CN101030550A

CN101030550A - 静电吸盘及其制造方法

Info

Publication number: CN101030550A
Application number: CNA2006100802686A
Authority: CN
Inventors: 今井康喜; 太田充; 鸟越猛
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2007-09-05
Also published as: KR100793676B1; TW200735254A; US20070217117A1; KR20070090701A

Abstract

本发明的目的在于，抑制利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘中产生过剩的漏电流，长期保持吸附特性，以及提高衬底的解吸响应性。本发明的静电吸盘10，是利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，其特征在于，具有电介体层13和产生静电吸附力的电极12a、12b，所述电介体层13具有陶瓷层13a和形成于陶瓷层13a上的树脂层13b。

Description

静电吸盘及其制造方法

技术领域

本发明涉及静电吸盘及其制造方法。

背景技术

以往，在半导体制造工艺和液晶制造工艺中使用吸附、保持半导体衬底或玻璃衬底的静电吸盘。所述的静电吸盘有，利用库仑力吸附衬底的吸盘和利用约翰逊·拉别克(Johnsen Rahbeck)力吸附衬底的吸盘。库仑力是在载置于静电吸盘的电介体层表面上的衬底和静电吸盘的电极之间产生的静电吸附力。约翰逊·拉别克力是在载置于静电吸盘的电介体层表面上的衬底和电介体层表面之间产生的静电吸附力。对于利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，需要在衬底中流过微小的漏电流。

另外，对于电介体层的材料以往使用陶瓷和聚酰亚胺树脂等(例如参照专利文献1)。

[专利文献1]特开平8-148549号公报

发明内容

但是，聚酰亚胺树脂的电介体层存在的问题是，耐腐蚀性和耐热性差，静电吸盘的耐久性低。并且，利用库仑力的静电吸盘由于电介体层的厚度的波动直接关系到吸附力的波动，因此需要严格控制电介体层的厚度。

与此相对，电介体层使用陶瓷、利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，通过耐腐蚀性和耐热性优异的陶瓷电介体层，可以提高静电吸盘的耐久性。并且，也不需要象利用库仑力的静电吸盘那样严格地控制电介体层的厚度。

但是，电介体层由陶瓷构成的、利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，有时会产生必要以上的过剩的漏电流。因此，有可能对吸附的衬底产生影响，并对最终得到的器件产生影响。

另外，由于约翰逊·拉别克力是在电介体层表面与载置于其上的衬底之间产生的静电吸附力，因而其特性很大程度依赖于陶瓷的电介体层表面的状态。因此，经过长期使用，电介体层表面的状态发生变化时，静电吸盘的吸附特性也会发生变化，有时不能维持最初的吸附特性。并且，陶瓷电介体层在对电极施加电压结束后也容易残留电荷，衬底的解吸响应性并不是很好。进而，在陶瓷电介体层与衬底互相摩擦时，容易擦伤衬底背面，其结果也可能会产生微粒。

因此，本发明的目的在于，抑制利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘中产生过剩的漏电流，长期维持吸附特性，提高衬底的解吸响应性以及减少微粒的生成。

本发明的静电吸盘是利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，其特征在于，具有电介体层和产生静电吸附力的电极，所述电介体层具有陶瓷层和形成于陶瓷层上的树脂层。

采用这样的静电吸盘，通过陶瓷层上的树脂层，可以抑制过剩的漏电流产生。并且，电介体层由于内层侧的陶瓷层而具有良好的耐腐蚀性，由于表层侧的树脂层，即使长期使用其表面状态也不会变化。因此，可以长时间地维持静电吸盘的吸附特性。

另外，本发明的静电吸盘，在树脂层中产生极化，有助于静电吸附力的产生。从而，在对电极施加电压结束后，陶瓷层中不会残留电荷。其结果是，对于利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，可以提高衬底的解吸响应性。

优选的是，陶瓷层在室温下的体积电阻率值为1×10⁸～1×10¹³Ω·cm，电介体层在室温下的体积电阻率值为大于等于1×10¹⁴Ω·cm。这样，通过事先调整陶瓷层在室温下的体积电阻率值，可以使树脂层形成后的电介体层在室温下的体积电阻率值为大于等于1×10¹⁴Ω·cm。由此，可以进一步提高吸附力和解吸响应性。

