靜電吸盤(pán)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種靜電吸盤(pán)，其能夠提高內(nèi)部電極層與陶瓷電介體基板的貼緊性，能夠提高內(nèi)部電極層的導(dǎo)通性。具體而言，其特征為，具備：陶瓷電介體基板，其為多結(jié)晶陶瓷燒結(jié)體，具有放置處理對(duì)象物的第1主面和第1主面相反側(cè)的第2主面；及電極層，內(nèi)設(shè)于陶瓷電介體基板的第1主面與第2主面之間，一體燒結(jié)于陶瓷電介體基板，陶瓷電介體基板具有：第1電介層，位于電極層與第1主面之間；及第2電介層，位于電極層與第2主面之間，電極層具有：第1部分，具有導(dǎo)電性；及第2部分，將第1電介層與第2電介層結(jié)合起來(lái)，第2部分所含有的結(jié)晶的平均粒徑小于陶瓷電介體基板所含有的結(jié)晶的平均粒徑。
【專利說(shuō)明】靜電吸盤(pán)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種靜電吸盤(pán)，具體而言，涉及一種能夠?qū)⑽奖３值奶幚韺?duì)象物維持在所希望的溫度的靜電吸盤(pán)。
【背景技術(shù)】
[0002]在進(jìn)行蝕刻(etching)、化學(xué)汽相沉積(CVD(ChemicalVapor Deposition))、派射(sputtering)、離子注入、灰化等的等離子處理腔內(nèi)，作為吸附保持半導(dǎo)體晶片或玻璃基板等處理對(duì)象物的單元使用靜電吸盤(pán)。
[0003]靜電吸盤(pán)的制作方法包括:燒成板狀的陶瓷電介體基板，通過(guò)CVD或?yàn)R射等在其單面上形成電極的方法(單板結(jié)構(gòu))；及通過(guò)薄板成形法制作陶瓷的印制電路基板，并在印刷有電極的印制電路基板的上下層疊多張印制電路基板而制作的方法(內(nèi)部電極結(jié)構(gòu))。在靜電吸盤(pán)中，從確保充分的吸附力與高耐電壓的觀點(diǎn)考慮，內(nèi)部電極結(jié)構(gòu)比較適合。
[0004]但是，進(jìn)行等離子處理之后的腔內(nèi)面附著有來(lái)自半導(dǎo)體晶片或涂膜的殘?jiān)吧晌铩６?，如果反?fù)進(jìn)行等離子處理，則殘?jiān)吧晌镏饾u堆積，不久便會(huì)從腔內(nèi)面剝離而附著在半導(dǎo)體晶片或玻璃基板等的處理對(duì)象物的表面上，成為成品率降低的原因。
[0005]因此，以往一直使用等離子定期對(duì)腔內(nèi)部進(jìn)行清洗，除去附著在腔內(nèi)面上的殘?jiān)吧晌?。此時(shí)，有時(shí)會(huì)不用假晶片(Dummy Wafer)覆蓋靜電吸盤(pán)的表面而進(jìn)行處理，即進(jìn)行所謂的無(wú)晶片等離子清洗。在無(wú)晶片等離子清洗中，清洗時(shí)靜電吸盤(pán)表面會(huì)直接暴露在O2氣體或CF4氣體等清洗等離子中。
[0006]在靜電吸盤(pán)中，在實(shí)施了無(wú)晶片等離子清洗時(shí)，則發(fā)生陶瓷表面粒子的脫離及晶界的浸蝕，表面粗糙度變大。由此，會(huì)發(fā)生靜電吸附力降低、密封環(huán)的氣體泄漏量增加、半導(dǎo)體晶片與固體接觸界面的熱傳導(dǎo)率降低等問(wèn)題，不得不在短期間內(nèi)更換靜電吸盤(pán)。
[0007]于是，作為抑制因鹵素氣體等的等離子照射而發(fā)生的表面粗糙度變化的方法，在專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)有電介體使用高純度氧化鋁的內(nèi)部電極結(jié)構(gòu)的靜電吸盤(pán)的制造方法。
[0008]在專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)有如下內(nèi)容，在使用純度99.5%的氧化鋁粉末的印制電路基板上，涂敷含有W、Mo、WC、TiC, TiN等粉末的漿料而作為導(dǎo)體使用。
[0009]另外，在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)有如下靜電吸盤(pán)的結(jié)構(gòu)，在使用純度99.9%以上的氧化鋁粉末的印制電路基板上，涂敷由Pd單體或含有40重量％以下的Ag的Pd構(gòu)成的導(dǎo)體而作為內(nèi)部電極。
