TWI831143B - 晶圓支持台以及射頻桿 - Google Patents
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Abstract
晶圓支持台20係包括：陶瓷基體21，具有晶圓放置面21a，射頻電極22與加熱器電極27，其自晶圓放置面21a側依序被埋設；孔21c，陶瓷基體21之中，自晶圓放置面21a之相反側的面，朝向射頻電極22設置；以及射頻桿30，供給高頻電力往射頻電極22，與連接於尖端30a露出到孔21c的底面之射頻電極22之導電性構件23相接合。射頻桿30，其自尖端30a至既定位置33為止之領域，由Ni製之第1桿構件32所組成，自既定位置33至基端30b為止之領域，由非磁性體製之第2桿構件34所組成。
Description
本發明係關於一種晶圓支持台以及射頻桿。
先前，使用於施加由電漿CVD所做之成膜處理等在晶圓時之陶瓷製晶圓支持台，眾所周知其為包括被連接於被埋設在陶瓷基體之射頻電極之射頻桿者。例如在專利文獻1中，其記載有一種透過低熱膨脹構件，連接被連接於射頻電極之導電性構件與Ni製射頻桿，藉此，緩和構件間之熱膨脹差、應力差等，而較難產生構件間剝離之晶圓支持台。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
［專利文獻1］日本專利第3790000號公報
[發明所欲解決的問題]
但是，近年來，被供給到射頻電極之高頻電力係顯著增大，伴隨於此，流到射頻桿之高頻電流也增大。當供給這樣之高頻電力到晶圓支持台時，因為高頻電流而射頻桿被過度加熱，藉此，晶圓支持台的射頻桿正上方之溫度係成為特別高。又，射頻電極與射頻桿的連接部成為高溫，藉此，被埋設於晶圓支持台內部之射頻電極與導電性構件間之熱膨脹差、應力差等係無法緩和，產生射頻電極與導電性構件剝離等之缺陷，而有無法中長期地使用晶圓支持台之課題。
本發明係用於解決這樣之課題所研發出者，其主要目的係在於提供一種射頻桿正上方的部分之溫度，較難成為特別高溫之可中長期地使用之晶圓支持台。
[用於解決課題之手段]
本發明之晶圓支持台係包括：
陶瓷基體，具有晶圓放置面，射頻電極與加熱器電極，其自該晶圓放置面側依序被埋設；
孔，該陶瓷基體之中，自該晶圓放置面之相反側的面，朝向該射頻電極設置；以及
射頻桿，供給高頻電力往該射頻電極，與尖端露出到該孔的底面之該射頻電極或與該射頻電極連接之導電性構件相接合，
該射頻桿，其為由第1桿構件及第2桿構件所組成之混合桿，該第1桿構件，其為Ni製，形成該射頻桿之中，自該尖端至位於該尖端與基端間之既定位置為止之領域，該第2桿構件，其被接合於該第1桿構件，形成該射頻桿之中，自該既定位置至該基端為止之領域，
該第2桿構件係非磁性體製。
在本發明之晶圓支持台中，其為自射頻桿的尖端，至位於尖端與基端間之既定位置為止之領域，由Ni製之第1桿構件所組成，桿之中，自既定位置至基端為止之領域，由非磁性體製之第2桿構件所組成之混合桿。第2桿構件係非磁性體製，所以，即使供給高頻電力，其與第2桿構件為Ni製之情形相比較下，也比較不會發熱，較難成為高溫。因此，桿全體較難成為高溫，不妨礙陶瓷基體之散熱。因此，當依據本發明之晶圓支持台時，晶圓之中，被連接射頻電極之桿的正上方部分之溫度，較難成為特別高溫。因此，射頻電極與導電性構件係較不會剝離，而可中長期地使用。
在本發明之晶圓支持台中，該既定位置係被決定，使得當取代該混合桿而使用Ni製桿，將該加熱器電極之溫度當作Ts[℃]（但是，Ts係超過Ni之居里溫度），將該Ni製桿之長度當作L[cm]，將該Ni製桿的兩端部之溫度差當作ΔT[℃]，將該Ni製桿之自尖端至該既定位置為止之長度當作x[cm]，將該Ni製桿之該位置中之溫度當作T（x）[℃]時，以T（x）=Ts－（ΔT／L）*x表示之T（x），其為Ni之居里溫度以上，該非磁性體之氧化溫度以下。自射頻桿的尖端，至如此決定之既定位置為止之領域，亦即，第1桿構件係Ni製，在居里溫度以上，其不具有磁性，所以，可抑制阻抗上昇。自如此決定之既定位置至基端為止之領域，亦即，第2桿構件係非磁性體製，所以，可抑制阻抗上昇。又，溫度係成為非磁性體之氧化溫度以下，所以，可防止第2桿構件氧化。
