專利名稱：電阻加熱元件用的電極圖案以及襯底處理裝置的制作方法
電卩助B熱元件用的電極圖案以及襯底^^置5 相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考[OOOl]本申請(qǐng)要求2006年7月5日提交的U.S.60/806620的爐，該專利 申請(qǐng)^P引A^文作為M。 獄領(lǐng)域
本發(fā)明涉及在制造半導(dǎo)體中使用的、^A在晶片加工裝置中的電阻 io加熱元件的電路圖案。 背景獄
在薄膜審J^統(tǒng)中，例如等離子C VD、低壓CVD、光學(xué)CVD和PVD 系統(tǒng)中或者尤其是，生產(chǎn)特體體所用的基于等離T^IJ就學(xué)鵬啦術(shù)的 鵬係統(tǒng)中用晶片加工^S^鵬晶片。1頓包含加熱元件的陶徵卩繊來支 15撐晶片和豐寸底，并將它們加熱到指定的處理溫度。加熱元件的電極圖案設(shè)計(jì)直 接影響加熱單元的性能，其用斜率、運(yùn)fi^以及最錢的鵬均勻度限定。
晶片處理裝置中的加熱元件均勻度差導(dǎo)iC支撐面的加熱顯著不均勻，從而不能均勻加熱晶片。因此，當(dāng)艦〗頓晶片鵬體形成薄膜時(shí)，該薄膜不能在晶片上以均勻的厚度形成，而〖i在t^'啲雖中，由于 :加工20精度的顯著偏差問題，導(dǎo)艦品收率低。
在現(xiàn)有技術(shù)中為更好地設(shè)計(jì)電路圖案(即陶慰d熱器的電極圖案) 已紹鵬嘗試。日本專利公開No.ll-317283公開了一種電路圖案，其由至少兩 ^MRi^接的線性電阻加熱元件組成以改進(jìn)陶徵卩MI的皿分配。日本專利 公開No.2004^146570公開了一種陶慰卩繊，其中電阻加熱元件互相用電線連25接，其中齡相鄰加熱元件之間的距離為l-5mm。日本專利公開No.2002-373846 公開了一種陶瓷加 ，其中加熱元件具有不同的電路圖案間隔以形成寬的防 止熱聚積的區(qū)域。在另一篇參考文獻(xiàn)，US專利公開No.2002-185488公開了一 種陶徵B熱器，其具有由纖襯底的中心和最外面部分形成的電阻加熱元件的 交替結(jié)構(gòu)。30
本發(fā)明的另一方面，為具有相對(duì)大的接頭(tab)的晶片^hS裝置優(yōu)化電極圖案。由于駭?shù)慕Y(jié)構(gòu)限制，典型地是，電極沒有延伸驢接頭的表面。在一個(gè)實(shí)施方案中，最外面的電M路的寬度減小到其原始寬度的0.5>0.95， 15由于調(diào)整后的寬度減小使得主要加熱器區(qū)域與接頭處的f^耗隔離開來，使得允許用均勻的表面驗(yàn)勑B熱晶片。0009一方面，圍繞晶片處理裝置的支撐孔、針孔m化電極圖案。在這些設(shè)計(jì)中，取決于與鵬匝的位置相對(duì)的孔的位置，用0.3(M).70的寬度減小來減小電極寬度以在孔的PM^周圍產(chǎn)頓多的功率。在--個(gè)實(shí) 案中，其中 20孔位于加熱器的，附近(例如支撐孔)，電極通路的寬度減小至敝有孔的通常通路寬度的0.4>0.75。在較大孔的第二實(shí)施方案屮，這樣設(shè)置電極圖案，使得a^在孔處相遇并以相反方向折回。


圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)船案的加熱電阻的電路圖案的結(jié)構(gòu)的 30 7仗意圖。 [(X)12]圖2是圖1的局部剖視示意圖，示出了在內(nèi)部區(qū)域的觸點(diǎn)接頭處的 鵬圖案。[(J013]圖3是圖1的另一^h局部剖^l^意圖，示出了SM點(diǎn)接頭處的電極 圖案。5