[0010]但是，在使用高純度氧化鋁的印制電路基板而制作內(nèi)部電極結(jié)構(gòu)的靜電吸盤(pán)時(shí)，內(nèi)部電極層與其上下的高純度氧化鋁層的貼緊性較弱，加工中在高純度氧化鋁層與內(nèi)部電極層的界面上容易發(fā)生剝離。于是，為了強(qiáng)化貼緊性，雖然有作為相同材料將氧化鋁添加于內(nèi)部電極層的方法，但是在此情況下會(huì)產(chǎn)生由于添加氧化鋁而導(dǎo)致內(nèi)部電極的導(dǎo)電性降低的問(wèn)題。
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本國(guó)特開(kāi)平10 - 279349號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)2:日本國(guó)特開(kāi)平8 - 119720號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明是基于這樣的課題認(rèn)識(shí)而進(jìn)行的，其目的為提供一種靜電吸盤(pán)，其能夠提高內(nèi)部電極層與陶瓷電介體基板的貼緊性，能夠提高內(nèi)部電極層的導(dǎo)通性。
[0014]第I發(fā)明為一種靜電吸盤(pán)，其特征為，具備:陶瓷電介體基板，其為多結(jié)晶陶瓷燒結(jié)體，具有放置處理對(duì)象物的第I主面和所述第I主面相反側(cè)的第2主面；及電極層，內(nèi)設(shè)于所述陶瓷電介體基板的所述第I主面與所述第2主面之間，一體燒結(jié)于所述陶瓷電介體基板，所述陶瓷電介體基板具有:第I電介層，位于所述電極層與所述第I主面之間；及第2電介層，位于所述電極層與所述第2主面之間，所述電極層具有:第I部分，具有導(dǎo)電性 '及第2部分，將所述第I電介層與所述第2電介層結(jié)合起來(lái)，所述第2部分所含有的結(jié)晶的平均粒徑小于所述陶瓷電介體基板所含有的結(jié)晶的平均粒徑。
[0015]根據(jù)該靜電吸盤(pán)，由于第2部分所含有的結(jié)晶的平均粒徑小于陶瓷電介體基板所含有的結(jié)晶的平均粒徑，因此容易用第2部分連結(jié)第I電介層與第2電介層。另外，第2部分不會(huì)阻礙第I部分的導(dǎo)電性網(wǎng)絡(luò)。由此，能夠確保電極層的導(dǎo)電性，實(shí)現(xiàn)電極層與陶瓷電介體基板的可靠結(jié)合。
[0016]第2發(fā)明為一種靜電吸盤(pán)，其特征為，在第I發(fā)明中，所述第2部分具有在不平行于所述第I主面的方向上延伸的部分。
[0017]根據(jù)該靜電吸盤(pán)，由于在電極層中第I部分與第2部分形成像3維網(wǎng)眼似的網(wǎng)絡(luò)，因此能夠確保電極層的導(dǎo)電性，實(shí)現(xiàn)電極層與陶瓷電介體基板的可靠結(jié)合。
[0018]第3發(fā)明為一種靜電吸盤(pán)，其特征為，在第2發(fā)明中，所述陶瓷電介體基板所含有的結(jié)晶粒子與所述第2部分所含有的結(jié)晶粒子通過(guò)固相燒結(jié)或液相燒結(jié)而相互結(jié)合。
[0019]根據(jù)該靜電吸盤(pán)，玻璃等不純物不會(huì)向陶瓷電介體基板擴(kuò)散，能夠確保陶瓷電介體基板的抗等離子性。
[0020]第4發(fā)明為一種靜電吸盤(pán)，其特征為，在第I發(fā)明中，所述陶瓷電介體基板所含有的結(jié)晶粒子彼此通過(guò)固相燒結(jié)或液相燒結(jié)而相互結(jié)合。
[0021]根據(jù)該靜電吸盤(pán)，玻璃等不純物不會(huì)向陶瓷電介體基板擴(kuò)散，能夠確保陶瓷電介體基板的抗等離子性。
[0022]第5發(fā)明為一種靜電吸盤(pán)，其特征為，在第I發(fā)明中，所述第I部分與所述第2部
分直接結(jié)合。
[0023]根據(jù)該靜電吸盤(pán)，玻璃等不純物不會(huì)向陶瓷電介體基板擴(kuò)散，能夠確保陶瓷電介體基板的抗等離子性。
[0024]第6發(fā)明為一種靜電吸盤(pán)，其特征為，在第I至第5中的任意一項(xiàng)發(fā)明中，所述陶瓷電介體基板的純度為99.9重量％以上。
[0025]根據(jù)該靜電吸盤(pán)，玻璃等不純物不會(huì)向陶瓷電介體基板擴(kuò)散，能夠確保陶瓷電介體基板的抗等離子性。
