TWI308366B - - Google Patents

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Kuibira Akira
Hashikura Manabu
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Sumitomo Electric Industries
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Description

1308366 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種於半導體製造步驟中，為加熱晶圓， 進行特定之處理之晶圓保持體，及具備該晶圓保持體之半 導體製造裝置者。 【先前技術】 以往，關於使用於半導體製造裝置之晶圓保持體，已提 出各種構造。例如於特公平6-28258號公報提出一種半導體 晶圓加熱裝置，其具有：陶瓷製之加熱器部，其設置於反 應容器内，埋設有電阻發熱體；凸狀支持部，其設置於該 加熱器部之晶圓加熱面以外之面，於與反應器之間形成氣 密性密封；及電極，其接續於前述電阻發熱體，且實際上 不露出於反應容器之内部空間般地取出於容器外。 此外，於專利第2525974號公報提出一種於上述特公平 6-28258號公報記載之陶瓷加熱器部（晶圓保持體）接合筒 狀體之構造。亦即，係一種半導體晶圓加熱裝置，其具有： 陶堯加熱器邵；保持構件，其為保持該陶瓷;加熱器部，而 設置於反應容器内；及導線，其連結於加熱器端子；且藉 由無機質絕緣材料構成之筒狀體包覆導線之至少一根，對 於陶瓷加熱器氣密性地接合該筒狀體之一端；且於設置在 反應容器之貫通孔插通筒狀體之另一端，且氣密性地密封。 特別於近年，隨著晶圓大口徑化之演進，有關晶圓保持 體，要求於晶圓保持面上溫度分布之均勻性。然而，於上 述特公平6-28258號公報記載之裝置，為晶圓保持體之陶瓷 83934 1308366 加熱氣部在與反應容器之間支持於氣密性密封之凸狀支撐 部，與反應容器外之大氣接觸，故具有由於對大氣侧散熱 而損及晶圓保持面之熱均勻性之缺點。 即使上述專利第2525974號公報記載之構造，因收納導線 之筒狀體係接合於陶瓷加熱器部，且插通反應容器與容器 氣密地密封，故必然地筒狀體内形成大氣壓，另一方面， 反應容器内之晶圓處理氣氛為減壓或為真空。因此，於筒 狀體内，藉由大氣壓之空氣所散熱之熱量較其他之部分 大，該結果有與陶瓷;加熱器部之筒狀體接合部分之溫度降 低，損及晶圓保持面之熱均勻性之缺點。此外，因筒狀體 接合於陶瓷加熱器部，故於該部分損失之熱量變大，進一 步造成損及晶圓保持面之熱均勻性之結果。 再者，為供電給陶瓷加熱器部之導線暴露於大氣環境之 同時，由於陶瓷加熱器部之加熱，導線之陶瓷加熱器部侧 之溫度形成高溫。因此，亦存在形成高溫之導線部因受氣 體中之氧氣影響而容易被腐蝕之問題。此外，因將筒狀體 接合於陶瓷加熱器部，且於與反應容器之間氣密性地密 封，亦存在由於該接合良率低造成成本增加之問題。 【發明内容】 本發明鑑於先前之情形，其目地係提供一種晶圓保持 體，其可抑制於反應容器内保持加熱晶圓時之局部散熱， 提高晶圓保持面之熱均勻性，及使用該晶圓保持體，亦適 用於大口徑晶圓處理之半導體製造裝置。 為達成上述目的，本發明所提供之晶圓保持體，其特徵 83934 1308366 為於陶资基體中具有電阻發熱體、電聚產生用電極、靜電 吸f用電極、及電子束用電極之至少一種；設置有貫通反 f容器之導線’該導線係將這些電極與外部電極接續，且 前述導線本身與反應容器之間直接氣密密封，或將導線收 納於筒狀之導引構件内，該導引構件與反應容器之間及該 導引構件内部氣密密封。 於上述本發明之晶圓保持體’於内部氣密密封之導引構 件内《陶瓷基體侧之氣氛與反應容器内之氣氛實質地相 5或真工狀怨為佳。此外，導引構件與陶宪基體未接合 為佳。 ，此外’上述本發明之晶圓保持體，於導引構件内部之氣 密密封部中，導線以破璃或焊接材料與導引構件接合為
