TW202316559A - 陶瓷基座 - Google Patents

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Abstract

本揭露係關於一種陶瓷基座。本揭露之陶瓷基座包括一陶瓷板，在其上設置一高頻電極，其中該陶瓷板包括一連接器，該連接器連接至該高頻電極，該陶瓷基座包含一電極桿，該電極桿的一端連接至該連接器以便供應電力至該高頻電極，其中該電極桿具有以鉬(Mo)、鎢(W)、或其一合金製成之一基料，且其中該基料具有包含一金屬氮化物膜之一表面。

Description

陶瓷基座
本揭露係關於陶瓷基座，且更具體地，關於陶瓷基座，其中基於陶瓷(諸如氮化鋁(AlN))之陶瓷基座包括以用於降低阻抗之材料製成的高頻電極桿(RF桿)。
通常，半導體裝置或顯示裝置係藉由在玻璃基材、可撓性基材、或半導體晶圓基材上循序地堆疊包括介電層及金屬層之多個薄膜層接著將其等圖案化之方法而製造。薄膜層係透過化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)製程或物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)製程循序地沉積在基材上。存在低壓化學氣相沉積(low-pressure chemical vapor deposition，LPCVD)製程、電漿增強CVD(plasma enhanced CVD，PECVD)製程、有機金屬CVD(organic metal CVD，MOCVD)製程、或類似者作為CVD製程。用於執行半導體製程之CVD裝置及PVD裝置的腔室裝置具有安裝在其中的陶瓷基座，且陶瓷基座廣泛地用作用於支撐各種基材(諸如玻璃基材、可撓性基材、及半導體晶圓基材)的靜電夾盤，或用作加熱器以用於電漿沉積製程或類似者中所需之精確溫度控制及熱處理以便用於精確製程(諸如半導體元件的佈線微型化)。
圖1係繪示習知陶瓷基座之電極部分的視圖。參照圖1，習知陶瓷基座具有在陶瓷板10之中心處提供的電極部分，以便用於與外部高頻電極桿(RF桿)31及32耦合。陶瓷板10具有加熱本體11，其具有環形或類似者並埋置於其中，且亦具有連接器12，其係經電連接至加熱本體11並埋置於其中的電極基料。具有孔眼形狀的支撐本體20係透過形成在開口上的螺釘螺紋以螺釘耦合至開口，且上電極桿31與下電極桿32之間的部分及下電極桿32與連接器12之間的部分係藉由銅焊耦合，以便電連接電極桿31及32以用於供應電力及加熱本體11。在習知的陶瓷基座中，支撐本體20與下電極桿32之間的間隙或支撐本體20與陶瓷板10之間的間隙可提供在高溫大氣下氧滲入其中的路徑，且因此造成在連接器12(其係電極基料)與下電極桿32之間的邊界表面中之銅焊填料50可能被氧化。形成在上電極桿31與下電極桿32之間的邊界表面中之銅焊填料亦可藉由氧滲透而氧化。氧化可導致導電性減小及電力轉移效率減小，並可導致電極部分的可靠度減小，從而縮短陶瓷基座的壽命。
為了克服可靠度問題，習知的電極桿主要以耐熱及抗氧化材料(諸如鎳(Ni)材料或Ni合金材料)製成。應用至習知電極桿之Ni材料係鐵磁性材料。因此，當Ni材料用作高頻區域中的電力傳輸線時，由於在電子移動通過其之線中的集膚效應之集膚深度小，電子移動困難。因此，存在的問題在於其阻抗增加並產生熱。為了解決問題，習知上，如韓國專利公開案第10-2018-0121662號(2018年11月7日)中所揭示，將金(Au)、銀(Ag)、鋁(Al)、銅(Cu)、或類似者塗佈於其上以便增加集膚深度並因此減少熱產生，或者如韓國專利公開案第10-2014-0097312號(2014年8月6日)中所揭示，在電極桿內側形成空洞以便減少熱傳導。然而，即使在此類情況下，仍無法從根本上解決增加的製造成本及在高頻區域中傳輸電力時根據頻率增加而增加的Ni材料阻抗之問題。