[0026]第7發(fā)明為一種靜電吸盤(pán)，其特征為，在第3發(fā)明中，所述第2部分的材料與所述陶瓷電介體基板為同種材料。
[0027]根據(jù)該靜電吸盤(pán)，第I電介層與第2電介層的貼緊燒結(jié)性介由第2部分而得到提聞。[0028]第8發(fā)明為一種靜電吸盤(pán)，其特征為，在第I至第7中的任意一項(xiàng)發(fā)明中，所述第I電介層的厚度為100微米(μ m)以上。
[0029]根據(jù)該靜電吸盤(pán)，由于第I電介層的厚度為100 μ m以上，因此能夠維持充分的絕
緣強(qiáng)度。
[0030]第9發(fā)明為一種靜電吸盤(pán)，其特征為，在第I至第8中的任意一項(xiàng)發(fā)明中，所述電極層的厚度為15 μ m以下。
[0031]根據(jù)該靜電吸盤(pán)，能夠緩解電極層應(yīng)力集中，能夠防止電極層從陶瓷電介體基板剝離。
[0032]第10發(fā)明為一種靜電吸盤(pán)，其特征為，在第I至第9中的任意一項(xiàng)發(fā)明中，所述第2部分所含有的結(jié)晶的平均粒徑為所述電極層的厚度的1/2以下。
[0033]根據(jù)該靜電吸盤(pán)，由于第2部分的電介體粒子進(jìn)入電極層中，因此能夠提高電極層與陶瓷電介體基板的貼緊性，而且也能夠確保第I部分的充分的導(dǎo)通性。
[0034]第11發(fā)明為一種靜電吸盤(pán)，其特征為，在第I至第10中的任意一項(xiàng)發(fā)明中，所述陶瓷電介體基板所含有的結(jié)晶的材料為Al2O3。
[0035]根據(jù)該靜電吸盤(pán)，能夠制作出具有充分的抗等離子性的高純度陶瓷燒結(jié)體。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的形態(tài)，提供一種靜電吸盤(pán)，其能夠提高內(nèi)部電極層與陶瓷電介體基板的貼緊性，能夠提高內(nèi)部電極層的導(dǎo)通性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1是例示本實(shí)施方式所涉及的靜電吸盤(pán)結(jié)構(gòu)的模式剖視圖。
[0038]圖2 (a)及(b)是例示電極層結(jié)構(gòu)的模式剖視圖。
[0039]圖3 (a)及(b)是例示靜電吸盤(pán)表面的圖。
[0040]圖4 (a)?(C)是說(shuō)明第2部分的作用的圖。
[0041 ] 圖5是例示電極層的圖。
[0042]符號(hào)說(shuō)明
[0043]11-陶瓷電介體基板；lla_第I主面；llb_第2主面；12_電極層；13_凸部；20_連接部；50_基座板；50a-上部；50b-下部；61_接觸電極；80-吸附保持用電壓；100-靜電吸盤(pán)用基板；110_靜電吸盤(pán)；111-第I電介層；112_第2電介層；121_第I部分；122_第2部分；W-處理對(duì)象物。
【具體實(shí)施方式】
[0044]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。而且，在各附圖中，對(duì)相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)并適當(dāng)?shù)厥÷栽敿?xì)說(shuō)明。
[0045]圖1是例示本實(shí)施方式所涉及的靜電吸盤(pán)結(jié)構(gòu)的模式剖視圖。
[0046]圖2 (a)及(b)是例示電極層結(jié)構(gòu)的模式剖視圖。
[0047]圖2 (a)表示放大電極層部分的模式剖視圖，圖2 (b)表示(a)所示的A部分?jǐn)嗝娴膾呙枋诫娮语@微鏡((SEM) Scanning Electron Microscope)圖像。
[0048]如圖1所示，本實(shí)施方式所涉及的靜電吸盤(pán)110具備陶瓷電介體基板11與電極層12。[0049]陶瓷電介體基板11例如是由多結(jié)晶陶瓷燒結(jié)體構(gòu)成的平板狀的基材，具有:第I主面11a，放置半導(dǎo)體晶片等處理對(duì)象物W ;及第2主面11b，位于該第I主面Ila的相反側(cè)。
[0050]電極層12內(nèi)設(shè)于陶瓷電介體基板11的第I主面Ila與第2主面Ilb之間。即，電極層12以插入陶瓷電介體基板11中的方式形成。電極層12被一體燒結(jié)于陶瓷電介體基板11。靜電吸盤(pán)用基板100是包括陶瓷電介體基板11與設(shè)置于陶瓷電介體基板11的電極層12的板狀結(jié)構(gòu)物。
