TW202303832A - 基板固定裝置、靜電夾盤及靜電夾盤之製造方法 - Google Patents

基板固定裝置、靜電夾盤及靜電夾盤之製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202303832A
TW202303832A TW111117749A TW111117749A TW202303832A TW 202303832 A TW202303832 A TW 202303832A TW 111117749 A TW111117749 A TW 111117749A TW 111117749 A TW111117749 A TW 111117749A TW 202303832 A TW202303832 A TW 202303832A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
heater pattern
insulating resin
conductive member
resin layer
layer
Prior art date
Application number
TW111117749A
Other languages
English (en)
Inventor
内山彩
Original Assignee
日商新光電氣工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商新光電氣工業股份有限公司 filed Critical 日商新光電氣工業股份有限公司
Publication of TW202303832A publication Critical patent/TW202303832A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68757—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/28—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/283—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material the insulating material being an inorganic material, e.g. ceramic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

一種基板固定裝置，其包括：基底板；及靜電夾盤，其固定至該基底板且經組構以藉由靜電力吸附基板。該靜電夾盤包括：陶瓷層，其由陶瓷形成且經組構以在陶瓷層接觸基板之狀態中吸附基板；第一加熱器圖案，其設置於該陶瓷層上且經組構以產生熱；絕緣樹脂層，其設置於該第一加熱器圖案上以覆蓋該第一加熱器圖案；第二加熱器圖案，其設置於該絕緣樹脂層上且經組構以產生熱；及導電部件，其穿透該絕緣樹脂層，使得該導電部件之一端接觸該第一加熱器圖案之表面且該導電部件之另一端接觸該第二加熱器圖案之表面。

Description

基板固定裝置、靜電夾盤及靜電夾盤之製造方法
本揭示係關於一種基板固定裝置、一種靜電夾盤、及一種靜電夾盤之製造方法。
通常將靜電夾盤(ESC)設置於基板固定裝置中，其吸附及固持晶圓，例如，以用來製造半導體組件。靜電夾盤係使用其中建置電極的陶瓷板來組構。基板固定裝置具有其中將靜電夾盤固定至基底板之結構。當向建置於陶瓷板中之電極施加電壓時，晶圓利用靜電力吸附至靜電夾盤。由於晶圓經吸附至靜電夾盤以藉由靜電夾盤固持，因此可有效率地於晶圓上進行諸如微製造及蝕刻的製程。
此一靜電夾盤可具有用來調節晶圓之溫度的溫度調節功能。明確言之，例如，可經由網印諸如鎢之金屬的糊劑來形成加熱器電極，以致可在形成陶瓷板的同時燒製加熱器電極。此外，為於晶圓裝置面中獲得高熱均勻度，亦已設計出一種技術，以使用光微影蝕刻絕緣樹脂上之輥軋金屬箔，藉此形成外部加熱器電極。
關於使用外部加熱器電極之靜電夾盤，已如下檢視靜電夾盤。在靜電夾盤中，將加熱器電極分成兩層加熱器電極並沉積於陶瓷板上，且兩層加熱器電極係經由通孔連接。當將加熱器電極分成兩層加熱器電極時，可改良用來設計加熱器佈線的自由度，且可經由將加熱器電極放置於各別層中之互補位置來進一步改良晶圓裝置面的熱均勻度(參見，例如，JP-A-2016-100474、JP-A-2018-026427、及JP-A-2001-028036)。
