TWI727080B - 基板固定裝置 - Google Patents
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Abstract
一種基板固定裝置,包括底板、靜電夾盤、以及介於該底板與該靜電夾盤之間的絕緣層。該絕緣層包括由第一材料形成的發熱元件、以及串聯連接到該發熱元件的配線。該配線包括由該第一材料形成的第一導電層、以及接合到該第一導電層上的第二導電層。該第二導電層由電阻率低於該第一材料的第二材料形成。
Description
本文討論的實施例的某個方面關於一種基板固定裝置。
用於製造諸如IC(積體電路)及LSI(大型積體電路)的半導體設備的傳統薄膜沈積裝置(例如CVD(化學氣相沉積)裝置或PVD(物理氣相沉積)裝置等)及電漿蝕刻裝置包括用於在真空處理室中精確地保持晶圓的台。作為該台,例如提出了一種基板固定裝置,其利用安裝在底板上的靜電夾盤來對作為被吸附並保持的對象的晶圓進行吸附並保持。
一些基板固定裝置設置有用於控制晶圓溫度的發熱元件(加熱元件)。例如,發熱元件利用黏著劑被接合到靜電夾盤的表面,並且當經由供電端子從設在基板固定裝置外部的電源供應電壓時發熱。(例如參見專利文獻1)
專利文獻1:日本特開2011-176275號公報
根據本發明的一個方面,提供一種基板固定裝置,包括:底板;靜電夾盤;以及介於該底板與該靜電夾盤之間的 絕緣層,該絕緣層包括由第一材料形成的發熱元件,以及串聯連接到該發熱元件的配線,該配線包括由該第一材料形成的第一導電層,以及接合到該第一導電層上的第二導電層,該第二導電層由電阻率低於該第一材料的第二材料形成。
本實施方式的目的和優點將利用申請專利範圍中特別指出的構成要素及組合來實現並獲得。
需要理解的是,以上一般說明及以下具體說明均為示例性及解釋性的說明,並不對所要求保護的本發明進行限制。
1、2‧‧‧基板固定裝置
10‧‧‧底板
15‧‧‧水通路
15a‧‧‧冷卻水導入部
15b‧‧‧冷卻水排出部
20‧‧‧黏著層
21‧‧‧第一層
22‧‧‧第二層
30‧‧‧發熱部
31‧‧‧絕緣層
31x‧‧‧開口
32‧‧‧發熱元件
32T1‧‧‧第一端
32T2‧‧‧第二端
33、33A、330‧‧‧配線
34‧‧‧供電端子
40‧‧‧靜電夾盤
41‧‧‧基板
42‧‧‧靜電電極
50‧‧‧接合部
60‧‧‧供電線
61‧‧‧導體
62‧‧‧絕緣體
311、312‧‧‧絕緣樹脂薄膜
321‧‧‧金屬箔
321x‧‧‧凹部
331、331A‧‧‧高電阻部
332、332A‧‧‧低電阻部
圖1A和圖1B是第1實施例中的基板固定裝置的示意性剖面圖;圖2A至圖2C是表示第1實施例中的基板固定裝置的發熱元件的圖;圖3A至圖3L是表示第1實施例中的基板固定裝置的製造程序的圖;圖4A至圖4D是表示第1實施例的變形例中的基板固定裝置的製造程序的圖;圖5A和圖5B是第2實施例中的基板固定裝置的示意性剖面圖;圖6A至圖6C是表示第2實施例中的基板固定裝置的發熱元件的圖;圖7A至圖7D是表示第2實施例中的基板固定裝置的製 造程序的圖;以及圖8A至圖8D是表示第2實施例的變形例中的基板固定裝置的製造程序的圖。
如上所述,一些基板固定裝置設置有發熱元件。電阻率稍高的材料被用於發熱元件。因此,例如當設置從發熱元件延伸至供電端子的配線時,由與發熱元件相同的材料所形成的配線可能會產生非預期的熱量,從而會損害發熱元件所產生的熱量的均勻性。
根據本發明的一個方面,提供了一種基板固定裝置,其提高了發熱元件所產生的熱量的均勻性。
以下參照圖式對本發明的實施例進行說明。在圖式中,對於相同元件用相同的符號標記,並省略其重複的說明。
<第1實施例>
[基板固定裝置的構造]
圖1A是第1實施例中的基板固定裝置整體的示意性剖面圖。圖1B是圖1A的A部分的示意性放大圖。如圖1A及圖1B所示,基板固定裝置1包括底板10、黏著層20、發熱部30、以及靜電夾盤40。
