并且可以提高加热器层的加热器电极之间的连接可靠性。
电极焊盘形成在第一加热层150的加热器电极151的与导通部170接触的部分上,并且形成在第二加热层160的加热器电极161的与供电部163接触的部分上。电极焊盘中的每一个是具有预定直径或更大直径的区域,该区域足以与导通部170中相应的一个或供电部163中相应的一个建立牢固连接,并且电极焊盘的周部趋于成为不存在加热器图案的空白区。因此,电极焊盘周部的温度趋于降低,这可能导致热均匀性的降低。
因此,根据上述实施例中的构造,加热层中的一个的加热器图案可以与另一加热层的电极焊盘重叠,以便防止电极焊盘的周部的温度降低,从而提高热均匀性。
图16和图17是示出加热器图案和电极焊盘之间的位置关系的具体示例的视图。图16示出了由第一加热层150的加热器电极151形成的第一加热器图案。图17示出了由第二加热层160的加热器电极161形成的第二加热器图案。
如图16所示,加热器电极151分为内加热器图案部和外加热器图案部,电极焊盘210形成在内加热器图案部中,并且电极焊盘220形成在外加热器图案部中。这些电极焊盘210和220与将加热器电极151和加热器电极161彼此连接的导通部170的端部接触。
即,如图17所示,导通部170形成在与电极焊盘210和220对应的位置处,并且导通部170由第二加热层160的加热器电极161围绕。导通部170的直径小于电极焊盘210和220的直径,并且导通部170的周部由加热器电极161围绕。因此,通过加热器电极161来补充由于电极焊盘210和220的缘故而不存在加热器电极151的加热器图案的空白区。换言之,通过第二加热层160的加热器电极161还可以防止第一加热层150的电极焊盘210和220的周部的温度降低。
第二加热层160的加热器电极161分为与第一加热层150的加热器电极151对应的内加热器图案部和外加热器图案部。电极焊盘215形成在与内加热器图案部的导通部170不同的位置处,并且电极焊盘225形成在与外加热器图案部的导通部170不同的位置处。这些电极焊盘215和225与将加热器电极161与底板110相连接的供电部163接触。
电极焊盘215和225的周部是不存在加热器图案的空白区。由于电极焊盘215和225的位置与第一加热层150的加热器电极151重叠,所以通过加热器电极151补充不存在加热器图案的空白区。换言之,通过第一加热层150的加热器电极151可以防止第二加热层160的电极焊盘215和225的周部的温度降低。
通过这种方式,两个加热层中的一个的加热器图案与另一个加热层的电极焊盘重叠。因此,能够补充由于电极焊盘的缘故而不存在加热器图案的空白区,并且能够抑制由电极焊盘的周部的温度的降低引起的热均匀性降低。在上述示例中,第二加热层160的加热器电极161中的每一个可以形成为任何形状,并且可以对电极焊盘215和225进行灵活布置。因此,能够防止加热器电极161以及电极焊盘215和225与其他布线等干涉。
虽然已经对优选实施例等进行详细描述,但是本公开的构思不局限于上述实施例等,并且在不脱离权利要求的范围的情况下,可以对上述实施例等进行各种修改和替换。
本申请要求于2020年11月13日提交的日本专利申请No.2020-189771和于2021年4月13日提交的日本专利申请No.2021-067843的优先权,这些日本专利申请的全部内容通过引用并入本文。

Claims (12)