然而，當將兩層外部加熱器電極裝設於靜電夾盤中時，需要形成通孔以使加熱器電極層彼此連接的步驟。因此，存在靜電夾盤之製造效率降低的問題。明確言之，為了形成通孔，例如，利用雷射或其類似者，於絕緣樹脂中在兩層加熱器電極之間形成通孔孔洞，且利用金屬糊劑填充通孔孔洞。進行前述步驟以形成一個通孔。因此，當通孔之數目增加時，需重複地形成通孔孔洞及利用金屬糊劑填充通孔孔洞，藉此降低靜電夾盤的製造效率。
一特定具體例提供一種基板固定裝置。該基板固定裝置包括：基底板；及靜電夾盤，其固定至該基底板且經組構以藉由靜電力吸附基板。該靜電夾盤包括：陶瓷層，其由陶瓷形成且經組構以在該陶瓷層接觸該基板之狀態中吸附該基板；第一加熱器圖案，其設置於該陶瓷層上且經組構以產生熱；絕緣樹脂層，其設置於該第一加熱器圖案上以覆蓋該第一加熱器圖案；第二加熱器圖案，其設置於該絕緣樹脂層上且經組構以產生熱；及導電部件，其穿透該絕緣樹脂層，使得該導電部件之一端接觸該第一加熱器圖案之表面且該導電部件之另一端接觸該第二加熱器圖案之表面。
一特定具體例提供一種靜電夾盤。該靜電夾盤包括：陶瓷層，其由陶瓷形成且經組構以吸附物體；第一加熱器圖案，其設置於該陶瓷層上且經組構以產生熱；絕緣樹脂層，其設置於該第一加熱器圖案上以覆蓋該第一加熱器圖案；第二加熱器圖案，其設置於該絕緣樹脂層上且經組構以產生熱；及導電部件，其穿透該絕緣樹脂層，以致該導電部件之一端接觸該第一加熱器圖案之表面且該導電部件之另一端接觸該第二加熱器圖案之表面。
一特定具體例提供一種製造靜電夾盤之方法。該方法包括以下步驟：形成包含電極及包圍該電極之陶瓷的陶瓷層；於該陶瓷層上形成第一加熱器圖案，其中該第一加熱器圖案係經組構以產生熱；將導電部件放置於該第一加熱器圖案之表面上；於該陶瓷層上提供絕緣樹脂層以覆蓋該導電部件及該第一加熱器圖案，其中於該絕緣樹脂層之一面上形成金屬層；及圖案化該金屬層以形成第二加熱器圖案，其中在提供該絕緣樹脂層之步驟中，該導電部件穿透該絕緣樹脂層以接觸該金屬層。
以下將參照圖式詳細說明本申請案所揭示之基板固定裝置、靜電夾盤及靜電夾盤之製造方法的一具體例。附帶一提，本揭示不受限於該具體例。
圖1係顯示根據一具體例之基板固定裝置100之組態的透視圖。圖1中顯示之基板固定裝置100具有其中靜電夾盤120黏著結合至基底板110之結構。
基底板110係由諸如鋁之金屬製成的圓形部件。基底板110係靜電夾盤120所固定的基礎材料。基底板110係例如附接至半導體製造設備或其類似物，以製得用作為用來固持晶圓之半導體固持裝置的基板固定裝置100。
靜電夾盤120在利用靜電力吸附諸如晶圓之物體的同時調節該物體的溫度。亦即，提供吸附物體之陶瓷層及加熱物體之加熱器層，以致形成靜電夾盤120。將直徑較基底板110小的靜電夾盤120固定至基底板110之中心。在此情況，靜電夾盤120之加熱器層係黏著結合至基底板110，以致靜電夾盤120固定至基底板110。陶瓷層係提供於加熱器層之上方面上，以致暴露吸附物體之陶瓷層的吸附面。
圖2係顯示沿圖1之線I-I之截面的示意圖。如圖2所顯示，基板固定裝置100具有其中靜電夾盤120黏著結合至基底板110之組態。
基底板110係由金屬製成之部件，且其內部設置作為冷卻水之流動通道的冷卻水通道111。舉例來說，基底板110係約20 mm至50 mm厚。基底板110係經組構成藉由自基板固定裝置100之外部流入至冷卻水通道111中之冷卻水來冷卻靜電夾盤120。由於冷卻靜電夾盤120的結果，吸附至靜電夾盤120之物體(諸如晶圓)被冷卻。
附帶一提，基底板110可具有經提供作為冷卻氣體之流動通道的冷卻氣體通道來替代冷卻水通道111。簡言之，基底板110具有諸如冷卻水或冷卻氣體之冷凍劑所通過的冷凍劑通道。
靜電夾盤120具有陶瓷層130、第一絕緣樹脂層140、第二絕緣樹脂層150、及第三絕緣樹脂層160，且第三絕緣樹脂層160係黏著結合至基底板110。
陶瓷層130係由陶瓷132製成，其內部設置導電電極131。舉例來說，陶瓷層130厚約4.5 mm。陶瓷132係藉由燒製(例如)經由使用氧化鋁所製成的生坯片材來獲得。藉由向陶瓷層130之電極131施加之電壓所產生的靜電力，陶瓷層130接觸且吸附諸如基板之物體。換言之，在圖2中，陶瓷層130之上方面充作接觸物體之吸附面，且當向電極131施加電壓時，物體經吸附至吸附面。