底板10是用於安裝發熱部30和靜電夾盤40的部件。底板10的厚度例如可以為大約20mm~50mm。底板10例如由鋁形成,也可以用作例如用於控制電漿的電極。藉由向底板10供應預定高頻的電力,從而能夠對用於使例如在電漿狀態下所產生的離子衝擊被吸附在靜電夾盤40上的晶圓的能量 進行控制並有效地進行蝕刻。
在底板10中設置有水通路15。水通路15在一端包括冷卻水導入部15a,並在另一端包括冷卻水排出部15b。水通路15被連接到設在基板固定裝置1外部的冷卻水控制器(未示出)。冷卻水控制器將冷卻水從冷卻水導入部15a導入水通路15,並將冷卻水從冷卻水排出部15b排出。藉由使冷卻水經由水通路15循環以冷卻底板10,從而能夠冷卻被吸附到靜電夾盤40上的晶圓。除了水通路15以外,底板10中還可以設置例如用於導入惰性氣體的氣體通路,該惰性氣體用於對被吸附到靜電夾盤40上的晶圓進行冷卻。
發熱部30經由黏著層20被牢固地黏附到底板10上。黏著層20可以具有例如第一層21和第二層22的雙層構造。例如,可以使用矽膠黏著劑作為第一層21和第二層22。第一層21和第二層22各自的厚度例如可以為大約1mm。第一層21和第二層22的熱導率優選為2W/mK以上。黏著層20可以由單層形成。然而,藉由組合具有高熱導率的黏著劑和具有低彈性模數的黏著劑來形成雙層構造,從而能夠獲得降低由於鋁底板10與靜電夾盤40之間的熱膨脹上的差異所產生的應力的應力降低效果。
發熱部30包括絕緣層31、發熱元件32、配線33、以及供電端子34。
絕緣層31圍繞並覆蓋發熱元件32、配線33及供電端子34。絕緣層31介於底板10與靜電夾盤40之間。用於絕緣層31的合適的材料例如包括具有高導熱性和高耐熱性的 環氧樹脂及雙馬來亞醯胺三嗪樹脂。絕緣層31的熱導率優選為3W/mK以上。藉由在絕緣層31中包含氧化鋁或氮化鋁等填充劑,從而能夠提高絕緣層31的熱導率。絕緣層31的玻璃轉移溫度(Tg)優選為250℃以上。絕緣層31的厚度優選為大約100μm至大約150μm。絕緣層31的厚度偏差優選為±10%以下。
作為發熱元件32,優選使用壓延合金。藉由使用壓延合金作為發熱元件32,能夠減少發熱元件32的厚度上的偏差以改善所產生熱量的分布。發熱元件32並不需要被嵌入絕緣層31的厚度方向上的中心。發熱元件32可以根據所需的規格從絕緣層31的厚度方向上的中心向底板10或靜電夾盤40偏離。
發熱元件32的電阻率優選為10μΩ/cm至70μΩ/cm,更優選為10μΩ/cm至50μΩ/cm。傳統的的基板固定裝置使用電阻率大約為100μΩ/cm的NiCr發熱元件。因此,在設計20Ω至50Ω發熱元件的情況中,發熱元件在寬度上變為大約1mm至大約2mm,並在厚度上變為大約50μm,因此難以形成發熱元件的精細圖案。藉由使發熱元件32的電阻率為比NiCr發熱元件的電阻率低的10μΩ/cm至70μΩ/cm,使得在設計相同的20Ω至50Ω發熱元件的情況中發熱元件32的圖案能夠比傳統情況更精細。當發熱元件32的電阻率小於10μΩ/cm時,發熱元件32所引起的發熱變得不足。因此,並不優選為小於10μΩ/cm的電阻率。
用於發熱元件32的壓延合金的適合的材料例如包 括CN49(康銅)(Cu-Ni-Mn-Fe合金)、Zeranin(Cu-Mn-Sn合金)、以及Manganin(Cu-Mn-Ni合金)。CN49(康銅)的電阻率大約為50μΩ/cm。Zeranin的電阻率大約為29μΩ/cm。Manganin的電阻率大約為44μΩ/cm。從利用蝕刻所產生圖案的成形性的觀點來看,發熱元件32的厚度優選為60μm以下。
為了提高高溫下的發熱元件32與絕緣層31之間的黏著性,優選發熱元件32的至少一個表面、亦即發熱元件32的上表面32a和下表面32b的一者或兩者被粗化。在發熱元件32的上下表面32a、32b均被粗化的情況下,對於上表面32a和下表面32b所進行的粗化方法可以不同。粗化方法例如可以為、但不限於蝕刻、使用偶合劑的表面改質、或者使用355nm以下的波長的UV-YAG激光的點加工(dot processing)。