电介体层优选具有支撑衬底的突起。这样，可以进一步提高衬底的解吸响应性。并且，由于电介体层具有在陶瓷层上形成了比陶瓷层柔软的树脂层的结构，因此可以防止由于电介体层具有的突起与衬底互相摩擦而产生微粒或擦伤。

另外，树脂层的厚度在1～30μm为宜。树脂层的厚度薄时，吸附力高，但是如果其厚度低于1μm，则树脂层自身的绝缘性差，反之，如果超过30μm而增厚树脂层，则吸附力会降低，由于树脂层的厚度的面内波动，吸附力的面内波动也会变大。通过该树脂层，可以进一步抑制过剩的漏电流产生，提高静电吸盘的耐电压性。并且，通过设置这种薄的树脂层，可以使吸附力的面内分布均匀化。

树脂层优选由氟树脂形成，通过用树脂层覆盖静电吸盘整个表面，可以提高减少微粒的效果。另外，陶瓷层优选含有氮化铝或者氧化铝。这样，可以提高静电吸盘的耐久性和耐电压性。

另外，陶瓷层和树脂层的热膨胀系数之差优选为1×10^-6～5×10^-4/K。这样，可以提高陶瓷层与树脂层的附着力，进一步抑制过剩的漏电流产生。或者，也可以在陶瓷层和树脂层之间具有底涂层。这样，也可以提高陶瓷层与树脂层的附着力，进一步抑制过剩的漏电流产生。

本发明的静电吸盘的制造方法，是利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘的制造方法，其特征在于，具有下述工序：形成具有陶瓷层和形成于陶瓷层上的树脂层的电介体层的工序，以及，形成产生静电吸附力的电极的工序。

根据本发明，对于利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，可以抑制过剩的漏电流产生，长期维持吸附特性，提高衬底的解吸响应性以及减少微粒。

附图说明

图1是本发明的实施方式中涉及的静电吸盘的(a)1a-1a截面图、(b)俯视图。

图2是表示本发明的实施方式中涉及的电介体层的截面图。

图3是表示本发明的实施方式中涉及的静电吸盘的制造方法的步骤的流程图。

图4是表示本发明的实施例中涉及的静电吸盘的吸附特性和解吸响应性的曲线图。

符号说明

10…静电吸盘

11…基体

11a…孔

12a，12b…电极

13…电介体层

13a，33a…陶瓷层

13b，23b，33b…树脂层

13c…突起

13d…衬底接触面

13e…突起

13f…底涂层

14…端子

具体实施方式

<静电吸盘>

图1(a)是本发明的实施方式中涉及的静电吸盘的1a-1a截面图，图1(b)是图1(a)的俯视图。如图1所示，静电吸盘10具有基体11、电极12a和12b、电介体层13和端子14。电介体层13具有陶瓷层13a和树脂层13b，与电极12a，12b接触的一侧为陶瓷层13a，在该陶瓷层13a上与衬底1接触的一侧为树脂层13b。静电吸盘10是利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘。

基体11支撑电极12a，12b和电介体层13。基体11可以由陶瓷、金属、陶瓷和金属的复合材料等形成。基体11优选由与陶瓷层13a同种的材料形成。基体11为圆盘状等板状，具有用于插入端子14的孔11a。

电介体层13形成于基体11上。电介体层13具有陶瓷层13a和形成于陶瓷层13a上的树脂层13b。在电介体层13的树脂层13b的表面上载置衬底1，其表面成为与衬底1接触的衬底接触面13d。

电介体层13优选在与衬底1相对一侧的部位具有支撑该衬底1的突起13c。这样，可以进一步提高衬底1的解吸响应性。并且，图1所示的电介体层13的构成为在陶瓷层13a上的整个表面上形成了比陶瓷层柔软的树脂层13b。因此，可以防止由于电介体层13具有的突起13c与衬底相互摩擦而产生微粒或擦伤。进而，在电介体层13具有突起13c的场合，衬底1和电介体层13之间所形成的空隙中可以流通气体。这样，可以使衬底1保持均匀的温度。

突起13c优选高度为1～60μm。并且，突起13c优选以5～25mm间隔设置。这样，可以使衬底1的温度分布均匀化。突起13c的高度更优选为1～15μm，突起13c的间隔更优选为5～20mm。