第一絕緣樹脂層140係形成於陶瓷層130上，且係由具高導熱性及高耐熱性之絕緣樹脂(諸如環氧樹脂或雙順丁烯二醯亞胺-三𠯤樹脂)製成的層。第一絕緣樹脂層140係例如約40μm至100μm厚。第一加熱器圖案141形成在第一絕緣樹脂層140之於陶瓷層130之相對側上的一面上(圖2中之下方面)。
第一加熱器圖案141係由諸如CN49(康銅(constantan))(Cu-Ni-Mn-Fe合金)、Zeranin(Cu-Mn-Sn合金)或錳鎳銅(Manganin)(Cu-Mn-Ni合金)之合金製成的電極。第一加熱器圖案141當經向其施加電壓時產生熱。第一加熱器圖案141各者的厚度係例如約25μm至50μm，包括在15μm至200μm之範圍內。
第二絕緣樹脂層150係形成於第一絕緣樹脂層140上以覆蓋第一加熱器圖案141。如同第一絕緣樹脂層140，第二絕緣樹脂層150係由具高導熱性及高耐熱性之絕緣樹脂(諸如環氧樹脂或雙順丁烯二醯亞胺-三𠯤樹脂)製成的層。第二絕緣樹脂層150係例如約40μm至300μm厚，較第一絕緣樹脂層140厚。第二加熱器圖案151形成在第二絕緣樹脂層150之於第一絕緣樹脂層140之相對側上的一面上(圖2中之下方面)。
第二加熱器圖案151係由諸如CN49(康銅)(Cu-Ni-Mn-Fe合金)、Zeranin(Cu-Mn-Sn合金)或錳鎳銅(Cu-Mn-Ni合金)之合金製成的電極。第二加熱器圖案151當經向其施加電壓時產生熱。第二加熱器圖案151各者的厚度係例如約25μm至50μm，包括在15μm至200μm之範圍內。第二加熱器圖案151係經由稍後將作說明之導電部件170電連接至第一加熱器圖案141。
第三絕緣樹脂層160係形成於第二絕緣樹脂層150上以覆蓋第二加熱器圖案151。如同第一絕緣樹脂層140及第二絕緣樹脂層150，第三絕緣樹脂層160係由具高導熱性及高耐熱性之絕緣樹脂(諸如環氧樹脂或雙順丁烯二醯亞胺-三𠯤樹脂)製成的層。第三絕緣樹脂層160之厚度係例如約40μm至300μm。於第三絕緣樹脂層160內部形成將電功率自基底板110饋送至第二加熱器圖案151的功率饋送部分161。
功率饋送部分161係將基底板110電連接至第二加熱器圖案151之導電部件。功率饋送部分161將自基底板110供應之電壓施加至第二加熱器圖案151。
導電部件170係嵌入於第二絕緣樹脂層150中。導電部件170各者係在一端毗鄰相應的第一加熱器圖案141之表面且在另一端毗鄰相應的第二加熱器圖案151之表面的導電部件。導電部件170具有上方面172及位在上方面172之相對側上之下方面173。導電黏著劑片材係例如經由於諸如丙烯酸系樹脂或胺基甲酸酯樹脂之樹脂中包含導電填料而形成。導電部件170係自導電黏著劑片材切割出以例如形成為圓形柱體之形狀或矩形柱體之形狀。毗鄰相應的第一加熱器圖案141及相應的第二加熱器圖案151之導電部件170的底部直徑係例如約0.1 mm至3 mm。此外，導電部件170之高度等於相應的第一加熱器圖案141與相應的第二加熱器圖案151之相對表面之間的距離。導電部件170之高度係例如約60μm至70μm。
導電部件170可於半固化狀態中黏著結合至相應的第一加熱器圖案141，且係自於半固化狀態中具有較形成第二絕緣樹脂層150之絕緣樹脂高之硬度的材料形成。因此，當將第二絕緣樹脂層150形成於第一絕緣樹脂層140上且在導電部件170之一端已黏著結合至相應的第一加熱器圖案141的狀態中抵靠絕緣樹脂層140施壓時，導電部件170之另一端穿透第二絕緣樹脂層150。結果，導電部件170之另一端到達相應第二加熱器圖案151之表面，使得導電部件170之上方面172接觸相應第一加熱器圖案141之表面且導電部件170之下方面173接觸相應第二加熱器圖案151之表面。此外，導電部件170之上方面172與相應第一加熱器圖案141之表面齊平，且導電部件170之下方面173與相應第二加熱器圖案151之表面齊平。
當在具有此一組態之基板固定裝置100中，電功率自基底板110通過功率饋送部分161饋送至第二加熱器圖案151時，電功率亦通過導電部件170饋送至第一加熱器圖案141。當將電壓施加至第一加熱器圖案141及第二加熱器圖案151時，第一加熱器圖案141及第二加熱器圖案151產生熱以加熱陶瓷層130及加熱吸附至陶瓷層130之物體。
在基板固定裝置100中，陶瓷層130之溫度係經由由第一加熱器圖案141及第二加熱器圖案151進行之加熱及由基底板110進行之冷卻來調整，以致可將吸附至陶瓷層130之物體的溫度調整至期望溫度。附帶一提，替代作用為產生熱之加熱器電極，第二加熱器圖案151可作用為使第一加熱器圖案141之電極彼此電連接或使第一加熱器圖案141電連接至功率饋送部分161的旁路電極。