在本發明之晶圓支持台中，在該第2桿構件的端部，也可以設有隨著接近該射頻桿的該基端，寬度變小之錐形凸部，該射頻桿，其也可以在被設於該第1桿構件的端部之凹部，嵌合有該第2桿構件的該凸部。如此一來，即使重複加熱、冷卻等，而施加負載於射頻桿，凸部的側面係被凹部的側面所抓住，所以，可自第1桿構件較難拔出第2桿構件。
在本發明之晶圓支持台中，於該第1桿構件的端部，也可以設有隨著接近該射頻桿的該尖端，寬度變小之錐形凸部，該射頻桿，其於被設於該第2桿構件的端部之凹部，嵌合有該第1桿構件的該凸部。如此一來，即使重複加熱、冷卻等，而負載施加於射頻桿，凸部的側面係被凹部的側面所抓住，所以，可自第1桿構件較難拔出第2桿構件。
在本發明之晶圓支持台中，該第2桿構件也可以為鎢製。如此一來，即使藉來自成為Ni之居里溫度（約360℃）以上之第1桿構件之熱傳導，而第2桿構件之溫度上昇後，第2桿構件係較不會氧化，所以，可抑制由氧化所致之射頻桿劣化。
在本發明之晶圓支持台中，於該射頻桿也可以設有中空部分。如此一來，射頻桿係輕量化，而變得容易處理。而且，高頻電流，其藉表皮效應，不流動在射頻桿之內周側，而流動在外周表面，所以，即使在射頻桿設置中空部，阻抗也不改變。又，射頻桿之剖面積係變小，所以，來自晶圓支持台之熱傳導係變小。在此情形下，該中空部分，其也可以被形成為該第2桿構件，包圍該中空部分之周壁，其也可以由鎢絲帶或鎢網目所形成。如此一來，射頻桿本身之柔軟性係提高。因此，當使用晶圓支持台時，透過射頻桿以施加於陶瓷基體之負載係減輕。
在本發明之晶圓支持台中，於該第1桿構件的尖端側，也可以形成有收縮部。如此一來，射頻桿之柔軟性係提高。因此，當使用晶圓支持台時，透過射頻桿以施加於陶瓷基體之負載係減輕。而且，射頻桿之直徑最好係2～10mm。
在此，所謂收縮部，其為與其他部分相比較下，直徑較細之部分。又，收縮部，其當通過中心而以平行於縱向之平面，切斷第1桿構件後，例如形成為外周面成為圓弧狀之部分。
本發明之射頻桿，其為由第1桿構件及第2桿構件所組成之混合桿，
該第1桿構件，其為Ni製，形成自尖端至位於該尖端與基端間之既定位置為止之領域，該第2桿構件，其被接合於該第1桿構件，形成自該既定位置至該基端為止之領域，
該第2桿構件係非磁性體製。
此射頻桿，其適用於本發明之晶圓支持台之意義係較大。
[用以實施發明的形態]
參照圖面，以下，說明本發明之最佳實施形態。圖1為電漿產生裝置10之立體圖；圖2為圖1之A－A剖面圖；圖3為沿著縱向，切斷射頻桿30後之剖面圖；圖4為圖1之B－B剖面圖。
電漿產生裝置10，如圖1所示，其包括晶圓支持台20與上部電極50。
晶圓支持台20，其為用於支持利用電漿，以進行CVD、蝕刻等之晶圓W以加熱者，被安裝於未圖示之半導體製程用之腔體的內部。此晶圓支持台20係包括陶瓷基體21、及中空之陶瓷轉軸29。
陶瓷基體21係陶瓷製（在此為氮化鋁製）之圓板狀構件。此陶瓷基體21，其包括可放置晶圓W之晶圓放置面21a。在陶瓷基體21的晶圓放置面21a之相反側的面（內面）21b的中央，接合有陶瓷轉軸29。於陶瓷基體21，如圖2所示，射頻電極22與加熱器電極27，其分別於離隙之狀態下，被埋設。射頻電極22與加熱器電極27，其與晶圓放置面21a平行（包含實質上，平行之情形，以下相同），自接近晶圓放置面21a者起，依序埋設。陶瓷基體21，其具有自內面21b往射頻電極22被設置之孔21c。在孔21c的底面，露出有與射頻電極22相連接之導電性構件23。
