晶片载放台制造技术

本发明专利技术提供一种晶片载放台，其课题在于，在具备冷媒流路的晶片载放台的基础上，防止由热应力所导致的破损。晶片载放台(10)是具备供冷媒流通的冷媒流路的晶片载放台，其中，该晶片载放台(10)具备：上部基材(12)，其具备内置有电极(26)的陶瓷基材(20)，且在陶瓷基材(20)的上表面具有晶片载放面(22a)；下部基材(80)，其上表面设置有构成冷媒流路的侧壁及底部的流路沟(88)；以及密封部件(16)，其配置于上部基材(12)与下部基材(80)之间，以将冷媒流路(18)与外部之间密封。(18)与外部之间密封。(18)与外部之间密封。

【技术实现步骤摘要】
晶片载放台


[0001]本专利技术涉及晶片载放台。

技术介绍

[0002]以往，已知一种晶片载放台，其是将植入有静电电极的氧化铝等陶瓷基材和包含铝等金属的冷却基材借助树脂层进行接合得到的(例如参考专利文献1)。根据该晶片载放台，通过树脂层能够缓和陶瓷基材与冷却基材之间的热膨胀差的影响。还已知一种采用金属接合层代替树脂层而将陶瓷基材和在内部具备冷媒流路的冷却基材进行接合得到的晶片载放台(例如专利文献2、3)。金属接合层与树脂层相比，热传导率较高，因此，能够实现利用高功率等离子体处理晶片时所要求的排热能力。另一方面，金属接合层与树脂层相比，杨氏模量较大，应力缓和性较低，因此，几乎无法缓和陶瓷基材与冷却基材之间的热膨胀差的影响。所以，专利文献2、3中，作为冷却基材的材料，采用与陶瓷基材之间的热膨胀系数差较小的金属基复合材料(MMC)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开平4
‑
287344号公报
[0006]专利文献2：日本特许第5666748号公报
[0007]专利文献3：日本特许第5666749号公报