附帶一提，在第二加熱器圖案151作用為旁路電極之情況中，第二加熱器圖案151可利用具低電阻的電導體(諸如銅或銅合金)形成。此外，在前述基板固定裝置100中，可將氧化鋁、氮化鋁、或其類似物之填料包含於第一絕緣樹脂層140、第二絕緣樹脂層150及第三絕緣樹脂層160中，以改良絕緣樹脂層之導熱性。
接下來，將參照圖3中顯示的流程圖說明具有前述組態之基板固定裝置100的製造方法。
首先，形成用來吸附物體的陶瓷層130(步驟S101)。明確言之，舉例來說，製造複數個含有氧化鋁作為主材料的生坯片材，及將電極131適當地形成於生坯片材之一面上。電極131可例如經由將金屬糊劑網印於生坯片材之表面上來形成。接著，層壓及燒製複數個生坯片材。結果，形成陶瓷層130。陶瓷層130的內部具有一層電極131，例如，如圖4所示。
當已形成陶瓷層130時，將第一絕緣樹脂層140提供於陶瓷層130之表面上(步驟S102)。將金屬箔層形成於第一絕緣樹脂層140之於陶瓷層130之相對側上的一面上。亦即，在陶瓷層130之表面上形成例如約40μm至100μm厚的第一絕緣樹脂層140，其包括在第一絕緣樹脂層140之一面上經形成為例如約25μm至50μm厚的金屬箔層141a，例如，如圖5所示。第一絕緣樹脂層140及金屬箔層141a係藉由真空熱壓結合基於真空層壓及壓製緊密結合至陶瓷層130。
第一絕緣樹脂層140係利用具高導熱性及高耐熱性的絕緣樹脂(諸如環氧樹脂或雙順丁烯二醯亞胺-三𠯤樹脂)形成。此外，例如，可將氧化鋁、氮化鋁、或其類似物之填料包含於第一絕緣樹脂層140中，以改良第一絕緣樹脂層140之導熱性。另一方面，可使用經舉例作為第一加熱器圖案141及第二加熱器圖案151之材料的任何輥軋合金作為金屬箔層141a之材料。亦即，金屬箔層141a係由諸如CN49(康銅)(Cu-Ni-Mn-Fe合金)、Zeranin(Cu-Mn-Sn合金)或錳鎳銅(Cu-Mn-Ni合金)之合金製成。
當已提供第一絕緣樹脂層140時，金屬箔層141a，例如，使用光微影蝕刻，以形成具有期望圖案的第一加熱器圖案141(步驟S103)。亦即，將抗蝕劑形成於金屬箔層141a之上方面上，及使抗蝕劑曝光並顯影，以致形成覆蓋應保留為第一加熱器圖案141之部分的抗蝕劑圖案。然後，經由蝕刻移除未經抗蝕劑圖案覆蓋之經暴露的金屬箔層141a。結果，形成具有期望形狀的第一加熱器圖案141，例如，如圖6所示。在圖6中，例如，顯示經成形為兩個同心圓之第一加熱器圖案141的截面。
當已形成第一加熱器圖案141時，將導電部件170放置於第一加熱器圖案141之表面上(步驟S104)。明確言之，導電黏著劑片材包含於諸如丙烯酸系樹脂或胺基甲酸酯樹脂之樹脂中的導電填料。導電黏著劑片材係例如40μm至100μm厚。導電部件170係自導電黏著劑片材切割成為各具有底部直徑約0.1 mm至3 mm之圓形柱體的形狀。經如此形成之導電部件170黏著結合至第一加熱器圖案141之上方面。附帶一提，導電部件170可經形成為圓形柱體或矩形柱體之形狀，該等柱體係自其中複數個導電黏著劑片材結合於彼此頂部上的總成切割出。
導電部件170係放置在其可電連接至第一加熱器圖案141及第二加熱器圖案151之位置處，例如，如圖7所示。由於導電部件170係自待形成的導電黏著劑片材切割出，因此當將導電部件170黏著結合至第一加熱器圖案141之上方面時，可容易地固定導電部件170的位置。此外，在導電部件170黏著結合至第一加熱器圖案141的時間點時，形成導電部件170之樹脂係呈半固化狀態，且呈半固化狀態之導電部件170的硬度較經形成為第二絕緣樹脂層150之呈半固化狀態的絕緣樹脂高。附帶一提，為提高呈半固化狀態之導電部件170的硬度，可於導電部件170黏著結合至第一加熱器圖案141後將導電部件170加熱及固化至預定程度。
當已將導電部件170放置於第一加熱器圖案141上時，形成第二絕緣樹脂層150以覆蓋第一加熱器圖案141(步驟S105)。在第二絕緣樹脂層150之於第一加熱器圖案141之相對側上的一面上形成金屬箔層。亦即，在第一絕緣樹脂層140及第一加熱器圖案141之上方面上形成例如約40μm至100μm厚的第二絕緣樹脂層150，其包括在第二絕緣樹脂層150之一面上經形成為例如25μm至50μm厚的金屬箔層151a，例如，如圖8所示。第二絕緣樹脂層150及金屬箔層151a係藉由真空熱壓結合基於真空層壓及壓製緊密結合至第一絕緣樹脂層140。
