TW202031625A - 陶瓷基板及靜電吸盤 - Google Patents

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峯村知剛
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日商新光電氣工業股份有限公司
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Abstract

一種陶瓷基板，其包括：基板本體；及提供於基板本體中之電導體圖案。基板本體係由含有氧化鋁的陶瓷製成。電導體圖案係含有鎢作為主要組分且進一步含有氧化鎳、氧化鋁及二氧化矽的燒結體。

Description

陶瓷基板及靜電吸盤
本申請案主張2018年9月5日提出申請之日本專利申請案第2018-165830號及2019年8月9日提出申請之第2019-147509號的優先權，將其全體內容以引用的方式併入本文。
本揭示內容係關於陶瓷基板及靜電吸盤。
在背景技術中，用來處理諸如半導體晶圓之基板的半導體製造設備具有用來固持半導體晶圓的靜電吸盤。半導體製造設備係例如膜形成設備，諸如CVD設備或PVD設備、電漿蝕刻設備等。靜電吸盤具有陶瓷基板之安裝台、及設置於安裝台內部的導體圖案。藉由此組態，靜電吸盤可將基板固持於利用導體圖案作為靜電電極的安裝台上。舉例來說，導體圖案係以使用含有諸如鎢之高熔點材料之導電膏及與陶瓷基板同時進行燒製的方式來形成(例如，參見PTL 1及PTL 2)。附帶一提，半導體裝置之陶瓷基板亦係以類似方式或相同方式形成(參見，例如，JP-A-H4-331779及JP-A-H6-290635)。
前述靜電吸盤係以將導電膏印刷於生坯片材上，及同時燒結生坯片材及導電膏的方式形成。舉例來說，假定生坯片材係由含有氧化鋁(鋁氧)作為主要組分的陶瓷(鋁氧陶瓷)製成，且導電膏係由鎢製成。在此情況，鋁氧陶瓷中通常包含燒結劑(例如，矽石、鎂氧、鈣 氧、釔氧等)。以此方式含有燒結劑的陶瓷具有易隨使用環境溫度之增加而減小的絕緣電阻值。因此，希望使用具有絕緣電阻之低溫度依賴性之不含燒結劑的鋁氧陶瓷。然而，由於不存在可於燒製期間轉變成液相之燒結劑，因此可能無法於陶瓷與作為導體的鎢之間獲得結合強度。
某些具體例提供陶瓷基板。
該陶瓷基板包括：
基板本體；及
提供於基板本體中之電導體圖案。
基板本體係由含有氧化鋁的陶瓷製成。
電導體圖案係含有鎢作為主要組分且進一步含有氧化鎳、氧化鋁及二氧化矽的燒結體。
1‧‧‧靜電吸盤
10‧‧‧底板
11‧‧‧安裝孔
12‧‧‧提升銷開口部分
20‧‧‧安裝台
21‧‧‧基板本體
22‧‧‧靜電電極
22a‧‧‧第一靜電電極
22b‧‧‧第二靜電電極
23‧‧‧加熱元件
24‧‧‧陶瓷部分
51‧‧‧生坯片材
52‧‧‧生坯片材
53‧‧‧生坯片材
54‧‧‧電導體圖案
55‧‧‧電導體圖案
71a‧‧‧結構體
71b‧‧‧碟狀結構體
72a‧‧‧陶瓷基板
80‧‧‧樣本
81‧‧‧陶瓷基板
82‧‧‧電導體圖案
83‧‧‧環
100‧‧‧半導體裝置封裝
110‧‧‧陶瓷基板
111‧‧‧陶瓷基礎材料
111X‧‧‧開口部分
112‧‧‧陶瓷基礎材料
113‧‧‧陶瓷基礎材料
114‧‧‧陶瓷基礎材料
121‧‧‧佈線圖案
122‧‧‧佈線圖案
