一种用于真空处理装置的基片承载台及其制造方法
专利汇可以提供一种用于真空处理装置的基片承载台及其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种用于 真空 处理装置的基片承载台，所述的基片承载台包括：一个 基座 ，基座内开设的一个通孔内具有一绝缘管，所述绝缘管道内设置有一高压直流导电元件，所述高压直流导电元件的上端包括一个导电帽和一个导电杆，导电杆位于导电帽下方与所述导电帽电连接，且被所述绝缘管围绕；基座顶面上依次形成有第一绝缘材料层， 电极 层和第二绝缘材料层，导电帽的顶部高于所述基座顶面和绝缘管道的顶面，导电帽顶部与所述电极层电连接；构成绝缘管道的材料具有第一 热膨胀 系数，构成导电帽的材料具有第二 热膨胀系数 ，第一热膨胀系数和第二热膨胀系数的差小于1.5*10-6mK，且所述导电帽外 侧壁 与围绕所述导电帽的绝缘管内壁之间的间隙小于50um。，下面是一种用于真空处理装置的基片承载台及其制造方法专利的具体信息内容。
1.一种用于真空处理装置的基片承载台，包括：
基座，所述基座内设置有一个通孔，通孔内设置有一绝缘管，所述绝缘管内设置有一导电元件，所述导电元件包括一个导电帽和一个导电杆，其中导电帽位于上端且水平截面积大于所述导电杆的水平截面积，导电杆位于导电帽下方并与所述导电帽电连接，且被所述绝缘管围绕；
所述基座顶面上依次设置有第一绝缘材料层、电极层和第二绝缘材料层，所述导电帽的顶部高于所述基座顶面，导电帽顶部与所述电极层电连接；所述绝缘管具有第一热膨胀系数，所述导电帽具有第二热膨胀系数，第一热膨胀系数和第二热膨胀系数的差小于或等于1.5*10-6mK。
2.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述导电帽外侧壁与围绕所述导电帽的绝缘管内壁之间的间隙小于50um。
3.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述导电元件下端电连接到一个高压直流电源。
4.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述绝缘管由氧化铝制成，导电帽由钛合金制成。
5.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述绝缘管由氮化铝制成，导电帽由钨制成。
6.如权利要求2所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述导电帽外侧壁与围绕所述导电帽的绝缘管内壁之间具有的间隙大于零，小于等于25um。
7.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述导电杆与所述导电帽由相同材料制成。
8.如权利要求7所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述导电杆外侧壁与所述绝缘管内壁之间的间隙小于50um。
9.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述构成导电杆的材料具有第三热膨胀系数，第三热膨胀系数大于所述第一膨胀系数的50％。
10.如权利要求9所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述导电杆外侧壁与所述绝缘管内壁之间的间隙大于100um。
11.如权利要求9所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述导电杆由铜制成。
12.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述导电杆底部通过一个导电螺帽固定到一个导电互联件的底面，所述导电互联件的顶面与所述绝缘管的内壁互相固定。
13.如权利要求12所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述导电杆穿过所述导电互联件上开设的第一穿孔与所述导电螺帽固定，所述导电互联件还包括第二穿孔，一个导电插接部固定在所述第二穿孔内，所述导电插接部底部具有一个导电插槽。
14.如权利要求12所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述导电螺帽由钛或者钨制成，所述导电互联件由铜或钛制成。
15.如权利要求12所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述绝缘管包括具有第一截面积的上部管道和具有第二截面积的下部管道，其中第二截面积大于第一截面积，所述导电互联件位于所述下部管道中。
16.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述导电帽为上大下小的圆台形导体。
17.如权利要求1所述的用于真空处理装置的基片承载台，其特征在于，所述绝缘管与基座通孔内壁之间具有间隙，所述间隙小于50um。
18.一种用于真空处理装置的基片承载台，包括：
基座，所述基座内设置有一个通孔，通孔内设置有一绝缘管，所述绝缘管内设置有一导电元件，
所述基座顶面上依次设置有第一绝缘材料层、电极层和第二绝缘材料层，所述导电元件的顶部高于所述基座顶面，导电元件顶部与所述电极层电连接；