第二絕緣樹脂層150係利用具高導熱性及高耐熱性的絕緣樹脂(諸如環氧樹脂或雙順丁烯二醯亞胺-三𠯤樹脂)形成。此外，例如，可將氧化鋁、氮化鋁、或其類似物之填料包含於第二絕緣樹脂層150中，以改良第二絕緣樹脂層150之導熱性。另一方面，可使用經舉例作為第一加熱器圖案141及第二加熱器圖案151之材料的任何輥軋合金作為金屬箔層151a之材料。亦即，金屬箔層151a係由諸如CN49(康銅)(Cu-Ni-Mn-Fe合金)、Zeranin(Cu-Mn-Sn合金)或錳鎳銅(Cu-Mn-Ni合金)之合金製成。
附帶一提，替代作用為產生熱之加熱器電極，第二加熱器圖案151可作用為於第一加熱器圖案141之電極之間形成電連接或於第一加熱器圖案141與功率饋送部分161之間形成電連接的旁路電極。當使第二加熱器圖案151作用為旁路電極時，可使用具低電阻的金屬(諸如銅或銅合金)作為金屬箔層151a之材料。
當提供第二絕緣樹脂層150時，形成第二絕緣樹脂層150之絕緣樹脂係呈半固化狀態且硬度較導電部件170低。因此，形成第二絕緣樹脂層150之絕緣樹脂被導電部件170推出。結果，導電部件170穿透第二絕緣樹脂層150，使得導電部件170之上端毗鄰形成於第二絕緣樹脂層150之表面上之金屬箔層151a的下方面。因此，導電部件170之一端毗鄰第一加熱器圖案141之上方面，且導電部件170之另一端毗鄰金屬箔層151a之下方面。此外，於向第二絕緣樹脂層150施行的真空熱壓結合期間，第二絕緣樹脂層150經固化且導電部件170亦經由加熱及施壓固化。第二絕緣樹脂層150於沉積期間經施壓且導電部件170經固化。因此，導電部件170可緊固地接觸金屬箔層151a之下方面，並改良兩層加熱器圖案之間的連接可靠性。
當已提供第二絕緣樹脂層150時，金屬箔層151a例如使用光微影蝕刻，以形成具有期望圖案的第二加熱器圖案151(步驟S106)。亦即，將抗蝕劑形成於金屬箔層151a之上方面上，及使抗蝕劑曝光並顯影，以致形成覆蓋應保留為第二加熱器圖案151之部分的抗蝕劑圖案。然後，經由蝕刻移除未經抗蝕劑圖案覆蓋之經暴露的金屬箔層151a，而形成具有期望形狀的第一加熱器圖案151，例如，如圖9所示。如圖9所示，第二加熱器圖案151係放置在其中至少一些部分之第二加熱器圖案151不與第一加熱器圖案141重疊的位置處。亦即，至少一些部分的第二加熱器圖案151係形成在其中於平面圖中，其與其中未形成第一加熱器圖案141之區域重疊的位置處。此外，其他部分的第二加熱器圖案151係形成在其中在平面圖中，其在包括導電部件170之位置的區域中與第一加熱器圖案141重疊的位置處。
圖10係顯示第一加熱器圖案141之一特定實例之視圖。圖11係顯示第二加熱器圖案151之一特定實例之視圖。如圖10所示，當第一加熱器圖案141經形成為兩個同心圓之形狀時，導電部件170係形成在其分別與形成同心圓之電極接觸的位置處。當第二加熱器圖案151係形成在其中於平面圖中，一些部分之第二加熱器圖案151與第一加熱器圖案141重疊而其他部分之第二加熱器圖案151不重疊之位置處時，如圖11所示，導電部件170係形成在其中於平面圖中，第二加熱器圖案151與第一加熱器圖案141重疊之區域部分處。
以此方式，在包括導電部件170之位置的區域中，第一加熱器圖案141及第二加熱器圖案151於平面圖中重疊，且導電部件170之一端毗鄰第一加熱器圖案141之上方面，同時導電部件170之另一端毗鄰第二加熱器圖案151之下方面。因此，第一加熱器圖案141及第二加熱器圖案151未經過通孔形成步驟即通過導電部件170彼此電連接。換言之，兩層加熱器圖案之間的連接可藉由簡單的步驟實現，以致可改良靜電夾盤120及基板固定裝置100的製造效率。
當已形成通過導電部件170連接至第一加熱器圖案141之第二加熱器圖案151時，形成第三絕緣樹脂層160以覆蓋第二加熱器圖案151(步驟S107)。明確言之，形成呈半固化狀態之第三絕緣樹脂層160以覆蓋第二絕緣樹脂層150及第二加熱器圖案151。然後，加熱及壓製第三絕緣樹脂層160，以使第三絕緣樹脂層160固化。結果，形成其中第一加熱器圖案141及第二加熱器圖案151通過導電部件170彼此連接的兩層加熱器，例如，如圖12所示。