圖4是圖1的局部剖視的另一個(gè)示意圖，示出了在外部區(qū)域的觸點(diǎn)M處的^圖案。[(X)15]圖5A和5B是圖1的局部剖冬jj^意圖，^^出了位.于加 接頭上的 支撐孔處的電極圖案。
圖7標(biāo)出第二實(shí)施方案的鵬圖案結(jié)構(gòu)的禱圖，貼Wii^ 上具有電阻平衡。[(X)18]圖8是示出晶片lK^底^S裝置的一個(gè)實(shí)lfl^案的透視圖。 [(X)19]圖9A、 9B和9C是圖9的襯底處理裝置的不同實(shí) 案的橫截面 15圖，其具有不同的層狀鍋。
具體實(shí)施方式
如腿所鵬的，可以艦近似語言來限定^M定穀達(dá)，這些定 量魏可以變化但不會(huì)導(dǎo)致與之相關(guān)的絲功能的艘。因此，由術(shù)語，例如 "大約"和"^*上"限定的值在一些瞎況下可不局限于規(guī)定的精確值。 20
如逸里所使用的，術(shù)語"襯底"和"晶片"可以交換使用；這指的是由本發(fā)明的裝置支衛(wèi)加熱的半導(dǎo)體晶片襯底。也可以如這里所使用的，"處 理(treating)裝置'可以gr操作體"、"加熱裝置"、"加繊"或^處理(processing) 體"鄉(xiāng)《柳，這指的是鄉(xiāng)至少一種用來加熱在其上支撐的晶片'的加熱元 件的裝置。25
如這里所艦的，術(shù)語"鵬"可以與"電極"^^艦，術(shù)語"電阻加熱元件"可以與"電阻器"、"加熱電阻"或"加熱器"交換使用。術(shù)語 "電路"可以以單數(shù)形式或復(fù)數(shù)形式4柳，表示存在至^>~個(gè)牟-元。
參考附圖，通過描j^萬使用的材料、其制造步驟，下面舉例說明了
鵬具有本發(fā)明的優(yōu)化鵬設(shè)計(jì)的電P助卩熱元件的晶片艦體的實(shí)施方案。roo25i晶片^a^g的一般實(shí)i^案:在如圖8所示的一個(gè)實(shí)it方案中，晶片鵬裝置指的錢^[密的陶瓷襯底12，其嫂面13用做晶片W的支撐 面，其具有埋在其中的加熱電P且器16 (標(biāo)出)。用來給加熱電阻^^電的 5電氣線端15可以附著在陶瓷襯底12的下表面的中心，棘在一個(gè)實(shí)驗(yàn)案中， 在陶瓷襯底的側(cè)面。位于加MI上表面13的晶片W艦給電源接線端15施加^ffiile^勻加熱，這樣使得加熱電阻器產(chǎn)生熱。
至于本發(fā)明的晶片處理裝置的基材襯底，在如圖9A所示的-個(gè)實(shí) 案中，該S+才襯底包括含導(dǎo)電材料、具有電氣纖的外涂層19的盤或襯 io底18。盤18的導(dǎo)電材料選自由石墨、^^金屬如W和Mo、過g屬、稀土 金屬和合級(jí)其混糊艦的組。至于導(dǎo)電盤18的夕卜涂層19，層19包括選t』 B、 Al、 Si、 Ga、 Y、難;^^^屬、過渡金屬的元素的氧化物、氮化物、碳化 物、碳氮化物或氧氮化抓鋁的氧化物、氧氮化物以及其組合中的至少-種。
在如圖9B所示的--個(gè)實(shí)施方案中，其中SM襯底18包括電嘲緣 15材料(例如麟襯底)，該材料選自選自B、 Al、 Si、 Ga、 Y、難艦金屬、 ^:渡^M的元素的氧^:物、氮化物、碳化物、,化物^氮化物；鋁的氧化 物、氧氮化物以及其組合，其具有高的耐磨性和高的耐搬。在一個(gè)實(shí)施方案 中，特別地，謝襯底18包括風(fēng)期有>50 W/mk (鵬,OO W/mk) 的高的熱導(dǎo)率，抵,14氣體例如氟氣和氯氣的高的耐腐蝕性，高的耐等離子 20性。在一個(gè)實(shí)施方案中，基材襯底包括純度>99.7%的高純度氮化鋁和選卩1 Y203、 &203及其組合的燒結(jié)劑。