所述绝缘管具有第一热膨胀系数，所述导电元件具有第二热膨胀系数，第一热膨胀系数和第二热膨胀系数的差小于或等于1.5*10-6mK。
19.根据权利要求18所述的基片承载台，其特征在于，所述导电元件侧壁与所述绝缘管的内壁之间的间隙小于50um。
20.根据权利要求18所述的基片承载台，其特征在于，所述导电元件由钛或钨制成。
21.一种用于真空处理装置的基片承载台的制造方法，包括步骤：
提供一基座，在所述基座内设置有一通孔；
将一绝缘管设置到所述基座内开设的通孔中；
将一导电元件设置到所述绝缘管内部，所述导电元件包括位于顶部的导电帽和位于导电帽下方的导电杆，使所述导电帽的顶部露出所述基座的上表面；
在所述基座的上表面形成第一绝缘材料层；
通过机械磨削等方法将位于所述导电帽顶部的第一绝缘材料层去除；
在所述第一绝缘材料层和导电帽的上表面涂覆一层由导电材料构成的电极层；
在所述电极层上形成第二层绝缘材料层；
其中，所述绝缘管由具有第一热膨胀系数的材料制成，导电帽由具有第二热膨胀系数的材料制成，第一热膨胀系数和第二热膨胀系数的差小于或等于1.5*10-6mK。
22.根据权利要求21所述的基片承载台的制造方法，其特征在于，使所述导电帽与绝缘管内壁设置有间隙，所述间隙小于50um。
23.根据权利要求21所述的基片承载台的制造方法，其特征在于，所述导电帽由钛或钨制成。
24.根据权利要求23所述的基片承载台的制造方法，其特征在于，所述绝缘管由氧化铝或氮化铝制成。
25.根据权利要求21所述的基片承载台的制造方法，其特征在于，所述导电杆由具有第三热膨胀系数的材料制成，所述第三热膨胀系数大于第一热膨胀系数50％，且所述导电杆外侧壁与所述绝缘管内壁之间的间隙大于100um。
26.根据权利要求21所述的基片承载台的制造方法，其特征在于，所述第一绝缘层包括多层子绝缘层，不同的子绝缘层具有不同的孔隙率。
27.根据权利要求21所述的基片承载台的制造方法，其特征在于，所述在基座的上表面形成绝缘材料层或者在所述电极层上形成第二绝缘材料层过程中，形成绝缘材料层的方法选自化学气相沉积、物理气相沉积和等离子喷涂工艺之一。
一种用于真空处理装置的基片承载台及其制造方法
技术领域
背景技术
除此之外，由于采用粘接材料固定静电夹盘120和基座10，而粘接材料在涂覆时和干结之后的厚度无法精确控制，所以静电夹盘上吸附的基片和基座10上表面的平行度无法保证，这也会带来基片处理效果的不均匀性。
发明内容
具体实施方式
30的内壁，这样就能够在加工过程中防止导电帽31a晃动。但是这样的设计也会带来其它问题，比如在真空处理腔中由于工艺设计的要求，基座10的温度往往会控制在较高的温度，埋设在基座内的铜导电元件31会随之从室温上升到工艺温度，逐渐膨胀，由于绝缘管30的构成材料通常选择氧化铝(Al2O3)，而氧化铝的膨胀系数较低为8.6，而铜为14.2，两者在同样温升时铜导电元件31在半径方向的膨胀会被绝缘管30约束住，最终铜导电元件31会沿垂直方向向上膨胀，最终使得导电帽31a向上运动顶破上方很薄的绝缘材料层24和电极层23，形成裂缝，使得静电夹盘破损。
33上开设的一个第一穿孔331，而且第一穿孔331的直径大于导电杆31c的直径，两者之间存在一定的间隙42。导电互联件33在远离穿孔331位置处包括一个第二穿孔332，一个导电插接部35与导电互联件33上的第二穿孔332内壁互相固定，实现稳定的电连接，同时导电插接部35底部还具有一个导电插槽37，一个导电的插头(图中未示出)与下方的高压直流电源连接，当基片承载台需要检修维护时可以将导电插头从导电插槽37内拔出，然后将基片承载台拆卸下。导电互联件33的底部还包括一个盖板36盖住上述导电机构的底部，盖板36也是由绝缘材质制成，比如可以由塑料(VESPLE)制成或者陶瓷制成，以实现上述导电机构的绝缘。盖板36可以通过螺栓固定到基座10上，以进一步固定上述金属螺帽32、导电互联件33和导电元件31。在真空处理装置运行过程中，基座10会频繁地发生温度变化，而且温度变化幅度较大，可以达到40度以上，所以导电元件31会在升温过程中发生热膨胀。本发明导电元件中的31a与相应的绝缘管30内壁具有间隙43，导电杆31b和31c部分与绝缘材料环301和穿孔
331的内壁均存在一定间隙42，这两个间隙42、43需要具有最佳的参数才能实现本发明技术效果。本发明中导电元件31选择钛合金制成，由于钛的热膨胀系数如下表所示为8.9非常接近绝缘管30的材料Al2O3的膨胀系数8.6，所以在升温过程中导电元件31与绝缘管30的膨胀幅度基本是同步的，只是导电元件31的膨胀幅度略大于绝缘管301。所以只要给导电杆31b和导电帽31a的外壁与绝缘管301内壁之间留非常小的间隙，如50um以内，最佳的小于等于
25um的间距就能保证导电杆31b和导电帽31a能够向半径方向膨胀，从而避免产生向上方的膨胀力，顶碎上方易碎的陶瓷绝缘材料层24。由于这个间距很小，而且导电元件31的底部被金属螺帽32固定住，所以上方的导电杆31b和导电帽31a基本被绝缘管301的内壁限制住了，在静电夹盘制造过程中受到较小外力推动时导电帽31a不会发生位移。最终本发明由于采用了与绝缘管30具有接近的膨胀系数的导电金属钛，同时在导电帽31a、导电杆31b与绝缘管内壁之间预留的间隙43、42少于50um，使得导电元件31既不会在制造过程中位移，也不会在后续的温度循环过程中顶破上方的静电夹盘。
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