隨後，在對應於第二加熱器圖案151中之電極墊的位置處，於第三絕緣樹脂層160中形成開口(步驟S108)。亦即，為了在將充作接觸功率饋送部分161之電極墊的位置處暴露出第二加熱器圖案151，於第三絕緣樹脂層160中形成開口161a，例如，如圖13所示。以此方式，可獲得具有兩層通過導電部件170彼此連接之加熱器電極的靜電夾盤120。
靜電夾盤120係利用黏著劑黏著結合至基底板110(步驟S109)。明確言之，將第三絕緣樹脂層160之其中已形成開口161a的面，例如，利用矽烷偶合劑及黏著劑黏著結合至基底板110。在此情況，將開口161a之位置與功率饋送部分161之位置對準並與其黏著結合。因此，功率饋送部分161及第二加熱器圖案151彼此接觸，以致亦可將電功率饋送至第二加熱器圖案151。此外，第二加熱器圖案151通過導電部件170連接至第一加熱器圖案141。因此，亦可將電功率饋送至第一加熱器圖案141。當靜電夾盤120黏著結合至基底板110時，完成基板固定裝置100。
根據本具體例，如前所述，形成絕緣樹脂層，以在已將導電部件置於第一加熱器圖案之表面上之狀態中覆蓋第一加熱器圖案，且使導電部件穿透絕緣樹脂層。然後，使已穿透絕緣樹脂層之導電部件的前端毗鄰第二加熱器圖案。因此，可不形成任何使第一加熱器圖案連接至第二加熱器圖案之通孔而通過導電部件使第一加熱器圖案及第二加熱器圖案彼此電連接。因此，可捨棄於絕緣樹脂層中形成通孔孔洞及利用金屬糊劑填充通孔孔洞的步驟，以致可改良製造效率。
此外，在其中首先於絕緣樹脂層中形成通孔孔洞，及接著將金屬糊劑填充於通孔孔洞中以形成使第一加熱器圖案電連接至第二加熱器圖案之通孔的先前技術製造方法中，據認為金屬糊劑無法完全填充於通孔孔洞中。在此一情況中，無法充分確保通孔與加熱器圖案之間的電連接可靠性。另一方面，根據本具體例，導電部件170之上方面及下方面緊固地接觸第一加熱器圖案141及第二加熱器圖案151。因此，可藉由導電部件170進一步改良第一加熱器圖案141與第二加熱器圖案151之間的電連接可靠性。
附帶一提，在前述具體例中，於靜電夾盤120中提供兩層加熱器電極，即第一加熱器圖案141及第二加熱器圖案151。然而，可替代地於靜電夾盤120中提供三層或更多層加熱器圖案。即使於提供三層或更多層加熱器圖案之情況中，將導電部件置於各層加熱器圖案之表面上，及將絕緣樹脂層自上方沉積於其上，以致導電部件穿透絕緣樹脂層而接觸加熱器圖案之上方層。因此，加熱器圖案之上方層及下方層可容易地電連接，以致可改良製造效率。
此外，在前述具體例中，在第一加熱器圖案141中，於接觸導電部件170之部分中，或在第二加熱器圖案151中，於接觸功率饋送部分161之部分中，形成電極墊。電極墊係各具有特定尺寸或更大之直徑以緊固地連接至導電部件170或功率饋送部分161的區域。電極墊之周圍傾向於為加熱器圖案之空白區域。因此，於電極墊之周圍中的溫度傾向於降低，從而可能導致熱均勻度降低。
因此，於前述具體例中，於一層側上之加熱器圖案的電極墊可與另一層側上之加熱器圖案重疊，藉此防止電極墊周圍的溫度下降並改良熱均勻度。
此外，於前述具體例中，導電部件170係由包含樹脂及於樹脂中之導電填料的材料形成，但導電部件170可替代地由另一電導體形成。然而，導電部件170係由硬度較形成第二絕緣樹脂層150之絕緣樹脂高的材料形成。因此，當形成第二絕緣樹脂層150以覆蓋其上已放置導電部件170之第一加熱器圖案141時，導電部件170之端部分穿透第二絕緣樹脂層150以接觸金屬箔層151a。
雖然以上已詳細描述較佳具體例等，但本揭示不受限於前述具體例等，且可向前述具體例等添加各種修改及替代而不脫離於申請專利範圍中所描述之範疇。
100:基板固定裝置 110:基底板 111:冷卻水通道 120:靜電夾盤 130:陶瓷層 131:導電電極 132:陶瓷 140:第一絕緣樹脂層 141:第一加熱器圖案 141a:金屬箔層 150:第二絕緣樹脂層 151:第二加熱器圖案 151a:金屬箔層 160:第三絕緣樹脂層 161:功率饋送部分 161a:開口 170:導電部件 172:上方面 173:下方面
圖1係顯示根據一具體例之基板固定裝置之組態的透視圖； 圖2係顯示根據該具體例之基板固定裝置之截面的示意圖； 圖3係顯示根據該具體例之基板固定裝置之製造方法的流程圖； 圖4係顯示陶瓷層形成步驟之一特定實例之視圖； 圖5係顯示第一絕緣樹脂層沉積步驟之一特定實例之視圖； 圖6係顯示第一加熱器圖案形成步驟之一特定實例之視圖； 圖7係顯示導電部件放置步驟之一特定實例之視圖； 圖8係顯示第二絕緣樹脂層沉積步驟之一特定實例之視圖； 圖9係顯示第二加熱器圖案形成步驟之一特定實例之視圖； 圖10係顯示第一加熱器圖案之一特定實例之視圖； 圖11係顯示第二加熱器圖案之一特定實例之視圖； 圖12係顯示第三絕緣樹脂層沉積步驟之一特定實例之視圖；及 圖13係顯示開口形成步驟之一特定實例之視圖。
