描述了精密丝网印刷，所述精密丝网印刷能够使得印刷在生坯片陶瓷上的金属化材料具有次微米均匀性。在一些示例中，通过在陶瓷生坯片上以电迹线的图案而丝网印刷含有金属的糊料而形成具有电迹线的圆盘，并且处理所印刷的生坯片以形成工件载体的圆盘。在一些示例中，所述印刷包括当所述生坯片在丝网印刷机的印刷机床上时，将所述丝网印刷机的刮片以刮墨方向施加到所印刷的生坯片上。方法进一步包括沿所述刮墨方向在多个位置处映射所述印刷机床，识别印刷机床映射中的不均匀性，以及修改所述丝网印刷机的印刷机控制器，以补偿所述印刷机床中的映射的不均匀性。床中的映射的不均匀性。床中的映射的不均匀性。
【技术实现步骤摘要】
具有在生坯片陶瓷上的金属化材料的次微米均匀性的精密丝网印刷
[0001]本申请是申请日为2017年8月4日、申请号为201780048820.X、名称为“具有在生坯片陶瓷上的金属化材料的次微米均匀性的精密丝网印刷”的中国专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2016年8月5日提交的题为“具有在生坯片陶瓷上的金属化材料的次微米均匀性的精密丝网印刷”的美国临时申请序列号62/371,636的优先权，以及2017年8月2日提交的题为“具有在生坯片陶瓷上的金属化材料的次微米均匀性的精密丝网印刷”的美国专利申请序列号15/667,281的优先权，其优先权在此声明。
[0004]本专利技术涉及用于制成微电子和微机械装置的工件的载体的领域，且具体地涉及使用在生坯片陶瓷上的丝网印刷形成这种载体。
技术介绍
[0005]在半导体芯片的制造中，工件(诸如硅晶片或其它基板)在不同的处理腔室中暴露于各种不同的工艺。腔室可将晶片暴露于许多不同的化学和物理工艺，由此在基板上产生微小的集成电路和微机械结构。构成集成电路的材料层由包括化学气相沉积、物理气相沉积、外延生长等工艺所产生。使用光刻胶掩模和湿式或干式蚀刻技术将材料层的一些图案化。基板可以是硅、砷化镓、磷化铟、玻璃，或其它合适的材料。
[0006]在这些工艺中使用的处理腔室通常包括在处理期间支撑基板的基板支撑件、基座或卡盘。在一些工艺中，基座可包括嵌入式加热器，以控制基板的温度，并且在一些情况下，用以提供可在工艺中使用的升高温度。静电卡盘(ESC)具有一个或多个嵌入的导电电极，以使用静电而产生将晶片保持在卡盘上的电场。
[0007]ESC将具有顶板(称为圆盘)、底板或底座(称为基座)以及将两者保持在一起的界面或接合。圆盘的顶表面具有保持工件的接触表面，接触表面可由各种材料所制成(如，聚合物、陶瓷或其组合)，并且可在所有的位置上方或在选择的位置之上方等具有涂层。各种部件嵌入到圆盘中，包括用于保持或夹持晶片的电子部件和用于加热晶片的热部件。
[0008]因为形成在工件上的电路和结构非常小，所以由工件支撑件所提供的热和电子环境必须非常精确。当工件上的温度不均匀或不一致时，电路和结构将具有变化。如果一个支撑件与另一个支撑件不同，则电路和结构将随不同的支撑件而变化。对于极端情况，这些工艺可能需要调整以用于不同的支撑件。这直接影响在工件上制造的电路和结构的质量和产量。因此，具有嵌入部件、热部件和电子部件的圆盘具有严格的尺寸要求，包括平面和垂直两者，以确保不仅在特定ESC的表面上，而且还可从一个ESC到另一个ESC保持一致的性能。
技术实现思路
[0009]描述了精密丝网印刷，其能够使得印刷在生坯片陶瓷上的金属化材料具有次微米
均匀性。在一些示例中，通过在陶瓷生坯片上以电迹线的图案丝网印刷含有金属的糊料而形成具有电迹线的圆盘；并且处理印刷的生坯片，以形成工件载体的圆盘。在一些例子中，印刷包括当生坯片在丝网印刷机的印刷机床上时，将丝网印刷机的刮片以刮墨方向施加到印刷的生坯片上。该方法进一步包括在沿刮墨方向的多个位置处映射印刷机床，识别印刷机床映射中的不均匀性，以及修改丝网印刷机的印刷机控制器，以补偿印刷机床中的映射出的不均匀性。
附图说明
[0010]在附图中通过示例而非限制的方式示出了本专利技术的实施例，其中：
[0011]图1是根据实施例的静电卡盘(ESC)设备结构的横截面侧视图。
[0012]图2是根据实施例的用于对称墨水印刷(SIP)的印刷机设置的俯视图。
[0013]图3是用于SIP的传统刮片设置的横截面侧视图。
[0014]图4是根据实施例的可调节印刷机的横截面侧视图。
[0015]图5是根据实施例的电机编码器换能器反馈对曝光顺序的曲线图。
[0016]图6是根据实施例的印刷的墨水厚度对电动编码器的曲线图。
[0017]图7是根据实施例的印刷的墨水厚度对每个设计的目标加热器迹线电阻率的曲线图。
[0018]图8是根据实施例的印刷机和刮片导轨的等距图，以示出调整点。