圖2A至圖2C是表示第1實施例中的基板固定裝置的發熱元件的圖。圖2A是局部平面圖,圖2B是沿圖2A的A-A線的剖面圖,圖2C是沿圖2A的B-B線的剖面圖。如圖1A至圖2C所示,發熱元件32包括獨立地設置在四個區域Z1至Z4,亦即內部區域Z1、中內部區域Z2、中外部區域Z3及外部區域Z4的每一個區域中的複數個發熱元件,該內部區域Z1、中內部區域Z2、中外部區域Z3及外部區域Z4按照從基板固定裝置1的中心到周邊的順序排列。然而,該區域排列僅為一例,區域的個數並不限於四個。在下文中,四個區域Z1至Z4的各個發熱元件也可以使用符號“32”來標記。
區域Z1至Z4的各個區域中的發熱元件32為大致同心狀的連續的圖案,並且設置有一對供電端子34。藉由向區 域Z1至Z4的各個區域的一對供電端子34獨立地供應電壓,從而能夠獨立地控制區域Z1至Z4的溫度。區域Z1至Z4的各個區域中的發熱元件32的寬度和間隔根據所需的規格獨立地確定。
在此,以區域Z4為例,對供電端子34詳細進行說明。儘管未示出,但其他區域Z1至Z3的各個區域設置有與區域Z4同樣的供電端子34。
作為導線的配線33-1被串聯連接到配置在區域Z4中的發熱元件32的第一端32T1。另外,向發熱單元32供應電壓的供電端子34-1被串聯連接到配線33-1。同樣地,作為導線的配線33-2被串聯連接到配置在區域Z4中的發熱元件32的第二端32T2。另外,供電端子34-2被串聯連接到配線33-2。配線33-1及33-2為配線33的示例,供電端子34-1及34-2為供電端子34的示例。各供電端子34的平面形狀例如為圓形。各供電端子34經由設在絕緣層31的開口31x之一中的接合部50(例如焊料)被連接至供電線60之一的導體61(例如銅線)的一端。導體61被絕緣體62(例如乙烯)包圍並覆蓋。各個供電線60的導體61的另一端被連接到基板固定裝置1外部的電源。
發熱元件32在第一端32T1與第二端32T2之間為連續的圖案。因此,當從外部的電源經由供電線60及接合部50在一對供電端子34之間施加預定電壓時,電流流過發熱元件32使得發熱元件32發熱。由發熱元件32所產生的熱量能夠利用在一對供電端子34之間所施加的電壓來控制。
當發熱元件32的配置密度增大時,會變得難以配置一對供電端子34。例如,當區域Z4窄於另一區域(例如區域Z3)時,可以方便地在區域Z3中配置一對供電端子34。另外,當區域Z4中的發熱元件32與另一區域(例如區域Z3)中的發熱元件32相比較寬並且配置有較小的間隔時,可以方便地在區域Z3中配置一對供電端子34。在圖2A至2C的情況中,用於區域Z4中的發熱元件32的供電端子34-1及34-2被配置在區域Z3中。在該情況下,配線33-1及33-2跨越相鄰的區域Z3及Z4設置,亦即從相鄰的區域Z3及Z4的一個區域延伸至另一個區域。然而,發熱元件32的規格(寬度和間隔等)在區域之間是不同的。因此,例如當基於區域Z4的規格來設計配線33-1及33-2時,區域Z3的熱均勻性被損害。或者,當基於區域Z3的規格來設計配線33-1及33-2時,區域Z4的熱均勻性被損害。
因此,優選使跨越區域延伸的配線33不作為發熱元件。因此,根據本實施例,配線33具有低電阻部332被接合到高電阻部331上的構造。利用該構造,能夠降低配線33的電阻值,從而與由發熱元件32所產生的熱量相比顯著地降低由配線33所產生的熱量。在此,高電阻部331是由與發熱元件32相同的材料所形成的第一(電氣)導電層,低電阻部332是由金屬等電阻率低於發熱元件32材料的材料所形成的第二(電氣)導電層。根據本實施例,高電阻部331在層厚度上小於發熱元件32。
例如,當發熱元件32由CN49形成時,高電阻部 331也由CN49形成。在該情況中,低電阻部332例如可以由電阻率低於CN49的銅形成。銅的電阻率大約為1.7μΩ/cm,其大約為CN49的電阻率(大約50μΩ/cm)的三十分之一(1/30)。因此,藉由在各配線33的一部分中設置低電阻部332,從而能夠顯著地降低配線33的電阻值。
供電端子34可以由與發熱元件32相同的材料形成。或者,各供電端子34可以部分地由電阻率低於發熱元件32的材料形成。其原因是,供電端子34所產生的熱量經由接合部50及供電線60消散,因此供電端子34的材料的電阻率的大小不太可能成為損害各個區域的熱均勻性的因素。
