[发明专利]接合构造

说明书

本申请是申请号为200910002216.0、申请日为2009年1月8日、发明名称为“接合构造及半导体制造装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及接合构造及半导体制造装置。具体地，本发明涉及向埋设在陶瓷构件中的金属端子上接合连接构件的构造，具有向埋设的电极提供电力的连接构件的接合构造以及具有该接合构造的半导体制造装置。

背景技术

在蚀刻装置或CVD装置等的半导体制造装置领域中，使用陶瓷构件中埋设电极的静电夹头等半导体用基座。例如在氮化铝或细密质铝基材中埋设电极作为用于发生等离子的放电电极的半导体用基座，在氮化铝、或铝基材中埋设金属电阻体（加热器）的CVD等热处理工序中作为用于控制晶片温度的陶瓷加热器的半导体用基座。另外，在半导体晶片的运送、曝光、CVD、溅射等的成模工序和细微加工、清洗、蚀刻、切割等工序中，用于吸附及保持半导体晶片的作为静电夹头的半导体用基座中也埋设电极。

这些装置中，氮化铝等的陶瓷基材中埋设的电极和连接构件需要电连接。连接部分暴露于高温和低温的热循环中。需要在这样的条件下，也要能保持长时间的高接合强度和良好的电连接。

作为解决该课题的方法，虽然已经提出了几种技术（例如，参照专利文献1），但在某些用途中还残留需要解决的问题。

例如作为半导体制造装置的半导体用基座的电极连接部的制造中，连接构件和陶瓷构件中埋设的端子，通过焊料接合层相互连接。陶瓷构件中埋设的端子由钼（Mo）构成时，需要的焊料接合层主要使用Au（金）-Ni（铌）合金料，但具有接合后变脆弱、容易破断的问题。作为解决该问题的方法，加厚焊料接合层（200μm以上较稳妥），用Cr（铬）层防止Ni扩散却不十分理想。

连接构件上设螺钉孔，螺钉孔中拧入给连接构件供电的供电构件。这样连接构件和供电构件可以连接。所以，向连接构件中拧入的供电构件施加过剩的扭矩时，连接构件和陶瓷构件中埋设的端子之间的连接部分受到负荷，发生连接部分破损的问题。

再有，固定陶瓷构件和与陶瓷构件接触的其他部件时，在陶瓷构件中设沉孔，并且在设有阴螺纹的金属部件上钎焊铝（Al）焊料。Al焊料的熔点低，所以在400℃以上的温度下接合强度下降，所以不可用。

综上所述，需要一种接合连接构件和陶瓷构件中埋设的端子的高可靠性的接合构造、具有该接合构造的半导体制造装置及半导体用基座。

【专利文献1】专利第379000号公报

发明内容

本发明的目的是提供一种高可靠性的接合构造及具有该接合构造的半导体制造装置，该接合构造具有埋设在陶瓷构件中的金属端子和与外部连接、或从外部供给电力的金属连接构件。本发明的目的是提供在400℃以上的高温下也能维持接合强度的高可靠性的具有螺钉孔的接合构造。

本发明的第1特征是一种接合构造，具有由氮化铝构成的设有孔的陶瓷构件；埋设在所述陶瓷构件中且露在孔底面的由钼构成的端子；与所述端子露出面接触的只由金（Au）构成的焊料接合层；插入到所述孔中且通过所述焊料接合层与所述端子连接的由钼构成的连接构件。

本发明的第2特征是，具有第1特征中接合构造的半导体制造装置。

通过本发明，提供一种高可靠性的接合构造及具有该接合构造的半导体制造装置，该接合构造具有埋设在陶瓷构件中的金属端子和与外部连接、或从外部供给电力的金属连接构件。根据本发明提供在400℃以上高温下也能维持接合强度的高可靠性的具有螺钉孔的接合构造。

附图说明

图1（a）表示第1实施方式中半导体用基座纵向切断而得的截面大致图，图1（b）表示平行于第1实施方式中的半导体用基座陶瓷构件的主面的方向切断而得的截面大致图。

图2表示第1实施方式中半导体用基座的制造工程图。

图3（a）（b）表示，第1实施方式中半导体用基座的制造工程图。

图4表示第1实施方式中半导体用基座的制造工程图。

图5（a）表示第2实施方式中半导体用基座纵向切断而得的截面大致图，图5（b）表示平行于第2实施方式中半导体用基座陶瓷构件的主面的方向切断而得的截面大致图。

图6表示第2实施方式中半导体用基座的制造工程图。

图7（a）（b）表示第2实施方式中半导体用基座的制造工程图。

图8（a）（b）表示第2实施方式中半导体用基座的制造工程图。

图9（a）（b）表示第2实施方式中半导体用基座的制造工程图。

图10表示半导体用基座的制造工程图。