本揭露之發明人認為，由於Ni材料或Ni合金材料係鐵磁性且具有高相對滲透率(＜600)，當用作射頻(RF)桿時，根據集膚效應的集膚深度隨著電力及頻率增加而在高頻電極桿中變得極小，從而使其難以讓電子移動。也就是說，結果，咸認為其係阻抗增加的因素。導因於電極桿的阻抗增加，欲用於電漿放電的電能在電極桿末端處轉換成熱能並經消耗。因此，其阻抗增加係降低電漿效率的原因。此外，電極桿中所產生的熱在用於支撐基材之陶瓷板的上表面上形成熱點，以致於導致經沉積在基材上之薄膜的厚度及薄膜品質的不均勻性，且因此可變為降低良率的因素。此外，與電極桿經緊固至其之一部分接觸的陶瓷部分之溫度可局部迅速地上升。因此，由於熱衝擊，陶瓷基座受損且銅焊連接部分受損，且因此其可變為電弧產生中的決定性因素。因此，必然需要解決電極桿的阻抗問題，以便增加半導體元件的良率及改善陶瓷基座的耐久性。
因此，本揭露之一態樣提供一陶瓷基座之一電極桿，其具有良好的高頻傳輸特性。
本揭露之另一態樣提供一陶瓷基座之一電極桿結構，其在一抗氧化及抗腐蝕環境中具有良好的高頻傳輸特性。
本揭露之另一態樣提供一陶瓷基座，其中欲用於該陶瓷基座之一電極桿的材料具有關於用於製造及加工陶瓷基座之製程環境中所需的熱、電氣(磁性)、及機械性質的所有特性，且除了上文提及的條件以外，一最佳材料具有一低阻抗，且亦鑒於加工性及材料成本而實際上用於該電極桿。
首先，概略描述本揭露之特徵，根據本揭露之一態樣之陶瓷基座包括一陶瓷板，在其上設置一高頻電極，其中該陶瓷板包括一連接器，該連接器連接至該高頻電極，該陶瓷基座包括一電極桿，該電極桿的一端連接至該連接器以便供應電力至該高頻電極，其中該電極桿具有以鉬(Mo)、鎢(W)、或其一合金製成之一基料，且其中該基料具有包含一金屬氮化物膜之一表面。
該金屬氮化物膜可包括氮化鋁鈦(TiAlN)或氮化鋁(AlN)。該金屬氮化物膜可具有6.0至10.0 µm之一厚度。該金屬氮化物膜可藉由使用物理氣相沉積(PVD)方案來塗佈。
該電極桿表面與該金屬氮化物膜之間的一黏著劑層可包括在其中。該黏著劑層可包括鉻(Cr)。該黏著劑層可具有0.5至4.0 µm之一厚度。
本揭露可提供一陶瓷基座，其中一具有低阻抗與實用性的最佳材料(例如，Mo或W)用於一高頻電極桿，一TiAlN塗層膜經形成並施加以防止氧化(腐蝕)，且除了關於加工性及材料成本的優點以外，確保關於用於製造及加工陶瓷基座之製程環境中所需的熱、電氣(磁性)、及機械性質的所有特性。
在下文中，將參照隨附圖式詳細描述本揭露。在此情況下，各圖式中之相同元件係盡可能地由相同的元件符號表示。此外，省略已經識別之功能及/或組態之詳細描述。關於下文所揭示之內容，將主要描述理解根據各種實施例之操作的必要部分，並省略可混淆本說明書要義的元件描述。此外，圖式之一些元件可經誇大、省略、或示意地繪示。各元件的大小並未完全反映其實際，且因此本文所述之內容不受圖式各者中所繪製之元件的相對大小或間距所限。