回到圖1A及圖1B,靜電夾盤40對作為被吸附並保持的對象的晶圓進行吸附並保持。晶圓的直徑例如可以為大約8英寸、大約12英寸、或大約18英寸。
靜電夾盤40設置在發熱部30上。靜電夾盤40包括基板41和靜電電極42。靜電夾盤40例如為Johnsen-Rahbeck靜電夾盤。或者,靜電夾盤40可以為庫侖(Coulombic)靜電夾盤。
基板41為介電體。用於基板41的適合材料例如包括氧化鋁(Al2O3)及氮化鋁(AlN)等陶瓷。基板41的厚度例如可以為大約1mm至10mm。基板41(在1KHz)的相對介電率例如可以為大約9至大約10。靜電夾盤40與發熱部30的絕緣層31直接接合。藉由直接接合發熱部30與靜電夾盤40而不在發熱部30與靜電夾盤40之間介入黏著劑,從而能夠提高基板固定裝置1的耐熱溫度。傳統的使用黏著劑來接合發熱 部與靜電夾盤的基板固定裝置的耐熱溫度為大約150℃,而基板固定裝置1的耐熱溫度能夠為大約200℃。
靜電電極42是嵌入基板41中的薄膜電極。靜電電極42被連接到設置在基板固定裝置1外部的電源。當對靜電電極42施加預定電壓時,在靜電電極42與晶圓之間產生靜電吸附力。因此,晶圓能夠被吸附並保持在靜電夾盤40上。吸附保持力隨著施加到靜電電極42上的電壓的增大而增大。靜電電極42可以具有單極形狀或雙極形狀。用於靜電電極42的適合材料例如包括鎢及鉬。
[基板固定裝置的製造方法]
圖3A至圖3L是表示第1實施例中的基板固定裝置的製造程序的圖。參照圖3A至圖3L,以發熱部30的形成程序為中心,對基板固定裝置1的製造程序進行說明。在此,基本上對區域Z4的發熱部30的形成程序進行說明,而發熱元件和供電端子可以以與區域Z4相同的方式形成在其他區域中。與圖1A至圖2C相比,圖3A至圖3L在朝向上被倒置。
首先,在圖3A所示的程序中,利用已知的製造方法形成包括基板41以及嵌入基板41中的靜電電極42的靜電夾盤40,該已知的製造方法包括在生坯片材中形成通孔的程序、在通孔中填充導電膏的程序、形成將成為靜電電極的圖案的程序、在該生坯片材上層積另一生坯片材並進行燒成的程序、以及進行表面平坦化的程序。為了增大對於絕緣樹脂薄膜311的黏著性,可以對靜電夾盤40的將疊層絕緣樹脂薄膜311的表面進行例如噴砂以使其粗化。
接著,在圖3B所示的程序中,對靜電夾盤40與絕緣樹脂薄膜311直接進行疊層。優選在真空下對靜電夾盤40與絕緣樹脂薄膜311進行疊層,以能夠防止包含空隙。絕緣樹脂薄膜311停留在半固化(B階段)而不完全固化。由於半固化的絕緣樹脂薄膜311的黏著力,絕緣樹脂薄膜311被臨時固定在靜電夾盤40上。
用於絕緣樹脂薄膜311的合適材料例如包括具有高導熱性和高耐熱性的環氧樹脂及雙馬來亞醯胺三嗪樹脂。絕緣樹脂薄膜311的熱導率優選為3W/mK以上。藉由在絕緣樹脂薄膜311中包含氧化鋁或氮化鋁等填充劑,從而能夠提高絕緣樹脂薄膜311的熱導率。絕緣樹脂薄膜311的玻璃轉移溫度優選為250℃以上。在增加傳熱性能(傳熱速度)方面,絕緣樹脂薄膜311的厚度優選為大約60μm以下,並且絕緣樹脂薄膜311的厚度偏差優選為±10%以下。
接著,在圖3C所示的程序中,在絕緣樹脂薄膜311上配置金屬箔321。用於金屬箔321的合適材料包括作為用於發熱元件32的材料的例子所示出的材料。從利用蝕刻所產生圖案的成形性的觀點來看,金屬箔321的厚度優選為60μm以下。由於半固化的絕緣樹脂薄膜311的黏著力,金屬箔321被臨時固定在絕緣樹脂薄膜311上。
在絕緣樹脂薄膜311上配置金屬箔321之前,優選對金屬箔321的至少一個表面(上下表面的一者或兩者)進行粗化。在金屬箔321的上下表面均被粗化的情況下,對於上下表面所進行的粗化方法可以不同。粗化方法例如可以為、但 不限於蝕刻、使用偶合劑的表面改質、或者使用355nm以下的波長的UV-YAG激光的點加工。
根據點加工,能夠對金屬箔321的需要粗化的區域選擇性地進行粗化。因此,在利用點加工的情況下,無需對金屬箔321的全部區域進行粗化,至少對金屬箔321的將被作為發熱元件32留下的區域進行粗化即可(亦即,無需連金屬箔321的將藉由蝕刻被除去的區域都進行粗化)。