在如圖9C所示的一個(gè)實(shí)施方案中，具有優(yōu)化電路設(shè)計(jì)的加熱元件16 "埋"在陶瓷襯底12中。渤B熱元件16包括選自具有高熔點(diǎn)的金屬，例如鴇、 鉬、辦B鉑或其合金；屬于周臓的IVa、 Va、 Via族的金屬的碳化物和氮化 25物及其組合的材料。在--個(gè)實(shí)施方案中，加熱元件16包括具有與襯底(或其 涂層)的CTE緊密匹配的CTE的材料。
在如圖9A-9B所示的實(shí)施方案中，加熱元#^厚度大約5微米到 大約250，的薄膜電極16，其通ii^領(lǐng)域熟知的方法，包括絲網(wǎng)印刷、旋涂、 等離子《#凃、噴凃熱解、M^噴縱積、溶膠凝膠、燃燒噴燈、電弧、離子電 30鍍、離子注入、ait沉積、激光消融、蒸發(fā)、電鍍以及^^面鑄合形成在(閣 9B的)電氣麟的St才襯底18或(圖9A的)涂層19上。在--個(gè)實(shí)^f案中， 薄膜電極16包括具有高熔點(diǎn)的金屬例如鉤、鉬、鄉(xiāng)鈾?quán)l(xiāng)合金。在另一個(gè) 實(shí)施方案中，薄膜電極16包括貴金屬或貴金屬合金。在又一個(gè)實(shí)施方案中， 電極16包括熱條墨。5
在--個(gè)實(shí) 案中，^^凃?qū)颖∧?5包括至d^種選自B、 Al、 Si、 15 Ga、 Y、鵬臉屬、過渡金屬的元素的氮化物、碳化物、麟化物或氧氮化 物、及其組合，被25-1000。C驗(yàn)范圍內(nèi)具有2.0X10^K-10X10^/K范圍的 CTE。
^二個(gè)實(shí) 案中，，涂層薄膜25包括^H定性高的具有NZP 結(jié)構(gòu)的磷酸鋯。術(shù)語NZP指的是NaZ^(PO^，以及相應(yīng)的同構(gòu)磷^和具有類 20似晶體結(jié)構(gòu),磷鵬。在一個(gè)實(shí)施方案中，31 口^ ^ &繊麟、 自二氫銨(或磷酸二銨)和四價(jià)金屬氧化物的混^l制備逸些材料。
在一個(gè)實(shí)施例中，^#層25包含Si02和,離子的材料的混合5物，該耐等離子的材料包括Y、 Sc、 La、 Ce、 Gd、 Eu、 Dy等的氧化物、或這 些金屬之一的氟化物或憶鋁石榴石(YAG)?？梢允褂眠@些金屬的氧化物的組 合柳^^氧化物與氧化鋁的組合。在第三個(gè)實(shí)IT方案中，以金屬原子的原子 比計(jì)，不包括氧，，涂層25包括l-30原子X的族2a、族3a或族4a的元素 以及20>99原子％的^;素。在--個(gè)實(shí)施例中，i^M25包含硅鋁酸玻辦B氧化io鋯硅麟鵬， ^^^包括20^98原子X的Si元素，1-30原子％的丫、 La或Ce元素，l-50原子X的Al元素，該氧化鋯硅^k自包括20-98原子％ 的Si元素，l-30原子X的Y、 La或Ce藏，1-50原子X的Zr元素。
在另一個(gè)實(shí) 案中，做涂層25以Y^-A^CVSiC^ (YAS)為 S5出，烙點(diǎn)小于1600'C， ^fc轉(zhuǎn)變鵬(Tg)在884-895'C窄的范圍內(nèi)，氧15化釔含量為25到55wt.%，以及添加任選的摻雜劑來調(diào)整CTE以與相鄰襯底 的CTE相匹配。^^劑的實(shí)例包^t加玻璃的CTE的BaO、 LaA、或NiO 以及斷氐鵬的CTE的ZK)2。在又一個(gè)實(shí)施方案中，保護(hù)涂層25以BaO-A^CVB^fSiC^玻璃為基礎(chǔ)，其中任j^fe^加1^03、 ZrC^或NiO來調(diào)整, 的CTE以與襯底的CTE近似匹配。在--個(gè)實(shí)施例中，涂層25包括30"40 tnol20 % BaO、 5-15 mol% ^03、 10-25 mo15^ 2540 mol% Si02、 0-10 mol%1^03、 0-10 mol% ZK)2、 (MOmol% NiO， BP3/Si02的摩爾比為0.25-0.75。