在描述本揭露之實施例的過程中，當認為與本揭露相關聯之高辨識度技術的詳細描述可不必要地使本揭露的要義不明時，將省略該詳細描述。此外，待在下文描述的用語(其等係考慮到在本揭露中的功能而定義之用語)可依據使用者或操作員的意圖、先例、或類似者而變化。因此，用語必須基於本說明書全文的內容而定義。在詳細描述中所用的用語僅只用以描述本揭露之實施例，且不應以任何方式限制。除非另有特定使用，單數形式之表述包括複數形式之含義。在本說明書中，諸如「包括(including)」或「提供(provided)」之表述係意欲指示某些特徵、數字、步驟、操作、元件、其等之一些或組合，且不應解釋為除了所述物以外，排除一或多個其他特徵、數字、步驟、操作、元件、其等之一些或組合的存在或可能性。
此外，包括如第一、第二、及類似者之用語係用於描述各種元件，但元件不受該等用語所限。此外，用語僅用於區分一個元件與其他元件。
首先，本揭露中所揭示之陶瓷基座可在用於執行半導體製程之裝置中提供，並可用作用於在製程(諸如電漿增強化學氣相沈積)中支撐各種基材(諸如玻璃基材、可撓性基材、及半導體晶圓基材)之靜電夾盤，且亦可用作用於電漿沉積製程或類似者中之精確溫度控制及熱處理之加熱器，以便用於精確製程(諸如半導體元件之佈線微型化)。作為靜電夾盤之陶瓷基座可具有藉由使用靜電力固定基材的功能，可執行允許穩固地吸引及固定基材之夾持以及允許在離子佈植製程或另一半導體製程設備中釋離基材的去夾持，且具體地，可提供充足的夾箝力以達成夾持。陶瓷基座的高頻電極可由AC電壓驅動以便改善基材的夾持及去夾持時間，同時維持夾箝壓力。作為加熱器的陶瓷基座可具有在半導體晶圓基材上所形成之薄膜層的蝕刻製程、光阻的燒製製程、或類似者中之電漿形成及基材加熱連同基材支撐的功能，並可藉由供應電力至陶瓷基座的加熱本體來驅動。
因此，在本揭露的下文中，雖然透過電極桿供應電力之陶瓷基座的高頻電極(靜電夾盤功能)經例示及描述，其並未受限於此。此外，取代本揭露之陶瓷基座的高頻電極，即使是透過電極桿供應電力之加熱本體的情況(加熱器功能)，應預先注意相關描述類似地適用於此。
圖2係根據本揭露之一實施例之繪示陶瓷基座100之結構的視圖。
參照圖2，根據本揭露之一實施例的陶瓷基座100可包括陶瓷板110，該陶瓷板包括高頻電極111與電極桿部分150以及電極桿130，該電極桿經緊固至電極桿部分150之開口190，並包括第一桿131及第二桿132。此外，陶瓷基座100可包括支撐孔眼120，其經耦合至電極桿130。陶瓷板110可包括埋置在其陶瓷材料中之高頻電極111。電極桿130可係用於供應電力(例如，射頻(RF)電力)至高頻電極111的元件，並可耦合至透過陶瓷板110之螺釘螺紋191緊固之支撐孔眼120。
陶瓷板110之電極桿部分150可包括用於電極桿130的連接之開口190中的連接器112，且亦可包括形成在開口190之內圓周表面的一部分上之螺釘螺紋191。經耦合至電極桿130之支撐孔眼120可具有形成在其外圓周表面上之螺釘螺紋(例如，陽螺釘螺紋)，以便對應於螺釘螺紋191以用於透過螺釘螺紋191(例如，陰螺釘螺紋)緊固。
另一方面，如上文所述，雖然圖式中未繪示，在本揭露中，除了高頻電極111以外，陶瓷板110可進一步包括作為加熱器之加熱本體(未圖示)及陶瓷材料之間的對應電極桿。因此，在本揭露中，雖然描述高頻電極111之電極桿部分150的結構，應注意，該結構亦適用於用於加熱本體(未圖示)連接之電極桿部分及對應的電極桿。
也就是說，陶瓷板110可經組態使得高頻電極111及/或加熱本體(未圖示)經配置(埋置)以在陶瓷材料之間以預定間隔彼此間隔開。陶瓷板110可經組態以藉由使用加熱本體(未圖示)來實現加熱及/或藉由使用高頻電極111來實現電漿增強化學氣相沉積製程，同時穩定地支撐待加工的基材。陶瓷板110可以具有預定形狀的板形結構形成。例如，陶瓷板110可以圓板形結構形成，但其可不必受限於此。陶瓷材料可係下列中之至少一材料：Al 2O 3、Y 2O 3、Al 2O 3/Y 2O 3、ZrO 2、熱壓養護輕質混凝土(AlC)、TiN、AlN、TiC、MgO、CaO、CeO 2、TiO 2、B xC y、BN、SiO 2、SiC、YAG、莫來石、及AlF 3，且較佳地可係氮化鋁(AlN)。此外，各陶瓷粉末可選地可包括約0.1至10%之氧化釔粉末，且較佳地約1至5%之氧化釔粉末。
