半导体制造装置用部件及其制造方法
半导体制造装置用部件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造装置用部件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]以往，在半导体制造装置中，对半导体晶圆(例如硅晶圆)进行干蚀刻(例如等离子体蚀刻)等加工处理。为了提高该加工精度，在半导体制造装置内需要能可靠地支承半导体晶圆的支承部件。作为该支承部件，公知有利用静电引力来支承半导体晶圆的静电卡盘。
[0003]当半导体晶圆的温度产生偏差时，加工精度会降低。为了提高加工精度，需要使由静电卡盘支承的半导体晶圆的温度均匀。例如，在专利文献1中，公开了一种静电卡盘，该静电卡盘在对半导体晶圆进行支承的陶瓷基板的内部具有发热体(加热电极)。能够利用该发热体来加热半导体晶圆。
[0004]专利文献1:日本特开2004 - 71647号公报
【发明内容】
_5] 发明要解决的问题
[0006]然而，在专利文献1的静电卡盘中，存在如下那样的问题。即，发热体是通过利用网版印刷使发热体材料(金属膏)形成期望的图案(图案形成)而制成的。可是，在网版印刷的情况下，由于印刷渗透、网版掩模导致的网格痕迹、网版掩模的位置偏移以及印刷方向与图案形成方向的差异等，有时使形成图案后的发热体材料产生厚度、宽度的偏差等。
[0007]因此，烧制后的发热体的厚度、宽度产生偏差，从而难以使发热体均匀地发热。由此，会使内置有发热体的陶瓷基板产生温度偏差(面方向上的温度偏差)，因此，会使由陶瓷基板支承的半导体晶圆产生温度偏差。其结果，有时使半导体晶圆的加工精度降低。
[0008]本发明是鉴于该背景而做出的，其目的在于，欲提供能够抑制发热体的厚度、宽度的偏差，并抑制设有发热体的主体基板的温度偏差的半导体制造装置用部件及其制造方法。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]本发明的第1技术方案提供一种半导体制造装置用部件的制造方法，该半导体制造装置用部件包括由陶瓷形成的主体基板和设于该主体基板的发热体，该半导体制造装置用部件的制造方法的特征在于，半导体制造装置用部件的制造方法包括以下工序:涂敷工序，在该涂敷工序中，在要成为所述主体基板的陶瓷坯片之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏；曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在所述陶瓷坯片之上的所述感光性金属膏进行曝光和显影，在所述陶瓷坯片之上形成要成为所述发热体的中间发热体；以及烧制工序，在该烧制工序中，同时对所述陶瓷坯片和所述中间发热体进行烧制，形成所述主体基板和所述发热体。
[0011]在所述半导体制造装置用部件的制造方法中，依次进行所述涂敷工序、所述曝光显影工序。即，使用光刻法将发热体材料(感光性金属膏)形成期望的图案。因此，能够使使用光刻法形成的发热体材料(中间发热体)的图案的厚度、宽度的偏差小于使用以往的网版印刷等方法形成的图案的厚度、宽度的偏差。
[0012]由此，能够在所述烧制工序中形成厚度、宽度的偏差得到抑制而发热的均匀性优异的发热体。因此，能够抑制设有发热体的主体基板的温度偏差(面方向上的温度偏差)，进而能够抑制由主体基板支承的半导体晶圆等的温度偏差。其结果，例如，能够提高对半导体晶圆进彳丁蚀刻的加工精度，从而能够提尚成品率。
[0013]另外，即使对于使用所述光刻法形成的发热体材料(中间发热体)的图案而言混杂有不同的线宽，也能够抑制各个图案的厚度、宽度的偏差。由此，例如，能够精度良好地形成混杂有不同的线宽那样的复杂图案的发热体。
[0014]本发明的第2技术方案提供一种半导体制造装置用部件的制造方法，该半导体制造装置用部件包括由陶瓷形成的主体基板和设于该主体基板的发热体，该半导体制造装置用部件的制造方法的特征在于，该半导体制造装置用部件的制造方法具有以下工序:涂敷工序，在该涂敷工序中，在载膜之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏；曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在所述载膜之上的所述感光性金属膏进行曝光和显影，在所述载膜之上形成要成为所述发热体的中间发热体；转印工序，在该转印工序中，将所述载膜之上的所述中间发热体转印到要成为所述主体基板的陶瓷坯片之上；以及烧制工序，在该烧制工序中，同时对所述陶瓷坯片和所述中间发热体进行烧制，形成所述主体基板和所述发热体。
[0015]在所述半导体制造装置用部件的制造方法中，依次进行所述涂敷工序、所述曝光显影工序以及所述转印工序。即，使用光刻法来使发热体材料(感光性金属膏)在载膜之上形成期望的图案，并将形成该图案后的发热体材料转印到陶瓷坯片之上。因此，能够获得与本发明的所述第1技术方案中的半导体制造装置用部件的制造方法相同的作用效果。
[0016]本发明的第3技术方案提供一种半导体制造装置用部件，其特征在于，该半导体制造装置用部件包括由陶瓷形成的主体基板和设于该主体基板的发热体，该发热体具有矩形形状的截面。
[0017]在所述半导体制造装置用部件中，设于主体基板的发热体具有矩形形状的截面。因此，发热体的厚度的偏差、宽度的偏差较小而发热的均匀性优异。由此，能够抑制设有发热体的主体基板的温度偏差(面方向上的温度偏差)，进而能够抑制由主体基板支承的半导体晶圆等的温度偏差。其结果，例如，能够提高对半导体晶圆进行蚀刻的加工精度，从而能够提尚成品率。
[0018]如上所述，采用本发明，能够提供能抑制发热体的厚度、宽度的偏差并抑制设有发热体的主体基板的温度偏差的半导体制造装置用部件及其制造方法。
[0019]也可以是，在所述第1技术方案和第2技术方案的半导体制造装置用部件的制造方法中，所述中间发热体具有矩形形状的截面。在该情况下，能够抑制发热体材料(中间发热体)的厚度、宽度的偏差。由此，能够获得厚度、宽度的偏差得到抑制且发热的均匀性优异的发热体。此外，此处的“截面”指的是，例如与中间发热体的长度方向(轴线方向)正交的截面。后述的发热体也是同样的。另外，“矩形形状”指的是，例如中间发热体的截面为长方形，也包含在长方形的角部略微具有圆角的大致长方形等。
[0020]也可以是，所述中间发热体的表面粗糙度Ra为1 μπι以下。在该情况下，能够抑制发热体材料(中间发热体)的厚度、宽度的偏差。由此，能够获得厚度、宽度的偏差得到抑制且发热的均匀性优异的发热体。
[0021]另外，在所述半导体制造装置用部件的制造方法的所述涂敷工序中，在陶瓷坯片之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏。作为感光性金属膏的涂敷方法，可以使用以往公知的网版印刷等方法。
[0022]另外，在所述曝光显影工序中，对在所述涂敷工序中涂敷在陶瓷坯片之上的感光性金属膏进行曝光和显影。感光性金属膏具有“负型”和“正型”的感光性金属膏。在使用负型的感光性金属膏的情况下，对要成为发热体的部分进行曝光，而对除此以外的部分不进行曝光。并且，在显影中，将未曝光部分去除，留下曝光部分。另一方面，在使用正型的感光性金属膏的情况下，不对要成为发热体的部分进行曝光，而对除此以外的部分进行曝光。并且，在显影中，将曝光部分去除，留下未曝光部分。
[0023]作为所述感光性金属膏，在其为“负型”的情况下，可以使用含有例如金属粉末(金属材料)、感光性聚合物、光固化剂等的金属膏。作为感光性聚合物、光固化剂等，可以使用以往公知的感光性聚合物、光固化剂等。另一方面，在为“正型”的所述感光性金属膏的情况下，可以使用含有例如金属粉末(金属材料)、溶解抑制剂(聚合物)、光分解促进剂等的金属膏。
[0024]由于在所述烧制工序中利用同时烧制来形成发热体和由陶瓷形成的主体基板，因此，在所述感光性金属膏中含有的金属粉末(金属材料)的熔点需要高于主体基板的烧制温度。因而，作为金属粉末(金属材料)，能够将钨(W)、钼(Mo)、以及钨和钼的合金等用作其主要成分。“主要成分”指的是，感光性金属膏含有50体积％以上的钨、钼等的金属粉末(金属材料)。
[0025]也可以是，在所述第3技术方案的半导体制造装置用部件中，所述发热体的表面粗糙度Ra为1 ym以下。在该情况下，发热体的厚度的偏差、宽度的偏差较小而发热的均匀性优异。
[0026]另外，作为所述半导体制造装置用部件，可列举出例如对半导体晶圆等进行支承并加热的加热装置、利用静电引力来吸附保持半导体晶圆等的静电卡盘以及利用静电引力来吸附保持并输送半导体晶圆等的输送构件。在加热装置中，主体基板支承半导体晶圆等。并且，设于主体基板的发热体对半导体晶圆等进行加热。在静电卡盘、输送构件中，在由设于主体基板的吸附用电极产生的静电引力的作用下，将半导体晶圆等吸附保持于主体基板。并且，设于主体基板的发热体对半导体晶圆等进行加热。
[0027]所述主体基板能够由例如层叠的多个陶瓷层构成。采用这样的结构，能够容易在主体基板的内部形成各种构造(例如发热体等)。
[0028]作为构成所述主体基板的陶瓷材料，可以使用例如以氧化铝、氧化钇(yttria)、氮化铝、氮化硼、碳化硅、氮化硅等的高温烧制陶瓷为主要成分的烧结体等。
[0029]作为构成所述主体基板的陶瓷材料，也可以根据用途而相应地使用以将氧化铝等无机陶瓷填料添加到硼硅酸系玻璃、硼硅酸铅系玻璃中而得到的玻璃陶瓷等低温烧制陶瓷为主要成分的烧结体。另外，也可以使用以钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶等电介质陶瓷为主要成分的烧结体。