突起13c的形状并没有限制，可以是棱柱状、圆柱状、半球状等。突起13c为棱柱状时，其宽度优选为0.1～4.5mm。突起13c为圆柱状或半球状时，其直径优选为0.1～4.5mm。这样，可以容易地使衬底1的温度分布均匀化。

电介体层13在室温下的体积电阻率值优选为大于等于1×10¹⁴Ω·cm。这样，可以进一步提高吸附力和解吸响应性。电介体层13在室温下的体积电阻率值更优选为1×10¹⁵～1×10¹⁸Ω·cm。另外，电介体层13的厚度优选为0.2～2.0mm。这样，可以得到高的吸附力。电介体层13的厚度更优选为0.4～1.5mm。另外，在形成了突起13c的场合，电介体层13的厚度是指电介体层13的最厚的部分，即包括突起13c的部分的厚度。

陶瓷层13a优选含有氮化铝或者氧化铝。这样，可以提高静电吸盘10的耐久性和耐电压性。例如，陶瓷层13a可以由氮化铝烧结体、氧化铝烧结体、含有氧化铝和氧化钛的烧结体等形成。

另外，陶瓷层13a在室温下的体积电阻率值优选为1×10⁸～1×10¹³Ω·cm。通过这样事先调节陶瓷层13a在室温下的体积电阻率值，可以使树脂层13b形成后的电介体层13全体在室温下的体积电阻率值为大于等于1×10¹⁴Ω·cm。陶瓷层13a在室温下的体积电阻率值更优选为1×10⁸～1×10¹²Ω·cm。

树脂层13b可以由氟树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、硅树脂等形成。其中，优选的是树脂层13b由氟树脂形成。作为氟树脂，可以使用例如聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)等。氟树脂也可以是与聚酰胺等其他树脂的混合物。

树脂层13b的厚度优选为1～30μm。这样，可以进一步抑制过剩的漏电流产生，也可以提高静电吸盘10的耐电压性。并且，通过设置这样薄的树脂层13b，可以使吸附力的面内分布均匀化。树脂层13b的厚度更优选为5～15μm。树脂层13b可以是膜状或片状。

进而，树脂层13b的厚度偏差优选为小于等于10μm。对于静电吸盘10，在树脂层13b中的极化有助于产生吸附力。因此，通过抑制树脂层13b的厚度偏差，即使电极12a、12b的厚度存在一些偏差，在面内也可以确保均匀的吸附力。这是所说的树脂层13b的厚度偏差小于等于10μm，是指树脂层13b的厚度的最大值和最小值之差小于等于10μm。

优选的是，至少在与衬底1接触的部分形成树脂层13b。例如，如图1(a)所示，在陶瓷层13a本身上形成构成突起13c的基础的突起13e的场合，优选覆盖形成于陶瓷层13a上的突起13e的上面而形成树脂层13b。例如，如图1(a)所示，可以覆盖陶瓷层13a整个上面而形成树脂层13b。图2中用截面图表示本发明的另一实施方式中涉及的电介体层。如图2(a)所示，也可以仅覆盖形成于陶瓷层13a上的突起13e的上面而形成树脂层23b。但是，如图1(a)所示覆盖陶瓷层13a整个上面而形成树脂层的情况，树脂层具有防止陶瓷层脱粒的作用，减少微粒效果更高，因而更为优选。

另外，如图2(b)所示，也可以形成树脂层形成面平坦的陶瓷层33a，在该陶瓷层33a上作为支撑衬底1的突起形成树脂层33b。这样，可以在与衬底1接触的部分形成树脂层33b，电介体层也可以具有突起。

陶瓷层13a和树脂层13b的热膨胀系数之差优选为1×10^-6～5×10^-4/K。这样，可以提高陶瓷层13a与树脂层13b的附着力，进一步抑制过剩的漏电流产生。热膨胀系数之差更优选为1×10^-6～5×10^-6/K。

电极12a、12b产生静电吸附力。电极12a、12b存在于基体11和电介体层13的陶瓷层13a之间。在静电吸盘10中，电极12a、12b被埋置于基体11和电介体层13之间。电极12a和电极12b是一对，形成双极型。一个电极12a与正极连接，另一个电极12b与负极连接。电极12a、12b的形状没有限制。例如，电极12a、12b可以是如图1(b)所示的半圆形状，也可以是梳齿形状、网孔状、旋涡状。另外，电极并不一定是2个，可以进一步被分成多个，也可以是1个的单极型。