連接器112可埋置於陶瓷板110中，以便電連接至高頻電極111並從開口190之底部表面部分地暴露。電極桿130及連接器112之端面可藉由銅焊焊接來電連接。
高頻電極111、連接器112、電極桿130、支撐孔眼120、加熱本體(未圖示)、及類似者可以導電材料製成，且例如可由鎢(W)、鉬(Mo)、銀(Ag)、鎳(Ni)、金(Au)、鈮(Nb)、鈦(Ti)、其合金、或類似者形成。
具體地，在本揭露中，可係較佳的是電極桿130具有低阻抗且係順磁本體。例如，可以Mo、W、或包括其等中之至少一材料的合金製成電極桿130，並可在電極桿130的表面上提供抗氧化膜。在本揭露中，較佳地，抗氧化膜可包括金屬氮化物膜。例如，金屬氮化物膜可包括AlN，且更佳地，可包括TiAlN。
因此，本揭露可經組態以提供陶瓷基座100，其具有陶瓷基座100之製造及加工環境中所需的熱、電氣(磁性)、及機械性質的所有特性，並具有可切削性及材料成本的優點。
如圖2所繪示，電極桿130可包括第一桿131及第二桿132，其等在支撐孔眼120內彼此耦合並藉由銅焊焊接來連接。電極桿130可由第一桿131及第二桿132在其中經整合之單桿形成，並可具有第一桿131及第二桿132在其中經接合之結構。第一桿131可具有一個端面，其經由第一導電填料151銅焊焊接至連接器112，且第二桿132可經由第二導電填料152銅焊焊接至第一桿131之另一端面。例如，Au-Ni金屬填料或類似者可用作導電填料151及152。連接器112可以鉬或鉬合金製成。第一桿131靠近高頻電極111，且因此可導致熱損失及熱應力。因此，為了防止熱損失及減少由熱應力導致之破裂的發生，較佳的是第一桿131具有小於第二桿132的熱膨脹係數。具體地，在本揭露中，第一桿131及第二桿132可以Mo、W、或包括其等中之至少一材料的合金製成。因此，為了防止氧化(腐蝕)，電極桿130可具有形成在其表面上的金屬氮化物膜140(例如，TiAlN層)。也就是說，第一桿131可具有形成在其表面上之金屬氮化物膜(例如，TiAlN層)141，且第二桿132可具有形成在其表面上之金屬氮化物膜142(例如，TiAlN層)。
為了銅焊連接之各者，首先，將第一導電填料151預先注入至開口190的底表面上(也就是說，圍繞連接器112的暴露部分)，將第一桿131插入支撐孔眼120內，且接著第一桿131的一個端面及連接器112係以高溫加熱並在使第一桿的一個端面與連接器彼此緊密接觸的狀態下冷卻。隨後，將第二導電填料152充分地注入至第一桿131之另一端面的頂部上，且接著第二桿132及所注入的第二導電填料152係以高溫加熱並在使第二桿132的一個端面與第二導電填料152彼此緊密接觸的狀態下冷卻。
根據本揭露之一實施例，藉由使用陶瓷基座100，電力係透過經接合至電極桿130的連接器112供應至高頻電極111。因此，陶瓷基座100可執行靜電夾盤之功能，且藉由使用加熱本體(未圖示)中所產生的熱(或高頻)，可加熱待在半導體製程或類似者中加工的基材(半導體晶圓、玻璃基材、可撓性基材、或類似者)，以便以預定加熱溫度執行熱處理(或電漿增強化學氣相沉積製程)。