[0030]另外，在制造半导体的干蚀刻等各处理中，采用使用等离子体的各种技术。在使用等离子体的处理中，大多使用卤素气体等腐蚀性气体。因此，要求暴露在等离子体、腐蚀性气体中的静电卡盘等半导体制造装置用部件具有较高的耐腐蚀性。因而，优选的是，主体基板含有相对于等离子体、腐蚀性气体具有耐腐蚀性的陶瓷材料、例如以氧化铝、氧化钇等为主要成分的陶瓷材料。
[0031]作为构成所述发热体的金属材料，其与在所述感光性金属膏中含有的金属粉末(金属材料)相同，能够将钨(W)、钼(Mo)、以及钨和钼的合金等用作其主 要成分。
【附图说明】
[0032]图1是表示实施方式1的静电卡盘的构造的截面说明图。
[0033]图2的(A)是表示吸附用电极的俯视图，图2的⑶是表示与吸附用电极相连接的通路的俯视图。
[0034]图3的(A)是表示发热体的俯视图，图3的(B)是表示与发热体相连接的通路的俯视图，图3的(C)是表示驱动器(内部导电层)的俯视图，图3的(D)是表示与驱动器相连接的通路的俯视图。
[0035]图4的(A)是表示在陶瓷坯片上形成通孔的工序的截面说明图，图4的⑶是表示在通孔内填充通路用油墨的工序的截面说明图。
[0036]图5的(A)是表示在陶瓷坯片之上涂敷感光性金属膏的工序的截面说明图，图5的(B)是表示对感光性金属膏进行曝光的工序的截面说明图，图5的(C)是表示对感光性金属膏进行显影的工序的截面说明图。
[0037]图6是表示陶瓷坯片上的感光性金属膏(中间发热体)的截面形状的截面说明图。
[0038]图7是表示将多个陶瓷坯片层叠的工序的截面说明图。
[0039]图8的(A)是表示在载膜之上涂敷感光性金属膏的工序的截面说明图，图8的(B)是表示对感光性金属膏进行曝光的工序的截面说明图，图8的(C)是表示对感光性金属膏进行显影的工序的截面说明图。
[0040]图9的(A)是表示将载膜粘接在陶瓷坯片之上的工序的截面说明图，图9的(B)是表示将感光性金属膏(中间发热体)转印到陶瓷坯片之上的工序的截面说明图。
[0041]图10是表示发热体材料(试样11)的表面粗糙度的分析结果的曲线图。
[0042]图11是表示发热体材料(试样21)的表面粗糙度的分析结果的曲线图。
[0043]图12是表示发热体材料(试样12、试样22)的线宽与厚度之间的关系的曲线图。
[0044]图13是表示发热体(试样13)的截面形状的照片(在图13的㈧中线宽为0.18mm，在图13的⑶中线宽为0.36mm，在图13的(C)中线宽为0.72mm)。
[0045]图14是表示发热体(试样13)的截面形状的说明图。
[0046]图15是表示发热体(试样23)的截面形状的照片(在图15的㈧中线宽为0.18mm，在图15的⑶中线宽为0.36mm，在图15的(C)中线宽为0.72mm)。
[0047]图16是表示发热体(试样23)的截面形状的说明图。
【具体实施方式】
[0048]以下，对本发明的实施方式连同附图一起进行说明。
[0049]实施方式1
[0050]本实施方式是将本发明的半导体制造装置用部件应用于静电卡盘的例子。
[0051]如图1?图3所示，静电卡盘(半导体制造装置用部件)1包括由陶瓷形成的主体基板11和设于主体基板11的发热体41。发热体41具有矩形形状的截面。以下，详细说明该静电卡盘。
[0052]如图1所示，静电卡盘1是用于对作为被吸附物的半导体晶圆8进行吸附保持的装置。静电卡盘1包括主体基板11、金属基座12以及粘接层13等。主体基板11和金属基座12借助配置于两者之间的粘接层13接合起来。
[0053]在本实施方式中，将主体基板11侧设为上侧，将金属基座12侧设为下侧。上下方向是主体基板11和金属基座12层叠的层叠方向，且是主体基板11和金属基座12的厚度方向。与上下方向(厚度方向)正交的方向是静电卡盘1沿平面扩展的方向(平面方向、面方向)。
[0054]如该图所示，主体基板11是用于对半导体晶圆8进行吸附保持的构件。主体基板11形成为直径300mm、厚度3mm的圆板状。主体基板11的上表面111是用于吸附半导体晶圆8的吸附面。主体基板11是通过将多个陶瓷层(省略图示)层叠起来而构成的。各陶瓷层由以氧化铝为主要成分的氧化铝制烧结体形成。
[0055]在主体基板11的内部配置有吸附用电极21和发热体(加热电极)41。吸附用电极21在主体基板11的内部配置在大致相同平面上。吸附用电极21由于施加直流高电压而产生静电引力。半导体晶圆8在该静电引力的作用下被吸附并保持于主体基板11的上表面(吸附面)111。吸附用电极21由钨形成。
[0056]发热体41在主体基板11的内部中配置在比吸附用电极21靠下方侧(靠金属基座12侧)的位置。发热体41在主体基板11的内部配置在大致相同平面上。另外，发热体41具有矩形形状(长方形)的截面。发热体41的表面粗糙度Ra为1 μπι以下。另外，发热体41由钨形成。作为构成吸附用电极21和发热体41的材料，除了可以使用所述钨以外，还可以使用钼及钨和钼的合金等。与将金、银用作构成吸附用电极21和发热体41的材料的情况相比，能够将陶瓷多层配线基板的制造成本抑制得较低。
[0057]如该图所示，金属基座12是由铝或铝合金形成的金属制的冷却用构件(冷却板)。金属基座12形成为直径340_、厚度32_的圆板状。金属基座12配置于主体基板11的下方侧。在金属基座12的内部设有供冷却介质(例如，氟化液、纯水等)流通的制冷剂流路123。
[0058]如该图所示，粘接层13配置在主体基板11与金属基座12之间。粘接层13由含有硅酮树脂的粘接剂构成。主体基板11和金属基座12借助粘接层13接合起来。
[0059]如图2的(Α)所示，如上所述，吸附用电极21在主体基板11的内部配置在大致相同平面上。吸附用电极21形成为俯视时呈圆形形状。
[0060]如图2的⑶所示，在吸附用电极21的下方侧(靠金属基座12的一侧)配置有通路22。通路22在上下方向上沿着主体基板11的中心轴线形成。通路22与吸附用电极21相连接。
[0061]如图1所示，在静电卡盘1的内部设有自金属基座12的下表面122朝向主体基板11侧地沿上下方向形成的内部孔31。在内部孔31内嵌入有筒状的绝缘构件32。在内部孔31的底面设有金属化层23。金属化层23与通路22相连接。S卩，吸附用电极21借助通路22与金属化层23相连接。
[0062]在金属化层23上设有内部连接端子33。在内部连接端子33上安装有端子配件34。端子配件34与电源电路(省略图示)相连接。经由内部连接端子33等向吸附用电极21供给用于产生静电引力的电力。
[0063]如图3的(A)所示，如上所述，发热体41在主体基板11的内部配置在大致相同平面上。长条状的1根发热体41通过多次折回而配置成大致同心圆状。
[0064]如图3的⑶所示，在发热体41的下方侧(靠金属基座12的一侧)配置有一对通路42、43。一对通路42、43分别与发热体41的一对端子部411、412相连接。
[0065]如图3的(C)所示，在一对通路42、43的下方侧(靠金属基座12的一侧)配置有一对驱动器(内部导电层)44、45。一对驱动器44、45分别与一对通路42、43相连接。各驱动器44、45形成为俯视时呈大致半圆形形状。
[0066]如图3的(D)所不，在一对驱动器44、45的下方侧(靠金属基座12的一侧)配置有一对通路46、47。一对通路46、47分别与一对驱动器44、45相连接。
[0067]如图1所示，在静电卡盘1的内部设有自金属基座12的下表面122朝向主体基板11侧地沿上下方向形成的内部孔51。在内部孔51内嵌入有筒状的绝缘构件52。在内部孔51的底面设有一对金属化层48 (在图1中仅示出了一个金属化层48)。一对金属化层48分别与一对通路46、47相连接。S卩，发热体41(端子部411、412)借助通路42、43、驱动器44、45以及通路46、47与金属化层48相连接。
[0068]在金属化层48上设有内部连接端子53。在内部连接端子53上安装有端子配件54。端子配件54与电源电路(省略图示)相连接。经由内部连接端子53等向发热体41供给用于使发热体41发热的电力。
[0069]在静电卡盘1(主体基板11、金属基座12、粘接层13)的内部设有冷却用气体供给路径，该冷却用气体供给路径成为用于将半导体晶圆8冷却的氦等冷却用气体的供给通路，对此省略了图示。在主体基板11的上表面(吸附面)111设有以冷却用气体供给路径开口的方式形成的多个冷却用开口部(省略图示)和以使自该冷却用开口部供给来的冷却用气体扩展到主体基板11的整个上表面(吸附面)111的方式形成的环状的冷却用槽部(省略图示)。
[0070]接下来，说明静电卡盘(半导体制造装置用部件)1的制造方法。
[0071]如图4?图7所示，静电卡盘(半导体制造装置用部件)1的制造方法具有以下工序:涂敷工序，在该涂敷工序中，在要成为主体基板11的陶瓷坯片110e之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏410 ;曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在陶瓷坯片110e之上的感光性金属膏410进行曝光和显影，在陶瓷坯片110e之上形成要成为发热体41的中间发热体410a ;以及烧制工序，在该烧制工序中，同时对陶瓷坯片110e和中间发热体410a进行烧制，形成主体基板11和发热体41。以下，详细说明该静电卡盘1的制造方法。
[0072]首先，作为步骤1，利用以往公知的方法来制作以氧化铝为主要成分的陶瓷坯片。在本实施方式中，制作要成为主体基板11的6张陶瓷坯片110a?陶瓷坯片110f (参照图7)。
[0073]接着，作为步骤2，如图4的(A)所示，利用冲孔等方法在陶瓷坯片110e(参照图7)上形成一对通孔191、192。一对通孔191、192形成在要形成一对通路42、43的位置。
[0074]接着，作为步骤3，如图4的(B)所示，使用金属掩模等在形成于陶瓷坯片110e的一对通孔191、192内填充通路用油墨420、430。通路用油墨420、430是向以氧化铝为主要成分的陶瓷坯片用的原料粉末混合钨粉末并使其成为浆料状而成的金属油墨(metallizein k)。