电极12a、12b可以使用印刷了印刷浆料的电极、本体、利用化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)得到的薄膜等。电极12a、12b可以使用钨(W)、铌(Nb)、钼(Mo)、碳化钨(WC)等高熔点材料。端子14通过焊接等连接到电极12a、12b上。

如上所述，基体11由陶瓷构成，并且，电介体层13具有陶瓷层13a。因此，基体11、电介体层13的陶瓷层13a和电极12a、12b优选形成一体化烧结体。这样，可以将基体11、陶瓷层13a和电极12a、12b牢固地接合，可以进一步抑制过剩的漏电流产生。基体11、陶瓷层13a和电极12a、12b特别优选采用热压法烧结成一体的烧结体。

进而，如图2(c)所示，电介体层13也可以在陶瓷层13a和树脂层13b之间具有底涂层13f。底涂层13f是用于提高陶瓷层13a和树脂层13b的附着力的层。这样，通过形成底涂层13f，可以提高陶瓷层13a和树脂层13b的附着力，防止树脂层剥离，延长树脂层的寿命。

另外，对于静电吸盘10，也可以在基体11中埋置电阻发热体，形成可以加热衬底1的静电吸盘。电阻加热体可以使用铌、钼、钨等。电阻加热体可以使用线状、螺旋状、带状、网孔状等的发热体。电阻加热体通电后会产生热。

<制造方法>

上述静电吸盘10的制造方法具有下述工序：形成具有陶瓷层13a和形成于陶瓷层13a上的树脂层13b的电介体层13的工序，以及，形成产生静电吸附力的电极的工序。对于其制造方法，使用图3更详细地进行说明。在此，作为实例说明制造图2(c)所示的具备具有底涂层13f的电介体层的静电吸盘的情况。另外，作为实例，还说明制作氮化铝烧结体或氧化铝烧结体等陶瓷基体作为基体11的情况。

首先，制作基体11(S101)。向陶瓷原料粉末中添加粘合剂，根据需要添加水、分散剂等，然后混合，制成淤浆。陶瓷原料粉末可以包含作为主成分的氮化铝或氧化铝粉末以及烧结助剂。采用喷雾造粒法等将所得到的淤浆造粒，得到造粒颗粒。采用模具成形法、冷等静压法(CIP)、泥浆浇铸法等成形方法将所得到的造粒颗粒成形。在与陶瓷原料粉末相应的烧成条件(烧成气氛、烧成方法、烧成温度、烧成时间等)下对得到的成形体进行烧成，制作陶瓷基体11。

接着，在基体11上形成电极12a、12b(S102)。例如，电极12a、12b可以采用丝网印刷法等，在基体11表面上将印刷浆料印刷成半圆形状、梳齿形状、网孔状、螺旋状而形成。另外，电极12a、12b也可以通过在基体11表面上载置半圆形状、梳齿形状、网孔状、螺旋状的本体而形成。进而，电极12a、12b还可以采用CVD或PVD在基体11表面上形成半圆形状、梳齿形状、网孔状、螺旋状的薄膜而形成。

通过印刷形成电极12a、12b时，优选使用将钨、铌、钼、碳化钨等高熔点材料的粉末和与陶瓷层13a或基体11同种的陶瓷粉末混合成的印刷浆料。这样，可以使电极12a、12b与陶瓷层13a或基体11的热膨胀系数相接近，提高基体11或陶瓷层13a与电极12a、12b的接合强度。

接着，形成陶瓷层13a(S103)。与制作基体11时同样，使用作为陶瓷层13a的主成分的陶瓷原料粉末，制作造粒颗粒。在模具等中放置形成了电极12a、12b的基体11，在基体11和电极12a、12b上填充所得到的造粒颗粒，在基体11上形成陶瓷成形体。或者，也可以使用造粒颗粒，采用模具加压成形法、冷等静压法(CIP)、泥浆浇铸法等制作陶瓷成形体，将成形体载置在基体11上并加压压制，在基体11上形成陶瓷成形体。

随后，采用热压法将基体11、电极12a和12b、陶瓷成形体烧成为一体，得到一体烧结体。这样，可以形成陶瓷层13a。具体来说，在单轴方向加压的同时，按照与基体11或陶瓷成形体的种类相应的烧成条件(烧成气氛、烧成温度、烧成时间等)进行烧成。