[0051]靜電吸盤(pán)110如下，通過(guò)對(duì)該電極層12外加吸附保持用電壓80，從而在電極層12的第I主面Ila側(cè)產(chǎn)生電荷，利用靜電力吸附保持處理對(duì)象物W。 [0052]在此，在本實(shí)施方式的說(shuō)明中，將連接第I主面Ila與第2主面Ilb的方向稱為Z方向，將與Z方向正交的I個(gè)方向稱為X方向，將與Z方向及X方向正交的方向稱為Y方向。
[0053]陶瓷電介體基板11具有--第I電介層111，位于電極層12與第I主面Ila之間；及第2電介層112,位于電極層12與第2主面Ilb之間。
[0054]電極層12是沿著陶瓷電介體基板11的第I主面Ila及第2主面Ilb設(shè)置的。電極層12是用于吸附保持處理對(duì)象物W的吸附電極。電極層12既可以是單極型也可以是雙極型。另外，也可以是三極型或其他的多極型。電極層12的數(shù)量、配置是適當(dāng)選擇的。圖1所示的電極層12是雙極型，同一面上設(shè)置有2極的電極層12。
[0055]如圖2 (a)及(b)所示，電極層12具有第I部分121與第2部分122。第I部分121具有導(dǎo)電性。第2部分122具有將第I電介層111與第2電介層112進(jìn)行結(jié)合的部分。
[0056]第2部分122所含有的結(jié)晶的平均粒徑小于陶瓷電介體基板11所含有的結(jié)晶的平均粒徑。當(dāng)?shù)?部分122所含有的結(jié)晶的平均粒徑小于陶瓷電介體基板11所含有的結(jié)晶的平均粒徑時(shí)，則會(huì)容易通過(guò)第2部分122連結(jié)第I電介層111與第2電介層112。
[0057]另外，當(dāng)?shù)?部分122所含有的結(jié)晶的平均粒徑小于陶瓷電介體基板11所含有的結(jié)晶的平均粒徑時(shí)，則第I部分121的導(dǎo)電性網(wǎng)絡(luò)會(huì)難以被第2部分122阻礙。即，第2部分122所含有的結(jié)晶的平均粒徑越大，則第I部分121會(huì)越容易被第2部分122的結(jié)晶所阻斷。另一方面，當(dāng)?shù)?部分122所含有的結(jié)晶的平均粒徑小時(shí)，則第I部分121的連續(xù)性會(huì)被充分保持，容易確保第I部分121的導(dǎo)電性網(wǎng)絡(luò)。
[0058]通過(guò)使第2部分122所含有的結(jié)晶的平均粒徑小于陶瓷電介體基板11所含有的結(jié)晶的平均粒徑，從而能夠確保電極層12的導(dǎo)電性，實(shí)現(xiàn)電極層與陶瓷電介體基板的可靠
?
[0059]在此，對(duì)靜電吸盤(pán)110的具體構(gòu)成例進(jìn)行說(shuō)明。
[0060]如圖1所示，靜電吸盤(pán)110安裝在基座板50上?；?0成為靜電吸盤(pán)110的安裝基準(zhǔn)。在將靜電吸盤(pán)110安裝在基座板50上時(shí)，使用硅酮等耐熱性樹(shù)脂、銦接合及釬焊等。
[0061]基座板50例如被分成鋁制的上部50a與下部50b，在上部50a與下部50b之間設(shè)置有通路55。通路55的一端側(cè)連接于輸入路51，另一端側(cè)連接于輸出路52。
[0062]基座板50發(fā)揮調(diào)節(jié)靜電吸盤(pán)110的溫度的作用。例如，在冷卻靜電吸盤(pán)110時(shí)，使冷卻媒體從輸入路51流入并通過(guò)通路55，從輸出路52流出。由此，能夠通過(guò)冷卻媒體來(lái)吸收基座板50的熱,從而冷卻安裝在其上的靜電吸盤(pán)110。
[0063]另一方面，在對(duì)靜電吸盤(pán)110進(jìn)行保溫時(shí)，也可以向通路55內(nèi)輸入保溫媒體。另夕卜，也可以在靜電吸盤(pán)Iio或基座板50內(nèi)內(nèi)置發(fā)熱體。這樣，當(dāng)通過(guò)基座板50調(diào)節(jié)靜電吸盤(pán)110的溫度時(shí)，能夠容易地調(diào)節(jié)被靜電吸盤(pán)110吸附保持的處理對(duì)象物W的溫度。
[0064]另外，在陶瓷電介體基板11的第I主面Ila側(cè)，根據(jù)需要設(shè)置有凸部13，在凸部13之間設(shè)置有槽14。該槽14是連通的，在由靜電吸盤(pán)110所搭載的處理對(duì)象物W的背面與槽14之間形成空間。