123‧‧‧佈線圖案
124‧‧‧佈線圖案
132‧‧‧通孔
133‧‧‧通孔
134‧‧‧通孔
150‧‧‧散熱器
160‧‧‧外部連接端子
170‧‧‧空腔
200‧‧‧半導體元件
W‧‧‧基板
Wa‧‧‧基板W之部分
Wb‧‧‧基板W之部分
圖1係根據第一具體例之靜電吸盤的示意性截面圖；
圖2係靜電吸盤之示意性平面圖；
圖3係顯示靜電吸盤之製造過程的透視圖；
圖4係顯示靜電吸盤之製造過程的透視圖；
圖5係顯示靜電吸盤之製造過程的透視圖；
圖6係顯示靜電吸盤之製造過程的透視圖；
圖7A係顯示刮痕試驗之透視圖；
圖7B係顯示剝離試驗之透視圖；
圖8係顯示各樣本之添加量、電阻率、及可燒結性及黏著性之評 估結果的說明圖；
圖9A及9B係顯示樣本之陶瓷及電極的截面影像；
圖10係分析樣本的二次電子影像；
圖11係顯示樣本之氧分析結果的截面影像；
圖12係顯示樣本之鎢分析結果的截面影像；
圖13係顯示樣本之鎳分析結果的截面影像；
圖14係顯示樣本之鋁分析結果的截面影像；
圖15係顯示樣本之矽分析結果的截面影像；
圖16係顯示試驗結果的說明圖；
圖17係顯示陶瓷之溫度與電阻值之間之關係的說明圖；
圖18係根據第二具體例之半導體裝置封裝的示意性截面圖；及
圖19係半導體裝置封裝之示意性平面圖。
以下將描述具體例。
附帶一提，一些附圖以放大方式顯示組成元件以便更容易理解組成元件。一些圖中之組成元件與實際元件或另一圖或其他圖中之元件具有不同尺寸比。此外，在截面圖中，一些應畫陰影線的組成元件未畫上陰影線，以便更容易理解組成元件。
(第一具體例)
圖1顯示根據第一具體例之靜電吸盤的示意性截面。如圖1所示，靜電吸盤1具有底板10、及設置於底板10上之安裝台20。安裝台20係例如藉由聚矽氧樹脂等之黏著劑固定至底板10之上表面。附帶一提，安裝台20可藉由螺釘固定至底板10。
底板10之材料係例如金屬材料諸如鋁或黏結碳化物合金、或包含金屬材料及陶瓷材料的複合材料。舉例來說，就可用性、機器加工容易度、優異導熱性等而言，使用以使用鋁或其合金並使其表面經受鋁陽極氧化(alumite)處理(用來形成絕緣層)之方式所形成的材料。舉例來說，亦可於底板10中提供用來冷卻安裝於安裝台20之上表面上之基板W之冷凍劑(氣體、冷卻水等)的進給路徑。基板W係例如半導體晶圓。
安裝台20具有基板本體21、及提供於基板本體21之內部中的靜電電極22及加熱元件23。
基板本體21係根據基板W之形狀形成為碟形。基板本體21係由含有氧化鋁(Al2O3)的陶瓷所製成。「含有氧化鋁的陶瓷」意謂陶瓷並未添加除氧化鋁外的任何其他無機組分。由陶瓷製成之基板本體21的氧化鋁較佳具有99.5%或以上之純度。99.5%或以上之純度意謂基板本體21係未添加任何燒結劑而形成。此外，99.5%或以上之純度亦意謂基板本體21可於製造過程等中含有意料之外的雜質。基板本體21較佳具有98%或以上的相對密度。明確言之，基板本體21對僅含有氧化鋁之陶瓷的相對密度較佳為98%或以上。基板本體21之氧化鋁的平均顆粒大小較佳不小於1.0μm且不大於3.0μm。
關於製造安裝台20之方法，將用於靜電電極22之金屬材料及用於加熱元件23之電加熱材料各者插置於生坯片材之間，並燒結所得之其層疊體。如此，可獲得靜電電極22及加熱元件23提供於基板本體21中的安裝台20。