射頻電極22，其為直徑略小於陶瓷基體21之圓盤狀薄層電極，使將Mo作為主成分之較細金屬線，編織為網狀而形成為薄片狀之網目。在射頻電極22的中央附近，電性連接有圓盤狀之導電性構件23。導電性構件23，其露出到於陶瓷基體21的內面21b開孔之孔21c的底面。導電性構件23之材質，其為與射頻電極22相同之Mo。
加熱器電極27，其為使將Mo作為主成分之線圈，綿延陶瓷基體21的全面，而以一筆書寫之要領配線者。在此加熱器電極27的兩端部27a,27b（參照圖4），分別連接有加熱器桿（未圖示）。這些加熱器桿，其通過陶瓷轉軸29的中空內部，以被連接到外部電源（未圖示）。
將射頻電極22、導電性構件23及加熱器電極27之材質，作為Mo者，其因為：熱膨脹係數與陶瓷基體21之材質（在此係AlN）接近，在製造陶瓷基體21時，較難產生龜裂。即使射頻電極22、導電性構件23及加熱器電極27為Mo以外之材質，其只要為熱膨脹係數與AlN接近之導電性材料時，就可以使用。而且，在陶瓷基體21的內面21b之中，被陶瓷轉軸29所包圍之領域，其插入有檢測陶瓷基體21之溫度之熱電耦（未圖示）。
陶瓷轉軸29，其為由與陶瓷基體21相同之陶瓷所組成之圓筒狀構件。陶瓷轉軸29的上部端面，其藉擴散接合或TCB（Thermal compression bonding），被接合於陶瓷基體21的內面21b。所謂TCB，其為在接合對象的兩個構件間，夾入金屬接合材，在加熱到金屬接合材之固相線溫度以下之溫度後之狀態，加壓接合兩個構件之周知之方法。
射頻桿30，其為由第1桿構件32及第2桿構件34所組成圓柱形混合桿，第1桿構件32，其形成射頻桿30之中，自尖端30a至位於尖端30a與基端30b間之既定位置33為止之領域，第2桿構件34，其形成被接合於第1桿構件32之射頻桿30之中，自既定位置33至基端30b為止之領域。而且，既定位置33之設定方法係後述之。第1桿構件32係Ni製之棒狀構件。第2桿構件34，其為阻抗小於Ni之非磁性體製，例如可使用鎢製之棒狀構件。如圖3所示，射頻桿30係於被設於第1桿構件32的接合部分32E之凹部C1，嵌合有被設於第2桿構件34的接合部分34E之凸部C2者。凸部C2，其為隨著接近第2桿構件34的基端34b（射頻桿30的基端30b），直徑或寬度變小之錐形。凸部C2之剖面形狀係圓形狀或方形。凸部C2之圓錐角θ，其只要為防止藉第1桿構件32與第2桿構件34之熱膨脹差，而第2桿構件34自第1桿構件32拔出之角度即可，例如最好為1度以下。又，在接合第1桿構件32與第2桿構件34後，為了防止接合鬆開，凸部長度M最好為10mm以上。而且，為了容易加工，使第1桿構件32及第2桿構件34牢固地一體化，凸部長度M最好為50mm以下。射頻桿30的尖端30a（亦即，第1桿構件32的尖端32a），如圖2所示，其透過硬焊部24，以被接合到射頻電極22的導電性構件23。射頻桿30的基端30b（亦即，第2桿構件34的基端34b），其被連接於射頻電源40。射頻電源40之高頻電力，其透過射頻桿30以被供給往射頻電極22。
如圖1所示，上部電極50，其被固定於與陶瓷基體21的晶圓放置面21a相向之上方位置（例如未圖示之腔體的天花板面）。此上部電極50係被連接於接地。
在此，既定位置33係如下地決定。亦即，如圖5所示，在晶圓支持台20中，其取代射頻桿30（混合桿）而安裝Ni製桿42。而且，將加熱器電極27之溫度當作Ts[℃]（但是，Ts係超過Ni之居里溫度之溫度），將Ni製桿42之長度當作L[cm]，將Ni製桿42的尖端42a之溫度Ta與基端42b之溫度Tb之差，當作ΔT（=Ta－Tb）[℃]，將自Ni製桿42的尖端42a（與射頻電極22之連接部），至既定位置33為止之長度當作x[cm]，將Ni製桿42之既定位置33中之溫度當作T（x）[℃]。此時，決定x[cm]，使得以下述公式（1）表示之T（x），其成為做為Ni之居里溫度之360℃以上，做為非磁性體（鎢）之氧化溫度之400℃以下。具體來說，如圖6所示，決定自尖端42a開始之長度x[cm]，使得既定位置33位於自Ni製桿42之溫度成為Ni之居里溫度（360℃）之第1位置42c，至Ni製桿42之溫度成為非磁性體（鎢）之氧化溫度（400℃）之第2位置42o為止之間。而且，Ni製桿42的尖端42a之溫度Ta，其可視為與加熱器電極27之溫度Ts實質上相同。