[0065]穿通基座板50及陶瓷電介體基板11的導(dǎo)入路53連接于槽14。當(dāng)在吸附保持有處理對(duì)象物W的狀態(tài)下從導(dǎo)入路53導(dǎo)入氦(He)等傳遞氣體時(shí)，則傳遞氣體流到設(shè)置在處理對(duì)象物W與槽14之間的空間，能夠通過(guò)傳遞氣體直接冷卻處理對(duì)象物W。
[0066]在此，通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇凸部13的高度(槽14的深度)、凸部13及槽14的面積比率、形狀等，從而能夠?qū)⑻幚韺?duì)象物W的溫度或附著于處理對(duì)象物W的顆粒(particle)控制成優(yōu)選的狀態(tài)。
[0067]在陶瓷電介體基板11的第2主面Ilb上設(shè)置有連接部20。在與連接部20的位置相對(duì)應(yīng)的基座板50的上部50a設(shè)置有接觸電極61。因而，當(dāng)將靜電吸盤(pán)110安裝在基座板50的上部50a時(shí)，則接觸電極61接觸連接部20，由此接觸電極61與電極層12介由連接部20成為可通電的狀態(tài)。
[0068]接觸電極61例如使用可動(dòng)式探針(probe)。由此,接觸電極61與連接部20確實(shí)地接觸，將接觸電極61的接觸引起的對(duì)連接部20的損傷抑制在最小限度。而且，接觸電極61不局限于上述內(nèi)容，可以是只是與連接部20接觸的結(jié)構(gòu)或者通過(guò)嵌合或螺合于連接部20而連接的結(jié)構(gòu)等的任意方式。
[0069]接下來(lái)，具體說(shuō)明陶瓷電介體基板11。
[0070]陶瓷電介體基板11所含有的結(jié)晶材料是例如A1203、Y203及YAG中的任意一種。通過(guò)使用該材料，從而能夠提高陶瓷電介體基板11的絕緣耐性及抗等離子腐蝕性。從抗等離子性的觀點(diǎn)考慮，作為陶瓷電介體基板11的材料優(yōu)選使用A1A。
[0071]優(yōu)選陶瓷電介體基板11所含有的結(jié)晶的粒子彼此通過(guò)固相燒結(jié)或液相燒結(jié)而相互結(jié)合。即，是在結(jié)晶間不含有燒結(jié)輔助劑而結(jié)晶粒子彼此結(jié)合的狀態(tài)。由于不使用燒結(jié)輔助劑，因此玻璃等不純物不會(huì)向陶瓷電介體基板11擴(kuò)散，可確保陶瓷電介體基板11的充分的抗等離子性。
[0072]優(yōu)選陶瓷電介體基板11的純度為99.9重量％以上。如果減少陶瓷電介體基板11所含有的不純物，則玻璃等不純物不會(huì)向陶瓷電介體基板11擴(kuò)散，可確保陶瓷電介體基板11的充分的抗等離子性。
[0073]陶瓷電介體基板11中第I電介層111的厚度為100 μ m以上。當(dāng)?shù)贗電介層111的厚度為100 μ m以上時(shí)，能夠維持靜電吸盤(pán)110的充分的絕緣強(qiáng)度。第I電介層的厚度較大地影響吸附力，為了使處理對(duì)象物的溫度成為所希望的溫度，可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)定。在實(shí)施方式中，可以將第I電介層111的厚度設(shè)定為例如ΙΟΟμπι至1000 μ m,更優(yōu)選設(shè)定為100 μ m 至 500 μ m。
[0074]同樣也可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定陶瓷電介體基板11中第2電介層112的厚度。陶瓷電介體基板11中設(shè)置有電極層12的靜電吸盤(pán)用基板100的整體厚度為，考慮到陶瓷電介體基板11的機(jī)械強(qiáng)度、冷卻性、加熱性、可靠性及成品率等，例如是約0.5_?IOmm左右。優(yōu)選靜電吸盤(pán)用基板100的整體厚度為約0.5mm?7mm左右。更優(yōu)選靜電吸盤(pán)用基板100的整體厚度為約0.5mm?5mm左右。
[0075]根據(jù)本
【發(fā)明者】所得出的見(jiàn)解，與相對(duì)較薄的陶瓷電介體基板11相比，在相對(duì)較厚的陶瓷電介體基板11上本實(shí)施方式的優(yōu)越性變大。通過(guò)陶瓷電介體基板11使紅外線透過(guò)的效果，能夠減小在陶瓷電介體基板11上產(chǎn)生的溫差。由此，相對(duì)較厚的陶瓷電介體基板11的冷卻特性優(yōu)于相對(duì)較薄的陶瓷電介體基板11的冷卻特性。相對(duì)較厚的陶瓷電介體基板11的加熱特性優(yōu)于相對(duì)較薄的陶瓷電介體基板11的加熱特性。