接著,在圖3D及圖3E所示的程序中,對金屬箔321進行半蝕刻以形成希望形成低電阻部332的凹部321x。換言之,金屬箔321被半蝕刻,以形成將成為層厚度小於發熱元件32的高電阻部331的部分。圖3E至圖3G是圖3D的B部分的放大圖。
具體來說,例如,在金屬箔321的整個表面上形成抗蝕劑,並進行曝光及顯影以形成僅將金屬箔321的將形成凹部321x的部分露出的抗蝕劑圖案。接著,對從抗蝕劑圖案所露出的金屬箔321進行半蝕刻以形成凹部321x。之後,除去抗蝕劑。作為用於半蝕刻金屬箔321的蝕刻劑,例如可使用氯化銅蝕刻劑或氯化鐵蝕刻劑。
接著,在圖3F所示的程序中,在凹部321x中形成低電阻部332。具體來說,例如,在金屬箔321的整個表面上形成抗蝕劑,並對該抗蝕劑進行曝光和顯影以形成僅露出凹部321x的抗蝕劑圖案。接著,例如,使用金屬箔321作為供電層,例如利用電鍍在從抗蝕劑圖案所露出的凹部321x中沉積銅,從而形成低電阻部332。之後,除去抗蝕劑。
接著,在圖3G及圖3H所示的程序中,對金屬箔321進行圖案化以形成發熱元件32、低電阻部332被接合到高電阻部331上的配線33、以及供電端子34。因此,發熱元件32、配線33及供電端子34在絕緣樹脂薄膜311上被形成在同一平面內。在區域Z4中,一個配線33被形成為串聯連接到發熱元件32的第一端32T1,另一個配線33被形成為串聯連接到發熱元件32的第二端32T2。圖3H是圖3G的平面圖。換言之,圖3G是沿圖3H的C-C線的剖面圖。在圖3H中,為便於說明,用點圖案表示低電阻部332。
具體來說,例如,在金屬箔321的整個表面上形成抗蝕劑,並對該抗蝕劑進行曝光及顯影以形成僅覆蓋金屬箔321的將作為發熱元件32、配線33及供電端子34留下的部分的抗蝕劑圖案。接著,利用蝕刻除去金屬箔321的未被抗蝕劑圖案覆蓋的部分。作為用於除去金屬箔321的蝕刻劑,例如可以使用氯化銅蝕刻劑或氯化鐵蝕刻劑。
之後,使用剝離溶液剝離抗蝕劑圖案,從而在絕緣樹脂薄膜311上的各個預定位置上形成發熱元件32、配線33及供電端子34(光刻)。藉由利用光刻形成發熱元件32,從而能夠降低發熱元件32在其寬度方向上的尺寸偏差以改善所產生熱量的分布。利用蝕刻所形成的發熱元件32例如可以具有大致梯形的剖面形狀。在該情況下,發熱元件32的與絕緣樹脂薄膜311接觸的表面和其相對表面之間的寬度差例如可以為大約10μm至大約50μm。藉由使發熱元件32具有簡單的大致梯形的剖面形狀,從而能夠改善所產生熱量的分布。
接著,在圖3I所示的程序中,將絕緣樹脂薄膜311與覆蓋發熱元件32、配線33及供電端子34的絕緣樹脂薄膜312疊層。優選在真空下對絕緣樹脂薄膜311和絕緣樹脂薄膜312進行疊層,以能夠防止包含空隙。絕緣樹脂薄膜312的材料例如可以為與絕緣樹脂薄膜311相同的材料。然而,絕緣樹脂薄膜312的厚度可以在絕緣樹脂薄膜312能夠覆蓋發熱元件32、配線33及供電端子34的範圍內適當地確定,並不需要與絕緣樹脂薄膜311的厚度相同。
接著,在圖3J所示的程序中,對絕緣樹脂薄膜311進行曝光及顯影以形成各自露出供電端子34之一的一部分的開口31x。之後,將絕緣樹脂薄膜311及312加熱至固化溫度以上以使其固化,同時將其壓向靜電夾盤40。因而,絕緣樹脂薄膜311和312被一體化成絕緣層31。因此,發熱元件32被絕緣層31包圍並覆蓋的發熱部30被形成,並且絕緣部30的絕緣層31與靜電夾盤40直接接合。從溫度恢復到常溫時所引起的應力的觀點來看,優選在200℃以下的溫度下對絕緣樹脂薄膜311及312進行加熱。
藉由對絕緣樹脂薄膜311及312進行加熱及固化的同時將絕緣樹脂薄膜311及312壓向靜電夾盤40,從而能夠藉由減少由於存在或不存在發熱元件32而引起的上表面(與靜電夾盤40接觸的表面的相對的表面)內的凹凸而使該上表面平坦化。絕緣層31的上表面內的凹凸的尺寸優選為7μm以下。藉由使絕緣層31的上表面內的凹凸的尺寸為7μm以下,從而能夠防止在後續程序中氣泡被卷入絕緣層31與黏著層20 (第二層22)之間。換言之,能夠防止絕緣層31與黏著層20(第二層22)之間的黏著性降低。