靜電電極22係經形成為如同膜的電導體。根據本具體例之靜電電極22係為雙極類型且具有第一靜電電極22a及第二靜電電 極22b。附帶一提，可使用由一個靜電電極所組成的單極類型靜電電極作為靜電電極22。可使用含有鎢(W)作為主要組分且添加有氧化鎳(NiO)、氧化鋁及二氧化矽(SiO2)的導電膏作為靜電電極22之材料。
加熱元件23係設置於第一靜電電極22a及第二靜電電極22b下方。加熱元件23係經形成為如同膜的電導體。加熱元件23係經提供為複數個加熱器電極，其可獨立地於基板本體21之複數個平面區域(加熱器區)上進行加熱控制。附帶一提，加熱元件23可經提供為一個加熱器電極。可使用含有鎢(W)作為主要組分且添加有氧化鎳(NiO)、氧化鋁及二氧化矽(SiO2)的導電膏作為加熱元件23之材料。
如圖2所示，在靜電吸盤1中，安裝台20係設置於碟形底板10上，使得底板10之周邊部分暴露於安裝台20周圍。在底板10之周邊部分中，沿周邊部分排列用來將靜電吸盤1安裝至半導體製造設備之腔室的安裝孔11。此外，安裝台20及底板10各具有複數個(於圖2中為三個)位於其中心部分中之提升銷開口部分12。將用來使基板W於上/下方向中移動之提升銷插入至提升銷開口部分12中。當基板藉由提升銷自安裝台向上提升時，基板W可藉由輸送設備自動輸送。
如圖1所示，將基板W安裝於根據本具體例之靜電吸盤1中的安裝台20上。向第一靜電電極22a施加正(+)電壓及向第二靜電電極22b施加負(-)電壓。因此，正(+)電荷於第一靜電電極22a中積聚，及負(-)電荷於第二靜電電極22b中積聚。據此，於基板W中對應於第一靜電電極22a之部分Wa中誘導負(-)電荷及於基板W中對應於第二靜電電極22b之部分Wb中誘導正(+)電荷。
當將基板W、靜電電極22及設置於基板W與靜電電極22之間之安裝台20之陶瓷部分24(基板本體21)視為電容器時，陶瓷 部分24對應於介電層。基板W藉由於靜電電極22與基板W之間通過陶瓷部分24所產生之庫侖(Coulomb)力靜電吸附於安裝台20上。向加熱元件23施加預定電壓，以致安裝台20可被加熱元件23加熱。基板W藉由安裝台20之溫度控制於預定溫度下。將靜電吸盤1之加熱溫度設定於50℃至200℃之範圍內，例如，設定於150℃。
(製造方法)
接下來，將說明前述安裝台20之製造方法。首先，如圖3中顯示，製備由陶瓷材料及有機材料製成的生坯片材51至53。生坯片材51至53各係經形成為如同矩形板。生坯片材51至53之陶瓷材料含有氧化鋁且不含任何燒結劑。
在生坯片材51中，移除有機組分，及燒結陶瓷材料使其緻密化。因此，所得之生坯片材51充作其中將安裝圖1所示之基板W之基板本體21的一部分。燒製生坯片材52以於靜電電極22與加熱元件23之間形成基板本體21之一部分，以致可於生坯片材52上形成圖1所示之靜電電極22。燒製生坯片材53以形成將黏結至底板10之基板本體21的一部分，以致可於生坯片材53上形成圖1所示之加熱元件23。
接下來，藉由印刷方法(網版印刷)使用導電膏將電導體圖案54形成於生坯片材52之上表面上。導電膏含有鎢作為主要組分，且進一步含有氧化鎳、氧化鋁、二氧化矽、及有機材料之混合物。在稍後將作說明的一步驟中，燒製電導體圖案54以形成圖1所示之靜電電極22。附帶一提，電導體圖案54可形成於前述生坯片材51之下表面上。