[0076]例如，存在設(shè)置加熱器(未圖示)使處理對(duì)象物W的溫度升溫的情況。在此情況下，加熱器例如內(nèi)置于第2電介層112?；蛘?，加熱器也可以設(shè)置在與第2主面Ilb相同的位置,也可以內(nèi)置于基座板50。
[0077]當(dāng)陶瓷電介體基板11的厚度變厚時(shí)，則第2電介層112的厚度變厚。這樣，電極層12與及加熱器之間的距離變大。由此，能夠確保從電極層12到加熱器的絕緣距離更長(zhǎng)，能夠提高靜電吸盤(pán)110的可靠性。
[0078]如后述內(nèi)容所示，作為靜電吸盤(pán)110的制造方法的一個(gè)例子，可舉出薄板(sheet)成形。例如，通過(guò)改變薄板的層疊張數(shù)，能夠調(diào)節(jié)陶瓷電介體基板11的厚度。例如，當(dāng)加厚燒成體的厚度時(shí)，則燒成體的載荷增加。根據(jù)本
【發(fā)明者】所得出的見(jiàn)解，當(dāng)燒成體的載荷增加時(shí)，則燒成體的翹曲減少。由此，第I電介層111及第2電介層112的厚度與電介層厚度大致相同。這樣，靜電吸盤(pán)110所產(chǎn)生的吸附力也是均勻的，半導(dǎo)體晶片等處理對(duì)象物W的溫度大致相同。
[0079]而且，在作為陶瓷電介體基板11的材料而使用了 Y2O3或YAG時(shí)，按Imm厚度換算時(shí)的紅外線的透過(guò)率為約20%以上約90%以下。
[0080]在作為陶瓷電介體基板11的材料而使用了 Al2O3時(shí)，按Imm厚度換算時(shí)的紅外線的透過(guò)率為約20%以上90%以下。更優(yōu)選的是，在作為陶瓷電介體基板11的材料而使用了Al2O3時(shí)，按Imm厚度換算時(shí)的紅外線的透過(guò)率為大于30%且在90%以下。根據(jù)本
【發(fā)明者】所得出的見(jiàn)解，在作為陶瓷電介體基板11的材料而使用了 Al2O3時(shí)，能夠制造出按Imm厚度換算時(shí)紅外線的透過(guò)率大于30%且在90%以下的陶瓷電介體基板11。
[0081]如果陶瓷電介體基板11的第I電介層111含有異物，則放置在第I電介層111上的處理對(duì)象物W即晶片的溫度有時(shí)會(huì)上升。
[0082]根據(jù)本
【發(fā)明者】所得出的見(jiàn)解，如果陶瓷電介體基板11的第I電介層111所含有的異物的外徑(mm)為3mm以下，則能夠?qū)⒕臏囟壬仙种圃?°C以下。或者，當(dāng)考慮到能夠通過(guò)實(shí)體顯微鏡確認(rèn)外徑為0.05mm以上的異物時(shí),如果異物的外徑為0.05mm以上3mm以下，則能夠?qū)⒕臏囟壬仙种圃?°C以下。
[0083]另外，根據(jù)本
【發(fā)明者】所得出的見(jiàn)解，如果異物的面積相對(duì)于在Z方向上觀察陶瓷電介體基板11時(shí)的面積的比率(％)為0.16%以下，則能夠?qū)⒕臏囟壬仙种圃?°C以下?；蛘撸?dāng)設(shè)想外徑為0.1mm以上的異物時(shí)，如果異物的面積比率為0.002%以上0.16%以下，則能夠?qū)⒕臏囟壬仙种圃?°C以下。
[0084]接下來(lái)，具體說(shuō)明電極層12。
[0085]如圖2 Ca)所示，電極層12設(shè)置在陶瓷電介體基板11的第I電介層111與第2電介層112之間。電極層12 —體燒結(jié)于陶瓷電介體基板11。
[0086]如圖2 (b)所示，第I部分121含有金屬材料。作為金屬材料可舉出鈀(Pd)、白金(Pt)等。在本實(shí)施方式中，第I部分121的材料使用Pd。
[0087]第I部分121具有金屬材料的粒子彼此貼緊連續(xù)的區(qū)域。在圖2 (b)所示的斷面SEM圖像中，雖然作為第I部分121出現(xiàn)了多個(gè)區(qū)域，但是各區(qū)域在某個(gè)位置相連結(jié)。因而，在對(duì)電極層12外加電壓的狀態(tài)下，第I部分121的各區(qū)域成為等電位。
[0088]在電極層12的沿著XY面的斷面上，第2部分122的占有率為12面積％以上65面積％以下，優(yōu)選15面積％以上58面積％以下，更優(yōu)選18面積％以上49面積％以下。