具體地，電極桿130可以Mo、W、或包括其等中之至少一材料(該材料具有大於其中所包括之其他金屬材料的重量比(wt%))的合金(例如，MoW、MoNi、WNi、或類似者)製成，且為了防止氧化(腐蝕)，可具有形成在電極桿130之表面上的金屬氮化物膜140(例如，TiAlN層)。因此，可有效地防止電極桿130之氧化，並可移除導因於其使用而增加阻抗的因素。藉由降低電極桿130的阻抗而減少經轉換成熱能之能量損失可有助於使得電能有效率地耗用於電漿放電。此外，導因於電極桿130中所產生的熱減少，在用於支撐基材之陶瓷板110的上端面上並未形成熱點區，且因此基材上所沉積的薄膜可具有改善的厚度及薄膜品質之均勻性，且其良率可增加。此外，藉由抑制與電極桿130經緊固至其之一部分接觸的陶瓷部分之溫度升高，可減少導因於熱衝擊之陶瓷基座100的損壞，並可減少銅焊連接部分處的電弧產生。因此，透過降低電極桿130的阻抗，本揭露可提供具有改善耐久性的陶瓷基座100，其有助於增加半導體元件的良率。
圖3係根據本揭露之一實施例之顯示陶瓷基座的電極桿之膜形成製程的流程圖。
參照圖3，為了在以Mo、W、或包括其等中之至少一材料的合金製成之電極桿130的表面上形成金屬氮化物膜140(例如，TiAlN層)，可應用物理氣相沉積(PVD)方法(諸如電弧離子鍍)。如其中所繪示，電極桿的膜可由包括下列的製程形成：黏著劑層145形成製程S110、電漿預處理製程S120、及反應性沉積製程S130。
在圖式中，執行黏著劑層形成製程以便降低金屬氮化物膜140(例如，TiAlN層)的內部應力且以便用於良好的黏著性。黏著劑層145可包括金屬(諸如Cr或其合金)。較佳地，黏著劑層可包括Cr氮化物或Cr合金氮化物。
在本揭露中，黏著劑層145可由電弧離子鍍形成。例如，在電弧離子鍍裝置中，作為黏著劑層145之CrN層可以0.5至4.0 µm的厚度沉積在電極桿130的表面上。也就是說，CrN層可在將Cr靶材預先充填至電弧離子鍍裝置中同時將氮注入反應器中的狀態下透過PVD製程以預定的真空度形成在電極桿130的表面上。當電極桿130由第一桿131及第二桿132形成時，黏著劑層145可形成在桿之各者的表面上。
在電漿預處理製程S120的情況下，於在其上形成黏著劑層145之電極桿130經充填至電弧離子鍍裝置中的狀態下，電極桿130的表面係以1 x 10 -5Torr或更小的真空度透過電漿清潔，使得金屬氮化物膜140(例如，TiAlN層)在後續製程中最佳地塗佈在其上。
在反應性沉積製程S130的情況下，於TiAl合金靶材預先充填至電弧離子鍍裝置並完成電漿預處理製程S120的狀態下，反應性沉積製程S130係藉由在將氮注入反應器中的同時使用PVD方案而以約1 x 10 -2Torr的真空度執行，使得金屬氮化物膜140(例如，TiAlN層)經形成具有6.0至10.0 µm的厚度。TiAl合金靶材可係TiAl合金靶材，其中鈦(Ti)及鋁(Al)係以預定比率(例如，7：3 wt%)鑄成合金。
圖4係顯示針對習知情況及本揭露情況之RF電力損失率之間的比較之圖表，在習知情況下將Ni及Ni合金(英高鎳625)作為陶瓷基座100之電極桿130的材料施加至其，在本揭露情況下將Mo及W作為該陶瓷基座之電極桿的材料施加至其。
如圖4所繪示，在基於阻抗測量值所計算之射頻(RF)電力損失率中，與基於Ni之損失率相比，可識別出Mo及W具有與Ni相比減少約40%的損失率。另一方面，在為基於鎳之合金材料之英高鎳625的情況下，可識別出其損失率減少約5%。如可從結果所見，可識別出Mo及W作為電極桿中所包括之Ni的替換材料係優越的材料。
另一方面，導因於陶瓷基座100的結構，當在半導體製程中使用陶瓷基座時，電極桿130係暴露至空氣。當在經暴露至空氣的狀態下長時間維持在高溫下時，電極桿130可易於氧化(腐蝕)。