且上述本發明之晶圓保持體中，配置於反應容器 内之導線之—部分或全部被導引構件包覆為佳。 D 万；上述本發明之晶圓保持體中，導引構件之主成分為富 銘紅柱石、礬土、氮切、碳切'氮化銘之任—者為佳。 另—方面陶究基體之主成分為礬土、氮切、氮化銘、碳 化5夕之任—者為佳。 。。此外’、本發明提供一種半導體製造裝置，其以於反應容 益内搭載上述本發明之晶圓保持體為特徵。於本發明之丰 導體製造裝置，反應容器内之氣氛不是腐触性氣體為佳丰 此外，该本發明之本道_制 . 用 寸0且製裝置適合作為Low-k膜燒成 【實施方式】 83934 1308366 於本發明中，例如如圖1所示，於陶瓷基體2中埋設電阻 發熱體3等之電路之晶圓保持體丨係，為了供電給電阻發熱 體3而與外邵電極接續之導線4收納於筒狀之導引構件$ 内，该導引構件5貫通反應容器而設置。此外，導引構件5 其一端未接合於陶瓷基體2,另一端以〇型環7等氣密密封與 反應4态6之間隙之同時亦於導引構件5之内部實施氣密密 封。再者，圖1中之8係設置於反應容器6之底部璧之水冷裝 置。 另一方面，於上述專利第2525974號公報記載之構造，如 圖12所示，收納導線14之筒狀體15係藉由玻璃接合部^氣 密性地接合於陶瓷基體12,且藉由〇型環7與反應容器6之間 亦氣密性地密封。因此，筒狀體15之内部形成大氣壓之空 氣，於筒狀體15内藉由大氣壓之空氣散熱，晶圓保持體之 熱均勻性降低。 相對於如此之先前之構造，於具有如上述圖丨所示之構造 之本發明之晶圓保持體1，可使被内部密封之導引構件5之 陶宪基體2侧之氣氛與反應容器6内之氣氛實質地相同。因 此，相較於先4可以大幅地減少來自筒狀之導引構件5内之 氣氛之熱之散發。再者，因導引構件5未接合於陶瓷基體2， 故亦可減少傳導至導引構件5之熱。藉由如此之效果，可提 尚晶圓保持體1之熱均勻性。 此外，如上述導引構件5内之陶瓷基體2側經常與反應容 器6内之氣氛實質地相同，沒有大氣氣氛侵人。因此，電極 端予或導線4之鬲溫部與大氣隔離，不易發生因氧化而產生 83934 1308366 2化’可延長壽命。再者，因未將導引構件5接合於陶资 力土口體2 ’故不存在因如先前之接合良率低而造成之成本增 如此當於筒狀導引構件5内收納導線4之情形，以導引構 覆配置於反應容器6内之導線4之—部分或全部為 佳。尤其設置於陶资基體2之多數電極端子或導線4之間之 各個=離短時，因其電壓差易產生火花，惟即使於該情形 亦可猎由將反應容器6内之導線4之全部或大部分收納於絕 緣性之導引構件5内，抑制火花之發生。 再者，於本發明中，亦可能將導引構件之一端接合於陶 =基體，惟有關該情形於後再述。此外，當反應容器係如 礬土或堇青石之絕緣體之情形，因沒有向反應容器侧漏電 之可牝性，故不使用絕緣性之導引構件，例如圖11所示， 可用〇型環7等直接地氣密密封導線4與反應容器6之間。於 形’因應需要’亦可將導引構件安裝於反應容器内， 包覆導線之一部分。 其次’關於收納導線之絕緣性導引構件，說明有關如圖1 所不之導引構件之另一端之密封部構造。首先，於導線4貫 通反應卷器6之部分，導引構件5有必要穿透到反應容器6之 外側。一般因反應容器6係金屬製品，故藉由以絕緣性之導 引構件5包覆貫通至少反應容器6之部分之導線4，可以防止 漏電。而且，該導引構件5與反應容器6之間以〇型環7氣密 密封。 14此同時’於導引構件5之内部’亦於導引構件5與導線4 83934 -10- 1308366 又間進行氣密密封。於該導引構件内之氣密密封，使用玻 璃或焊接材為佳。因由陶瓷基體傳導之熱而導線變高溫， 使用具有耐熱性之玻璃來密封，在可靠性上為佳。然而， 當使用溫度低之情形，亦可以使用有機樹酯密封。此外， 關於導引構件内之密封位置，為使導線因大氣而產生之腐 蝕降到最低限，盡可能於從陶瓷基體離開距離之部分密封 為佳。 參照圖面說明有關具體之導引構件内之氣密密封。作為 較佳之方法，如圖2及圖3所示，於導引構件5之另一端内緣 侧實施階差加工，再進一步於導線4形成進入導引構件5之 1%差形狀之凸部4a。此時導線4之凸部4a之外徑與導引構件 5之階差之内徑差愈小愈好，惟大約〇.丨爪爪左右之差即可。 該内徑差愈大，則因密封之良率低而不佳。 於圖2之密封方法中’將導線4插入導引構件$，於階差部 分充填玻璃2 1，於其上配置環狀構件22後，以特定溫度進 行熱處理使玻璃21軟化，接著導線4之凸部4a '導引構件5 及環狀構件22而氣密密封。此時之玻璃21可係粉末，亦可 以是預先暫時燒成者或成型體。此時，對玻璃21施予負重， 可進行更加確實的密封。 此外，於圖3之密封方法中，與圖2之情形相同地將導線4 插入已階差加工之導引構件5 ’藉由使用烊接材23接合導線 4之凸部4a及導引構件5 ’可進行於導引構件5内之氣密密 封。 