用於形成電導體圖案54之導電膏含有鎢作為主要組分，且進一步含有氧化鎳、氧化鋁、二氧化矽及有機材料之混合物。氧化鎳相對於鎢之添加量較佳為0.2重量%或以上及1.0重量%或以下。為改良鎢之可燒結性，較佳添加0.2重量%或以上之氧化鎳。另一方面，當添加5重量%或以上之氧化鎳時，鎢的晶體變得過大而無法於靜電電極22與基板本體21之間獲得足夠黏著力。當同時燃燒導電膏及生坯片材時，鎢的平均粒度可為0.5μm或以上及3.0μm或以下，同時氧化鎳的平均粒度可為5.0μm或以上及15.0μm或以下。
氧化鋁相對於鎢之添加量較佳為0.2重量%或以上及3.0重量%或以下。為改良靜電電極22與由含有氧化鋁之陶瓷製成之基板本體21之間的黏著性，較佳添加0.2重量%或以上之氧化鋁。另一方面，當添加多於3.0重量%之氧化鋁時，可燒結性降低。此外，電阻率增加。當同時燃燒導電膏及生坯片材時，氧化鋁的平均粒度可為1.0μm或以上及4.0μm或以下。
二氧化矽相對於鎢之添加量較佳為0.2重量%或以上及3.0重量%或以下。二氧化矽於燒製期間轉變為液相。為改良鎢的可燒結性及靜電電極22與基板本體21之間的黏著性，較佳添加0.2重量%或以上之二氧化矽。另一方面，當添加多於3.0重量%之二氧化矽時，可燒結性及黏著性降低。此外，電阻率增加。當同時燃燒導電膏及生坯片材時，二氧化矽的平均粒度可為1.0μm或以上及12.0μm或以下。
接下來，例如，藉由印刷方法(網版印刷)使用導電膏將電導體圖案55形成於生坯片材53之上表面上。用來形成電導體圖案55之導電膏可使用與用來形成前述電導體圖案54之導電膏相同的材料。在稍後將作說明的一步驟中，燒製電導體圖案55以形成加熱元件 23。附帶一提，電導體圖案55可形成於前述生坯片材52之下表面上。
接下來，將生坯片材51至53層疊於彼此之上，以致形成結構體71a，如圖4所示。在加熱的同時對生坯片材51至53施壓，以使生坯片材51至53彼此黏結。
接下來，切割結構體71a之周邊，以形成碟狀結構體71b，如圖5所示。接著，燒製結構體71b，以致獲得圖6所示之陶瓷基板72a。燒製期間之溫度係例如1,600℃。經由燒結圖3及圖4中顯示之電導體圖案54及55所獲得的靜電電極22及加熱元件23(見圖1)經建構於陶瓷基板72a中。以不同方式機器加工此一陶瓷基板72a。
舉例來說，拋光陶瓷基板72a的相對上及下表面，以致形成安裝表面及結合表面。此外，於陶瓷基板72a中形成圖1所示之提升銷開口部分12。
經由前述過程，獲得安裝台20。
(效果) (製造樣本)
製造圖7A中顯示之樣本80。樣本80具有陶瓷基板81、及提供於陶瓷基板81之上表面上的電導體圖案82。陶瓷基板81係由含有氧化鋁的陶瓷所製成。此外，陶瓷基板81具有不含任何燒結劑的原料組成物。陶瓷基板81中之氧化鋁的純度為99.5%或以上。電導體圖案82係由含有鎢之導電膏、或其中含有鎢作為主要組分且已調整氧化鎳、氧化鋁及二氧化矽之添加量的導電膏所形成。將導電膏印刷於生坯片材上，然後整體且同時地燒製。結果，形成樣本80。在經燒結的陶瓷基板81中，氧化鋁之平均顆粒大小係在1.0μm至3.0μm之範圍內。
在剝離試驗期間，如圖7B所示，加熱由科伐合金(kovar) 製成的環83並透過含銅的銀焊料結合至樣本80之電導體圖案82的上表面。將拉力試驗設備固定至陶瓷基板81，向上拉動環83之一端，並記錄電導體圖案82無法自陶瓷基板81剝離的試驗力。