圖5係針對電極桿130中所包括之Mo及W的氧化反應測試結果的SEM照片，其係在類似於陶瓷基座100之實際使用環境的條件下實施。
參照圖5，可識別出在Mo的情況下形成具有約110 µm厚度之氧化層，且在W的情況下形成具有約120 µm厚度之氧化層。電極桿130的氧化層可阻礙移動至電極桿130表面之電子的流動，可由於腐蝕而減少電極桿130的耐久性，且甚至可產生污染物(諸如氧化反應物)，且因此其可導致形成在基材上的產品缺陷、設備故障、或類似者。因此，應改善氧化層的問題。
在本揭露中，為了抑制氧化(腐蝕)，用於防止氧化的金屬氮化物膜140(例如，TiAlN層)可形成在電極桿130之表面上。經塗佈在以Mo、W、或包括其等中之至少一材料的合金製成之電極桿130之基料上的塗層材料亦可在不僅考慮熱、電氣(磁性)、及機械性質，且亦考慮成本、塗層工作性、或類似者的情況下作出選擇，如電極桿的材料選擇。例如，可識別出當藉由使用物理氣相沉積(PVD)方案以TiAlN層塗佈金屬氮化物膜140時，最有效地防止氧化。
圖6係在包括Mo及W的電極桿130之基料上形成TiAlN層之情況的SEM照片。
參照圖6，當金屬氮化物膜140(TiAlN層)經塗佈在包括Mo及W之電極桿130的基料上時，可識別出在TiAlN層上並未形成分開的氧化層，即使在電極桿經暴露至嚴峻的氧化性大氣(例如，暴露至高溫空氣)達數小時時亦然。
圖7係顯示針對習知情況及本揭露情況之RF電力損失率之間的比較之圖表，在習知情況下將Au及Ni塗佈在Ni上(Au-Ni)且Ni經分枝成兩桿(Ni-2桿)作為陶瓷基座100的電極桿130，在本揭露情況下將TiAlN層塗層膜施加至Mo及W之各者(TiAlN-Mo及TiAlN-W)且W經分枝成兩桿(W-2桿)作為該陶瓷基座的該電極桿。
參照圖7，當抗氧化劑層(諸如TiAlN)經塗佈在基料(諸如Mo或W)上時，根據抗氧化劑層在其中影響通過基料的高頻電力傳輸之確認結果，可識別出在其上塗佈TiAlN之前及之後，高頻電力傳輸中沒有差異。根據本揭露，當以Mo、W、或其等之合金替換現有的電極桿材料Ni時，根據實驗可識別出RF電力損失率減少近40%。根據實驗識別出在Mo及W的情況下，氧化(腐蝕)顯著地發生在陶瓷基座100的使用環境中(在空氣中以高溫長時間使用)。根據在透過PVD方法於電極桿基料上形成TiAlN層作為各種抗氧化劑金屬氮化物膜140以便抑制氧化之後的實驗結果，根據實驗識別出TiAlN層具有非常有效的抗氧化劑性質並使RF電力損失減少近40%。因此，可識別出作為金屬氮化物膜的TiAlN層在抗氧化劑功能上非常重要卻不削弱現有基料的性質。此外，當在Ni上塗佈具有非常良好的氧化防止及導電性質之Au時，與純Ni相比，由於顯示電力損失率減少約48%，就性能而言其係優越的。然而，在實際應用至陶瓷基座100的情況下，可存在問題，諸如製造成本增加及導因於根據使用環境而增加的電力及頻率之阻抗增加。
此外，近來，開發者持續地就2桿(Ni-2桿)方式進行討論，該方式藉由透過兩Ni電極桿的並聯連接而感應電流分布來降低電極桿中所產生的熱。然而，如圖6所繪示，根據實驗可識別出使用一個Mo或W電極桿比所討論的技術更有效。此外，當如2桿(例如，W-2桿)方式般應用W或Mo電極桿時，由於電力損失率減少至小於50%，可識別出其明顯有助於改善陶瓷基座100的性能及耐久性。