[0075]接着，作为步骤4，如图5的㈧所示，利用网版印刷在陶瓷坯片110e之上涂敷感光性金属膏410。将感光性金属膏410涂敷在整个陶瓷坯片110e之上。感光性金属膏410是含有钨粉末、感光性聚合物、光固化剂等的膏。感光性金属膏410的粘度可以设为lOOpoise?20000poise，涂敷厚度可以设为5 μ m?30 μ m。在80°C?120°C、5分钟?30分钟的条件下使涂敷后的感光性金属膏410干燥。
[0076]接着，作为步骤5，如图5的⑶所示，将玻璃掩模72以与陶瓷坯片110e位置对准的方式配置在陶瓷坯片110e的上方。然后，使光(紫外线)自曝光装置71经由玻璃掩模72照射在陶瓷坯片110e之上的感光性金属膏410的规定的部分。作为光源，能够使用水银灯(g射线、h射线)等。曝光量可以设为200mj?6000mj。作为曝光装置71，使用例如激光直接成像装置(LD1:Laser Direct Imager)。作为玻璃掩模72，使用包括可供紫外线透过的多个光透过部和紫外线不能透过的非透过部在内的光掩模。
[0077]此时，向感光性金属膏410中的、要成为发热体41的部分照射光。由此，使感光性金属膏410中的、被光照射的部分(被曝光的部分)固化而形成中间发热体410a。没有被光照射的部分(没有被曝光的部分)成为未曝光部410b。
[0078]接着，作为步骤6，如图5的(C)所示，将感光性金属膏410中的、中间发热体410a以外的部分(未曝光部410b)去除。具体而言，将涂敷有感光性金属膏410的陶瓷坯片110e浸渍在显影液中。作为显影液，使用了 0.1质量％?5质量％的碳酸钠水溶液。由此，在感光性金属膏410之中，将未曝光部410b去除，留下中间发热体410a。之后，进行清洗、干燥。干燥是在80°C?120°C、5分钟?30分钟的条件下进行的。
[0079]如图6所示，陶瓷坯片110e之上的中间发热体410a具有矩形形状(长方形)的截面。中间发热体410a的表面粗糙度Ra为Ιμπι以下。中间发热体410a的图案宽度(线宽)W可以设为20μπι?2000 μπι。此外，该图示出了与中间发热体410a的长度方向(轴线方向)正交的截面。
[0080]接着，作为步骤7，如图7所示，在陶瓷坯片110e以外的陶瓷坯片110c、110f的需要的部位上也进行所述金属油墨的填充、涂敷等。
[0081]具体而言，利用冲孔等方法在陶瓷坯片110c上形成通孔。然后，使用金属掩模等在通孔内填充要成为通路22的通路用油墨220。之后，利用网版印刷等方法在陶瓷坯片110c之上涂敷要成为吸附用电极21的电极用油墨210。通路用油墨220和电极用油墨210是所述金属油墨。
[0082]另外，利用冲孔等方法在陶瓷坯片110f上形成一对通孔。然后，使用金属掩模等在一对通孔内填充要成为一对通路46、47的通路用油墨460、470。之后，利用网版印刷等方法在陶瓷坯片110f之上涂敷要成为驱动器44、45的驱动器用油墨440、450。通路用油墨460、470和驱动器用油墨440、450是所述金属油墨。
[0083]另外，预先在陶瓷坯片110d?陶瓷坯片110f的要成为内部孔31的部分上形成通孔(在所述图5中省略通孔的图示)。另外，预先在陶瓷坯片110f的要成为内部孔51的部分上形成凹部。
[0084]接着，作为步骤8，将多个陶瓷坯片110a?陶瓷坯片110f(参照图7)层叠并进行热压接。由此，获得包括陶瓷坯片110a?陶瓷坯片110f、中间发热体410等的层叠片。然后，将层叠片切成规定的形状。之后，在还原气氛中，在1400°C?1800°C的范围(例如1450°C )的温度条件下对层叠片进行5小时的同时烧制。其结果，使陶瓷坯片110a?陶瓷坯片110f中的氧化铝、导电性膏剂中的钨以及感光性金属膏410(中间发热体410a)中的钨同时烧结。于是，陶瓷坯片110a?陶瓷坯片110f成为氧化铝制烧结体，感光性金属膏410 (中间发热体410a)成为发热体41。
[0085]接着，作为步骤9，在氧化铝制烧结体的需要的部位上形成金属化层23、48等。由此，获得主体基板11。之后，使用由硅酮树脂形成的粘接剂将主体基板11和金属基座12接合起来。由此，获得利用粘接层13将主体基板11和金属基座12接合起来而成的静电卡盘
Ιο
[0086]此外，在本实施方式中，作为构成主体基板11的陶瓷而使用了氧化铝，而在使用例如氮化铝的情况下，在所述步骤8中，在还原气氛中，在1600°C?2000°C的范围的温度条件下对层叠片进行5小时的同时烧制。
[0087]接下来，说明本实施方式的作用效果。
[0088]在本实施方式的静电卡盘(半导体制造装置用部件)1的制造方法中，进行所述涂敷工序、所述曝光工序以及所述显影工序。即，使用光刻法使发热体材料(感光性金属膏410)形成期望的图案。因此，能够使使用光刻法形成的发热体材料(中间发热体410a)的图案的厚度、宽度的偏差小于使用以往的网版印刷等方法形成的图案的厚度、宽度的偏差。
[0089]由此，能够在所述烧制工序中形成厚度、宽度的偏差得到抑制且发热的均匀性优异的发热体41。因此，能够抑制设有发热体41的主体基板11的温度偏差(面方向上的温度偏差)，进而能够抑制由主体基板11支承的半导体晶圆8的温度偏差。其结果，例如，能够提尚对半导体晶圆8进彳丁蚀刻的加工精度，从而能够提尚成品率。
[0090]另外，即使对于使用所述光刻法形成的发热体材料(中间发热体410a)的图案而言混杂有不同的线宽，也能够抑制各个图案的厚度、宽度的偏差。由此，例如，能够精度良好地形成混杂有不同的线宽那样的复杂图案的发热体41。
[0091]另外，在本实施方式的制造方法中，中间发热体410a具有矩形形状的截面。因此，能够抑制发热体材料(中间发热体410a)的厚度、宽度的偏差。由此，能够抑制厚度、宽度的偏差而获得发热的均匀性优异的发热体41。
[0092]另外，中间发热体410a的表面粗糙度Ra为1 μπι以下。因此，能够抑制发热体材料(中间发热体410a)的厚度、宽度的偏差。由此，能够抑制厚度、宽度的偏差而获得发热的均匀性优异的发热体41。
[0093]在本实施方式的静电卡盘(半导体制造装置用部件)1中，设于主体基板11的发热体41具有矩形形状的截面。因此，发热体41的厚度的偏差、宽度的偏差较小而发热的均匀性优异。由此，能够抑制设有发热体41的主体基板11的温度偏差(面方向上的温度偏差)，进而能够抑制由主体基板11支承(保持)的半导体晶圆8的温度偏差。其结果，例如，能够提尚对半导体晶圆8进彳丁蚀刻的加工精度，从而能够提尚成品率。
[0094]另外，在本实施方式中，设于主体基板11的发热体41的表面粗糙度Ra为1 μ m以下。因此，发热体41的厚度的偏差、宽度的偏差较小而发热的均匀性优异。
[0095]如上所述，采用本实施方式，能够提供能抑制发热体41的厚度、宽度的偏差并抑制设有发热体41的主体基板11的温度偏差的静电卡盘(半导体制造装置用部件)1及其制造方法。
[0096]实施方式2
[0097]如图8、图9所示，本实施方式是对所述实施方式1的静电卡盘1(参照图1?图3)的制造方法进行变更后的例子。
[0098]如图8、图9所示，本实施方式的静电卡盘(半导体制造装置用部件)1的制造方法具有以下工序:涂敷工序，在该涂敷工序中，在载膜600之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏410 ;曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在载膜600之上的感光性金属膏410进行曝光和显影，在载膜600之上形成要成为发热体41的中间发热体410a ;转印工序，在该转印工序中，将载膜600之上的中间发热体410转印到要成为主体基板11的陶瓷坯片110e之上；以及烧制工序，在该烧制工序中，同时对陶瓷坯片110e和中间发热体410a进行烧制，形成主体基板11和发热体41。
[0099]本实施方式的制造方法与所述实施方式1的制造方法中的步骤1?步骤9中，步骤4?步骤6不同，其他步骤与所述实施方式1相同。以下，以与实施方式1不同的步骤4?步骤6为中心进行说明。
[0100]作为步骤4A，如图8的(A)所示，使用涂布机等在树脂制的载膜600之上涂敷感光性金属膏410。将感光性金属膏410涂敷在整个载膜600之上。在80°C?120°C、5分钟?30分钟的条件下使涂敷后的感光性金属膏410干燥。本实施方式的载膜600由聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)形成。此外，作为载膜600，可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)以及聚酰亚胺等。
[0101]作为步骤5A，如图8的(B)所示，将玻璃掩模72以与载膜600位置对准的方式配置在载膜600的上方。然后，使光(紫外线)自曝光装置71经由玻璃掩模72照射在载膜600之上的感光性金属膏410的规定的部分。
[0102]此时，向感光性金属膏410中的、要成为发热体41的部分照射光。由此，使感光性金属膏410中的、被光照射的部分(被曝光的部分)固化而形成中间发热体410a。没有被光照射的部分(没有被曝光的部分)成为未曝光部410b。
[0103]作为步骤6A— 1，如图8的(C)所示，将感光性金属膏410中的、中间发热体410a以外的部分(未曝光部410b)去除。具体而言，将涂敷有感光性金属膏410的载膜600浸渍在显影液中。由此，在感光性金属膏410之中，将未曝光部410b去除，留下中间发热体410a。之后，进行清洗、干燥。干燥是在80°C?120°C、5分钟?30分钟的条件下进行的。
[0104]作为步骤6A - 2，如图9的(A)所示，将形成有中间发热体410a的载膜600粘接(压接)在陶瓷坯片110e之上。此时，以使形成于载膜600的中 间发热体410a面向陶瓷坯片110e侧的方式将载膜600粘接(压接)在陶瓷坯片110e之上。