圖8顯示添加至形成由本發明人所製造之各樣本80之電導體圖案82之導電膏之氧化鎳(NiO)、氧化鋁(Al2O3)及二氧化矽(SiO2)的添加量[wt%]、電導體圖案82的電阻率[Ωm]、及電導體圖案82之可燒結性及黏著性的評估結果。關於製造樣本80之電導體圖案82，可燒結性係藉由刮痕試驗來評估，而黏著性係藉由剝離試驗來評估。附帶一提，在以下說明中，1號樣本至20號樣本將被描述為樣本1至20。
樣本1包括利用包含鎢但未添加(即沒有添加)氧化鎳、氧化鋁及二氧化矽中任一者之導電材料所形成的電導體圖案82。在樣本1中，電導體圖案82的電阻率為2.85×10-7[Ωm]。附帶一提，鎢的電阻率為5.29×10-8[Ωm]。
樣本1係經由將導電膏印刷於生坯片材上及燒製生坯片材及導電膏來獲得。生坯片材係由氧化鋁製成且不含任何燒結劑。導電膏僅由鎢製成。在樣本1中。生坯片材及導電膏中不包含液相組分。因此，並未進行導電膏中所含之鎢的燒製，以致無法獲得導電圖案82的強度。此外，無法獲得陶瓷基板81與導電圖案82之間的黏著。
樣本2至20各包括利用導電膏形成的電導體圖案。導電膏含有鎢作為主要組分且添加有氧化鎳、氧化鋁及二氧化矽。樣本3至12及樣本14至20係各包括使用具有前述適當組成(含量)之導電膏之導電圖案82的樣本。樣本3至12及樣本14至20各者中之電導體圖案82的可燒結性及陶瓷基板81與導電圖案82之間的黏著性經評估 為優異。
關於樣本2，使用其中氧化鎳、氧化鋁及二氧化矽之添加量分別為0.1重量%的導電膏。關於樣本13，使用其中氧化鎳之添加量為0.1重量%及氧化鋁及二氧化矽之添加量分別為1重量%的導電膏。由於氧化鎳的添加量小(0.1重量%)，因而鎢的可燒結性低而被評估為差。
附帶一提，在可燒結性差的各電導體圖案82中(就經評估為差的樣本1、2及13各者而言)，用於剝離試驗的試件無法連接至電導體圖案82。因此，無法藉由拉力試驗進行電導體圖案82之黏著性的評估。
圖9A顯示將導電膏印刷於生坯片材之前表面上，及整體並同時燒製之樣本的SEM影像。導電膏含有鎢作為主要組分且添加有0.5重量%之氧化鎳、2.0重量%之氧化鋁、及2.0重量%之二氧化矽。生坯片材形成前述的陶瓷基板81。在圖9A中，電導體圖案82係設置於中心部分中，及陶瓷基板81係設置於電導體圖案82之下側上。在該樣本中，可確認具有優異可燒結性的電導體圖案82。
圖9B顯示其中利用由鎢製成之不含添加劑之導電材料形成電導體圖案82之樣本的SEM影像。在該樣本中，電導體圖案82的可燒結性低，且強度亦低。
圖9A中顯示之樣本係利用EPMA(電子探針微分析儀；Electron Probe MicroAnalyzer)分析。圖10係分析樣本的二次電子影像。
圖11係顯示樣本之氧分析結果的截面影像。氧存在於陶瓷基板81及電導體圖案82兩者中。氧存在於與鋁或矽幾乎相同的位置中(稍後說明)，且因此發現即使於燃燒後鋁及矽仍係作為氧化物存 在。圖12係顯示樣本之鎢分析結果的截面影像。鎢局限於電導體圖案82中，而未擴散至陶瓷基板81。為獲得電導體圖案82之良好燒結特性及陶瓷基板81之良好電特性，鎢較佳僅存在於電導體圖案82中。
圖13係顯示樣本之鎳分析結果的截面影像。鎳局限於電導體圖案82中，而未擴散至陶瓷基板81。為獲得電導體圖案82之良好燒結特性及陶瓷基板81之良好電特性，鎳較佳僅存在於電導體圖案82中。