另外，不管工序(S101)～(S103)的顺序如何都没有关系。例如，可以先制作陶瓷层13a，在陶瓷层13a上形成电极12a、12b，再在陶瓷层13a和电极12a、12b上形成构成基体11的成形体，然后一体地烧成。这样，在烧成得到基体11或陶瓷层13a中任意一个后，形成电极12a、12b，再进行一体烧成，可以提高电极12a、12b的平整度。从而，可以提高静电吸盘的晶片吸附力的均一性和均热性。另外，也可以制作构成基体11的陶瓷成形体、电极12a和12b、构成陶瓷层13a的陶瓷成形体的叠层体，再采用热压法等一体烧成得到的叠层体。

接着，加工所得到的一体烧结体(S104)。具体来说，通过磨削加工或喷砂加工在陶瓷层13a上面形成构成支撑衬底1的突起13c的基础的突起13e。进行磨削加工或研磨加工，使陶瓷层13a的厚度等达到规定值。另外，通过钻孔加工在基体11上形成用于插入端子14的孔11a。

接着，使用有机溶剂洗涤基体11、电极12a和12b、陶瓷层13a的一体烧结体，除去污垢和油分(S105)。进而，焙烧一体烧结体，除去污垢或油分(S106)。例如，通过在氧气氛的炉内于400～450℃下加热该一体烧结体，使污垢和油分热分解而将其除去。通过这样的洗涤(S105)和焙烧(S106)，可以进行一体烧结体的脱脂。

接着，在陶瓷层13a的形成树脂层13b的部分上涂布构成底涂层13f的底涂液(S107)。例如，在陶瓷层13a表面的形成树脂层13b的部分上，采用刷涂或喷涂涂布底涂液，或者将陶瓷层13a表面的形成树脂层13b的部分浸渍在底涂液中，可以在陶瓷层13a表面涂布底涂液。

随后，使涂布过的底涂液干燥，然后进行烧成(S108)。用这种方法，提高底涂层13f和陶瓷层13a的粘接强度。通过这样的底涂液的涂布(S107)及其烧成(S108)，可以在陶瓷层13a的形成树脂层13b的部分形成底涂层13f。

接着，在形成于陶瓷层13a表面的底涂层13f上，涂布含有构成树脂层13b的成分(以下称“树脂层成分”)的涂布液(S109)。涂布液中，作为树脂层成分可以含有例如氟树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、硅树脂等。例如，采用刷涂或喷涂在底涂层13f上涂布涂液，或者采用丝网印刷而印刷涂布液，或者将底涂层13f浸渍在涂布液中，可以在底涂层13f上涂布涂液。

随后，使已涂布的涂布液干燥，然后进行烧成(S110)。烧成可以在与包含在涂布液中的树脂层成分相应的烧成条件(烧成温度、烧成时间等)下进行。例如，涂布含有氟树脂作为树脂层成分的涂布液而形成树脂层13b时，在PTFE的场合优选在400～450℃进行1～10小时的烧成，在PFE的场合优选在350～400℃进行1～10小时的烧成。通过涂布这样的含有树脂层成分的涂布液(S109)和其烧成(S110)，可以在底涂层13f上形成膜状的树脂层13b。其结果是，可以在陶瓷层13a上隔着底涂层13f而形成树脂层13b。

最后，在基体11的孔11a中插入端子14，通过焊接将端子14接合到电极12a、12b上，得到静电吸盘10。

另外，替代形成膜状的树脂层13b的工序(S109)、(S110)，也可以通过在陶瓷层13a上粘接片状的树脂层13b，形成树脂层13b。另外，在制造不具有底涂层13f的静电吸盘时，可以省略形成底涂层13f所需要的工序(S107)、(S108)。

进而，在形成图2(a)、(b)所示的树脂层23b、33b的场合，与图3所示的方法同样，可以仅在形成树脂层23b的突起13e的上面形成树脂层23b，或者也可以采用丝网印刷等在陶瓷层33a的上面形成突起形状的树脂层33b。或者，还可以通过在陶瓷层33a上粘接突起形状的树脂层33b，形成树脂层33b。