雖然本發明已在上文參照特定內容(諸如特定元件、有限實施例、及圖式)描述，上述實施例係僅提供用於幫助總體理解本揭露之目的，且本揭露並未受限於該等實施例。此外，上述實施例可由所屬技術領域中具有通常知識者在不偏離本揭露之固有特徵的情況下以不同方式修改及變化更動，其屬於本揭露之技術領域。因此，本揭露之精神不應受限於所述實施例，且應解釋為申請專利範圍之等同物或等同修改物以及隨附之申請專利範圍均屬於本揭露之精神之範圍。
10:陶瓷板 11:加熱本體 12:連接器 20:支撐本體 31:高頻電極桿(RF桿)；上電極桿 32:高頻電極桿(RF桿)；下電極桿 100:陶瓷基座 110:陶瓷板 111:高頻電極 112:連接器 120:支撐孔眼 130:電極桿 131:第一桿 132:第二桿 140:金屬氮化物膜 142:金屬氮化物膜 145:黏著劑層 150:電極桿部分 151:第一導電填料 152:第二導電填料 190:開口 191:螺釘螺紋 S110:黏著劑層形成製程 S120:電漿預處理製程 S130:反應性沉積製程
包括作為實施方式之一部分以幫助理解本揭露之隨附圖式可用於提供本揭露之實施例，並用於與實施方式一起描述本揭露之技術概念。 圖1係繪示習知陶瓷基座之電極部分的視圖。 圖2係根據本揭露之一實施例之繪示陶瓷基座結構的視圖。 圖3係根據本揭露之一實施例之顯示陶瓷基座的電極桿之膜形成製程的流程圖。 圖4係顯示針對習知情況及本揭露情況之RF電力損失率之間的比較之圖表，在習知情況下將Ni及Ni合金(英高鎳625(inconel 625))作為陶瓷基座之電極桿材料施加至其，在本揭露情況下將Mo及W作為陶瓷基座之電極桿材料施加至其。 圖5係針對電極桿中所包括之Mo及W的氧化反應測試結果的SEM照片，其係在類似於陶瓷基座之實際使用環境的條件下實施。 圖6係在包括Mo及W的電極桿基料上形成TiAlN層之情況的SEM照片。 圖7係顯示針對習知情況及本揭露情況之RF電力損失率之間的比較之圖表，在習知情況下將Ni及Au塗佈在Ni上(Au-Ni)且Ni經分枝成兩桿(Ni-2桿)作為陶瓷基座的電極桿，在本揭露情況下將TiAlN層塗層膜施加至Mo及W之各者及(TiAlN-Mo及TiAlN-W)且W經分枝成兩桿(W-2桿)作為陶瓷基座的電極桿。
100:陶瓷基座
110:陶瓷板
111:高頻電極
112:連接器
120:支撐孔眼
130:電極桿
131:第一桿
132:第二桿
140:金屬氮化物膜
141:
142:金屬氮化物膜
145:黏著劑層
150:電極桿部分
151:第一導電填料
152:第二導電填料
190:開口
191:螺釘螺紋

Claims (7)

  1. 一種陶瓷基座，其包含一陶瓷板，在該陶瓷板上設置一高頻電極，其中該陶瓷板包含一連接器，該連接器連接至該高頻電極，該陶瓷基座包含； 一電極桿，其一端連接至該連接器以便供應電力至該高頻電極， 其中該電極桿具有以鉬(Mo)、鎢(W)、或其等之一合金製成的一基料，且 其中該基料具有包含一金屬氮化物膜之一表面。
  2. 如請求項1之陶瓷基座，其中 該金屬氮化物膜包含氮化鋁鈦(TiAlN)或氮化鋁(AlN)。
  3. 如請求項1之陶瓷基座，其中 該金屬氮化物膜具有6.0µm至10.0 µm的一厚度。
  4. 如請求項1之陶瓷基座，其中 該金屬氮化物膜係藉由使用物理氣相沉積(PVD)方案來塗佈。
  5. 如請求項1之陶瓷基座，其進一步包含 一黏著劑層，其在該電極桿之表面與該金屬氮化物膜之間。
  6. 如請求項5之陶瓷基座，其中 該黏著劑層包含鉻(Cr)。
  7. 如請求項5之陶瓷基座，其中 該黏著劑層具有0.5µm至4.0 µm之一厚度。
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