圖14係顯示樣本之鋁分析結果的截面影像。鋁存在於電導體圖案82及陶瓷基板81兩者中。據認為電導體圖案82與陶瓷基板81之間的結合強度獲得改良。
圖15係顯示樣本之矽分析結果的截面影像。矽存在於電導體圖案82及陶瓷基板81兩者中。就此而言，經確認陶瓷基板81中之矽僅存在於自電導體圖案82與陶瓷基板81之間之界面起10μm的範圍內而不存在於超過該範圍。因此，據認為電導體圖案82與陶瓷基板81之間的結合強度獲得改良且沒有陶瓷基板81之電特性的劣化。
同時，經確認當使用氧化鎂替代二氧化矽時，獲得接近前述者的分佈，但鎂朝向陶瓷基板81的擴散量大，且電導體圖案82與陶瓷基板81之間的結合強度較使用氧化矽的情況弱。
圖16中所示之棒B1、B2及B3顯示當藉由剝離試驗確認以下將作說明之樣本之關於電導體圖案之黏著強度時之試驗力[N]的範圍。棒B1顯示利用不含添加劑之導電膏形成之電導體圖案的試驗結果。棒B2顯示利用添加有0.5重量%之氧化鎳、1.0重量%之氧化鋁、及1.0重量%之二氧化矽之導電膏形成之電導體圖案的試驗結果。棒B3顯示利用添加有0.5重量%之氧化鎳、2.0重量%之氧化鋁、及2.0 重量%之二氧化矽之導電膏形成之電導體圖案的試驗結果。由於添加氧化鋁及二氧化矽，因此可改良電導體圖案的黏著強度。此外，當氧化鋁及二氧化矽的含量提高時，電導體圖案之黏著強度可更大程度地改良。
在圖17中，實線指示陶瓷(以下稱為不含添加劑之陶瓷)之溫度與電阻值之間的關係(其中燒製不含任何燒結劑之氧化鋁的生坯片材)，及一點鏈線指示陶瓷(以下稱為含有添加劑之陶瓷)之溫度與電阻值之間的關係(其中燒製具有包含燒結劑之組成的生坯片材)。不含添加劑之陶瓷具有電阻值相對溫度改變的微小變化，但含有添加劑之陶瓷具有較不含添加劑之陶瓷大之電阻值相對溫度改變的變化。換言之，不含添加劑之陶瓷具有絕緣電阻的低溫度依賴性。關於用於靜電吸盤之陶瓷所需之特性，希望即使當使用環境之溫度提高時，絕緣電阻亦不會減少地過多。具有此一特性之不含添加劑之陶瓷有效作為包括靜電電極22之基板本體21。
(其他比較實施例) ●確認可燒結性
以將含有5重量%氧化鎳之導電膏印刷於不含燒結劑之生坯片材上，及整體並同時燒製的方式製造樣本。取得基於SEM(掃描電子顯微鏡)及EDX(能量色散X-射線光譜術)之樣本的截面影像。在截面影像中，於燒製後鎢的晶體於電極中變得過大。該鎢的晶體易自陶瓷基板剝離。
●確認電導體圖案之電阻率
以將未添加氧化鎳、氧化鋁及二氧化矽之導電膏印刷於不含燒結劑之生坯片材上，及整體並同時燒製的方式製造樣本。在該樣本中，電導體圖案的電阻率為2.85×10-7[Ωm]。
以將含有1重量%氧化鎳、3重量%氧化鋁及3重量%二氧化矽之導電膏印刷於不含燒結劑之生坯片材上，及整體並同時燒製的方式製造樣本。在該樣本中，電導體圖案的電阻率為2.84×10-7[Ωm]，以致可獲得具有與前述樣本相同水平的電阻率。
以將含有1重量%氧化鎳及10重量%氧化鋁但未添加二氧化矽之導電膏印刷於不含燒結劑之生坯片材上，及整體並同時燒製的方式製造樣本。在該樣本中，電導體圖案的電阻率為1.24×10-6[Ωm]，因此電阻率增加。
根據本具體例，如前所述，可達成以下效果。