T（x）=Ts－（ΔT／L）*x…（1）
接著，說明電漿產生裝置10之使用例。配置電漿產生裝置10於未圖示之腔體內，放置晶圓W於晶圓放置面21a。而且，自射頻電源40供給高頻電力（例如13～30Mhz）到射頻電極22。藉此，在由上部電極50與被埋設於陶瓷基體21之射頻電極22所組成之平行平板電極間，產生電漿，利用該電漿，實施CVD成膜、蝕刻等到晶圓W。又，依據未圖示之熱電耦之檢測訊號，求出晶圓W之溫度，控制施加往加熱器電極27之電壓，使得該溫度成為設定溫度（例如450℃或500℃或550℃）。在供給高頻電力到射頻電極22之射頻桿30中，第2桿構件34係鎢製。因此，即使藉來自第1桿構件32之熱傳導，而第2桿構件34之溫度上昇，其與例如第2桿構件34為Cu製之情形相比較下，也較難氧化。
又，在本實施形態之射頻桿30中，成為超過Ni之居里溫度之溫度範圍之部分，其以Ni製之第1桿構件32組成。因此，在這樣之溫度範圍中，第1桿構件32係不具有磁性，所以，可抑制阻抗之上昇。又，射頻桿30係如果全部為鎢製時，可抑制阻抗上昇，但是，在400℃以上時，會氧化。相對於此，在本實施形態之射頻桿30中，成為低於鎢之氧化溫度之溫度範圍之部分，其由非磁性體製之第2桿構件34所組成。因此，在這樣之溫度範圍中，第2桿構件34係不氧化，所以，可抑制第2桿構件34之氧化。
接著，說明晶圓支持台20之製造例。首先，藉模鑄法，製作在一邊之面接觸到射頻電極22後之狀態之導電性構件23及埋設有加熱器電極27之陶瓷成型體。在此，所謂「模鑄法」，其係指注入包含陶瓷原料粉末與模化劑之陶瓷漿料到成型模具內，在該成型模具內，化學反應模化劑以模化陶瓷漿料，藉此，獲得成型體之方法。接著，熱壓燒製陶瓷成型體，獲得陶瓷基體21。接著，藉研磨加工，於陶瓷基體21的內面21b形成孔21c，或形成用於插入被連接於加熱器電極27之加熱器桿之孔，或形成用於插入熱電耦之孔，使得導電性構件23之中，接觸到射頻電極22之面之相反側的面係露出。接著，在陶瓷基體21的內面21b，TCB接合陶瓷轉軸29，使得成為與陶瓷基體21同軸。接著，硬焊導電性構件23與射頻桿30。而且，接合加熱器電極27與加熱器桿，或安裝熱電耦，以得到晶圓支持台20。
在此，使用於製造晶圓支持台20之射頻桿30，其如下地製作。亦即，首先，如圖7A所示，準備第1桿構件形成用構件82與第2桿構件34。具體來說，製作在接合部分82E形成有凹部C1’之直徑D1之第1桿構件形成用構件82，同時製作在接合部分34E形成有凸部C2之直徑D2（D2＜D1）之第2桿構件34。凹部C1’及凸部C2，其藉研磨加工、切削加工等而形成。而且，第1桿構件形成用構件82，其為最終成為第1桿構件32之構件。
接著，如圖7B所示，插入第2桿構件34的凸部C2，到第1桿構件形成用構件82的凹部C1’。接著，如圖7C所示，接合第1桿構件32與第2桿構件34。具體來說，自外側施加力量於第1桿構件形成用構件82的凹部C1’周圍，強力接觸塑性變形凹部C1’的周圍以變形後之凹部C1’（凹部C1）與凸部C2。藉此，成為第2桿構件34的凸部C2，嵌合於第1桿構件形成用構件82的凹部C1後之狀態，第1桿構件形成用構件82與第2桿構件34係被接合。
而且，減小第1桿構件形成用構件82之直徑D1。具體來說，藉切削加工、研磨加工等，研削第1桿構件形成用構件82的側面82s，使得第1桿構件形成用構件82之直徑D1與第2桿構件34之直徑D2為一致。藉此，如圖7D所示，第1桿構件形成用構件82係成為第1桿構件32，獲得射頻桿30。而且，如果不需要減小第1桿構件形成用構件82之直徑D1時，也可以省略此工序。