另外，制造在基体11中埋置有电阻发热体的静电吸盘时，可以事先在构成基体11的陶瓷成形体中埋置电阻发热体，再进行烧成。另外，作为基体11使用金属或者陶瓷/金属复合材料等基体时，在工序(S101)～(S103)中，可以使用粘接剂粘接基体11、电极12a、12b和陶瓷层13a，形成一体。

采用这样的静电吸盘10及其制造方法，通过陶瓷层13a上的树脂层13b，可以抑制过剩的漏电流产生，提供耐电压可靠性高的静电吸盘10。利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，需要在衬底1中流通微小的漏电流。但是，超出必要限度的过剩的漏电流可能会对衬底1产生影响。静电吸盘10可以将衬底1中的漏电流抑制在必要范围内，防止产生超出必要限度的过剩的漏电流。

另外，对于电介体层13来说，由于陶瓷层13a，其耐腐蚀性优异；由于树脂层13b，即使长期使用，其表面状态也不会发生变化。因此，可以长期保持静电吸盘10的吸附特性，可以提供高寿命的静电吸盘10。

进而，对于静电吸盘10，在树脂层13b中产生极化，可以有助于产生静电吸附力。因此，在对电极12a、12b施加电压结束后，陶瓷层13a中不会残留电荷。其结果是，对于利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘10，可以提高衬底1的解吸响应性。特别是，对于静电吸盘10，由于得到高的吸附力，即使对电极12a、12b施加高电压，也可以维持良好的解吸响应性。

更具体来说，尽管静电吸盘10是利用约翰逊·拉别克力，但它仍可以显示出类似于利用库仑力的静电吸盘的吸附特性和解吸响应性。据认为，这是由于大体上仅在树脂层13b中产生极化所致，结果，由于在电压施压结束后树脂层13b的极化状态恢复到原来状态，吸附力消失，从而可以提高解吸响应性。

另外，由于在陶瓷层13a上形成树脂层13b，衬底1与树脂层13b接触，因此可以防止陶瓷层13a损伤衬底1背面，并防止产生微粒。

实施例

下面，通过实施例更详细地说明本发明，但是本发明并不限于下述的实施例。

作为陶瓷原料粉末，准备95重量％的氮化铝粉末和5重量％的氧化钇粉末(烧结助剂)的粉末混合物。向陶瓷原料粉末中添加粘合剂，使用球磨机进行混合，得到淤浆。使用喷雾干燥器对得到的淤浆进行喷雾干燥，制作造粒颗粒。采用模具成形法将得到的造粒颗粒成形为板状的成形体。在氮气气氛下用热压法烧成成形体。具体来说，在加压的同时于1860℃下烧成6小时。

接着，向80重量％的钨和20重量％的氮化铝粉末的粉末混合物中混合乙基纤维素作为粘合剂，制作印刷浆。采用丝网印刷法在氮化铝烧结体表面上形成电极，并进行干燥。

接着，将形成了电极的氮化铝烧结体放入金属模具中。在氮化铝烧结体和电极上填充造粒颗粒后加压，进行加压成形。

随后，将成形为一体的氮化铝烧结体、电极、氮化铝成形体放入碳制的匣钵中，在氮气气氛中采用热压法进行烧成。具体来说，在加压的同时，于1860℃下保持6小时而一体烧成。

这样，形成构成电介体层的一部分的陶瓷层。将所得到的氮化铝烧结体的基体、电极、氮化铝烧结体的陶瓷层的一体烧结体进行加工。具体来说，通过喷砂加工在陶瓷层上面形成构成支撑衬底的突起的基础的突起。进行磨削加工，使陶瓷层的厚度等达到规定值。另外，通过钻孔加工在基体上形成插入端子用的孔。此时的陶瓷层在室温下的体积电阻率值为2.1×10¹¹Ω·cm，陶瓷层上面的粗糙度算术平均偏差值(Ra)为1.1μm。

接着，使用有机溶剂洗涤基体、电极和陶瓷层的一体烧结体，除去污垢和油分。进而，在氧气氛的炉内于400℃下加热焙烧一体烧结体2小时，除去污垢和油分。

接着，在陶瓷层上面形成底涂层，采用刷涂在其上面涂布含有作为氟树脂的聚四氟乙烯(PTFE)的涂布液，在23℃下干燥涂布液。随后，在400℃对涂布液烧成5小时，形成树脂层。最后，将端子插入基体的孔中，通过焊接接合端子和电极，得到静电吸盘。