再者，如圖4所示，亦可將耐熱性之樹酯24插入導引構件 83934 -11 - 1308366 M ’原樣地接合導線4及導構件5而氣密密封。藉由該樹 酉曰接合<情形，於離開陶资基體之位置密封，以使密封部 不形成南溫為佳。具^ 於導引構件内之具體的密封方法， 不限於上述各万法，只要可氣密密封，任何方法皆可。 了久說明關於導引構件對於陶資基體之安裝構造。較 (文裝構xe係如圖5所示，收納導線4之筒狀之導引構件5 :接合於構成晶圓保持體1之陶究基體2,離開與該晶圓保 面相反侧疋面（月面）為佳。依此，内部密封之導引構件$ ^之陶资基體2側之氣氛與反應容器6内之氣氛實質地相 同0 础此二當使用電#為高電壓時’為了確保設置於陶資基 ^各笔㈣子間之絕緣，以防止火花’亦可接合導引構 :於陶瓷基體 '然而，於此情形’有必要實 構件之内部導入反應容器内之氣氛之加工。再者，此情ζ :L=:大Γ全邵或大部分收納於導引構件較佳，惟亦可 僅將火化可能性大之邵分收納於導引構件。 例如圖6及圖7所示，可於採用玻璃或烊接材等 25接合贫封導引構件5之一端及陶瓷基體2。此 一 中開設於導引構件5之貫通孔26，或藉由_7中以’猎由圖6 件組合導引構件5之組合部27，可分別使 ？數'^構 應容器6之氣氛實質地相同。 構件5内及反 作為導引構件及料基體之接合方法，如圖㈣示 瓷基體2背面形成螺絲孔，將導引構件5 余 ^ 之一端旋入於該螺絲孔内，藉由該旋合部2§二=螺絲加工 U定亦可。於 83934 -12· 1308366 此情形為使導引構件5内及反應容器6之氣氛相@，於導引 構件5開設貫通孔26為佳。 再者’將導引構件接合於陶瓷基體時，即使於導引構件 上未設置貫通孔，如圖9所示，藉由使内部密封之導引構件 5内疋陶资基體2侧之氣氛A成真空狀態，亦可防止傳導於導 引構件5内之氣氛傳導而熱逃脫，消除導線4氧化。此外， 使用％壓低之^形f ’當設置^陶资基體之電極或導線之 間難以發生火花之情形，如圖1()所示，僅於導線*貫通反應 容器6之部分配置導引構件5亦可。 作為本發明所使用之導引構件，並無特別之限制，可以 使用無機質之陶逢或玻璃、耐熱性之有機樹脂等。有關該 等之材料，謂應該晶圓保持體之用途進行選擇。此外， 於陶瓷之中，以莫來石、樊+ ~ 吴不石基土虱切、碳化石夕、氮化銘 足任一種作為主成分者為佳。 當導引構件未與陶资基體接觸或接合而安裝之情形 引構件之熱傳導率較陶資基體低為佳。於電阻發熱體產生 之熱朝^基體⑽散’惟此時若導㈣件之熱傳導率較 陶瓷基fa尚，則因於電阻發埶體產 贫，，、、#且屋生爻朝於陶瓷基體内均 ’向導引構件内擴散，且導崎接觸部分之 -度較其他部分之溫度低，故晶 不均勻。 行甸又/皿度分布將成 因此’導⑽件之熱料率愈低愈佳。 接合於㈣基體之情形，為使於接合部之應力之^構件 低，其熱膨脹係數接近陶资基體為佳 *生降 可！此等之因素， 83934 1308366 作為導引構件之材質，特別
^ 盱剎以熟傳導率為相當低之IW/mK j右’且熱膨脹係數亦與—般之㈣近似為4〜咖化之 吴來石為佳。 陶：基體之材質無特別限制，惟以礬土、氮切、氮化 广：夕《任-種為王成分者為佳。近年來因對晶圓保 持眩之溫度分布均勻化之要士、&说丨 之材… 、’故特別以熱傳導率高 山 具體而言’以熱傳導率超過l〇，/mK之氮化 銘或竣化梦等為佳，氮化銘 1呂因於对腐钱性、絕緣性良好而 更佳。 此外，關於氮化矽，因陶奢太 險咨…& 本身於局溫之強度較其他之 陶壳问，故特別適合於高溫使 名几，4 ^形。再者，因氮化矽、 虱化鋁、碳化矽之3種於耐教 (，，、衡#性艮好，故可進行急速之 /皿度同低變化。另—女品 q 古、人“ 万面關於礬土，與其他3種陶堯比較， 有於成本面艮好之特徵。關於該等之 應其用途分較用。 & ^有必要因 =月之晶圓保持體，藉由對應用途内建 電漿產生用電極、靜電吸盤 可u ^ ^、或電子束用電極等， 了搭載於各種艾半導體裝置之 曰夂應奋益内使用。尤其因為 时Η保持面义熱均勻性良好 乃 處理心曰η、、 Τ使於CVD或㈣等之各種 處理時之曰曰固〈溫度分布相當地均勻。 再者，於本發明士曰間& — 露於反废容哭^ 持體’基本上因電極及導線暴 θ " 〇 <轧汛内，故於反應容器内所使用之氣贼 不是腐触性氣體為佳。