[0105]作为步骤6A —3，如图9的⑶所示，将载膜600自陶瓷坯片110e剥下。由此，将中间发热体410a转印到陶瓷坯片110e之上。S卩，在陶瓷坯片110e之上形成中间发热体410ao
[0106]接下来，说明本实施方式的作用效果。
[0107]在本实施方式的静电卡盘(半导体制造装置用部件)1的制造方法中，依次进行所述涂敷工序、所述曝光显影工序以及所述转印工序。即，使用光刻法来使发热体材料(感光性金属膏410)以期望的图案形成在载膜600之上，并将形成该图案后的发热体材料转印到陶瓷坯片110e之上。因此，能够获得与所述实施方式1中的静电卡盘(半导体制造装置用部件)1的制造方法相同的作用效果。
[0108]另外，本实施方式的制造方法适用于陶瓷坯片110e为容易与水发生反应的材料的情况。作为容易与水发生反应的材料，可列举出氮化铝(2A1N+3H20 —2NH3+A1203)。例如，在显影液为碳酸钠水溶液的情况下，该显影液和陶瓷坯片110e会发生反应，但在本实施方式的制造方法中，由于显影液和陶瓷坯片110e不接触，因此不会产生这样的问题，故此优选。
[0109]实验例
[0110]在本实验例中，对以不同的方法进行图案形成后的发热体材料的表面粗糙度和厚度偏差进行了评价。另外，对将以不同的方法进行图案形成后的发热体材料与陶瓷坯片同时烧制而得到的发热体的形状进行了观察。
[0111]首先，使用与实施方式1相同的感光性金属膏(发热体材料)且利用与实施方式1相同的光刻法在陶瓷坯片(氧化铝坯片)之上形成了图案(试样11)。作为比较，使用以往的金属膏(发热体材料)且利用网版印刷在陶瓷坯片之上形成了图案(试样21)。线宽均为 0.70mm。
[0112]接着，使用接触式的粗糙度测量仪(东京精密株式会社制造，SURFCOM 1500SD3)对试样11和试样21的发热体材料的表面粗糙度进行了分析。测量条件如下:测量范围为1000 μ m，最小分辨率为0.0001 μ m，测量力为0.75mN，触针材质为金刚石，触针形状为60°圆锥形，测量速度为0.5mm/秒。
[0113]图10是试样11的发热体材料的表面粗糙度分析结果。图11是试样21的发热体材料的表面粗糙度分析结果。当对图10和图11进行比较时，可知，利用光刻法形成的试样11的表面粗糙度小于利用网版印刷形成的试样21的表面粗糙度。另外，如图10所示，可知，试样11的发热体材料的截面为矩形形状。
[0114]接下来，使用感光性金属膏(发热体材料)并利用光刻法在相同陶瓷坯片之上同时形成了具有4种不同线宽的图案(试样12)。作为比较，使用以往的金属膏(发热体材料)并利用网版印刷在相同陶瓷坯片之上同时形成了具有4种不同线宽的图案(试样22)。4种不同的线宽分别为0.18mm、0.36mm、0.72mm、1.10mm。求出了与各个线宽相对应的图案的厚度的平均值。
[0115]图12是表示试样12和试样22的发热体材料的线宽与厚度之间的关系的曲线图。在该图中，S1是试样12的结果，S2是试样22的结果。由该图可知，在利用光刻法形成的试样12(S1)中，线宽不同的试样中每个试样的厚度之间的差较小。因此，即使对于图案而言混杂有不同的线宽，与利用网版印刷形成的试样22(S2)相比，也能够抑制利用光刻法形成的试样12(S1)中的图案的厚度的偏差。
[0116]接下来，使用感光性金属膏(发热体材料)并利用光刻法在陶瓷坯片之上形成了具有3种不同线宽的图案。通过将具有该陶瓷坯片的多个陶瓷片层叠并进行热压接，并在规定的条件下进行烧制，从而获得了具有发热体的主体基板(试样13)。作为比较，使用以往的金属膏(发热体材料)并利用网版印刷在陶瓷坯片上形成了具有3种不同线宽的图案。通过将具有该陶瓷坯片的多个陶瓷片层叠并进行热压接，并在规定的条件下进行烧制，从而获得了具有发热体的主体基板(试样23)。对这些主体基板的截面(尤其是发热体的截面形状)进行了观察。
[0117]图13的(A)?图13的(C)是表示试样13的发热体(线宽:0.18mm、0.36mm、
0.72mm)的截面形状的照片。图14是表示试样13的发热体的截面形状的示意图。图15的
(A)?图15的(C)是表示试样23的发热体(线宽:0.18mm,0.36mm,0.72mm)的截面形状的照片。图16是表示试样23的发热体的截面形状的示意图。
[0118]如图13的㈧?图13的(C)所示，试样13的发热体的截面为矩形形状(长方形)。即，如图14所示，设于主体基板11的发热体41的截面为矩形形状(长方形)。长方形的角部稍微具有圆角。发热体41的线宽、厚度均为大致恒定。
[0119]另一方面，如图15的(A)?图15的(C)所示，试样23的发热体的宽度方向上的两端部以三角形状变尖。即，如图16所示，设于主体基板911的发热体941的宽度方向上的两端部以三角形状变尖。发热体941的宽度方向上的两端部越朝向顶端去，其厚度越小。
[0120]由该结果可知，与试样23的发热体(利用网版印刷形成的图案)相比，试样13的发热体(利用光刻法形成的图案)由于具有矩形形状的截面，因此其厚度的偏差、宽度的偏差较小而发热的均匀性优异。
[0121]其他实施方式
[0122]不言而喻，本发明并不限定于所述的实施方式、实验例等，而能够在不脱离本发明的范围内以各种方式来实施。
[0123](1)在所述的实施方式中的所述涂敷工序中，利用网版印刷在陶瓷坯片之上涂敷了感光性金属膏，但是，例如也可以是，预先针对陶瓷坯片配置金属掩模并在涂敷工序中借助金属掩模来涂敷感光性金属膏，还可以是，利用涂布机等进行涂敷。
[0124](2)在所述的实施方式中，将发热体设置在了主体基板的内部，但也可以是，将发热体设置于例如主体基板的表面。同样地，将吸附用电极设置在了主体基板的内部，但也可以是，将吸附用电极设置于例如主体基板的表面。
[0125](3)在所述的实施方式中，作为感光性金属膏，使用了在显影时曝光部分被留下的“负型”的感光性金属膏，但也可以使用在显影时曝光部分被去除了的“正型”的感光性金属膏。
[0126]附图标iP,说曰月
[0127]1、静电卡盘(半导体制造装置用部件)；11、主体基板；41、发热体110a?110e、陶瓷坯片；410、感光性金属膏；410a、中间发热体。
【主权项】
1.一种半导体制造装置用部件的制造方法，该半导体制造装置用部件包括由陶瓷形成的主体基板和设于该主体基板的发热体，该半导体制造装置用部件的制造方法的特征在于， 半导体制造装置用部件的制造方法包括以下工序: 涂敷工序，在该涂敷工序中，在要成为所述主体基板的陶瓷坯片之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏； 曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在所述陶瓷坯片之上的所述感光性金属膏进行曝光和显影，在所述陶瓷坯片之上形成要成为所述发热体的中间发热体；以及 烧制工序，在该烧制工序中，同时对所述陶瓷坯片和所述中间发热体进行烧制，形成所述主体基板和所述发热体。2.—种半导体制造装置用部件的制造方法，该半导体制造装置用部件包括由陶瓷形成的主体基板和设于该主体基板的发热体，该半导体制造装置用部件的制造方法的特征在于， 该半导体制造装置用部件的制造方法具有以下工序: 涂敷工序，在该涂敷工序中，在载膜之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏； 曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在所述载膜之上的所述感光性金属膏进行曝光和显影，在所述载膜之上形成要成为所述发热体的中间发热体； 转印工序，在该转印工序中，将所述载膜之上的所述中间发热体转印到要成为所述主体基板的陶瓷坯片之上；以及 烧制工序，在该烧制工序中，同时对所述陶瓷坯片和所述中间发热体进行烧制，形成所述主体基板和所述发热体。3.根据权利要求1或2所述的半导体制造装置用部件的制造方法，其特征在于， 所述中间发热体具有矩形形状的截面。4.根据权利要求1或2所述的半导体制造装置用部件的制造方法，其特征在于， 所述中间发热体的表面粗糙度Ra为1 μπι以下。5.根据权利要求3所述的半导体制造装置用部件的制造方法，其特征在于， 所述中间发热体的表面粗糙度Ra为1 μπι以下。6.一种半导体制造装置用部件，其特征在于， 该半导体制造装置用部件包括由陶瓷形成的主体基板和设于该主体基板的发热体， 该发热体具有矩形形状的截面。7.根据权利要求6所述的半导体制造装置用部件，其特征在于， 所述发热体的表面粗糙度Ra为1 μπι以下。
【专利摘要】本发明提供能够抑制发热体的厚度、宽度的偏差，并抑制设有发热体的主体基板的温度偏差的半导体制造装置用部件及其制造方法。静电卡盘(半导体制造装置用部件)的制造方法具有以下工序：涂敷工序，在该涂敷工序中，在要成为主体基板的陶瓷坯片(110e)之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏(410)；曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在陶瓷坯片(110e)之上的感光性金属膏(410)进行曝光和显影，在陶瓷坯片(110e)之上形成要成为发热体的中间发热体(410a)；以及烧制工序，在该烧制工序中，同时对陶瓷坯片(110e)和中间发热体(410a)进行烧制，形成主体基板和发热体。
【IPC分类】G03F7/20, H01L21/683, G03F7/00
【公开号】CN105489541
【申请号】CN201510634731
【发明人】奈须孝有, 丹羽伦规, 岐部太一
【申请人】日本特殊陶业株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月29日