微餘層25可以具有小濃度的其它非金屬元素例如氮、氧禾n/^iu而不會(huì)對(duì)耐腐臓耐螩IJ產(chǎn)生頓有害的影響。在一個(gè)實(shí)施方案中，涂層包括高達(dá)約20原子百分比(原子％)的敘n/或氧。在另一個(gè)實(shí)施方案中，保護(hù)涂25層25，高:^勺10原子％的1[^/或氧。
做涂層25通駄領(lǐng)域熟知的方法沉積在晶片處理裝置上，包括 掛火焰噴凃、等離子放電噴涂、濺射(尤其是對(duì)玻璃基組，)、膨脹熱等離 子(ETP)、離子電鍍、化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積 (PECVD)、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)(也稱之為有m^屬化學(xué)氣相 30沉積(OMCVD))、金屬有機(jī)氣相外延(MOVPE)、物理氣相沉積方法例如濺 )沉積以及等離子噴凃。示范性方法是熱噴凃、ETP、 CVD和離子電鍍。
^凃?qū)?5的厚度的變艦決于應(yīng)月和所用的施，例如，CVD、 離子電鍍、ETP等，從1 u m到數(shù)百u m變化，取決于其鵬。在艦更厚的 5 ^凃?qū)訒r(shí)通常希望具有更長的^^周期。0Q4n優(yōu)化電極圖案設(shè)計(jì):晶片處理^S中加熱元件的電極圖案設(shè)計(jì)直接影響加熱單元的性能，該性能由斜率、^^ag以及聶輕a^均勻度限定。 在一個(gè)實(shí) 案中，調(diào)節(jié)設(shè)計(jì) 例如接頭和通孔、針孔、支撐孔等，晶片處 ^g電極設(shè)計(jì)成用于加熱高度均勻以^部不均勻最小的情況。在一個(gè)實(shí)施10方案中，ffl^勻加熱，其意味著對(duì)于一個(gè)具有^oo'c的操fW度的加熱器，^放置晶片的表面區(qū)域的^S^化限帝贓《5'C ，在第二實(shí)施方案中<=3°。。驗(yàn)變化指的是晶片表面區(qū)恥的最;yM點(diǎn)和最小驗(yàn)點(diǎn)之間的差。
在典型晶片^bS裝置中，由于缺少電極產(chǎn)生的熱，加熱器表面可能 出,部冷的區(qū)域，例如，觸點(diǎn)區(qū)域、^^接以^1孔周圍。在本發(fā)明的--個(gè)15實(shí)施方案中，通過泡卩些區(qū)域ITO^圍產(chǎn)生更多的熱，提供最大M均勻度， 同時(shí)沒有由于在現(xiàn)W^的加熱元件圖案中械的大曲率、急拐角位置處M W嘗和電織中造成的典型的局部熱點(diǎn)，將電極設(shè)計(jì)成豐Hi繊耗。在優(yōu)化設(shè) 計(jì)的另一個(gè)實(shí)施方案中，尤其是在需要更高運(yùn)^^M^M高電功率時(shí)，加熱元 件的電阻與更高效率的電源的阻抗緊密匹ffd。20