接著,在圖3K所示的程序中,各供電線60的導體61(銅線等)的一端經由接合部50(焊料等)被連接到在相應開口31x中露出的供電端子34之一上。
接著,在圖3L所示的程序中,準備在其中形成有水通路15等的底板10,在底板10上按照第一層21及第二層22的順序依次疊層第一層21及第二層22以形成黏著層20(未固化)。隨後,將圖3K所示的構造倒置從而經由黏著層20配置在基板10上,並且使黏著層20固化。各供電線61被***預先形成在底板10內的通孔之一內,使得在底板10的下表面側露出的導體61的另一端能夠用於連接設在基板固定裝置1外部的電源。因此,完成了經由黏著層20在底板10上依次疊層有發熱部30和靜電夾盤40的基板固定裝置1。
因此,根據第1實施例的基板固定裝置1,串聯連接到發熱元件32的配線33被構造為具有在高電阻部331上接合的低電阻部332。因此,能夠降低配線33的電阻值,從而與發熱元件32的發熱相比顯著地降低配線33的發熱。例如,即使在發熱元件32獨立地設置在多個區域中的各個區域中並且配線33跨區域設置的情況中,也由於配線33的發熱被限制從而能夠防止損害各區域的熱均勻性。換言之,能夠實現提高了發熱元件32所產生的熱量的均勻性的基板固定裝置1。
經由靜電夾盤40或者經由與絕緣層31分別添加的另一絕緣層對配線33進行佈線也是可能的,但其會導致複 雜的構造以及配線的連接可靠性變差。相對於此,根據本實施例,發熱元件32及配線33被嵌入絕緣層31中,亦即形成在同一層內,從而防止了構造變得複雜並且防止了配線的連接可靠性變差。
<第1實施例的變形例>
接著,對第1實施例的變形例進行說明。根據第1實施例的變形例,利用與第1實施例不同的方法來形成配線及供電端子。在第1實施例的變形例的以下說明中,會省略與上述說明的實施例相同的元件或構成部件的說明。
圖4A至圖4D是表示第1實施例的變形例中的基板固定裝置的製造程序的圖。首先,在圖4A所示的程序中,在執行了與第1實施例的圖3A至圖3C所示的程序同樣的程序後,對金屬箔321進行圖案化以形成發熱元件32、串聯連接到發熱元件32的配線330、以及供電端子34。配線330是形成低電阻部332之前的配線,全部由高電阻部形成。
接著,在圖4B所示的程序中,對各個配線330進行半蝕刻以形成希望形成低電阻部332的凹部321x。換言之,配線330被半蝕刻,以形成層厚度小於發熱元件32的高電阻部331。形成凹部321x的具體方法如上參照圖3D及圖3E所述。圖4B及圖4C是圖4A的B部分的放大圖。
接著,在圖4C及圖4D所示的程序中,以與圖3F所示的程序相同的方式在凹部321x中形成低電阻部332。由此,完成了將低電阻部332接合到高電阻部331上的配線33。圖4D是圖4C的平面圖。換言之,圖4C是沿圖4D的C-C線 的剖面圖。在圖4D中,為便於說明,用點圖案表示低電阻部332。
之後,執行與第1實施例的圖3I至圖3L所示的程序相同的程序,從而完成經由黏著層20在底板10上依次疊層有發熱部30和靜電夾盤40的基板固定裝置1。
因此,可以在圖案化金屬箔321之後形成低電阻部332。
<第2實施例>
接著,對第2實施例進行說明。第2實施例在配線的構造上與第1實施例不同。在第2實施例的以下說明中,會省略與上述說明的實施例相同的元件或構成部件的說明。
圖5A是第2實施例中的基板固定裝置整體的示意性剖面圖。圖5B是圖5A的A部分的示意性放大圖。圖6A至圖6C是表示第2實施例中的基板固定裝置的發熱元件的圖。圖6A是部分平面圖,圖6B是沿圖6A的A-A線的剖面圖,圖6C是沿圖6A的B-B線的剖面圖。
如圖5A至圖6C所示,第2實施例中的基板固定裝置2與第1實施例中的基板固定裝置1的區別在於用配線33A來代替配線33。配線33A包括高電阻部331A和低電阻部332A。如高電阻部331一樣,高電阻部331A由與發熱元件32相同的材料形成。如低電阻部332一樣,低電阻部332A由電阻率低於發熱元件32的材料形成。然而,在高電阻部331A中未形成凹部,高電阻部331A具有與發熱元件32相同的層厚度。並且,低電阻部332A形成為從高電阻部331A的表面突 出。換言之,配線33A在層厚度上大於發熱元件32。