阴卩 軋月五 认1 X 即使於半導體裝置之中，對 於可插入於反應容哭内之 T 對 -内H特料料限制kWk 83934 ，14- 1308366 膜燒成用裝置。因Low-k膜燒成用裝置未使用腐蝕性氣體， 故對電極端子或導線甚至導引構件之腐蝕亦無考量、+ 要。 實施例 (實施例1) 對AIN、Si3N4、A1203、SiC之各陶瓷粉末，對應需要， 添加特定量之燒結輔助劑、接著劑、溶劑等之後，通過球 磨混合製成研磨劑。藉由噴霧乾燥將該等之研磨劑顆粑 化，使用特定之模具將所得之顆粒壓縮成型。將該等之成 型體脫脂後’以特定溫度燒結，分別得到陶瓷基體。 於所得之各陶瓷基體上，藉由網目印刷等之手法，形成 電阻發熱體電路、對應需求而形成RF電極、靜電吸盤電極、 電子束用電極。以特定條件將其燒成，對應需求為皿保強^ 等電阻發熱體、RF電極、靜電吸盤電極、電子束用電極， 於其上接合陶竞板進行覆蓋。再者，藉由機械加工形成為 搭載晶圓之晶圓袋，安裝為與各電路接續之電極端子及導 缘。 . / -方面，以下述表Η所示材質之陶走，製成為收納 电極端子及導線之導引構件。㈣構件除了只是筒狀者 外，亦準備配合圖5〜12所示之與陶资基體侧之安裝構造 Α〜G或Ζ設置貫通孔者，或組合複 艾構件者。再者，關於 斤有之導引構件，外徑為10_、内徑為一。 其次，將鱗之導引構件分職據圖5〜㈣示之構造 〜G或Z安裝於陶瓷基體側。 、稱以A、E、F、Z使用 83934 -15- 1308366 ^加工之筒狀之導引構件；構造B及D使用具有直徑2mm之 貝通孔（導引構件；構造（^吏用組合複數之構件之導引構 件。此時，於導引構件與陶究基體之接合上，於構造D使用 累、糸旋σ其他使用玻璃。然而，於構造G未使用導引構件。 其後，氣密密封收納導線之導引構件之内部。即，玻璃 密封係使用結晶化玻璃以圖2之方法密封，焊接材密封係使 用活性1屬4接材以圖3之方法密封，樹脂密封係使用耐熱 性環氧樹脂以圖4之方法密封。然而’於構造£，為使導引 構件内為真空，於真空中進行密封。分別使内部密封之導 引構件貫料料形狀之鋁製或礬土製之反應容器之特定 處-同時，反應容器及導引構件之間以◦型環氣密密封。再 者未使用導引構件之構造㈣，反應容器及導線之間以 〇型環直接氣密密封。 關於如上所構成之各試樣之晶圓保持體，於反應容器内 :惰性氣體之狀態，對電阻發熱體通電使昇溫至表卜4 斤：加熱崧’皿度’以晶圓溫度計測定晶圓保持面之溫 又 熱均勻性，該結果顯示於表1〜4。其後，冷卻至室 溫，評估導線氧化之程度。盆杜 土、 ，、、，口果不表1〜4中，表面幾乎看 $上 一倣又意色者以△、變黃色者以X表示。 於全部之試樣中，導線材料使用直徑4醜之W。 83934 •16- 1308366 表1
陶瓷基材：AIN
試樣 導引構件 反應 容器 加熱器 溫度(°C) 内部密封 安裝構 造 熱均勻 性(％) 導線之 氧化 1 莫來石 A1 500 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 2 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 3 莫來石 A1 850 焊接材密封 構造A ±0.3 〇 4 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造B ±0.4 〇 5 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造C ±0.4 〇 6 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造D ±0.4 〇 7 莫來石 A1 850 焊接材密封 構造E ±0.4 〇 8 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造F ±0.3 〇 9 莫來石 A1 500 樹脂密封 構造F ±0.3 〇 10 無 Al2〇3 500 構造G ±0_3 〇 11氺 莫來石 A1 500 無 構造Z ±0·6 Δ 12* 莫來石 A1 850 構造Z ±0.6 X 13 莫來石 -Al2〇3 A1 500 玻璃密封 構造A +0.3 〇 14 莫來石 -Al2〇3 A1 850 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 15 莫來石 -Al2〇3 A1 850 玻璃密封 構造C ±0.4 〇 16氺 莫來石 A1 850 構造Z ±0.6 X 83934 -17- 1308366