在一個(gè)實(shí)船案中，為獲得需要的驗(yàn)均勻度，電極圖案設(shè)計(jì)成使得由電極產(chǎn)生的功率密度與由力B熱器的傳熱邊I^件限定的熱損耗匹配。典型 的傳熱邊^(qū)#的實(shí)例融鵬器的另外的纖熱損耗。在本發(fā)明中，考慮加熱器的功能元件所弓跑的繊失，M:在加熱器的纖Pf,供更高的功率密度鄉(xiāng)決(address)繊耗，所鄉(xiāng)卩繊的功能元《袍括但不限于孔、加熱器邊 25 m:的接頭、電,點(diǎn)^1足加 的其它功能要求的襯底中 頭。
除熱損耗問跡卜，在與功能元件例如接頭、通孔等相鄰的區(qū)域中， 應(yīng)力集中有時(shí)很高，在那些區(qū)域電極圖^1^寬度改變，并且為更好ife^勻溫 度，具有急轉(zhuǎn)彎。由于在鵬區(qū)域中和其周圍，局部更高的^Jt梯度還使得應(yīng) 力集中惡化。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在制造過程中通過增加電極圖案的 30上部拐角的半徑將電極圖案優(yōu)化化，從而^fe應(yīng)力集中以避免在下游運(yùn)行中由
于微涂層25的開裂和剝落弓胞的可能的故障。0045]通過參考附圖，以下進(jìn)一步說明本發(fā)明的優(yōu)化電極設(shè)計(jì)的實(shí)施方案。[(X)46]圖1 ^出本發(fā)明的一個(gè)實(shí) 案的具有優(yōu)化電極圖案1的加熱器5的頂視圖的娜的禱圖。如圖所示，頓個(gè)加熱電阻器區(qū)域，內(nèi)部區(qū)域2和 外部區(qū)域3。多個(gè)區(qū)域的電極圖案有助于裕嘗外圍纖艦損耗并在加熱器的 徑向皿) ^均勻度的 的控制。電源連接到電極，通過兩個(gè)內(nèi)部區(qū)域觸 點(diǎn)4和兩個(gè)外部區(qū)繊點(diǎn)5分別雜到內(nèi)部區(qū)域2。另外，加^^還包括在 接頭8和9中的六個(gè)支撐孔6以及用于晶片，需要的三^^i針孔7。io
在附圖中，觸點(diǎn)4和5以及通孔6和7形式的功倉阮件在靴上為圓形，然而，它們可以是ftM^I的幾何皿，這取決于它們的功能、位置以 及加熱器應(yīng)用。旨功倉玩件的最短尺寸定義為"X"，其是圖中所示的圓形 功會(huì)阮件的直^^接頭的寬叟。段的意思是電MI^上的位置。[(X)48]圖2是圖1的局部剖視的示意圖，示出了在內(nèi)部區(qū),點(diǎn)接頭的外15圍，處的電路圖案，其中電源ilffli點(diǎn)區(qū)域4供應(yīng)給內(nèi)部區(qū)域。如圖所示， 影卜面的鵬D具有減小了的寬度，其驗(yàn)為寬度H的0.6>0.95，而.腿離加 繊的鵬以補(bǔ),卜的外圍:ii^綱耗。^S!fe點(diǎn)區(qū)域4中產(chǎn)生很少的熱，由 于來自觸點(diǎn)端的熱阱產(chǎn)生更多的熱損耗。為補(bǔ)償很少的熱產(chǎn)生和更多的熱損 耗，Sil減小電M^驗(yàn)A，由優(yōu)化電路圖案榭共更多的熱，其中電^^接20至撇點(diǎn)區(qū)域。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，電M^A的至少--段具有電鵬 路B的寬度的0.45>0.80的髓，其中在一個(gè)實(shí)KT案中，B魏向在遠(yuǎn)離觸 點(diǎn)孔4的]^M少IX的^fi的觸點(diǎn)的M寬度，在另一個(gè)實(shí)施方案中，遠(yuǎn)離 至少為3X。如ia^f湖的，電Mi^ A的至少--段，在-個(gè)實(shí)施例中指的 是與觸點(diǎn)孔4的;ii^E離在2X內(nèi)的ftM位置，在另一個(gè)實(shí)施方案中，指的是25碰點(diǎn)孔4的職的1X內(nèi)。