圖7A至圖7D是表示第2實施例中的基板固定裝置的製造程序的圖。首先,執行與第1實施例的圖3A至圖3C所示的程序相同的程序以形成圖7A所示的構造。
接著,在圖7B所示的程序中,在金屬箔321上的預定區域內形成低電阻部332A。具體來說,例如,在金屬箔321的整個表面上形成抗蝕劑,並對該抗蝕劑進行曝光和顯影以形成僅露出金屬箔321的將要形成低電阻部332A的部分的抗蝕劑圖案。接著,使用金屬箔321作為供電層,例如利用電鍍在從抗蝕劑圖案所露出的金屬箔321上沉積銅,從而形成低電阻部332A。之後,除去抗蝕劑。圖7B及圖7C是圖7A的B部分的放大圖。
接著,在圖7C及圖7D所示的程序中,以與圖3G及圖3H所示的程序相同的方式對金屬箔321進行圖案化以形成發熱元件32、低電阻部332A被接合到高電阻部331A上的配線33A、以及供電端子34。圖7D是圖7C的平面圖。換言之,圖7C是沿圖7D的C-C線的剖面圖。在圖7D中,為便於說明,用點圖案表示低電阻部332A。
之後,執行與第1實施例的圖3I至圖3L所示的程序相同的程序以完成經由黏著層20在底板10上依次疊層有發熱部30和靜電夾盤40的基板固定裝置2。
因此,在高電阻部331A上接合有低電阻部332A的配線33A可以不對金屬箔321進行半蝕刻來形成。換言之,高電阻部的層厚度可以等於或小於發熱元件的層厚度。
<第2實施例的變形例>
接著,對第2實施例的變形例進行說明。根據第2實施例的變形例,利用與第2實施例不同的方法來形成配線及供電端子。在第2實施例的變形例的以下說明中,會省略與上述說明的實施例相同的元件或構成部件的說明。
圖8A至圖8D是表示第2實施例的變形例中的基板固定裝置的製造程序的圖。首先,在圖8A所示的程序中,在執行了與第1實施例的圖3A至圖3C所示的程序同樣的程序後,對金屬箔321進行圖案化以形成發熱元件32、高電阻部331A、以及供電端子34。
接著,在圖8B至圖8D所示的程序中,以與圖7B所示的程序相同的方式在高電阻部331A上形成低電阻部332A。圖8B是圖8A的B部分的放大圖。圖8C是圖8B的平面圖。換言之,圖8B是沿圖8C的C-C線的剖面圖。在圖8C中,為便於說明,用點圖案表示低電阻部332A。圖8D是沿圖8C的D-D線的剖面圖。
之後,執行與第1實施例的圖3I至圖3L所示的程序相同的程序,從而完成經由黏著層20在底板10上依次疊層有發熱部30和靜電夾盤40的基板固定裝置2。
因此,可以在圖案化金屬箔321之後形成低電阻部332A。根據第2實施例的變形例的製造程序,如圖8D所示,在高電阻部331A的縱向的側表面上也形成有低電阻部332A。
本文中提供的所有示例和條件語言的目的在於幫助讀者理解本發明以及本發明針對先前技術進一步做出供獻 的概念,不被解釋為針對該些具體敘述的示例和條件的限制,並且說明書中的該些示例的組織並不涉及本發明的優點或缺點。儘管對一個或複數個實施方式進行了詳細說明,但應當理解在不脫離本發明的主旨及範圍的情況下,可對其進行各種改變、替換及更改。
例如,根據上述實施例,發熱部件獨立地配置在複數個區域的各個區域中。然而,當希望在具有單一連續的發熱元件的基板固定裝置(未分割成複數個區域)中降低發熱元件的一部分的電阻時,本發明的實施例也可以適用。
根據本發明的實施例的基板固定裝置所吸附並保持的對象的示例除了包括半導體晶圓(例如矽晶圓)以外,還包括用於液晶面板等的製造程序的玻璃基板。
本申請案係主張基於2016年8月8日申請的日本專利申請案第2016-155760號的優先權,該日本專利申請案的全部內容係藉由參照而併入本申請中。
22‧‧‧第二層
30‧‧‧發熱部
31‧‧‧絕緣層
31x‧‧‧開口
32‧‧‧發熱元件
32a‧‧‧上表面
32b‧‧‧下表面
32T1‧‧‧第一端
33-1(33)‧‧‧配線
34-1(34)‧‧‧供電端子
50‧‧‧接合部
60‧‧‧供電線
61‧‧‧導體
62‧‧‧絕緣體
331‧‧‧高電阻部
332‧‧‧低電阻部