-AI2O3 17 Al2〇3 A1 500 玻璃密封 構造A ±0_3 〇 18 ai2〇3 A1 850 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 19 A1203 A1 850 玻璃密封 構造C ±0.4 〇 20氺 A1203 A1 850 無 構造Z ±0.6 X 21 Si3N4 A1 500 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 22 S13N4 A1 850 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 23 S13N4 A1 850 玻璃密封 構造B ±0.4 〇 24* S13N4 A1 850 血 構造Z ±0.6 X 25 SiC A1 500 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 26 SiC A1 850 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 27 SiC A1 850 玻璃密封 構造B ±0.5 〇 28* SiC A1 850 無 構造Z ±0.7 X 29 AIN A1 500 玻璃密封 構造A ±0.4 〇 30 AIN A1 850 玻璃密封 構造A ±0_4 〇 31 AIN A1 850 玻璃密封 構造C ±0.5 〇 32氺 AIN A1 850 無 構造Z ±0.7 X (注）表中附有*之試樣為比較例。 83934 -18 « 1308366 表2
陶瓷基材：Si3N 試樣 導引構件 反應 容器 加熱器 溫度(°C) 内部密封 安裝構 造 熱均句 性(％) 導線之 氧化 1 莫來石 A1 500 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 2 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 3 莫來石 A1 1100 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 4 莫來石 A1 850 焊接材密封 構造A 土 0.5 〇 5 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造B ±0.6 〇 6 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造C 土 0.6 〇 7 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造D ±0_6 〇 8 莫來石 A1 850 焊接材密封 構造E ±0.6 〇 9 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造F 土 0.5 〇 10 莫來石 A1 500 樹脂密封 構造F ±0.5 〇 11 無 Α1〗〇3 500 無 構造G +0.5 〇 12* 莫來石 A1 500 無 構造Z ±1_3 Δ 13氺 莫來石 A1 850 無 構造Z ±1.3 X 14 莫來石 -Al2〇3 A1 500 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 15 莫來石 -Al2〇3 A1 850 玻璃密封 構造A ±0_5 〇 16 莫來石 -Al2〇3 A1 1100 玻璃密封 構造A ±0_5 〇 83934 -19 - 1308366