在以上詳述過之晶圓支持台20中，第2桿構件34係非磁性體製，所以，即使供給高頻電力，第2桿構件34也與為Ni製之情形相比較下，較不會發熱，較難成為高溫。因此，射頻桿30全體較難成為高溫，不妨礙陶瓷基體21之散熱。因此，當依據晶圓支持台20時，晶圓之中，被連接於射頻電極22之射頻桿30的正上方部分之溫度，較不會成為特別高溫。因此，射頻電極22與導電性構件23係較不會剝離，可中長期地使用。
又，既定位置33，其被決定使得取代射頻桿30（混合桿）而使用Ni製桿42，當將加熱器電極27之溫度當作Ts[℃](但是，Ts係超過Ni之居里溫度)，將Ni製桿42之長度當作L[cm]，將Ni製桿42的兩端部之溫度差當作△T[℃]，將自Ni製桿42的尖端42a，至既定位置33為止之長度當作x[cm]，將Ni製桿42之既定位置33中之溫度當作T(x)[℃]時，以T(x)=Ts-(△T/L)*x所表示之T(x)成為Ni之居里溫度以上，非磁性體(鎢)之氧化溫度以下。自此射頻桿30的尖端30a，至如此決定之既定位置33為止之領域，亦即，第1桿構件32係Ni製，在居里溫度以上時，不具有磁性，所以，可抑制阻抗上昇。自如此決定之既定位置33至基端30b為止之領域，亦即，第2桿構件34係非磁性體製，所以，可抑制阻抗上昇。又，溫度係成為非磁性體之氧化溫度以下，所以，可防止第2桿構件34氧化。而且，自Ni製桿42的尖端42a至既定位置33為止之長度x[cm]，其與Ni製桿42之長度L[cm]無關，成為2[cm]以上25[cm]以下。
而且，在第2桿構件34，設有隨著接近射頻桿30的基端30b，寬度變小之錐形之凸部C2，射頻桿30，其在被設於第1桿構件32的端部之凹部C1，嵌合有第2桿構件34的凸部C2。藉此，即使重複加熱、冷卻等，而負載施加於射頻桿30，凸部C2的側面也被凹部C1的側面所抓住，所以，可自第1桿構件32較難拔出第2桿構件34。
而且，第2桿構件34係鎢製。因此，即使因為來自成為Ni之居里溫度(約360℃)以上後之第1桿構件32之熱傳導，而第2桿構件34溫度上昇，第2桿構件34也比較不會氧化，可抑制由氧化所致之射頻桿30劣化。
而且，射頻桿30適用於晶圓支持台20之意義係很大。
而且，本發明並不侷限於上述之實施形態，只要係屬於本發明之技術性範圍，當然可實施種種之態樣。
例如在上述之實施形態中，射頻桿30，其為在被形成於第1桿構件32之凹部C1，嵌合有被形成於第2桿構件34之凸部C2之構件，但是，並不侷限於此。例如如圖8之射頻桿130所示，也可以在被形成於第2桿構件134的接合部分134E之凹部C101，嵌合有被形成於第1桿構件132的接合部分132E之凸部C102。在此情形下，凸部C102，其成為隨著接近第1桿構件132的尖端132a（射頻桿130的尖端130a），寬度變小之錐形。如此一來，即使重複加熱、冷卻等，而負載施加於射頻桿130，凸部C102的側面也被凹部C101的側面所抓住，所以，可自第1桿構件132較難拔出第2桿構件134。
在上述實施形態中，也可以取代射頻桿30，而採用如圖9所示之在內部具有中空部H2之射頻桿230。第1桿構件32，其包括自凹部C1往尖端32a延伸之長孔32h，第2桿構件34，其包括自基端34b往凸部C2延伸之長孔34h。中空部H2係由長孔32h與長孔34h所組成。如此一來，射頻桿230係輕量化，變得容易處理。而且，高頻電流，其藉表皮效應，不流動在射頻桿的內周側，而流動在外周表面，所以，即使如射頻桿230地設置中空部，阻抗也不會改變。又，射頻桿230之剖面積係較小，所以，來自晶圓支持台20之熱傳導係變小。