[(X)49圖3是圖1中的tt:化電極圖案的--個(gè)實(shí)g案的另一個(gè)局部剖視的示意亂示出了用于相對(duì)大的觸點(diǎn)接頭的電極圖案。接頭是加關(guān)織的功能元件， 拋口鄉(xiāng)的外圍:ii^延伸。如圖所示，為W嘗iMM點(diǎn)接頭9的額外的糸頒耗， 使雄點(diǎn)接頭9處的電極的最外面電MJ &寬度C變窄^^生更多的局部熱。 30在一個(gè)實(shí)驗(yàn)案中，寬度C與通常的鵬寬度D的比值為0.5(M).95。存第二C5-C10、電感L1、 L2-1、 L2-2、 L2-3和三極管Q3、 Q4和觸發(fā)二極管DB3經(jīng)電路連接組成。 懸浮式電子開關(guān)4由二極管Dl-D4、電阻Rl、 R2和三極管Ql經(jīng)電路連接組成，另一懸浮 式電子開關(guān)5由二極管D5-D8、電阻R3、 R4和三極管Q2經(jīng)電路連接組成。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電 路6由二極管D18、 D19,電阻R13-R25、電容C12-C16、三極管Q5-Q8經(jīng)電路連接組成， 三部分之間按圖5所示進(jìn)行電路連接，即得智能化電子鎮(zhèn)流器。另外，準(zhǔn)備好高效節(jié)能的長壽命熒光燈的高質(zhì)量外殼阻燃、耐高溫、抗老化、全密封。采用高質(zhì)量T5稀土三基色熒光燈管二根(一根為主燈管， 一根為增壽燈管)，功率 PL=28W，色溫Tc-4300k，顯色指數(shù)Ra二85，有效壽命t-8000h。把安裝調(diào)試好的智能化電子鎮(zhèn)流器裝入燈具內(nèi)并用螺絲固定，密封好燈具蓋。
度I與通常的寬度H的比值為0.3(M).60。在第二個(gè)實(shí)施方案中，比值I: H為 0,40-0.50。
SM比值艦的寬度G或I指的J^鞭一段的G或I的寬度，段指 的是在一個(gè)實(shí)施方案中，距離孔的ii^在2X內(nèi)的電M^G或I的招5J位置， 5頓--個(gè)實(shí)駄案中在1X內(nèi)。[(X)58]圖7是示出電路圖案的第二個(gè)實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)的禱圖，在平ffil 路上具有電p且平衡。在該圖中，內(nèi)部電極具有兩個(gè)平行的通路21和22以滿足 總電阻的設(shè)計(jì)需要。這兩^MRTill^具有近似相同的電阻以在兩個(gè)覆蓋區(qū)域允 許相同的功糊入密度，因此，獲mjt均勻。這兩^Nli^的相同的電阻艦 io在會(huì)合的兩個(gè)平CTJ^的相鄰錢的至少一個(gè)處調(diào)麟以實(shí)現(xiàn)，-絲圖中為線 23。在一個(gè)實(shí)施方案中，其中M路21覆蓋的右上區(qū)域比由通路22覆蓋的區(qū) 域熱，線23逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)以增加通路21的電阻、減小通路22的電阻直到獲得 均勻的鵬。
在典型加繊中，由于它們的,點(diǎn)位置，電極的平ffit路是不對(duì) 15稱的棘艦不相同。在具有在平fiW&中具有平衡電阻的平fi^設(shè)計(jì)的加 皿的一個(gè)實(shí)施方案中，為具有更高的效率，優(yōu)化化電極的電阻以與典型的電 源的阻抗相匹配。而且，ilii調(diào)m相反方向兩^Hll^合的至少一個(gè)位置， 兩^P行iM的相對(duì)平衡的電阻(或相同的電阻)使,均勻并且加熱晶片襯 底。20