Claims (11)
- 一種基板固定裝置,包括:底板;靜電夾盤;以及介於該底板與該靜電夾盤之間的絕緣層,該絕緣層包括由第一材料形成的發熱元件,以及串聯連接到該發熱元件的配線,該配線包括由該第一材料形成的第一導電層,以及接合到該第一導電層上的第二導電層,該第二導電層由電阻率低於該第一材料的第二材料形成,其中,該基板固定裝置進一步包括向該發熱元件供應電壓的供電端子,該供電端子經由該配線連接到該發熱元件,該發熱元件獨立地配置在包括第一區域和第二區域的複數個區域的各個區域中,該配線跨越該第一區域和該第二區域配置,該供電端子配置在該第二區域中,配置在該第一區域中的發熱元件經由該配線連接到該供電端子。
- 一種基板固定裝置,包括:底板;靜電夾盤;以及 介於該底板與該靜電夾盤之間的絕緣層,該絕緣層包括由第一材料形成的發熱元件,以及串聯連接到該發熱元件的配線,該配線包括由該第一材料形成的第一導電層,以及接合到該第一導電層上提供的凹槽內的第二導電層,該第二導電層由電阻率低於該第一材料的第二材料形成,其中,該第一導電層的層厚度小於或等於該發熱元件的層厚度。
- 根據申請專利範圍第2項所述的基板固定裝置,其中,該基板固定裝置進一步包括:向該發熱元件供應電壓的供電端子,該供電端子經由該配線連接到該發熱元件。
- 根據申請專利範圍第3項所述的基板固定裝置,其中,該發熱元件獨立地配置在包括第一區域和第二區域的複數個區域的各個區域中,該配線跨越該第一區域和該第二區域配置,該供電端子配置在該第二區域中,配置在該第一區域中的發熱元件經由該配線連接到該供電端子。
- 根據申請專利範圍第1~4項中任一項所述的基板固定裝置,其中,該絕緣層與該靜電夾盤直接接合。
- 根據申請專利範圍第1~4項中任一項所述的基板固定裝 置,其中,該發熱元件包括至少一個粗化表面。
- 根據申請專利範圍第1~4項中任一項所述的基板固定裝置,其中,該發熱元件的面向該靜電夾盤的表面和該配線的面向該靜電夾盤的表面在同一平面內。
- 根據申請專利範圍第1~4項中任一項所述的基板固定裝置,其中,該第一導電層為壓延合金,該第二導電層為該壓延合金上的金屬鍍層。
- 一種基板固定裝置的製造方法,該基板固定裝置包括底板以及靜電夾盤,該製造方法包括:在該靜電夾盤上形成絕緣層,該絕緣層包括由第一材料形成的發熱元件以及串聯連接到該發熱元件的配線;以及在該底板上黏合該靜電夾盤和該絕緣層的疊層,其中,形成該絕緣層包括在該靜電夾盤上配置第一絕緣樹脂薄膜,在該第一絕緣樹脂薄膜上配置由該第一材料形成的金屬箔,在該金屬箔上沉積電阻率低於該第一材料的第二材料,對該金屬箔進行圖案化以形成由該第一材料形成的該發熱元件、以及該配線,該配線包括由該第一材料形成的第一導電層以及由該第二材料形成並且接合到該第一導電層上的第二導電層,將覆蓋該發熱元件及該配線的第二絕緣樹脂薄膜配置在該第一絕緣樹脂薄膜上,以及 使該第一絕緣樹脂薄膜及該第二絕緣樹脂薄膜固化以形成與該靜電夾盤接合的該絕緣層。
- 一種基板固定裝置的製造方法,該基板固定裝置包括底板以及靜電夾盤,該製造方法包括:在該靜電夾盤上形成絕緣層,該絕緣層包括由第一材料形成的發熱元件以及串聯連接到該發熱元件的配線;以及在該底板上黏合該靜電夾盤和該絕緣層的疊層,其中,形成該絕緣層包括在該靜電夾盤上配置第一絕緣樹脂薄膜,在該第一絕緣樹脂薄膜上配置由該第一材料形成的金屬箔,對該金屬箔進行圖案化以形成該發熱元件以及串聯連接到該發熱元件的第一導電層,在該第一導電層上形成第二導電層以形成該配線,該第二導電層由電阻率低於該第一材料的第二材料形成,將覆蓋該發熱元件及該配線的第二絕緣樹脂薄膜配置在該第一絕緣樹脂薄膜上,以及使該第一絕緣樹脂薄膜及該第二絕緣樹脂薄膜固化以形成與該靜電夾盤接合的該絕緣層。
- 根據申請專利範圍第9或10項所述的基板固定裝置的製造方法,其中,藉由半蝕刻形成該第一導電層以使該第一導電層的層厚度小於該發熱元件的層厚度,在層厚度小於該發熱元件的層厚度的該第一導電層上形成 該第二導電層。
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