在上述實施形態中，也可以取代射頻桿30，而採用如圖10所示之在內部具有空隙32i之射頻桿330。空隙32i，其被設於凹部C1的底面與凸部C2的尖端面之間。如此一來，藉空隙32i而熱傳導係被抑制，所以，可使第1桿構件32之溫度維持較高。因此，成為可使第1桿構件32較容易保持在居里溫度以上，同時往第2桿構件34傳遞之熱係變小，可使第2桿構件34之溫度較低。
在上述實施形態中，也可以取代射頻桿30，採用如圖11所示之第1桿構件432之寬度，大於第2桿構件434之寬度之射頻桿430。在此情形下，如圖11所示，其也可以被決定為被設於接合部分434E之凸部C402之寬度，成為接合部分434E之中，凸部C402以外的部分之寬度以上，凸部C402被嵌合於被設於第1桿構件432的接合部分432E之凹部C401。
在上述實施形態中，如果第1桿構件32與第2桿構件34之接合，不會因為熱膨脹差而脫離時，也可以使第2桿構件34的凸部C2不為錐狀，而為圓柱狀或長方體狀，壓入該凸部C2到第1桿構件32的凹部C1，以製作射頻桿30。
在上述之實施形態中，雖然使射頻桿30的第1桿構件32的尖端32a，與露出到孔21c的底面之導電性構件23相接合，但是，並未特別侷限於此。例如也可以不設置導電性構件23地，露出射頻電極22到孔21c的底面，接合該露出之射頻電極22與射頻桿30的尖端30a（第1桿構件32的尖端32a）。或者，如圖13所示，也可以透過低熱膨脹構件507，以連接導電性構件23與射頻桿30。低熱膨脹構件507，其由熱膨脹率至少在400℃以下，8.0×10
－ 1／℃以下之材料所組成之導體，可使用例如鉬、鎢、鉬－鎢合金、鎢－銅－鎳合金或柯伐等。在此情形下，孔21c係被形成為大於尖端32a之寬度，於孔21c之中，插入有筒狀之環境氣體保護體509。於環境氣體保護體509，例如可使用純鎳、鎳基耐熱合金、金、白金、銀及這些之合金。又，於環境氣體保護體509的外側面與孔21c的內側面之間，設有若干間隙。而且，於環境氣體保護體509的內側空間，收容有例如圓盤狀之低熱膨脹構件507。而且，低熱膨脹構件507與孔21c的底面之間、及低熱膨脹構件507與導電性構件23之間，其分別藉導電性接合層506、508而被接合，環境氣體保護體509與孔21c的底面之間，其藉導電性接合層506而被接合。
在上述之實施形態中，雖然使射頻電極22之形狀為網目，但是，其也可以為其他形狀。例如也可以為線圈狀或平面狀，也可以為冲壓金屬。
在上述之實施形態中，陶瓷材料係採用AlN，但是，並未特別侷限於此。例如也可以採用氧化鋁等。在該情形下，射頻電極22、導電性構件23及加熱器電極27之材質，其最好使用接近該陶瓷之熱膨脹係數者。
在上述實施形態中，也可以藉施加直流電壓於射頻電極22，而吸引晶圓W到晶圓放置面21a。又，也可以於陶瓷基體21還埋設有靜電電極，施加直流電壓於該靜電電極，藉此，吸引晶圓W到晶圓放置面21a。
在上述實施形態中，也可以取代射頻桿30，而採用如圖13所示之射頻桿630。射頻桿630係包括第1桿構件632及第2桿構件634。第1桿構件632係具有：收縮部632b，被形成於尖端632a側；以及凸部632c，被形成於尖端632a之相反側。收縮部632b之中，外徑最小之部分之外徑，其最好為2mm以上5mm以下。如此一來，可獲得充分之柔軟性，同時較容易抑制第2桿構件634之局部性發熱。又，藉抑制第2桿構件634之局部性發熱，可較容易維持晶圓放置面21a之均熱性。凸部632c，其為直徑比第1桿構件632中之除了收縮部632b之部分還要小之圓柱狀部分。第2桿構件634係具有周壁部635及實心部636。周壁部635，其藉捲繞鎢絲帶而被形成。構成周壁部635之鎢絲帶之厚度，最好為0.1mm以上0.5mm以下。又，鎢絲帶之寬度，最好為1mm以上10mm以下。如此一來，可獲得充分之柔軟性，同時在射頻桿630全體，可獲得充分之導電性。周壁部635係包圍中空部H2。在周壁部635的尖端側的凸部632c外周面，捲繞有鎢絲帶以被硬焊。