所寫的說明書使用實(shí)例來公開本發(fā)明，包括最好的模式，還能使本 領(lǐng)域^人員制造和使用本發(fā)明。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求限定，可以包 25括本領(lǐng)域i^人員所想到的其它實(shí)施例。如果它們具有與權(quán)利要求的字面表述 沒有差異的結(jié)構(gòu)元件，^#^1'泡括與權(quán)利要求的字面魏有非實(shí)質(zhì)性差異的 ^^構(gòu)元件，這些其它的實(shí)施例旨在這些權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
本文所述的全部弓l文特意弓I A^文作為參考。
權(quán)利要求
1、一種晶片處理裝置，其包括盤形襯底和包含在該盤形襯底中的導(dǎo)電電極，襯底的上表面用作晶片支撐表面，其中該上表面包含至少功能元件，其具有最短的尺寸X，該功能元件是電觸點(diǎn)、接頭、插頭和通孔中的一個(gè)；該導(dǎo)電電極具有預(yù)定圖案的成形通路，該電極連接到用于加熱設(shè)置在晶片支撐表面上的晶片的外部電源；以及在功能元件的1X距離內(nèi)，導(dǎo)電電極的至少一段具有減小的通路寬度，該寬度是距離功能元件至少3X距離的導(dǎo)電電極段的電極通路寬度的0.2-0.95。
2、 權(quán)利要求1的晶片，裝置，其中導(dǎo)電電極限定至少兩個(gè)加熱區(qū)域， 內(nèi)部,和外部通路，其中外部通路內(nèi)的電極具有內(nèi)部通路內(nèi)的電極的平均寬 度的0.6(W).95的平均寬度。
3、 權(quán)利要求1-2的ft^項(xiàng)的晶片^bS裝置，其中上表面包含至少一個(gè)電 15觸點(diǎn)，其中在電觸點(diǎn)IX距離內(nèi)的導(dǎo)電電狐繊點(diǎn)的"ii驗(yàn)到繊點(diǎn)，如果tt點(diǎn)區(qū)^t有;^夠的空間，^if^^M點(diǎn)的周圍。
4、 權(quán)利要求1-3的ft-項(xiàng)的晶片^S裝置，其中_ 面包含至少*14點(diǎn)， 其中在 4點(diǎn)IX距離內(nèi)的導(dǎo)電電極的至少—|^有減小的 寬度，其寬度 是與^M點(diǎn)有至少3X距離的電極段的驗(yàn)的0.45^0.8。
5、權(quán)利要求14的任一項(xiàng)的晶片處理裝置，其中_ 面包含至少從盤形襯底的一個(gè)外圍ii^延伸的接頭，其中與接頭在IX距離內(nèi)的導(dǎo)電電極的至少 一賊有減小的鵬寬度，該寬錢與接頭在至少3X距離處的電 1^段的 驗(yàn)的0.5"0.95。
6、 權(quán)利要求1-5的任一項(xiàng)的晶片^bSI裝置，其中上表面包含至^Wi孔， 25其中與通子成IX距離內(nèi)的導(dǎo)電電極的至少一段具有減小的鵬驗(yàn)，該寬度是與通孔在至少3X距離處的電^U^段的寬度的0.4^0.75。
7、 權(quán)利要求"的fr"項(xiàng)的晶片M裝置，其中對(duì)于具有至少6(XTC運(yùn)，叟的加熱器，晶片表面區(qū)域上的s^;叟點(diǎn)和最小溫度點(diǎn)之間的差小于5。C。