17 莫來石 -Al2〇3 A1 850 玻璃密封 構造C ±0.6 〇 18* 莫來石 -Al_2〇3 A1 850 構造Z ±1.3 X 19 AI2O3 A1 500 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 20 AI2O3 A1 850 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 21 AI2O3 A1 1100 玻璃密封 構造A ±0_5 〇 22 Al2〇3 A1 850 玻璃密封 構造C ±0.6 〇 23氺 Al2〇3 A1 850 構造Z ±1.3 X 24 S13N4 A1 500 玻璃密封 構造A 土 0.5 〇 25 S13N4 A1 850 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 26 S13N4 A1 850 玻璃密封 構造B ±0.6 〇 27氺 S13N4 A1 850 益 構造Z ±1.3 X 28 SiC A1 500 玻璃密封 構造A ±0·5 〇 29 SiC A1 850 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 30 SiC A1 850 玻璃密封 構造B ±0_5 〇 31* SiC A1 850 無 構造Z ±1.5 X 32 AIN A1 500 玻璃密封 構造A ±0·6 〇 33 AIN A1 850 玻璃密封 構造A ±0.6 〇 34 AIN A1 850 玻璃密封 構造C ±0.5 〇 35氺 AIN A1 850 血 ”》、 構造Z ±1.5 X (注）表中附有*之試樣為比較例。 83934 -20- 1308366 表3 陶瓷基材：Al2〇3 試樣 導引構件 反應 容器 加熱器溫 度(。。） 内部密封 安裝構 造 熱均勻 性(％) 導線之 氧化 1 莫來石 A1 500 玻璃密封 構造A ±0·5 〇 2 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 3 莫來石 A1 850 焊接材密 封 構造A ±0.5 〇 4 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造B ±0.6 〇 5 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造C ±0.6 〇 6 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造D ±0.6 〇 7 莫來石 A1 850 悍接材密 封 構造E ±0_6 〇 8 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造F ±0·5 〇 9 莫來石 A1 500 樹脂密封 構造F ±0.5 〇 10 無 Al2〇3 500 無 構造G ±0.5 〇 11 * 莫來石 A1 500 無 構造Z ±1.3 Δ 12* 莫來石 A1 850 無 構造Z ±1_3 X 13 莫來石 -Al2〇3 A1 500 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 14 莫來石 -Al2〇3 A1 850 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 15 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造C ±0.6 〇 83934 -21 · 1308366
-Al2〇3 16氺 莫來石 -Al2〇3 A1 850 構造Z ±1.3 X 17 Al2〇3 A1 500 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 18 Al2〇3 A1 850 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 19 ai2〇3 A1 850 玻璃密封 構造C ±0.6 〇 20氺 A1203 A1 850 無 構造Z ±1.3 X 21 S13N4 A1 500 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 22 S13N4 A1 850 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 23 Si3N4 A1 850 玻璃密封 構造B ±0.6 〇 24氺 S13N4 A1 850 無 構造Z ±1.3 X 25 SiC A1 500 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 26 SiC A1 850 玻璃密封 構造A ±0.5 〇 27 SiC A1 850 玻璃密封 構造B ±0.5 〇 28氺 SiC A1 850 無 構造Z ±1.5 X 29 AIN A1 500 玻璃密封 構造A ±0.6 〇 30 AIN A1 850 玻璃密封 構造A ±0_6 〇 31 AIN A1 850 玻璃密封 構造C ±0.5 〇 32* AIN A1 850 無 構造Z ±1.5 X (注）表中附有*之試樣為比較例。 