最终得到的静电吸盘的电介体层，具有高度20μm、直径2mm的圆柱状的突起。树脂层的平均厚度为10μm，树脂层的厚度的偏差被控制在小于等于10μm。另外，树脂层形成后的电介体层的室温体积电阻率值为2.1×10¹⁴Ω·cm，衬底接触面的粗糙度算术平均偏差值(Ra)为0.6μm。

按以下所述评价所得到的静电吸盘的吸附力和解吸响应性。在真空中使硅制探针接触静电吸盘的衬底接触面，在静电吸盘的电极和硅制探针间施加电压，使硅制探针吸附固定在静电吸盘上。在从静电吸盘的衬底接触面剥离的方向上提高硅制探针，测定剥离所需的力，将其作为吸附力。进而，解除电压，测定直至静电吸盘和硅制探针剥离所需的时间，将其作为解吸时间。

这里，硅制探针顶端的面积为3cm²，硅制探针与衬底接触面的接触面积为衬底接触面的4％，在室温下进行测定。另外，使施加电压以300V、500V、700V、1000V、2000V变化。评价结果示于图4中。在图4中，横轴为施加电压(V)，左侧的纵轴为吸附力(Torr)，右侧的纵轴为解吸时间(秒)。

如图4所示，尽管实施例的静电吸盘是利用约翰逊·拉别克力，但它显示出与利用库仑力的静电吸盘类似的吸附特性和解吸响应性。具体来说，静电吸盘伴随着施加电压的增加会显示出高的吸附力。另外，即使增加施加电压，解吸时间约为0秒，可以维持良好的解吸响应性。

进而，测定施加2000V电压时的漏电流，结果为小于等于1μm，可以抑制过剩的漏电流产生。另外，由于树脂层的厚度偏差被抑制在小于等于10μm，因此吸附力几乎没有面内偏差。

另外，将晶片吸附在所得到的静电吸盘上，然后测定晶片吸附面侧的微粒。在具有未涂布树脂的突起的静电吸盘的场合，大于等于0.15μm的微粒总数约为30000个。只将突起的上面用树脂层覆盖的静电吸盘的场合，约为5000个。用树脂层覆盖具有突起的静电吸盘的整个面的静电吸盘的场合，约为1000个。在平坦的陶瓷层上用树脂层形成突起的静电吸盘的场合，约为8000个。由以上所述可以确认用树脂层覆盖具有突起的静电吸盘的整个面的静电吸盘具有微粒显著减少的效果。

Claims

1.静电吸盘，其是利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，其特征在于，具有电介体层和产生静电吸附力的电极，所述的电介体层具有陶瓷层和形成于该陶瓷层上的树脂层。

2.根据权利要求1所述的静电吸盘，其特征在于，所述陶瓷层在室温下的体积电阻率值为1×10⁸～1×10¹³Ω·cm，所述电介体层在室温下的体积电阻率值为大于等于1×10¹⁴Ω·cm。

3.根据权利要求1或2所述的静电吸盘，其特征在于，所述电介体层具有支撑衬底的突起。

4.根据权利要求1或2所述的静电吸盘，其特征在于，所述树脂层的厚度为1～30μm。

5.根据权利要求1或2所述的静电吸盘，其特征在于，所述树脂层由氟树脂形成。

6.根据权利要求1或2所述的静电吸盘，其特征在于，所述陶瓷层含有氮化铝或者氧化铝。

7.根据权利要求1或2所述的静电吸盘，其特征在于，所述陶瓷层和所述树脂层的热膨胀系数之差为1×10^-6～5×10^-4/K。

8.根据权利要求1或2所述的静电吸盘，其特征在于，在所述陶瓷层和所述树脂层之间具有底涂层。

9.静电吸盘的制造方法，其是利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘的制造方法，其特征在于，具有下述工序：形成具有陶瓷层和形成于该陶瓷层上的树脂层的电介体层的工序；以及，形成产生静电吸附力的电极的工序。

10.静电吸盘，其是利用约翰逊·拉别克力的静电吸盘，其特征在于，具有电介体层和产生静电吸附力的电极，所述电介体层具有陶瓷层和形成于该陶瓷层上的树脂层；所述电介体层具有支撑衬底的突起，所述树脂层的厚度为1～30μm，所述树脂层由氟树脂形成，所述陶瓷层含有氮化铝或者氧化铝。