8、權(quán)利要求1-7的任一項(xiàng)的晶片處理裝置，其中盤形襯底是多層襯底， 其包括a)包括石墨、難烙金屬、過渡金屬、稀土金屬和其合金的至少一種的S^才襯底；b) ^^vS^襯底上的電皿層，雜包,自Al、 B、 Si、 Ga、 臉屬、過渡鍋的元素的氧化物、氮化物、氧氮化物及其組合中的至少 一沐以及c)至少一i4^凃?qū)樱浒ㄟx自B、 Al、 Si、 Ga、繊更賴、 5鄉(xiāng)金屬的元素的氮化物、碳化物、麟化物、氧氮化物及其組合中的至少一 種；其中導(dǎo)電電極^§在電^^層上，其中導(dǎo)電電極具有的熱膨B數(shù)(cte) 分別是電^6^層和做涂層的0.75-1.25倍；以及其中導(dǎo)電電m括石墨、高熔點(diǎn)^Ji合金、貴金屬和貴^M合金中的一種。
9、權(quán)利要求8的晶片，裝置，其中多層襯/S^包,結(jié)層，其包括選 自Al、 Si、鵬金屬、辻臉屬的元素的氮化物、碳化物、氧化物、氧氮化物 及其組合中的至少一種；其中該粘結(jié)層沉積在S^t寸底上，并設(shè)置在S^^寸底和電^^層之間。
10、 權(quán)利要求i-7的ft^項(xiàng)的晶片^a^置，其中盤^^寸底是多層襯底， 其包括a)包括選自Al、 B、 Si、 Ga、難;I^I^屬、過渡金屬的元素的氧化 物、氮化物、氧氮化物及其組合中的至少一種的S^襯底；b)沉積在ffl"襯 底上的電^fe^層，i^M包皿自Al、 B、 Si、 Ga、 ^ 臉屬、ii渡金屬的元 素的氧化物、氮化物、氧氮化物及其組合中的至少一種；以及c)至例呆護(hù)凃 層，其包繊自B、 Al、 Si、 Ga、鵬臉屬、過齢屬的元素的氮化物、碳 20化物、碳氮化物、氧氮化t/及其組合中的至少一種；其中導(dǎo)電電極設(shè)置在電^^層上，其中導(dǎo)電電 有的熱膨脹系數(shù)(cte) 分別是電^^層和微涂層的0.75-1.25倍；以及其中導(dǎo)電電極包括石墨、高熔點(diǎn)金屬始、貴金屬和貴金屬合金中的--種。
11、 —種晶片處理裝置，其包括# ^寸底和包含在該 襯底中的導(dǎo)電電 25極，襯底的上表面用作晶片支職面，其中該上表面包含至少功會(huì)^;件，其具有最長的尺寸X，該功能元l牛是tfeM點(diǎn)、 接頭、插頭和通孔中的一個(gè)；該導(dǎo)電電極具有預(yù)定圖案的^JW，該預(yù)定圖案限定了至少兩個(gè)甲-行通 路，齡具有電阻測(cè)魏置，其中鵬的電阻差小于1%。
12、權(quán)利要求11的晶片，裝置，其中ilil調(diào)整兩，路從相反方向會(huì) 合的至少一個(gè)位置將通路的電阻^t在小于1%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種晶片處理裝置，其對(duì)于其電阻加熱元件具有優(yōu)化的電極圖案。設(shè)計(jì)該優(yōu)化的電極圖案通過在那些區(qū)域周圍產(chǎn)生更多的熱以補(bǔ)償在觸點(diǎn)區(qū)域、電連接處以及通孔等周圍的熱損耗，從而提供了最大溫度均勻度。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)施方案中，尤其是在需要更高的運(yùn)行溫度或更高的電功率時(shí)，為具有更高的效率，加熱元件的電阻與電源的阻抗緊密匹配。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101101855SQ20061006473
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月5日
發(fā)明者陸中浩 申請(qǐng)人:通用電氣公司