【公告号】US20160099163
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造装置用部件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]以往，在半导体制造装置中，对半导体晶圆(例如硅晶圆)进行干蚀刻(例如等离子体蚀刻)等加工处理。为了提高该加工精度，在半导体制造装置内需要能可靠地支承半导体晶圆的支承部件。作为该支承部件，公知有利用静电引力来支承半导体晶圆的静电卡盘。
[0003]当半导体晶圆的温度产生偏差时，加工精度会降低。为了提高加工精度，需要使由静电卡盘支承的半导体晶圆的温度均匀。例如，在专利文献1中，公开了一种静电卡盘，该静电卡盘在对半导体晶圆进行支承的陶瓷基板的内部具有发热体(加热电极)。能够利用该发热体来加热半导体晶圆。
[0004]专利文献1:日本特开2004 - 71647号公报
【发明内容】
_5] 发明要解决的问题
[0006]然而，在专利文献1的静电卡盘中，存在如下那样的问题。即，发热体是通过利用网版印刷使发热体材料(金属膏)形成期望的图案(图案形成)而制成的。可是，在网版印刷的情况下，由于印刷渗透、网版掩模导致的网格痕迹、网版掩模的位置偏移以及印刷方向与图案形成方向的差异等，有时使形成图案后的发热体材料产生厚度、宽度的偏差等。
[0007]因此，烧制后的发热体的厚度、宽度产生偏差，从而难以使发热体均匀地发热。由此，会使内置有发热体的陶瓷基板产生温度偏差(面方向上的温度偏差)，因此，会使由陶瓷基板支承的半导体晶圆产生温度偏差。其结果，有时使半导体晶圆的加工精度降低。
[0008]本发明是鉴于该背景而做出的，其目的在于，欲提供能够抑制发热体的厚度、宽度的偏差，并抑制设有发热体的主体基板的温度偏差的半导体制造装置用部件及其制造方法。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]本发明的第1技术方案提供一种半导体制造装置用部件的制造方法，该半导体制造装置用部件包括由陶瓷形成的主体基板和设于该主体基板的发热体，该半导体制造装置用部件的制造方法的特征在于，半导体制造装置用部件的制造方法包括以下工序:涂敷工序，在该涂敷工序中，在要成为所述主体基板的陶瓷坯片之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏；曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在所述陶瓷坯片之上的所述感光性金属膏进行曝光和显影，在所述陶瓷坯片之上形成要成为所述发热体的中间发热体；以及烧制工序，在该烧制工序中，同时对所述陶瓷坯片和所述中间发热体进行烧制，形成所述主体基板和所述发热体。
[0011]在所述半导体制造装置用部件的制造方法中，依次进行所述涂敷工序、所述曝光显影工序。即，使用光刻法将发热体材料(感光性金属膏)形成期望的图案。因此，能够使使用光刻法形成的发热体材料(中间发热体)的图案的厚度、宽度的偏差小于使用以往的网版印刷等方法形成的图案的厚度、宽度的偏差。
[0012]由此，能够在所述烧制工序中形成厚度、宽度的偏差得到抑制而发热的均匀性优异的发热体。因此，能够抑制设有发热体的主体基板的温度偏差(面方向上的温度偏差)，进而能够抑制由主体基板支承的半导体晶圆等的温度偏差。其结果，例如，能够提高对半导体晶圆进彳丁蚀刻的加工精度，从而能够提尚成品率。
[0013]另外，即使对于使用所述光刻法形成的发热体材料(中间发热体)的图案而言混杂有不同的线宽，也能够抑制各个图案的厚度、宽度的偏差。由此，例如，能够精度良好地形成混杂有不同的线宽那样的复杂图案的发热体。
[0014]本发明的第2技术方案提供一种半导体制造装置用部件的制造方法，该半导体制造装置用部件包括由陶瓷形成的主体基板和设于该主体基板的发热体，该半导体制造装置用部件的制造方法的特征在于，该半导体制造装置用部件的制造方法具有以下工序:涂敷工序，在该涂敷工序中，在载膜之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏；曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在所述载膜之上的所述感光性金属膏进行曝光和显影，在所述载膜之上形成要成为所述发热体的中间发热体；转印工序，在该转印工序中，将所述载膜之上的所述中间发热体转印到要成为所述主体基板的陶瓷坯片之上；以及烧制工序，在该烧制工序中，同时对所述陶瓷坯片和所述中间发热体进行烧制，形成所述主体基板和所述发热体。
[0015]在所述半导体制造装置用部件的制造方法中，依次进行所述涂敷工序、所述曝光显影工序以及所述转印工序。即，使用光刻法来使发热体材料(感光性金属膏)在载膜之上形成期望的图案，并将形成该图案后的发热体材料转印到陶瓷坯片之上。因此，能够获得与本发明的所述第1技术方案中的半导体制造装置用部件的制造方法相同的作用效果。
[0016]本发明的第3技术方案提供一种半导体制造装置用部件，其特征在于，该半导体制造装置用部件包括由陶瓷形成的主体基板和设于该主体基板的发热体，该发热体具有矩形形状的截面。
[0017]在所述半导体制造装置用部件中，设于主体基板的发热体具有矩形形状的截面。因此，发热体的厚度的偏差、宽度的偏差较小而发热的均匀性优异。由此，能够抑制设有发热体的主体基板的温度偏差(面方向上的温度偏差)，进而能够抑制由主体基板支承的半导体晶圆等的温度偏差。其结果，例如，能够提高对半导体晶圆进行蚀刻的加工精度，从而能够提尚成品率。
[0018]如上所述，采用本发明，能够提供能抑制发热体的厚度、宽度的偏差并抑制设有发热体的主体基板的温度偏差的半导体制造装置用部件及其制造方法。
[0019]也可以是，在所述第1技术方案和第2技术方案的半导体制造装置用部件的制造方法中，所述中间发热体具有矩形形状的截面。在该情况下，能够抑制发热体材料(中间发热体)的厚度、宽度的偏差。由此，能够获得厚度、宽度的偏差得到抑制且发热的均匀性优异的发热体。此外，此处的“截面”指的是，例如与中间发热体的长度方向(轴线方向)正交的截面。后述的发热体也是同样的。另外，“矩形形状”指的是，例如中间发热体的截面为长方形，也包含在长方形的角部略微具有圆角的大致长方形等。
[0020]也可以是，所述中间发热体的表面粗糙度Ra为1 μπι以下。在该情况下，能够抑制发热体材料(中间发热体)的厚度、宽度的偏差。由此，能够获得厚度、宽度的偏差得到抑制且发热的均匀性优异的发热体。
[0021]另外，在所述半导体制造装置用部件的制造方法的所述涂敷工序中，在陶瓷坯片之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏。作为感光性金属膏的涂敷方法，可以使用以往公知的网版印刷等方法。
[0022]另外，在所述曝光显影工序中，对在所述涂敷工序中涂敷在陶瓷坯片之上的感光性金属膏进行曝光和显影。感光性金属膏具有“负型”和“正型”的感光性金属膏。在使用负型的感光性金属膏的情况下，对要成为发热体的部分进行曝光，而对除此以外的部分不进行曝光。并且，在显影中，将未曝光部分去除，留下曝光部分。另一方面，在使用正型的感光性金属膏的情况下，不对要成为发热体的部分进行曝光，而对除此以外的部分进行曝光。并且，在显影中，将曝光部分去除，留下未曝光部分。
[0023]作为所述感光性金属膏，在其为“负型”的情况下，可以使用含有例如金属粉末(金属材料)、感光性聚合物、光固化剂等的金属膏。作为感光性聚合物、光固化剂等，可以使用以往公知的感光性聚合物、光固化剂等。另一方面，在为“正型”的所述感光性金属膏的情况下，可以使用含有例如金属粉末(金属材料)、溶解抑制剂(聚合物)、光分解促进剂等的金属膏。
[0024]由于在所述烧制工序中利用同时烧制来形成发热体和由陶瓷形成的主体基板，因此，在所述感光性金属膏中含有的金属粉末(金属材料)的熔点需要高于主体基板的烧制温度。因而，作为金属粉末(金属材料)，能够将钨(W)、钼(Mo)、以及钨和钼的合金等用作其主要成分。“主要成分”指的是，感光性金属膏含有50体积％以上的钨、钼等的金属粉末(金属材料)。
[0025]也可以是，在所述第3技术方案的半导体制造装置用部件中，所述发热体的表面粗糙度Ra为1 ym以下。在该情况下，发热体的厚度的偏差、宽度的偏差较小而发热的均匀性优异。
[0026]另外，作为所述半导体制造装置用部件，可列举出例如对半导体晶圆等进行支承并加热的加热装置、利用静电引力来吸附保持半导体晶圆等的静电卡盘以及利用静电引力来吸附保持并输送半导体晶圆等的输送构件。在加热装置中，主体基板支承半导体晶圆等。并且，设于主体基板的发热体对半导体晶圆等进行加热。在静电卡盘、输送构件中，在由设于主体基板的吸附用电极产生的静电引力的作用下，将半导体晶圆等吸附保持于主体基板。并且，设于主体基板的发热体对半导体晶圆等进行加热。
[0027]所述主体基板能够由例如层叠的多个陶瓷层构成。采用这样的结构，能够容易在主体基板的内部形成各种构造(例如发热体等)。
[0028]作为构成所述主体基板的陶瓷材料，可以使用例如以氧化铝、氧化钇(yttria)、氮化铝、氮化硼、碳化硅、氮化硅等的高温烧制陶瓷为主要成分的烧结体等。
[0029]作为构成所述主体基板的陶瓷材料，也可以根据用途而相应地使用以将氧化铝等无机陶瓷填料添加到硼硅酸系玻璃、硼硅酸铅系玻璃中而得到的玻璃陶瓷等低温烧制陶瓷为主要成分的烧结体。另外，也可以使用以钛酸钡、钛酸铅、钛酸锶等电介质陶瓷为主要成分的烧结体。
[0030]另外，在制造半导体的干蚀刻等各处理中，采用使用等离子体的各种技术。在使用等离子体的处理中，大多使用卤素气体等腐蚀性气体。因此，要求暴露在等离子体、腐蚀性气体中的静电卡盘等半导体制造装置用部件具有较高的耐腐蚀性。因而，优选的是，主体基板含有相对于等离子体、腐蚀性气体具有耐腐蚀性的陶瓷材料、例如以氧化铝、氧化钇等为主要成分的陶瓷材料。