83934 -22 - 1308366 表4
陶瓷基材：SiC
試樣 導引構件 反應 容器 加熱器溫 度CC) 内部密封 安裝 構造 熱均勻 性(％) 導線之 氧化 1 莫來石 A1 500 玻璃密封 構造A ±0,3 〇 2 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 3 莫來石 A1 850 焊接材密封 構造A ±0.3 〇 4 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造B ±0.4 〇 5 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造C ±0.3 〇 6 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造D ±0.4 〇 7 莫來石 A1 850 焊接材密封 構造E ±0.4 〇 8 莫來石 A1 850 玻璃密封 構造F ±0_3 〇 9 莫來石 A1 500 樹脂密封 構造F ±0.3 〇 10 無 ai2o3 500 無 構造G ±0_3 〇 11氺 莫來石 A1 500 無 構造Z ±0.6 Δ 12* 莫來石 A1 850 *«»、 構造Z ±0.6 X 13 莫來石 -AI2O3 A1 500 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 14 莫來石 -Al2〇3 A1 850 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 15 莫來石 -AI2O3 A1 850 玻璃密封 構造C ±0.3 〇 16氺 莫來石 A1 850 無 構造Z ±0.6 X 83934 -23 - 1308366
-AI2O3 17 Al2〇3 A1 500 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 18 AI2O3 A1 850 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 19 Al2〇3 A1 850 玻璃密封 構造C ±0.3 〇 20氺 AI2O3 A1 850 A 構造Z ±0.6 X 21 Si3N4 A1 500 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 22 S13N4 A1 850 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 23 S13N4 A1 850 玻璃密封 構造B ±0.4 〇 24氺 S13N4 A1 850 無 構造Z ±0.6 X 25 SiC A1 500 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 26 SiC A1 850 玻璃密封 構造A ±0.3 〇 27 SiC A1 850 玻璃密封 構造B ±0.5 〇 28氺 SiC A1 850 無 構造Z ±0.7 X 29 AIN A1 500 玻璃密封 構造A ±0.4 〇 30 AIN A1 850 玻璃密封 構造A ±0.4 〇 31 AIN A1 850 玻璃密封 構造C ±0_5 〇 32氺 AIN A1 850 構造Z ±0.7 X (注）表中附有*之試樣為比較例。 如由上述之結果所知，與使用先前之導引構件之構造z (圖1 2)之晶圓保持體相較，實施導引構件之内部密封之本發 明之晶圓保持體，構造A〜G之任一者皆可達成極佳之熱均 勻性。