100:基板固定裝置
110:基底板
111:冷卻水通道
120:靜電夾盤
130:陶瓷層
131:導電電極
132:陶瓷
140:第一絕緣樹脂層
141:第一加熱器圖案
150:第二絕緣樹脂層
151:第二加熱器圖案
160:第三絕緣樹脂層
161:功率饋送部分
170:導電部件
172:上方面
173:下方面

Claims (13)

  1. 一種基板固定裝置，其包括： 基底板；及 靜電夾盤，其固定至該基底板且經組構以藉由靜電力吸附基板，其中 該靜電夾盤包括： 陶瓷層，其由陶瓷形成且經組構以在該陶瓷層接觸該基板之狀態中吸附該基板； 第一加熱器圖案，其設置於該陶瓷層上且經組構以產生熱； 絕緣樹脂層，其設置於該第一加熱器圖案上以覆蓋該第一加熱器圖案； 第二加熱器圖案，其設置於該絕緣樹脂層上且經組構以產生熱；及 導電部件，其穿透該絕緣樹脂層，使得該導電部件之一端接觸該第一加熱器圖案之表面且該導電部件之另一端接觸該第二加熱器圖案之表面。
  2. 如請求項1之基板固定裝置，其中， 該導電部件包含上方面及與該上方面相對之下方面， 該導電部件之該上方面與該第一加熱器圖案之該表面齊平，及 該導電部件之該下方面與該第二加熱器圖案之該表面齊平。
  3. 如請求項1或2之基板固定裝置，其中， 該導電部件係由包含樹脂及含於該樹脂中之導電填料的材料形成。
  4. 如請求項1或2之基板固定裝置，其中， 該導電部件包含上方面及與該上方面相對之下方面， 該上方面接觸該第一加熱器圖案， 該下方面接觸該第二加熱器圖案，及 該上方面及該下方面各者之直徑係在0.1 mm至3 mm之範圍內。
  5. 如請求項1或2之基板固定裝置，其中， 該導電部件於平面圖中與該第一加熱器圖案及該第二加熱器圖案重疊。
  6. 如請求項1或2之基板固定裝置，其中， 該陶瓷層包含： 電極，其經組構以根據施加至該電極之電壓來產生靜電力；及 陶瓷，其包圍該電極。
  7. 一種靜電夾盤，其包括： 陶瓷層，其由陶瓷形成且經組構以吸附物體； 第一加熱器圖案，其設置於該陶瓷層上且經組構以產生熱； 絕緣樹脂層，其設置於該第一加熱器圖案上以覆蓋該第一加熱器圖案； 第二加熱器圖案，其設置於該絕緣樹脂層上且經組構以產生熱；及 導電部件，其穿透該絕緣樹脂層，以致該導電部件之一端接觸該第一加熱器圖案之表面且該導電部件之另一端接觸該第二加熱器圖案之表面。
  8. 如請求項7之靜電夾盤，其中， 該導電部件包含上方面及與該上方面相對之下方面， 該導電部件之該上方面與該第一加熱器圖案之該表面齊平，及 該導電部件之該下方面與該第二加熱器圖案之該表面齊平。
  9. 一種製造靜電夾盤之方法，該方法包括以下步驟： 形成包含電極及包圍該電極之陶瓷的陶瓷層； 於該陶瓷層上形成第一加熱器圖案，其中該第一加熱器圖案係經組構以產生熱； 將導電部件放置於該第一加熱器圖案之表面上； 於該陶瓷層上提供絕緣樹脂層以覆蓋該導電部件及該第一加熱器圖案，其中於該絕緣樹脂層之一面上形成金屬層；及 圖案化該金屬層以形成第二加熱器圖案， 其中在提供該絕緣樹脂層之步驟中，該導電部件穿透該絕緣樹脂層以接觸該金屬層。
  10. 如請求項9之方法，其中， 在提供該絕緣樹脂層之步驟中，向該絕緣樹脂層施壓及加熱，使得該導電部件穿透該絕緣樹脂層以接觸該金屬層。
  11. 如請求項9或10之方法，其中， 該導電部件係由硬度較形成該絕緣樹脂層之絕緣樹脂高的材料形成。
  12. 如請求項9或10之方法，其中， 該導電部件係由含有導電填料的樹脂形成，及 該導電部件係呈半固化狀態放置於該第一加熱器圖案之該表面上。
  13. 如請求項9或10之方法，其中， 放置該導電部件之步驟包括加熱放置於該第一加熱器圖案上之該導電部件，以使該導電部件硬化至預定程度的步驟。
TW111117749A 2021-05-14 2022-05-12 基板固定裝置、靜電夾盤及靜電夾盤之製造方法 TW202303832A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-082742 2021-05-14