[0031]作为构成所述发热体的金属材料，其与在所述感光性金属膏中含有的金属粉末(金属材料)相同，能够将钨(W)、钼(Mo)、以及钨和钼的合金等用作其主 要成分。
【附图说明】
[0032]图1是表示实施方式1的静电卡盘的构造的截面说明图。
[0033]图2的(A)是表示吸附用电极的俯视图，图2的⑶是表示与吸附用电极相连接的通路的俯视图。
[0034]图3的(A)是表示发热体的俯视图，图3的(B)是表示与发热体相连接的通路的俯视图，图3的(C)是表示驱动器(内部导电层)的俯视图，图3的(D)是表示与驱动器相连接的通路的俯视图。
[0035]图4的(A)是表示在陶瓷坯片上形成通孔的工序的截面说明图，图4的⑶是表示在通孔内填充通路用油墨的工序的截面说明图。
[0036]图5的(A)是表示在陶瓷坯片之上涂敷感光性金属膏的工序的截面说明图，图5的(B)是表示对感光性金属膏进行曝光的工序的截面说明图，图5的(C)是表示对感光性金属膏进行显影的工序的截面说明图。
[0037]图6是表示陶瓷坯片上的感光性金属膏(中间发热体)的截面形状的截面说明图。
[0038]图7是表示将多个陶瓷坯片层叠的工序的截面说明图。
[0039]图8的(A)是表示在载膜之上涂敷感光性金属膏的工序的截面说明图，图8的(B)是表示对感光性金属膏进行曝光的工序的截面说明图，图8的(C)是表示对感光性金属膏进行显影的工序的截面说明图。
[0040]图9的(A)是表示将载膜粘接在陶瓷坯片之上的工序的截面说明图，图9的(B)是表示将感光性金属膏(中间发热体)转印到陶瓷坯片之上的工序的截面说明图。
[0041]图10是表示发热体材料(试样11)的表面粗糙度的分析结果的曲线图。
[0042]图11是表示发热体材料(试样21)的表面粗糙度的分析结果的曲线图。
[0043]图12是表示发热体材料(试样12、试样22)的线宽与厚度之间的关系的曲线图。
[0044]图13是表示发热体(试样13)的截面形状的照片(在图13的㈧中线宽为0.18mm，在图13的⑶中线宽为0.36mm，在图13的(C)中线宽为0.72mm)。
[0045]图14是表示发热体(试样13)的截面形状的说明图。
[0046]图15是表示发热体(试样23)的截面形状的照片(在图15的㈧中线宽为0.18mm，在图15的⑶中线宽为0.36mm，在图15的(C)中线宽为0.72mm)。
[0047]图16是表示发热体(试样23)的截面形状的说明图。
【具体实施方式】
[0048]以下，对本发明的实施方式连同附图一起进行说明。
[0049]实施方式1
[0050]本实施方式是将本发明的半导体制造装置用部件应用于静电卡盘的例子。
[0051]如图1?图3所示，静电卡盘(半导体制造装置用部件)1包括由陶瓷形成的主体基板11和设于主体基板11的发热体41。发热体41具有矩形形状的截面。以下，详细说明该静电卡盘。
[0052]如图1所示，静电卡盘1是用于对作为被吸附物的半导体晶圆8进行吸附保持的装置。静电卡盘1包括主体基板11、金属基座12以及粘接层13等。主体基板11和金属基座12借助配置于两者之间的粘接层13接合起来。
[0053]在本实施方式中，将主体基板11侧设为上侧，将金属基座12侧设为下侧。上下方向是主体基板11和金属基座12层叠的层叠方向，且是主体基板11和金属基座12的厚度方向。与上下方向(厚度方向)正交的方向是静电卡盘1沿平面扩展的方向(平面方向、面方向)。
[0054]如该图所示，主体基板11是用于对半导体晶圆8进行吸附保持的构件。主体基板11形成为直径300mm、厚度3mm的圆板状。主体基板11的上表面111是用于吸附半导体晶圆8的吸附面。主体基板11是通过将多个陶瓷层(省略图示)层叠起来而构成的。各陶瓷层由以氧化铝为主要成分的氧化铝制烧结体形成。
[0055]在主体基板11的内部配置有吸附用电极21和发热体(加热电极)41。吸附用电极21在主体基板11的内部配置在大致相同平面上。吸附用电极21由于施加直流高电压而产生静电引力。半导体晶圆8在该静电引力的作用下被吸附并保持于主体基板11的上表面(吸附面)111。吸附用电极21由钨形成。
[0056]发热体41在主体基板11的内部中配置在比吸附用电极21靠下方侧(靠金属基座12侧)的位置。发热体41在主体基板11的内部配置在大致相同平面上。另外，发热体41具有矩形形状(长方形)的截面。发热体41的表面粗糙度Ra为1 μπι以下。另外，发热体41由钨形成。作为构成吸附用电极21和发热体41的材料，除了可以使用所述钨以外，还可以使用钼及钨和钼的合金等。与将金、银用作构成吸附用电极21和发热体41的材料的情况相比，能够将陶瓷多层配线基板的制造成本抑制得较低。
[0057]如该图所示，金属基座12是由铝或铝合金形成的金属制的冷却用构件(冷却板)。金属基座12形成为直径340_、厚度32_的圆板状。金属基座12配置于主体基板11的下方侧。在金属基座12的内部设有供冷却介质(例如，氟化液、纯水等)流通的制冷剂流路123。
[0058]如该图所示，粘接层13配置在主体基板11与金属基座12之间。粘接层13由含有硅酮树脂的粘接剂构成。主体基板11和金属基座12借助粘接层13接合起来。
[0059]如图2的(Α)所示，如上所述，吸附用电极21在主体基板11的内部配置在大致相同平面上。吸附用电极21形成为俯视时呈圆形形状。
[0060]如图2的⑶所示，在吸附用电极21的下方侧(靠金属基座12的一侧)配置有通路22。通路22在上下方向上沿着主体基板11的中心轴线形成。通路22与吸附用电极21相连接。
[0061]如图1所示，在静电卡盘1的内部设有自金属基座12的下表面122朝向主体基板11侧地沿上下方向形成的内部孔31。在内部孔31内嵌入有筒状的绝缘构件32。在内部孔31的底面设有金属化层23。金属化层23与通路22相连接。S卩，吸附用电极21借助通路22与金属化层23相连接。
[0062]在金属化层23上设有内部连接端子33。在内部连接端子33上安装有端子配件34。端子配件34与电源电路(省略图示)相连接。经由内部连接端子33等向吸附用电极21供给用于产生静电引力的电力。
[0063]如图3的(A)所示，如上所述，发热体41在主体基板11的内部配置在大致相同平面上。长条状的1根发热体41通过多次折回而配置成大致同心圆状。
[0064]如图3的⑶所示，在发热体41的下方侧(靠金属基座12的一侧)配置有一对通路42、43。一对通路42、43分别与发热体41的一对端子部411、412相连接。
[0065]如图3的(C)所示，在一对通路42、43的下方侧(靠金属基座12的一侧)配置有一对驱动器(内部导电层)44、45。一对驱动器44、45分别与一对通路42、43相连接。各驱动器44、45形成为俯视时呈大致半圆形形状。
[0066]如图3的(D)所不，在一对驱动器44、45的下方侧(靠金属基座12的一侧)配置有一对通路46、47。一对通路46、47分别与一对驱动器44、45相连接。
[0067]如图1所示，在静电卡盘1的内部设有自金属基座12的下表面122朝向主体基板11侧地沿上下方向形成的内部孔51。在内部孔51内嵌入有筒状的绝缘构件52。在内部孔51的底面设有一对金属化层48 (在图1中仅示出了一个金属化层48)。一对金属化层48分别与一对通路46、47相连接。S卩，发热体41(端子部411、412)借助通路42、43、驱动器44、45以及通路46、47与金属化层48相连接。
[0068]在金属化层48上设有内部连接端子53。在内部连接端子53上安装有端子配件54。端子配件54与电源电路(省略图示)相连接。经由内部连接端子53等向发热体41供给用于使发热体41发热的电力。
[0069]在静电卡盘1(主体基板11、金属基座12、粘接层13)的内部设有冷却用气体供给路径，该冷却用气体供给路径成为用于将半导体晶圆8冷却的氦等冷却用气体的供给通路，对此省略了图示。在主体基板11的上表面(吸附面)111设有以冷却用气体供给路径开口的方式形成的多个冷却用开口部(省略图示)和以使自该冷却用开口部供给来的冷却用气体扩展到主体基板11的整个上表面(吸附面)111的方式形成的环状的冷却用槽部(省略图示)。
[0070]接下来，说明静电卡盘(半导体制造装置用部件)1的制造方法。
[0071]如图4?图7所示，静电卡盘(半导体制造装置用部件)1的制造方法具有以下工序:涂敷工序，在该涂敷工序中，在要成为主体基板11的陶瓷坯片110e之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏410 ;曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在陶瓷坯片110e之上的感光性金属膏410进行曝光和显影，在陶瓷坯片110e之上形成要成为发热体41的中间发热体410a ;以及烧制工序，在该烧制工序中，同时对陶瓷坯片110e和中间发热体410a进行烧制，形成主体基板11和发热体41。以下，详细说明该静电卡盘1的制造方法。
[0072]首先，作为步骤1，利用以往公知的方法来制作以氧化铝为主要成分的陶瓷坯片。在本实施方式中，制作要成为主体基板11的6张陶瓷坯片110a?陶瓷坯片110f (参照图7)。
[0073]接着，作为步骤2，如图4的(A)所示，利用冲孔等方法在陶瓷坯片110e(参照图7)上形成一对通孔191、192。一对通孔191、192形成在要形成一对通路42、43的位置。
[0074]接着，作为步骤3，如图4的(B)所示，使用金属掩模等在形成于陶瓷坯片110e的一对通孔191、192内填充通路用油墨420、430。通路用油墨420、430是向以氧化铝为主要成分的陶瓷坯片用的原料粉末混合钨粉末并使其成为浆料状而成的金属油墨(metallizein k)。
