[发明专利]改善高频电极的连接方法的晶片保持体及搭载该晶片保持体的半导体制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及晶片保持体及搭载该晶片保持体的半导体制造装置，该晶片保持体是在半导体制造工艺中用于保持晶片而进行加热处理的晶片保持体，尤其是用于针对晶片对通过CVD等进行的成膜及蚀刻、或保护膜等进行热处理的晶片保持体。

背景技术

一直以来，在半导体制造工艺中，为在晶片载置面上保持晶片而进行加热处理，使用具有电阻发热体电路、高频电极电路等电气电路的各种晶片保持体。在该晶片保持体的晶片保持部上保持晶片而进行加热处理时，重要的是使晶片保持部不发生变形或破损。为此，一直在晶片保持部的面内温度分布、用于支撑晶片保持部的管状支撑部件的机械固定方法和接合方法等上进行大量研究。

另外，在晶片保持部中埋设有电阻发热体电路或高频电极电路，根据需要还埋设有静电夹盘用电极，它们的电极端子从晶片载置面的相反一面取出。这些电极端子上分别连接有作为导通线的导电性的连接部件。含有该导电性连接部件的导通线经由管状支撑部件的内部以及其腔室连接用的金属或陶瓷凸缘取出到反应容器的系统外，并根据需要连接到电源系统。

作为这样的晶片保持体的流行的使用方法，有平行平板型的等离子体CVD装置。其在反应容器上部设置等离子体上部电极，并在晶片保持部的内部设置等离子体下部电极，由此，在它们之间产生等离子体。通过该等离子体辅助反应，并在晶片上堆积、生成需要的膜。下部电极兼具静电夹盘功能，因此为了吸附晶片，也可以在下部电极上施加偏压，但是一般而言大多连接到接地部件，且接地部件固定于腔室，从而保持在零电位。

有时向该高频电极电路施加最大数kW的大功率，因此若电连接不牢固，则连接部分会发生烧损。但是，用于等离子体CVD的晶片保持体通常在300～600℃的温度下使用，在某些情况下在700℃以上的温度下使用，因此晶片保持体整体上发生热膨胀。此时，在管状支撑部件为陶瓷制的情况下，由于在该管状支撑部件与从晶片保持部背面取出的电极端子和与其连接的金属制导电性连接部件之间的热膨胀差，有时会产生应力集中。

例如，在导电性连接部件的热膨胀量大于陶瓷制的管状支撑部件且导电性连接部件以刚性方式固定在管状支撑部件的下部时，由于热膨胀差，该导电性连接部件将晶片保持部从晶片载置面的相反侧的面顶起，最差的情况下，会使晶片保持体发生变形或破损。

另外，在高频电极电路的导通线中，为了缓和由于导电性连接部件的热膨胀而产生的应力，有时将导电性连接部件与接地部件或腔室的接地部分的连接部分设为可滑动的结构。例如，专利文献1中提出一种连接器内部的耦合器结构，其使用线圈状的弹簧触点使金属凸缘部分与导电性连接部件的连接自如滑动。

但是，这样的现有的耦合器结构，其导电性连接部件与接地部件的连接点兼有用于缓和热膨胀产生的应力的滑动和电连接的作用，因此，当经由接地部件将高频电极电路与大地连接时，无论如何都不能得到牢固且可靠性高的电连接，会产生如下故障：由热膨胀时的滑动引起的摩擦产生微粒，或由于滑动而使连接不完全导致电通路受限，由此在其一部分上流过偏流而造成异常过热或烧损。

专利文献1：日本特开2002-141403号公报

发明内容

鉴于上述现有情况，本发明的目的在于提供一种晶片保持体及搭载该晶片保持体的半导体制造装置，其中，所述晶片保持体具有可靠性高的高频电极电路，并以无滑动部分的在电气上牢固的连接的方法经由接地部件将高频电极电路与大地连接，由此，能够防止在连接部分上产生异常过热或微粒。

为了达成所述目的，本发明提供的晶片保持体设置于腔室内，具有埋设有高频电极电路的晶片保持部、从该晶片保持部的晶片载置面的相反侧的面支撑该晶片保持部的支撑构件、相对于该支撑构件设置于晶片保持部的相反侧的接地部件以及插入该支撑构件的内部且将该高频电极电路和该接地部件电连接的导电性连接部件，其中，该导电性连接部件具有沿垂直方向变形的能力，并且，该导电性连接部件中的形成主要电流通路的连接部分以面接触的方式固定。

在所述本发明提供的晶片保持体中，优选导电性连接部件具有与高频电极电路连接的沿垂直方向向下延伸的金属制刚性构件以及与该刚性构件连接的挠性构件。该挠性构件可以由沿垂直方向向下延伸的螺旋状构件或板簧状构件、或沿水平方向延伸的平板状构件构成。

另外，在所述本发明提供的晶片保持体中，优选导电性连接部件和接地部件的连接部分是能够在支撑构件和接地部件的连接的同时或之后进行连接的结构。本发明还提供搭载有具有这些特征的晶片保持体的半导体制造装置。

发明效果