(1)靜電吸盤1之安裝台20包括基板本體21、及提供於基板本體21中之靜電電極22。基板本體21係由含有氧化鋁(Al2O3)的陶瓷製成。靜電電極22係含有鎢(W)作為主要組分且進一步含有氧化鎳(NiO)、氧化鋁(Al2O3)、及二氧化矽(SiO2)的燒結體。當靜電電極22經形成為具有此一組態時，可獲得包括靜電電極22的安裝台20，而不使基板本體21之陶瓷的任何特性降低。
(2)鎢的可燒結性歸因於氧化鎳而獲得改良。陶瓷與鎢之間的黏著性歸因於氧化鋁及二氧化矽而獲得改良，因此，無需使用任何燒結劑。因此，可獲得包括靜電電極22的安裝台20，而不使陶瓷的任何特性降低。
(3)基板本體21之陶瓷具有99.5%或以上之純度。此一基板本體21具有絕緣電阻之低溫度依賴性且可抑制絕緣電阻相對溫度 增加而降低。
(4)基板本體21之陶瓷具有98%或以上之相對密度。此一基板本體21於其前表面及內部中具有小的孔隙數。孔隙會影響基板本體21之吸附。因此，以相對密度高的基板本體21作為靜電吸盤1在特性上為較佳。
(第二具體例)
圖18係根據第二具體例之半導體裝置封裝的示意性截面圖。圖19顯示半導體裝置封裝的示意平面。
如圖18所示，半導體裝置封裝100具有陶瓷基板110、散熱器150、及外部連接端子160。散熱器150係焊接至陶瓷基板110。
陶瓷基板110具有複數個(在本具體例中為四個)層疊的陶瓷基礎材料111、112、113及114、由鎢製成的佈線圖案121、122、123及124、及穿透陶瓷基礎材料112、113及114的通孔132、133及134。通孔132使佈線圖案121及122彼此相連。通孔133使佈線圖案122及123彼此相連。通孔134使佈線圖案123及124彼此相連。陶瓷基板110具有由陶瓷基礎材料111至114構成的基板本體、及由鎢製成的佈線圖案121至124。
如圖18及圖19所示，於陶瓷基板110中提供穿透陶瓷基礎材料112、113及114之中心部分的空腔170，以致可將半導體元件200安裝於空腔170中。佈線圖案121係設置於陶瓷基礎材料112之上表面上以圍繞空腔170。於陶瓷基礎材料111中形成暴露出佈線圖案121的開口部分111X。
陶瓷基礎材料111至114係由含有氧化鋁的陶瓷製成。 佈線圖案121至124及通孔132至134係燒結體，其含有鎢作為主要組分且進一步含有氧化鎳、氧化鋁及二氧化矽。陶瓷基板110可藉由與第一具體例中之安裝台20相似或相同的製造方法製得。
在半導體裝置封裝100中，將半導體元件200安裝於散熱器150上。半導體元件200之墊經由接合導線等電連接至陶瓷基板110之佈線圖案121。因此，半導體元件200通過佈線圖案121至124及通孔132及134連接至外部連接端子160。
在此一半導體裝置封裝100中，可以與第一具體例類似的方式或相同的方式獲得包括佈線圖案121至124之陶瓷基板110，而不使形成基板本體之陶瓷基礎材料111至114的特性降低。在陶瓷基板110中，在陶瓷基板110中陶瓷基礎材料111至114與佈線圖案121至124之間的黏著性可獲得改良。
(其他具體例)
附帶一提，前述具體例可以以下具體例中之任一者進行。包括於前述第一具體例中之靜電吸盤或其配置中之一或多個任何構件可經適當地更換。
可將前述第一具體例中之散熱器23設置於安裝台20與底板10之間。此外，可將散熱器23設置於底板10內部。此外，可將散熱器23外部附接至靜電吸盤之下側。