[0075]接着，作为步骤4，如图5的㈧所示，利用网版印刷在陶瓷坯片110e之上涂敷感光性金属膏410。将感光性金属膏410涂敷在整个陶瓷坯片110e之上。感光性金属膏410是含有钨粉末、感光性聚合物、光固化剂等的膏。感光性金属膏410的粘度可以设为lOOpoise?20000poise，涂敷厚度可以设为5 μ m?30 μ m。在80°C?120°C、5分钟?30分钟的条件下使涂敷后的感光性金属膏410干燥。
[0076]接着，作为步骤5，如图5的⑶所示，将玻璃掩模72以与陶瓷坯片110e位置对准的方式配置在陶瓷坯片110e的上方。然后，使光(紫外线)自曝光装置71经由玻璃掩模72照射在陶瓷坯片110e之上的感光性金属膏410的规定的部分。作为光源，能够使用水银灯(g射线、h射线)等。曝光量可以设为200mj?6000mj。作为曝光装置71，使用例如激光直接成像装置(LD1:Laser Direct Imager)。作为玻璃掩模72，使用包括可供紫外线透过的多个光透过部和紫外线不能透过的非透过部在内的光掩模。
[0077]此时，向感光性金属膏410中的、要成为发热体41的部分照射光。由此，使感光性金属膏410中的、被光照射的部分(被曝光的部分)固化而形成中间发热体410a。没有被光照射的部分(没有被曝光的部分)成为未曝光部410b。
[0078]接着，作为步骤6，如图5的(C)所示，将感光性金属膏410中的、中间发热体410a以外的部分(未曝光部410b)去除。具体而言，将涂敷有感光性金属膏410的陶瓷坯片110e浸渍在显影液中。作为显影液，使用了 0.1质量％?5质量％的碳酸钠水溶液。由此，在感光性金属膏410之中，将未曝光部410b去除，留下中间发热体410a。之后，进行清洗、干燥。干燥是在80°C?120°C、5分钟?30分钟的条件下进行的。
[0079]如图6所示，陶瓷坯片110e之上的中间发热体410a具有矩形形状(长方形)的截面。中间发热体410a的表面粗糙度Ra为Ιμπι以下。中间发热体410a的图案宽度(线宽)W可以设为20μπι?2000 μπι。此外，该图示出了与中间发热体410a的长度方向(轴线方向)正交的截面。
[0080]接着，作为步骤7，如图7所示，在陶瓷坯片110e以外的陶瓷坯片110c、110f的需要的部位上也进行所述金属油墨的填充、涂敷等。
[0081]具体而言，利用冲孔等方法在陶瓷坯片110c上形成通孔。然后，使用金属掩模等在通孔内填充要成为通路22的通路用油墨220。之后，利用网版印刷等方法在陶瓷坯片110c之上涂敷要成为吸附用电极21的电极用油墨210。通路用油墨220和电极用油墨210是所述金属油墨。
[0082]另外，利用冲孔等方法在陶瓷坯片110f上形成一对通孔。然后，使用金属掩模等在一对通孔内填充要成为一对通路46、47的通路用油墨460、470。之后，利用网版印刷等方法在陶瓷坯片110f之上涂敷要成为驱动器44、45的驱动器用油墨440、450。通路用油墨460、470和驱动器用油墨440、450是所述金属油墨。
[0083]另外，预先在陶瓷坯片110d?陶瓷坯片110f的要成为内部孔31的部分上形成通孔(在所述图5中省略通孔的图示)。另外，预先在陶瓷坯片110f的要成为内部孔51的部分上形成凹部。
[0084]接着，作为步骤8，将多个陶瓷坯片110a?陶瓷坯片110f(参照图7)层叠并进行热压接。由此，获得包括陶瓷坯片110a?陶瓷坯片110f、中间发热体410等的层叠片。然后，将层叠片切成规定的形状。之后，在还原气氛中，在1400°C?1800°C的范围(例如1450°C )的温度条件下对层叠片进行5小时的同时烧制。其结果，使陶瓷坯片110a?陶瓷坯片110f中的氧化铝、导电性膏剂中的钨以及感光性金属膏410(中间发热体410a)中的钨同时烧结。于是，陶瓷坯片110a?陶瓷坯片110f成为氧化铝制烧结体，感光性金属膏410 (中间发热体410a)成为发热体41。
[0085]接着，作为步骤9，在氧化铝制烧结体的需要的部位上形成金属化层23、48等。由此，获得主体基板11。之后，使用由硅酮树脂形成的粘接剂将主体基板11和金属基座12接合起来。由此，获得利用粘接层13将主体基板11和金属基座12接合起来而成的静电卡盘
Ιο
[0086]此外，在本实施方式中，作为构成主体基板11的陶瓷而使用了氧化铝，而在使用例如氮化铝的情况下，在所述步骤8中，在还原气氛中，在1600°C?2000°C的范围的温度条件下对层叠片进行5小时的同时烧制。
[0087]接下来，说明本实施方式的作用效果。
[0088]在本实施方式的静电卡盘(半导体制造装置用部件)1的制造方法中，进行所述涂敷工序、所述曝光工序以及所述显影工序。即，使用光刻法使发热体材料(感光性金属膏410)形成期望的图案。因此，能够使使用光刻法形成的发热体材料(中间发热体410a)的图案的厚度、宽度的偏差小于使用以往的网版印刷等方法形成的图案的厚度、宽度的偏差。
[0089]由此，能够在所述烧制工序中形成厚度、宽度的偏差得到抑制且发热的均匀性优异的发热体41。因此，能够抑制设有发热体41的主体基板11的温度偏差(面方向上的温度偏差)，进而能够抑制由主体基板11支承的半导体晶圆8的温度偏差。其结果，例如，能够提尚对半导体晶圆8进彳丁蚀刻的加工精度，从而能够提尚成品率。
[0090]另外，即使对于使用所述光刻法形成的发热体材料(中间发热体410a)的图案而言混杂有不同的线宽，也能够抑制各个图案的厚度、宽度的偏差。由此，例如，能够精度良好地形成混杂有不同的线宽那样的复杂图案的发热体41。
[0091]另外，在本实施方式的制造方法中，中间发热体410a具有矩形形状的截面。因此，能够抑制发热体材料(中间发热体410a)的厚度、宽度的偏差。由此，能够抑制厚度、宽度的偏差而获得发热的均匀性优异的发热体41。
[0092]另外，中间发热体410a的表面粗糙度Ra为1 μπι以下。因此，能够抑制发热体材料(中间发热体410a)的厚度、宽度的偏差。由此，能够抑制厚度、宽度的偏差而获得发热的均匀性优异的发热体41。
[0093]在本实施方式的静电卡盘(半导体制造装置用部件)1中，设于主体基板11的发热体41具有矩形形状的截面。因此，发热体41的厚度的偏差、宽度的偏差较小而发热的均匀性优异。由此，能够抑制设有发热体41的主体基板11的温度偏差(面方向上的温度偏差)，进而能够抑制由主体基板11支承(保持)的半导体晶圆8的温度偏差。其结果，例如，能够提尚对半导体晶圆8进彳丁蚀刻的加工精度，从而能够提尚成品率。
[0094]另外，在本实施方式中，设于主体基板11的发热体41的表面粗糙度Ra为1 μ m以下。因此，发热体41的厚度的偏差、宽度的偏差较小而发热的均匀性优异。
[0095]如上所述，采用本实施方式，能够提供能抑制发热体41的厚度、宽度的偏差并抑制设有发热体41的主体基板11的温度偏差的静电卡盘(半导体制造装置用部件)1及其制造方法。
[0096]实施方式2
[0097]如图8、图9所示，本实施方式是对所述实施方式1的静电卡盘1(参照图1?图3)的制造方法进行变更后的例子。
[0098]如图8、图9所示，本实施方式的静电卡盘(半导体制造装置用部件)1的制造方法具有以下工序:涂敷工序，在该涂敷工序中，在载膜600之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏410 ;曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在载膜600之上的感光性金属膏410进行曝光和显影，在载膜600之上形成要成为发热体41的中间发热体410a ;转印工序，在该转印工序中，将载膜600之上的中间发热体410转印到要成为主体基板11的陶瓷坯片110e之上；以及烧制工序，在该烧制工序中，同时对陶瓷坯片110e和中间发热体410a进行烧制，形成主体基板11和发热体41。
[0099]本实施方式的制造方法与所述实施方式1的制造方法中的步骤1?步骤9中，步骤4?步骤6不同，其他步骤与所述实施方式1相同。以下，以与实施方式1不同的步骤4?步骤6为中心进行说明。
[0100]作为步骤4A，如图8的(A)所示，使用涂布机等在树脂制的载膜600之上涂敷感光性金属膏410。将感光性金属膏410涂敷在整个载膜600之上。在80°C?120°C、5分钟?30分钟的条件下使涂敷后的感光性金属膏410干燥。本实施方式的载膜600由聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)形成。此外，作为载膜600，可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)以及聚酰亚胺等。
[0101]作为步骤5A，如图8的(B)所示，将玻璃掩模72以与载膜600位置对准的方式配置在载膜600的上方。然后，使光(紫外线)自曝光装置71经由玻璃掩模72照射在载膜600之上的感光性金属膏410的规定的部分。
[0102]此时，向感光性金属膏410中的、要成为发热体41的部分照射光。由此，使感光性金属膏410中的、被光照射的部分(被曝光的部分)固化而形成中间发热体410a。没有被光照射的部分(没有被曝光的部分)成为未曝光部410b。
[0103]作为步骤6A— 1，如图8的(C)所示，将感光性金属膏410中的、中间发热体410a以外的部分(未曝光部410b)去除。具体而言，将涂敷有感光性金属膏410的载膜600浸渍在显影液中。由此，在感光性金属膏410之中，将未曝光部410b去除，留下中间发热体410a。之后，进行清洗、干燥。干燥是在80°C?120°C、5分钟?30分钟的条件下进行的。
[0104]作为步骤6A - 2，如图9的(A)所示，将形成有中间发热体410a的载膜600粘接(压接)在陶瓷坯片110e之上。此时，以使形成于载膜600的中 间发热体410a面向陶瓷坯片110e侧的方式将载膜600粘接(压接)在陶瓷坯片110e之上。