此外，於先前之構造Z之晶圓保持體，雖可看到導 線之氧化，然而於本發明之各試樣中完全看不到導線之氧 83934 -24- 1308366 化。 (實施例2) 關於實施m所製作之本發明之試樣之各晶圓保持骨 載於Low-k膜燒成用裝置進行晶圓之處理。其結果，於"全^ 之晶圓保持體可適當地實施Lqw姆燒成，尤其於熱均2 小於0.5%之晶圓保持體所得到之膜質優越。 產業上之利用可能性 藉由本發明’可提供一種晶圓保持體，其抑制於加教時 《局邵性散熱，提高晶圓保持面之熱均勾性。因此 使用該晶圓保持體，可提供—種半導體製造裝置，复么 :勾性、電極端子或導線之对久性上具有優越性，： 適用於大口徑之晶圓處理。 【圖式簡單說明】 圖圖1係表示本發明之晶圓保持體及反應容器之概略剖面 封之在:：;晶_體之導，密 ㈣…構件之㈣ 圖4係表示立士 & 封之其他之且保持體之導引構件之内部密 -眩例 < 概略剖面圖。 圖5 Y系矣一 丄 之概略剖^本發明之㈣保㈣之安裝構造之具體例 圖6係表示為太 發明之晶圓保持體之安裝構造之其他之 83934 -25- 1308366 具體例之概略剖面圖。 圖7係表示在本發明之晶圓保持體之安裝構造之其他之 具體例之概略剖面圖。 圖8係表示在本發明之晶圓保持體之安裝構造之其他之 具體例之概略剖面圖。 圖9係表示在本發明之晶圓保持體之安裝構造之其他之 具體例之概略剖面圖。 圖10係表示在本發明之晶圓保持體之安裝構造之其他之 具體例之概略剖面圖。 圖11係表示在本發明之晶圓保持體之安裝構造之其他之 具體例之概略剖面圖。 圖12係表示在先前之晶圓保持體之安裝構造之具體例之 概略剖面圖。 【圖式代表符號說明】 1 晶圓保持體 2 ' 12 陶瓷基體 3 電阻發熱體 4、14 導線 4a 凸部 5 導引構件 6 反應容器 7 0型環 8 水冷裝置 15 筒狀體 83934 -26- 1308366 19 玻璃接合部 21 玻璃 22 環狀構件 23 焊接材 24 樹脂 25 接合部 26 貫通孔 27 組合部 28 旋合部 83934 -27-

Claims (1)

  1. D0$M6)8653號專利申請案
    中文申請專利範圍替換本(98年1月） 部1 拾、申請專利範圍： E 月曰％正替換買 1 III Ι·ι·ι1ί_+Ι 1. 一種晶圓保持體，其係用於具有反應容器之半導體製造裝 置，包含： 陶瓷基體，其中具有選自電阻發熱體、電漿產生用電 極、靜電吸盤用電極、及電子束用電極中之至少一電子元 件； 導線，其用以將前述至少一電子元件連接於外部電極；及 筒狀之導引構件’其用以收納前述導線；且其中 則述導引構件係以一間隔貫通前述反應容器； 前述筒狀之導引構件之内部區域係與前述反應容器之 内部區域連通； 前述導引構件與前述反應容器之間之前述間隔係與外 界被氣密密封。 2· -種晶|«保持體’其剌於具有反應容器之半導體製造裝 置，包含： 、 陶究基體，其中具有選自電阻發熱體、電漿產生用電 極、靜電吸盤用電極、及電子束用電極中之至少一電子元 导踝，其用以將前述至少 k 仟連接於外部電極 筒狀之導引構件，其用以收納前述導線；且其令 2述導引構件係以一間隔貫通前述反應容器； 狀之導引構件之内部區域係與前述反應容 内部區域連通； 3. 引構 前述筒狀之導引構件内 如申請專利範圍第1或2項 部係與外界被氣密密封。 之晶圓保持體，其中前述導 83934-980119.doc 1308366 P 件與前述陶瓷基體未接合。
    以玻璃或焊接材將前述壤
    件之主成分為選自莫來石、礬土、 化鋁中之任一者。 保持體，其中前述密封係 導引構件》 圓保持體，其中前述導引構 之導線之一部份或全部。 圓保持體，其中前述導引構 氣化碎、碳化石夕、及氮 如申請專利範圍第1或2項之晶圓保持體 ’其中前述陶瓷基 體之主成分為選自礬土、氮化矽、氮化鋁、及碳化矽中之 任一者0 8. 一種半導體製造裝置，包含一反應容器，其搭載有如申請 專利範圍第1或2項之晶圓保持體。 9·如申請專利範圍第8項之半導體製造裝置，其中前述反應 容器内之氣氛不是腐蝕性氣體。 10.如申請專利範圍第9項之半導體製造裝置，其中前述半導 體製造裝置係L〇w-k膜燒成用。 83934-980119.doc
    83934-971024.doc
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