技术实现思路

[0008]然而，采用内部具备冷媒流路的冷却基材的情况下，通过高功率等离子体的大量热输入，使得比冷媒流路更靠上方的部分发生热膨胀，晶片载放台有可能因热膨胀差等以冷媒流路的顶面与侧壁面的边界周边为起点而发生破损。
[0009]本专利技术是为了解决上述课题而完成的，其主要目的在于，在具备冷媒流路的晶片载放台的基础上，防止由热应力导致的破损。
[0010][1]本专利技术的晶片载放台具备供冷媒流通的冷媒流路，
[0011]所述晶片载放台的特征在于，具备：
[0012]上部基材，该上部基材具备内置有电极的陶瓷基材，且在所述陶瓷基材的上表面具有晶片载放面；
[0013]下部基材，该下部基材的上表面设置有构成所述冷媒流路的侧壁及底部的流路沟；以及
[0014]密封部件，该密封部件配置于所述上部基材与所述下部基材之间，以将所述冷媒流路与外部之间密封。
[0015]该晶片载放台中，构成冷媒流路的顶面的上部基材和构成冷媒流路的侧壁面的下部基材不是一体的，在两者之间配置有密封部件，因此，即便在冷媒流路的顶面与侧壁面之间产生热膨胀差，密封部件也会将该热膨胀差的影响吸收。因此，在具备冷媒流路的晶片载
放台的基础上，能够防止晶片载放台因热应力而破损。
[0016]应予说明，本说明书中，有时采用上下、左右、前后等对本专利技术进行说明，不过，上下、左右、前后只不过是相对的位置关系。因此，在改变了晶片载放台的朝向的情况下，有时上下变成左右、左右变成上下，这种情况也包括在本专利技术的技术范围中。
[0017][2]上述晶片载放台(上述[1]中记载的晶片载放台)可以为：所述上部基材具备：所述陶瓷基材；顶部基材，该顶部基材与所述陶瓷基材的下表面接合且构成所述冷媒流路的顶部；以及金属接合层，该金属接合层将所述陶瓷基材和所述顶部基材接合。
[0018][3]上述晶片载放台(上述[2]中记载的晶片载放台)可以为：所述顶部基材与所述陶瓷基材之间的40～400℃的线热膨胀系数差的绝对值为1.5
×
10
‑6/K以下。据此，由于陶瓷基材与顶部基材之间的热膨胀差较小，所以，能够抑制由热应力导致的上部基材的翘曲、破损。应予说明，本说明书中，将测定40℃和400℃的长度而求出的线热膨胀系数称为40～400℃的线热膨胀系数。
[0019][4]上述晶片载放台(上述[2]或[3]中记载的晶片载放台)可以为：所述顶部基材由金属与陶瓷的复合材料制成。由于金属与陶瓷的复合材料和陶瓷基材之间的线热膨胀系数差的绝对值较小，所以，上部基材不易产生热应力。另外，由于韧性比陶瓷材料高，所以，即便产生热应力，也不易破损。
[0020][5]上述晶片载放台(上述[2]或[3]中记载的晶片载放台)可以为：所述顶部基材由主成分与所述陶瓷基材相同的陶瓷材料制成。由于主成分相同的陶瓷材料彼此之间的线热膨胀系数差的绝对值较小，所以，上部基材不易产生热应力。应予说明，本说明书中，主成分是指：占据所包含的成分整体中的50质量％以上的成分，优选为70质量％以上，更优选为90质量％以上。
[0021][6]上述晶片载放台(上述[1]中记载的晶片载放台)可以为：所述上部基材为所述陶瓷基材单层。
[0022][7]上述晶片载放台(上述[1]～[6]中的任一项中记载的晶片载放台)可以为：所述下部基材由易加工性材料制成。如果是易加工性材料，则流路沟的形成容易，因此，能够减少加工成本。
[0023][8]上述晶片载放台(上述[1]～[7]中的任一项中记载的晶片载放台)可以为：作为所述密封部件，具备按将所述流路沟的最外缘包围的方式多重设置的外侧密封部件。据此，通过最外周的外侧密封部件，保护流路沟侧的外侧密封部件不被工艺气体、等离子体损害，因此，能够提高耐腐蚀性。
[0024][9]上述晶片载放台(上述[1]～[8]中的任一项中记载的晶片载放台)可以为：在所述上部基材的下表面与所述下部基材的上表面之间配置有散热片。据此，通过散热片，上部基材的热容易向下部基材快速传导。结果，将晶片冷却的效率提高。
[0025][10]上述晶片载放台(上述[9]中记载的晶片载放台)可以为：所述散热片的热阻为0.5K
·
cm2/W以下。据此，上部基材的热向下部基材更快速传导，因此，将晶片冷却的效率进一步提高。
[0026][11]上述晶片载放台(上述[9]或[10]中记载的晶片载放台)可以为：所述散热片的杨氏模量为100MPa以下。据此，散热片与上部基材和下部基材牢固地密合，因此，上部基材的热向下部基材更快速传导，将晶片冷却的效率进一步提高。
[0027][12]上述晶片载放台(上述[9]～[11]中的任一项中记载的晶片载放台)可以为：所述散热片具备：主体部，该主体部配置于所述下部基材的上表面的未设置所述流路沟的部分；以及桥接部，该桥接部架设于所述流路沟之上。主体部使上部基材的热向下部基材快速传导。桥接部对散热片的片材形状进行保持，提高散热片的可操作性。因此，在具备主体部和桥接部的晶片载放台中，能够提高将晶片冷却的效率及晶片载放台组装时的作业性。
[0028][13]上述晶片载放台(上述[1]～[12]中的任一项中记载的晶片载放台)可以为：以从上下挤压所述密封部件的方式将所述上部基材和所述下部基材机械接合。由于利用机械接合能够从上下充分挤压密封部件，因此，能够充分发挥出密封部件的密封功能。另外，通过机械接合，散热片与上部基材和下部基材牢固地密合，因此，上部基材的热向下部基材更快速地传导，将晶片冷却的效率进一步提高。
[0029][14]上述晶片载放台(上述[1]～[13]中的任一项中记载的晶片载放台)可以为：所述晶片载放台具备：贯通孔，该贯通孔沿着上下方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶片载放台，其具备供冷媒流通的冷媒流路，所述晶片载放台的特征在于，具备：上部基材，该上部基材具备内置有电极的陶瓷基材，且在所述陶瓷基材的上表面具有晶片载放面；下部基材，该下部基材的上表面设置有构成所述冷媒流路的侧壁及底部的流路沟；以及密封部件，该密封部件配置于所述上部基材与所述下部基材之间，以将所述冷媒流路与外部之间密封。2.根据权利要求1所述的晶片载放台，其特征在于，所述上部基材具备：所述陶瓷基材；顶部基材，该顶部基材与所述陶瓷基材的下表面接合且构成所述冷媒流路的顶部；以及金属接合层，该金属接合层将所述陶瓷基材和所述顶部基材接合。3.根据权利要求2所述的晶片载放台，其特征在于，所述顶部基材与所述陶瓷基材之间的40～400℃的线热膨胀系数差的绝对值为1.5
×
10
‑6/K以下。4.根据权利要求2或3所述的晶片载放台，其特征在于，所述顶部基材由金属与陶瓷的复合材料制成。5.根据权利要求2或3所述的晶片载放台，其特征在于，所述顶部基材由...

【专利技术属性】
技术研发人员：久野达也，井上靖也，竹林央史，石川征树，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：