周壁部635的尖端之相反側，其在實心部636捲繞硬焊有鎢絲帶。實心部636，其為由鎢所形成之棒狀構件。在射頻桿630中，其於第1桿構件632設有收縮部632b，同時第2桿構件634的周壁部635，其由鎢絲帶所形成。因此，射頻桿630之柔軟性係提高。因此，當使用晶圓支持台時，透過射頻桿630以施加於陶瓷基體之負載係減輕。而且，晶圓支持台10，其透過附屬構件以被組裝於成膜裝置而被使用。附屬構件，其為例如具有用於插入射頻桿630，保持射頻桿630之插入孔之構件。晶圓放置台10，其射頻桿630之柔軟性係較高，所以，當被組裝於成膜裝置時，較容易插入射頻桿630到附屬構件的插入孔。因此，晶圓支持台10係較容易組裝於成膜裝置。而且，第2桿構件634，其也可以不具有實心部636。又，在射頻桿630中，周壁部635也可以由鎢網目所形成。如此一來，在上述效果之外，包圍中空部H2之周壁部635之表面積係變大，成為較容易抑制第2桿構件634之溫度上昇。又，在上述效果之外，射頻桿630係輕量化，所以，變得容易處理。
在上述實施形態中，也可以取代射頻桿30，而採用圖14所示之射頻桿730。在射頻桿730中，第2桿構件734的周壁部735，其被形成為螺絲狀。或者，也可以採用圖15所示之射頻桿830。在射頻桿830中，於第2桿構件834的周壁部835形成有鰭片835a。或者，也可以取代射頻桿30，採用在第2桿構件的周壁部形成有凹凸之射頻桿。如此一來，第2桿構件之表面積係變大，可較容易更加抑制第2桿構件之溫度上昇。而且，在圖14,15中，關於與圖13相同之構造元件，其賦予相同之編號，而省略其說明。
在上述實施形態中，第2桿構件34係由鎢所形成，但是，並不侷限於此。例如在上述實施形態中，第2桿構件34，其也可以由沃斯田鐵系之SUS或鉻鎳鐵合金所形成。如此一來，可使第2桿構件34與Ni製之第1桿構件32，以熔接接合。或者，第2桿構件34，其也可以由包含鈦族元素、銅族元素、鉻族元素、沃斯田鐵系SUS、鉻鎳鐵合金或哈氏合金之材料所形成。如此一來，可使第2桿構件34藉超音波接合或摩擦攪拌接合等，與Ni製之第1桿構件32固相接合。
本申請案，其將2021年4月1日提出申請之日本專利申請第2021-062560號，作為優先權主張之基礎，因為引用而其內容之全部，包含於本專利說明書。
[產業利用性]
本發明係可利用於施加由電漿CVD所做之成膜處理、電漿蝕刻處理等在晶圓之時。
10:電漿產生裝置
20:晶圓支持台
21:陶瓷基體
21a:晶圓放置面
21b:內面
21c:孔
22:射頻電極
23:導電性構件
24:硬焊部
27:加熱器電極
27a:端部
27b:端部
29:陶瓷轉軸
30,130,230,330,430,630,730,830:射頻桿
30a,32a,34a,42a,130a,132a:尖端
30b,32b,34b,42b:基端
32,132,632:第1桿構件
32E,34E,82E,132E,134E,432E,434E:接合部分
32h,34h:長孔
32i:空隙
33:既定位置
34,134,634,734,834:第2桿構件
40:射頻電源
42:Ni製桿
42c:第1位置
42o:第2位置
50:上部電極
82:第1桿構件形成用構件
82s:側面
506,508:導電性接合層
507:低熱膨脹構件
509:環境氣體保護體
635,735,835:周壁部
636:實心部
C1,C1’,C101:凹部
C2,C102,632c:凸部
D1,D2:直徑
H2:中空部
M:凸部長度
Ta,Tb:溫度
Ts:溫度
W:晶圓
θ:圓錐角
圖1為電漿產生裝置10之立體圖。
圖2為圖1之A－A剖面圖。
圖3為沿著縱向切斷射頻桿30後之剖面圖。
圖4為圖1之B－B剖面圖。
圖5為既定位置33之設定方法之說明圖。
圖6為既定位置33之設定方法之說明圖。
圖7A為表示射頻桿30製造方法之一例之說明圖。