[0089]另外，在電極層12的沿著ZX面的斷面上，第I部分121對(duì)于第2部分122的占有率為30面積％以上90面積％以下，優(yōu)選40面積％以上80面積％以下，更優(yōu)選42面積％以上73面積％以下。
[0090]電極層12的第2部分122所含有的結(jié)晶的平均粒徑小于陶瓷電介體基板11所含有的結(jié)晶的平均粒徑。
[0091]平均粒徑例如能夠從SEM圖像導(dǎo)出。
[0092]圖3 (a)及(b)是例示靜電吸盤(pán)表面的圖。
[0093]圖3 (a)是電極層12表面的SEM圖像，圖3 (b)是陶瓷電介體基板11的表面(第I主面Ila)的SEM圖像。
[0094]在此，平均粒徑是例如通過(guò)以下方法而算出的。即，為了能夠判定晶界，準(zhǔn)備施以斷裂或熱蝕刻等加工的陶瓷電介體基板11，通過(guò)5000倍的SEM相片對(duì)多個(gè)部位進(jìn)行測(cè)定。對(duì)于I個(gè)測(cè)定部位，將在晶界呈近似橢圓時(shí)的長(zhǎng)徑作為粒徑。而且，將測(cè)定該粒徑的100個(gè)平均值作為平均粒徑。
[0095]根據(jù)圖3 (a)所示的SEM圖像，對(duì)電極層12的第2部分122所含有的100個(gè)結(jié)晶粒子的平均粒徑進(jìn)行測(cè)定時(shí)為約1.Ομπι。另一方面，根據(jù)圖3 (b)所示的SEM圖像，對(duì)陶瓷電介體基板11所含有的100個(gè)結(jié)晶粒子的平均粒徑進(jìn)行測(cè)定時(shí)為約1.7 μ m。
[0096]在電極層12內(nèi)，第I部分121與第2部分122形成了像3維網(wǎng)眼似的網(wǎng)絡(luò)。由第I部分121構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)為導(dǎo)電性網(wǎng)絡(luò)。
[0097]當(dāng)?shù)?部分122所含有的結(jié)晶的平均粒徑大于陶瓷電介體基板11所含有的結(jié)晶的平均粒徑以上時(shí)，第I部分121的導(dǎo)電性網(wǎng)絡(luò)容易被阻礙。另一方面，當(dāng)使第2部分122所含有的結(jié)晶的平均粒徑小于陶瓷電介體基板11所含有的結(jié)晶的平均粒徑以下時(shí)，變得難以阻礙第I部分121的導(dǎo)電性網(wǎng)絡(luò)。
[0098]而且，在第2部分122進(jìn)入第I部分121的間隙時(shí)，變得容易通過(guò)第2部分122連結(jié)第I電介層111與第2電介層112之間。因而，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)確保電極層12的導(dǎo)電性以及提高電極層12與陶瓷電介體基板11的貼緊性。
[0099]以連接第I電介層111與第2電介層112的方式設(shè)置第2部分122。第2部分122具有在與沿著第I主面Ila的方向(沿著X-Y平面的方向)不平行的方向上延伸的部分122a。部分122a將第I電介層111與第2電介層112結(jié)合起來(lái)。
[0100]第2部分122被設(shè)置為埋入第I部分121的金屬材料的粒子之間。即，第I部分121例如被設(shè)置成蟻巢狀。第2部分122被設(shè)置為進(jìn)入第I部分121的間隙。第2部分122具有:部分122b，被第I部分121的金屬粒子所圍住；及部分122a，以在Z方向上穿通第I部分121的方式延伸。
[0101]第2部分122機(jī)械性結(jié)合第I電介層111與第2電介層112。S卩，第2部分122中的部分122a —體燒結(jié)于第I電介層111及第2電介層112。部分122a具有連結(jié)第I電介層111與第2電介層112的功能。由此，能夠提高電極層12與陶瓷電介體基板11的機(jī)械貼緊性。
[0102]第2部分122的材料與陶瓷電介體基板11為同種材料。第2部分122的材料為例如與陶瓷電介體基板11相同的多結(jié)晶陶瓷燒結(jié)體。當(dāng)?shù)?部分122的材料與陶瓷電介體基板11為同種材料時(shí)，介由第2部分122而第I電介層111與第2電介層112的貼緊燒結(jié)性得到提高。由此，能夠有效地防止電極層12的剝離。