[0019]图9是根据实施例的用于具有多个刮片位置的对称墨水印刷(SIP)的印刷机设置的俯视图。
[0020]图10是根据实施例的电机编码器值对沿着刮片的路径的八个不同位置中的每一个的曲线图。
[0021]图11是根据实施例的印刷的墨水厚度对编号的曲线图。
[0022]图12是根据实施例的墨水厚度对刮片间隙的曲线图。
[0023]图13是根据实施例的印刷的墨水厚度对印刷生坯片的批次大小的曲线图。
[0024]图14是根据实施例的印刷的墨水厚度或印刷的墨水电阻率对被识别为X的掩模厚度设计参数的曲线图。
[0025]图15是根据实施例的当设计印刷丝网和刮片间隙配置时所收集的数据的表格。
[0026]图16是根据实施例的用于高度可重复的刮片设置的方法的工艺流程图。
[0027]图17是根据实施例的用于适形精密丝网印刷的方法的工艺流程图。
[0028]图18是根据实施例的用于墨水厚度趋势的补偿方法的工艺流程图。
[0029]图19是根据实施例的用于丝网掩模设计的方法的工艺流程图。
[0030]图20是根据实施例的适于使用的组装的静电卡盘的等距视图。
[0031]图21是根据实施例的包括适于使用的基座组件的等离子体蚀刻系统的示意图。
具体实施方式
[0032]在下面的描述中，阐述了许多细节，然而，对于本领域技术人员将是显而易见的是，可在没有这些具体细节的情况下实施本专利技术。在一些情况下，已知的方法和装置以框图形式而不是详细地示出，以避免模糊本专利技术。在贯穿本说明书中的对“实施例”或“一个实施
例”的引用意味着结合实施例而描述的特定特征、结构、功能或特性包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的各个地方的短语“在实施例中”或“在一个实施例中”的出现不一定代表本专利技术的相同实施例。此外，特定特征、结构、功能或特性可以任何合适的方式组合在一个或多个实施例中。例如，在与两个实施例相关联的特定特征、结构、功能或特性不是相互排斥的任何地方，第一实施例可与第二实施例组合。
[0033]如本文所述，顶板可制成用于在载体中支撑工件(例如硅或其它晶片)的卡盘、基座或载体。顶板可由具有嵌入式电子部件的陶瓷形成，且在嵌入式部件的形状和尺寸方面提供非常高的精确度。这提供了对工件上的工艺参数的更好的控制。顶板之间的部件也更一致。当顶板磨损并被更换时，这提供了更一致的生产结果。结果，可以更高的质量和均匀性在工件上形成更小和更精确的特征，降低成本，增加生产量，并减少调节生产参数的停机时间。
[0034]本文公开了一种用于具有次微米均匀性的丝网印刷的方法。该方法适用于需要遍及丝网掩模图案的精密印刷厚度和均匀性的某些材料的丝网印刷。所示的应用是在生坯片陶瓷上印刷金属化材料，是在用于制造在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种工件载体的顶板，包含：多个陶瓷生坯片；以及印刷的陶瓷生坯片，所述印刷的陶瓷生坯片上印刷有导电图案，所述印刷的片材被嵌入所述多个陶瓷生坯片中，其中所述多个陶瓷生坯片被烧结和硬化。2.如权利要求1所述的顶板，其中所述导电图案形成电阻加热器。3.如权利要求1所述的顶板，其中所述印刷的片材进一步包含附接到所述片材并耦接到所述图案的电子部件。4.如权利要求3所述的顶板，其中所述导电图案形成线圈。5.如权利要求1所述的顶板，进一步包含用于承载所述硬化的多个生坯片的框架。6.如权利要求1所述的顶板，其中所述陶瓷生坯片由用黏合剂压实的陶瓷粉末和玻璃形成。7.如权利要求1所述的顶板，其中所述印刷的导电图案包含糊料形式的导电金属，所述导电金属包括分散在图案中的悬浮液和分散剂。8.如权利要求1所述的顶板，其中所述导电图案包括多个加热器迹线，每个加热器迹线具有至少50Ω的电阻率。9.如权利要求1所述的顶板，其中所印刷的陶瓷生坯片包括Al2O3。10.如权利要求1所述的顶板，其中所印刷的陶瓷生坯片包括AlN。11.如权利要求1所述的顶板，其中所述导电图案包括导电材料，所述导电材料选自由钨、钼、锌、银和金构成的群组。12.如权利要求1所述的顶板，进一步包括：在下部同心圆形底座上方的上部圆形平台，所述下部同心圆形底座所具有的直径大于所述上部圆形平台的直径。13.如权利要求12所述的顶板，其中所述上部平台具有内部电极，用以静电附接工件至所述顶...
【专利技术属性】
技术研发人员：SY，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：
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