1.一种基板固定装置,包括:
底板;以及
静电吸盘,其固定至所述底板以通过静电力吸附基板,所述静电吸盘包括:
吸附层,其由陶瓷形成并且与所述基板接触以吸附并且保持所述基板;
第一加热层,其形成在所述吸附层上并且包括构造成产生热量的第一电极;
第二加热层,其形成在所述第一加热层上并且包括构造成产生热量的第二电极;以及
导通部,其设置在所述第一电极和所述第二电极之间以将所述第一电极和所述第二电极彼此电连接;
其中,所述导通部包括主体部以及与所述主体部连接的端部,
所述主体部贯穿所述第一电极和所述第二电极中的至少一个电极,
所述端部形成在所述第一电极和所述第二电极中的贯穿有所述主体部的所述至少一个电极上,并且
所述端部的直径大于所述主体部的直径。
2.根据权利要求1所述的基板固定装置,其中,
所述吸附层包括电极,电压施加至所述电极。
3.根据权利要求1所述的基板固定装置,其中,
所述第一加热层还包括覆盖所述第一电极的绝缘树脂。
4.根据权利要求1所述的基板固定装置,其中,
所述第二加热层还包括覆盖所述第二电极的绝缘树脂。
5.根据权利要求1所述的基板固定装置,其中,
在俯视时,所述导通部与所述第一电极和所述第二电极重叠。
6.根据权利要求1所述的基板固定装置,其中,
所述底板包括供制冷剂通过的制冷剂通道。
7.根据权利要求1所述的基板固定装置,其中,
所述第一加热层还包括形成在所述第一电极上的第一电极焊盘,并且
在俯视时,所述第一电极焊盘与所述第二电极重叠。
8.根据权利要求7所述的基板固定装置,其中,
所述第一电极焊盘与所述主体部接触。
9.根据权利要求1所述的基板固定装置,其中,
所述第二加热层还包括形成在所述第二电极上的第二电极焊盘,并且
在俯视时,所述第二电极焊盘与所述第一电极重叠。
10.根据权利要求9所述的基板固定装置,其中,
所述第二加热层还包括将所述第二电极焊盘和所述底板彼此电连接的供电部。
11.一种静电吸盘,包括:
吸附层,其由陶瓷形成并且通过静电力来吸附并且保持基板;
第一加热层,其形成在所述吸附层上并且包括构造成产生热量的第一电极;
第二加热层,其形成在所述第一加热层上并且包括构造成产生热量的第二电极;以及
导通部,其设置在所述第一电极和所述第二电极之间以将所述第一电极和所述第二电极彼此电连接,
其中,所述导通部包括主体部以及与所述主体部连接的端部,
所述主体部贯穿所述第一电极和所述第二电极中的至少一个电极,
所述端部与所述第一电极和所述第二电极中的贯穿有所述主体部的所述至少一个电极接触,并且
所述端部的直径大于所述主体部的直径。
12.一种静电吸盘的制造方法,包括:
形成包括电极和包围所述电极的陶瓷的吸附层;
在所述吸附层上形成第一加热层,其中,所述第一加热层包括构造成产生热量的第一电极以及覆盖所述第一电极的绝缘树脂;
在所述绝缘树脂上形成第二电极,其中,所述第二电极具有开口部并且构造成产生热量;
在所述开口部的位置处的所述绝缘树脂中形成导通孔,以便露出所述第一电极的一部分;
在所述导通孔和所述开口部中填充导电材料,以便形成将所述第一电极和所述第二电极彼此连接的导通部;以及
利用绝缘树脂覆盖所述导通部和所述第二电极,
其中,所述导通部包括:
主体部,其设置在所述导通孔和所述开口部中;以及
端部,其与所述主体部连接并且形成在所述第二电极上,并且
所述端部的直径大于所述主体部的直径。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0628644B1 (en) * 1993-05-27 2003-04-02 Applied Materials, Inc. Improvements in or relating to susceptors suitable for use in chemical vapour deposition devices
JPH09172055A (ja) * 1995-12-19 1997-06-30 Fujitsu Ltd 静電チャック及びウエハの吸着方法
JP4278046B2 (ja) * 2003-11-10 2009-06-10 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 ヒータ機構付き静電チャック
US10049948B2 (en) 2012-11-30 2018-08-14 Lam Research Corporation Power switching system for ESC with array of thermal control elements
JP6513938B2 (ja) 2014-11-21 2019-05-15 日本特殊陶業株式会社 静電チャックの製造方法
JP5962833B2 (ja) 2015-01-16 2016-08-03 Toto株式会社 静電チャック
CN106898574A (zh) * 2015-12-17 2017-06-27 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 静电卡盘机构以及半导体加工设备
KR102552450B1 (ko) * 2015-12-28 2023-07-05 엔지케이 인슐레이터 엘티디 원판형 히터 및 히터 냉각판 어셈블리
JP6708518B2 (ja) 2016-08-09 2020-06-10 新光電気工業株式会社 基板固定装置及びその製造方法
KR20220006952A (ko) * 2020-07-09 2022-01-18 삼성전자주식회사 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 소자 제조방법

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