[0103]通過(guò)第I部分121及第2部分122的混合制成，電極層12成為在具備導(dǎo)電性的同時(shí)可以牢固地貼緊于陶瓷電介體基板11的結(jié)構(gòu)。通過(guò)將這樣的電極層12組裝入陶瓷電介體基板11，從而能夠同時(shí)滿足內(nèi)部電極層即電極層12的導(dǎo)通性以及與陶瓷電介體基板11的貼緊性。
[0104]在電極層12中，優(yōu)選第I部分121與第2部分122直接結(jié)合。即，第I部分121及第2部分122相互接觸。在第I部分121與第2部分122之間不含有燒結(jié)輔助劑。由此，玻璃等不純物不會(huì)向陶瓷電介體基板11擴(kuò)散，可確保陶瓷電介體基板11的充分的抗等離子性。
[0105]電極層12的厚度為約15 μ m以下。通過(guò)使電極層12的厚度為約15 μ m以下,從而緩解應(yīng)力向電極層12集中。另外，能夠有效地防止電極層12從陶瓷電介體基板11剝離。
[0106]表1表示對(duì)電極層12的厚度與剝離之間的關(guān)系進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果。
[0107]表1
[0108]
【權(quán)利要求】
1.一種靜電吸盤(pán)，其特征為， 具備:陶瓷電介體基板，其為多結(jié)晶陶瓷燒結(jié)體，具有放置處理對(duì)象物的第I主面和所述第I主面相反側(cè)的第2主面； 及電極層，內(nèi)設(shè)于所述陶瓷電介體基板的所述第I主面與所述第2主面之間，一體燒結(jié)于所述陶瓷電介體基板， 所述陶瓷電介體基板具有--第I電介層，位于所述電極層與所述第I主面之間；及第2電介層，位于所述電極層與所述第2主面之間， 所述電極層具有:第I部分，具有導(dǎo)電性；及第2部分，將所述第I電介層與所述第2電介層結(jié)合起來(lái)， 所述第2部分所含有的結(jié)晶的平均粒徑小于所述陶瓷電介體基板所含有的結(jié)晶的平均粒徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電吸盤(pán)，其特征為，所述第2部分具有在不平行于所述第I主面的方向上延伸的部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電吸盤(pán)，其特征為，所述陶瓷電介體基板所含有的結(jié)晶粒子與所述第2部分所含有的結(jié)晶粒子通過(guò)固相燒結(jié)或液相燒結(jié)而相互結(jié)合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電吸盤(pán)，其特征為，所述陶瓷電介體基板所含有的結(jié)晶粒子彼此通過(guò)固相燒結(jié)或液相燒結(jié)而相互結(jié)合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電吸盤(pán)，其特征為，所述第I部分與所述第2部分直接結(jié)口 ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意`一項(xiàng)所述的靜電吸盤(pán)，其特征為，所述陶瓷電介體基板的純度為99.9重量％以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電吸盤(pán)，其特征為，所述第2部分的材料與所述陶瓷電介體基板為同種材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的靜電吸盤(pán)，其特征為，所述第I電介層的厚度為100微米以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的靜電吸盤(pán)，其特征為，所述電極層的厚度為15微米以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的靜電吸盤(pán)，其特征為，所述第2部分所含有的結(jié)晶的平均粒徑為所述電極層的厚度的1/2以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述的靜電吸盤(pán)，其特征為，所述陶瓷電介體基板所含有的結(jié)晶的材料為Al2O3。
【文檔編號(hào)】H01L21/683GK103681432SQ201310378847
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月29日
【發(fā)明者】穴田和輝, 和田琢真 申請(qǐng)人:Toto株式會(huì)社