[0105]作为步骤6A —3，如图9的⑶所示，将载膜600自陶瓷坯片110e剥下。由此，将中间发热体410a转印到陶瓷坯片110e之上。S卩，在陶瓷坯片110e之上形成中间发热体410ao
[0106]接下来，说明本实施方式的作用效果。
[0107]在本实施方式的静电卡盘(半导体制造装置用部件)1的制造方法中，依次进行所述涂敷工序、所述曝光显影工序以及所述转印工序。即，使用光刻法来使发热体材料(感光性金属膏410)以期望的图案形成在载膜600之上，并将形成该图案后的发热体材料转印到陶瓷坯片110e之上。因此，能够获得与所述实施方式1中的静电卡盘(半导体制造装置用部件)1的制造方法相同的作用效果。
[0108]另外，本实施方式的制造方法适用于陶瓷坯片110e为容易与水发生反应的材料的情况。作为容易与水发生反应的材料，可列举出氮化铝(2A1N+3H20 —2NH3+A1203)。例如，在显影液为碳酸钠水溶液的情况下，该显影液和陶瓷坯片110e会发生反应，但在本实施方式的制造方法中，由于显影液和陶瓷坯片110e不接触，因此不会产生这样的问题，故此优选。
[0109]实验例
[0110]在本实验例中，对以不同的方法进行图案形成后的发热体材料的表面粗糙度和厚度偏差进行了评价。另外，对将以不同的方法进行图案形成后的发热体材料与陶瓷坯片同时烧制而得到的发热体的形状进行了观察。
[0111]首先，使用与实施方式1相同的感光性金属膏(发热体材料)且利用与实施方式1相同的光刻法在陶瓷坯片(氧化铝坯片)之上形成了图案(试样11)。作为比较，使用以往的金属膏(发热体材料)且利用网版印刷在陶瓷坯片之上形成了图案(试样21)。线宽均为 0.70mm。
[0112]接着，使用接触式的粗糙度测量仪(东京精密株式会社制造，SURFCOM 1500SD3)对试样11和试样21的发热体材料的表面粗糙度进行了分析。测量条件如下:测量范围为1000 μ m，最小分辨率为0.0001 μ m，测量力为0.75mN，触针材质为金刚石，触针形状为60°圆锥形，测量速度为0.5mm/秒。
[0113]图10是试样11的发热体材料的表面粗糙度分析结果。图11是试样21的发热体材料的表面粗糙度分析结果。当对图10和图11进行比较时，可知，利用光刻法形成的试样11的表面粗糙度小于利用网版印刷形成的试样21的表面粗糙度。另外，如图10所示，可知，试样11的发热体材料的截面为矩形形状。
[0114]接下来，使用感光性金属膏(发热体材料)并利用光刻法在相同陶瓷坯片之上同时形成了具有4种不同线宽的图案(试样12)。作为比较，使用以往的金属膏(发热体材料)并利用网版印刷在相同陶瓷坯片之上同时形成了具有4种不同线宽的图案(试样22)。4种不同的线宽分别为0.18mm、0.36mm、0.72mm、1.10mm。求出了与各个线宽相对应的图案的厚度的平均值。
[0115]图12是表示试样12和试样22的发热体材料的线宽与厚度之间的关系的曲线图。在该图中，S1是试样12的结果，S2是试样22的结果。由该图可知，在利用光刻法形成的试样12(S1)中，线宽不同的试样中每个试样的厚度之间的差较小。因此，即使对于图案而言混杂有不同的线宽，与利用网版印刷形成的试样22(S2)相比，也能够抑制利用光刻法形成的试样12(S1)中的图案的厚度的偏差。
[0116]接下来，使用感光性金属膏(发热体材料)并利用光刻法在陶瓷坯片之上形成了具有3种不同线宽的图案。通过将具有该陶瓷坯片的多个陶瓷片层叠并进行热压接，并在规定的条件下进行烧制，从而获得了具有发热体的主体基板(试样13)。作为比较，使用以往的金属膏(发热体材料)并利用网版印刷在陶瓷坯片上形成了具有3种不同线宽的图案。通过将具有该陶瓷坯片的多个陶瓷片层叠并进行热压接，并在规定的条件下进行烧制，从而获得了具有发热体的主体基板(试样23)。对这些主体基板的截面(尤其是发热体的截面形状)进行了观察。
[0117]图13的(A)?图13的(C)是表示试样13的发热体(线宽:0.18mm、0.36mm、
0.72mm)的截面形状的照片。图14是表示试样13的发热体的截面形状的示意图。图15的
(A)?图15的(C)是表示试样23的发热体(线宽:0.18mm,0.36mm,0.72mm)的截面形状的照片。图16是表示试样23的发热体的截面形状的示意图。
[0118]如图13的㈧?图13的(C)所示，试样13的发热体的截面为矩形形状(长方形)。即，如图14所示，设于主体基板11的发热体41的截面为矩形形状(长方形)。长方形的角部稍微具有圆角。发热体41的线宽、厚度均为大致恒定。
[0119]另一方面，如图15的(A)?图15的(C)所示，试样23的发热体的宽度方向上的两端部以三角形状变尖。即，如图16所示，设于主体基板911的发热体941的宽度方向上的两端部以三角形状变尖。发热体941的宽度方向上的两端部越朝向顶端去，其厚度越小。
[0120]由该结果可知，与试样23的发热体(利用网版印刷形成的图案)相比，试样13的发热体(利用光刻法形成的图案)由于具有矩形形状的截面，因此其厚度的偏差、宽度的偏差较小而发热的均匀性优异。
[0121]其他实施方式
[0122]不言而喻，本发明并不限定于所述的实施方式、实验例等，而能够在不脱离本发明的范围内以各种方式来实施。
[0123](1)在所述的实施方式中的所述涂敷工序中，利用网版印刷在陶瓷坯片之上涂敷了感光性金属膏，但是，例如也可以是，预先针对陶瓷坯片配置金属掩模并在涂敷工序中借助金属掩模来涂敷感光性金属膏，还可以是，利用涂布机等进行涂敷。
[0124](2)在所述的实施方式中，将发热体设置在了主体基板的内部，但也可以是，将发热体设置于例如主体基板的表面。同样地，将吸附用电极设置在了主体基板的内部，但也可以是，将吸附用电极设置于例如主体基板的表面。
[0125](3)在所述的实施方式中，作为感光性金属膏，使用了在显影时曝光部分被留下的“负型”的感光性金属膏，但也可以使用在显影时曝光部分被去除了的“正型”的感光性金属膏。
[0126]附图标iP,说曰月
[0127]1、静电卡盘(半导体制造装置用部件)；11、主体基板；41、发热体110a?110e、陶瓷坯片；410、感光性金属膏；410a、中间发热体。
【主权项】
1.一种半导体制造装置用部件的制造方法，该半导体制造装置用部件包括由陶瓷形成的主体基板和设于该主体基板的发热体，该半导体制造装置用部件的制造方法的特征在于， 半导体制造装置用部件的制造方法包括以下工序: 涂敷工序，在该涂敷工序中，在要成为所述主体基板的陶瓷坯片之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏； 曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在所述陶瓷坯片之上的所述感光性金属膏进行曝光和显影，在所述陶瓷坯片之上形成要成为所述发热体的中间发热体；以及 烧制工序，在该烧制工序中，同时对所述陶瓷坯片和所述中间发热体进行烧制，形成所述主体基板和所述发热体。2.—种半导体制造装置用部件的制造方法，该半导体制造装置用部件包括由陶瓷形成的主体基板和设于该主体基板的发热体，该半导体制造装置用部件的制造方法的特征在于， 该半导体制造装置用部件的制造方法具有以下工序: 涂敷工序，在该涂敷工序中，在载膜之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏； 曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在所述载膜之上的所述感光性金属膏进行曝光和显影，在所述载膜之上形成要成为所述发热体的中间发热体； 转印工序，在该转印工序中，将所述载膜之上的所述中间发热体转印到要成为所述主体基板的陶瓷坯片之上；以及 烧制工序，在该烧制工序中，同时对所述陶瓷坯片和所述中间发热体进行烧制，形成所述主体基板和所述发热体。3.根据权利要求1或2所述的半导体制造装置用部件的制造方法，其特征在于， 所述中间发热体具有矩形形状的截面。4.根据权利要求1或2所述的半导体制造装置用部件的制造方法，其特征在于， 所述中间发热体的表面粗糙度Ra为1 μπι以下。5.根据权利要求3所述的半导体制造装置用部件的制造方法，其特征在于， 所述中间发热体的表面粗糙度Ra为1 μπι以下。6.一种半导体制造装置用部件，其特征在于， 该半导体制造装置用部件包括由陶瓷形成的主体基板和设于该主体基板的发热体， 该发热体具有矩形形状的截面。7.根据权利要求6所述的半导体制造装置用部件，其特征在于， 所述发热体的表面粗糙度Ra为1 μπι以下。
【专利摘要】本发明提供能够抑制发热体的厚度、宽度的偏差，并抑制设有发热体的主体基板的温度偏差的半导体制造装置用部件及其制造方法。静电卡盘(半导体制造装置用部件)的制造方法具有以下工序：涂敷工序，在该涂敷工序中，在要成为主体基板的陶瓷坯片(110e)之上涂敷作为发热体材料的感光性金属膏(410)；曝光显影工序，在该曝光显影工序中，对涂敷在陶瓷坯片(110e)之上的感光性金属膏(410)进行曝光和显影，在陶瓷坯片(110e)之上形成要成为发热体的中间发热体(410a)；以及烧制工序，在该烧制工序中，同时对陶瓷坯片(110e)和中间发热体(410a)进行烧制，形成主体基板和发热体。
【IPC分类】G03F7/20, H01L21/683, G03F7/00
【公开号】CN105489541
【申请号】CN201510634731
【发明人】奈须孝有, 丹羽伦规, 岐部太一
【申请人】日本特殊陶业株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月29日
【公告号】US20160099163
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