圖7B為表示射頻桿30製造方法之一例之說明圖。
圖7C為表示射頻桿30製造方法之一例之說明圖。
圖7D為表示射頻桿30製造方法之一例之說明圖。
圖8為射頻桿130之剖面圖。
圖9為射頻桿230之剖面圖。
圖10為射頻桿330之剖面圖。
圖11為射頻桿430之剖面圖。
圖12為導電性構件23與射頻桿30之接合狀態之剖面圖。
圖13為射頻桿630之剖面圖。
圖14為射頻桿730之剖面圖。
圖15為射頻桿830之剖面圖。
20:晶圓支持台
21:陶瓷基體
21a:晶圓放置面
21b:內面
21c:孔
22:射頻電極
23:導電性構件
24:硬焊部
27:加熱器電極
29:陶瓷轉軸
30:射頻桿
30a:尖端
30b:基端
32:第1桿構件
32a:尖端
33:既定位置
34:第2桿構件
34b:基端
40:射頻電源
W:晶圓
Claims (7)
- 一種晶圓支持台，其包括：陶瓷基體，具有晶圓放置面，射頻電極與加熱器電極，其自該晶圓放置面側依序被埋設；孔，該陶瓷基體之中，自該晶圓放置面之相反側的面，朝向該射頻電極被設置；以及射頻桿，供給高頻電力往該射頻電極，與尖端自該孔的底面露出之該射頻電極或與該射頻電極連接之導電性構件相接合，該射頻桿，其為由第1桿構件及第2桿構件所組成之混合桿，該第1桿構件，其為Ni製，形成該射頻桿之中，自該尖端至位於該尖端與基端間之既定位置為止之領域，該第2桿構件，其被接合於該第1桿構件，形成該射頻桿之中，自該既定位置至該基端為止之領域，該自第2桿構件係非磁性體製；其中該既定位置，其取代該混合桿而使用Ni製桿，該當將加熱器電極之溫度當作Ts[℃](但是，Ts係超過Ni之居里溫度)，將該Ni製桿之長度當作L[cm]，將該Ni製桿的兩端部之溫度差當作△T[℃]，將自該Ni製桿的尖端至該既定位置為止之長度當作x[cm]，將該Ni製桿之該位置中之溫度當作T(x)[℃]時，以T(x)=Ts-(△T/L)*x表示之T(x)，其被決定為成為Ni之居里溫度以上，該非磁性體之氧化溫度以下。
- 一種晶圓支持台，其包括：陶瓷基體，具有晶圓放置面，射頻電極與加熱器電極，其自該晶圓放置面 側依序被埋設；孔，該陶瓷基體之中，自該晶圓放置面之相反側的面，朝向該射頻電極被設置；以及射頻桿，供給高頻電力往該射頻電極，與尖端自該孔的底面露出之該射頻電極或與該射頻電極連接之導電性構件相接合，該射頻桿，其為由第1桿構件及第2桿構件所組成之混合桿，該第1桿構件，其為Ni製，形成該射頻桿之中，自該尖端至位於該尖端與基端間之既定位置為止之領域，該第2桿構件，其被接合於該第1桿構件，形成該射頻桿之中，自該既定位置至該基端為止之領域，該自第2桿構件係非磁性體製；其中於該射頻桿設有中空部分；其中該中空部分係被形成於該第2桿構件，包圍該中空部分之周壁部，其以鎢絲帶或鎢網目形成。
- 如請求項1或2之晶圓支持台，其中於該第2桿構件的端部，設有隨著接近該射頻桿的該基端，寬度變小之錐形凸部，該射頻桿，其為在被設於該第1桿構件的端部之凹部，嵌合有該第2桿構件的該凸部者。
- 如請求項1或2之晶圓支持台，其中於該第1桿構件的端部，設有隨著接近該射頻桿的該尖端，寬度變小之錐形凸部，該射頻桿，其為在被設於該第2桿構件的端部之凹部，嵌合有該第1桿構件的該凸部者。
- 如請求項1或2之晶圓支持台，其中該第2桿構件係鎢製。
- 如請求項1或2之晶圓支持台，其中於該第1桿構件的尖端側，形成有收縮部。
- 一種射頻桿，其為由第1桿構件及第2桿構件所組成之混合桿，該第1桿構件，其為Ni製，形成自尖端至位於該尖端與基端間之既定位置為止之領域，該第2桿構件，其被接合於該第1桿構件，形成自該既定位置至該基端為止之領域，該第2桿構件係非磁性體製；其中於該第2桿構件形成中空部分，包圍該中空部分之周壁部，其以鎢絲帶或鎢網目形成。
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