根據第一具體例及修改中任一者之靜電吸盤可應用至半導體製造設備，例如，乾式蝕刻設備(例如，平行板型反應性離子蝕刻(RIE)設備)。
雖然已詳細描述較佳具體例等，但本揭示之概念並不受 限於前述具體例等，且可於前述具體例等中進行各種修改及更換而不脫離申請專利範圍之範疇。
1‧‧‧靜電吸盤
10‧‧‧底板
20‧‧‧安裝台
21‧‧‧基板本體
22‧‧‧靜電電極
22a‧‧‧第一靜電電極
22b‧‧‧第二靜電電極
23‧‧‧加熱元件
24‧‧‧陶瓷部分
W‧‧‧基板
Wa‧‧‧基板W之部分
Wb‧‧‧基板W之部分

Claims (13)

  1. 一種陶瓷基板，其包括：
    基板本體；及
    提供於該基板本體中之電導體圖案，
    其中
    該基板本體係由含有氧化鋁的陶瓷製成，且
    該電導體圖案係含有鎢作為主要組分且進一步含有氧化鎳、氧化鋁及二氧化矽的燒結體。
  2. 如請求項1之陶瓷基板，其中，鎳係局限於該電導體圖案中。
  3. 如請求項1之陶瓷基板，其中，該陶瓷基板係用於半導體裝置封裝。
  4. 一種靜電吸盤，其包括：
    基板本體；及
    提供於該基板本體中之靜電電極，
    其中
    該基板本體係由含有氧化鋁的陶瓷製成，且
    該靜電電極係含有鎢作為主要組分且進一步含有氧化鎳、氧化鋁、及二氧化矽的燒結體。
  5. 如請求項4之靜電吸盤，其中，鎳係局限於該靜電電極中。
  6. 如請求項4之靜電吸盤，其中，
    該靜電電極係含有鎢作為主要組分且進一步含有氧化鎳、氧化鋁及二氧化矽之導電膏的燒結體，及
    在該導電膏中，氧化鎳相對於鎢之添加量係在0.2重量%至1.0重量%之範圍內。
  7. 如請求項4至6中任一項之靜電吸盤，其中，
    該靜電電極係含有鎢作為主要組分且進一步含有氧化鎳、氧化鋁及二氧化矽之導電膏的燒結體，及
    在該導電膏中，氧化鋁相對於鎢之添加量係在0.2重量%至3.0重量%之範圍內，且二氧化矽相對於鎢之添加量係在0.2重量%至3.0重量%之範圍內。
  8. 如請求項4至6中任一項之靜電吸盤，其中，
    該陶瓷中所含有之氧化鋁的純度係99.5%或以上。
  9. 如請求項4至6中任一項之靜電吸盤，其中，
    該基板本體對僅含有氧化鋁之陶瓷的相對密度係98%或以上。
  10. 如請求項4至6中任一項之靜電吸盤，其中，
    該陶瓷中所含有之氧化鋁的平均顆粒大小係在1.0μm至3.0μm之範圍內。
  11. 一種製造靜電吸盤之方法，該靜電吸盤包含基板本體及提供於該基板本體中之靜電電極，該方法包括：
    製備由氧化鋁及有機材料製成之不含燒結劑的生坯片材；
    圖案化該生坯片材上之導電膏，藉此於該生坯片材上形成電導體圖案，其中該導電膏含有鎢作為主要組分且進一步含有氧化鎳、氧化鋁及二氧化矽；及
    燒製該生坯片材及該電導體圖案，藉此形成該基板本體及該靜電電極。
  12. 如請求項11之方法，其中，氧化鎳相對於鎢之添加量係在0.2重量%至1.0重量%之範圍內。
  13. 如請求項11或12之方法，其中，氧化鋁相對於鎢之添加量 係在0.2重量%至3.0重量%之範圍內且二氧化矽相對於鎢之添加量係在0.2重量%至3.0重量%之範圍內。
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