JP2021082742A JP2022175947A (ja) 2021-05-14 2021-05-14 基板固定装置、静電チャック及び静電チャックの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202303832A true TW202303832A (zh) 2023-01-16

Family

ID=83947545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111117749A TW202303832A (zh) 2021-05-14 2022-05-12 基板固定裝置、靜電夾盤及靜電夾盤之製造方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2022175947A (zh)
KR (1) KR20220155219A (zh)
CN (1) CN115346907A (zh)
TW (1) TW202303832A (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220155219A (ko) 2022-11-22
JP2022175947A (ja) 2022-11-25
CN115346907A (zh) 2022-11-15
US20220367228A1 (en) 2022-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10361110B2 (en) Substrate holding apparatus
JP6077301B2 (ja) 静電チャック
KR101066711B1 (ko) 반도체 패키지
TW201436130A (zh) 具有內建散熱座及增層電路之散熱增益型線路板
US20170290099A1 (en) Metal wiring bonding structure and production method therefor
JP2014509451A (ja) 熱電モジュールを含む回路アセンブリ
TW201507556A (zh) 具有散熱墊及電性突柱之散熱增益型線路板
JP2014524671A (ja) 回路基板
TW444529B (en) Multilayered circuit board for semiconductor chip module, and method of manufacturing the same
JP2004023103A (ja) 高電圧ｂｇａパッケージ、高電圧ｂｇａパッケージ用ヒートスプレッダーの製造方法及び高電圧ｂｇａパッケージ用ヒートスプレッダー
TW201517224A (zh) 半導體裝置以及其製備方法
US20060077638A1 (en) Adaptive interface using flexible fingers
TW202303832A (zh) 基板固定裝置、靜電夾盤及靜電夾盤之製造方法
US12125733B2 (en) Substrate fixing device, electrostatic chuck and method of manufacturing electrostatic chuck
JP5075424B2 (ja) 電子部品内蔵型配線基板の製造方法
JP3818310B2 (ja) 多層基板
TW201816931A (zh) 基板固定裝置
JP4062305B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3618060B2 (ja) 半導体素子搭載用配線基板およびこれを用いた半導体装置
US11699612B2 (en) Substrate fixing device, electrostatic chuck and electrostatic chuck manufacturing method
US20240071800A1 (en) Substrate fixing device
US11848224B2 (en) Electrostatic chuck and substrate fixing device
CN115132637A (zh) 静电吸盘和基板固定装置
JP7426833B2 (ja) シート体の製造方法
JP2008172176A (ja) 半導体素子搭載基板及びその製造方法。