CN101188207A - 静电吸附电极、基板处理装置和静电吸附电极的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抑制绝缘层发生裂纹的静电吸附电极。在静电吸盘(40b)中,将由具有与基材(41)的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成的第1绝缘层(42b)插入在基材(41)和氧化铝喷涂膜的第2绝缘层(44b)之间。因为第1绝缘层(42b)作为缓冲层发挥作用,从而改善了静电吸盘(40b)的耐热性,能够抑制裂纹的发生。
Description
技术领域
本发明涉及静电吸附电极、基板处理装置以及静电吸附电极的制造方法,详细地说是,例如涉及在平板显示器(FPD)等的制造过程中,为了吸附并保持玻璃基板等基板所使用的静电吸附电极、具有该静电吸附电极的基板处理装置以及静电吸附电极的制造方法。
背景技术
在FPD的制造过程中,对作为被处理体的玻璃基板进行干式蚀刻、喷镀(spattering)、CVD(Chemical Vapor Deposition(化学气相淀积法))等的等离子体处理。例如,在腔室内配置一对平行平板电极(上部和下部电极),在将玻璃基板载置于作为下部电极发挥作用的基座(基板载置台)上之后,将处理气体导入到腔室内,同时在电极的至少一方上施加高频电力由此在电极间形成高频电场,通过该高频电场形成处理气体的等离子体并对玻璃基板实施等离子体处理。这时,由设置在基座上的静电吸附电极,利用例如库伦力吸附并固定玻璃基板。
作为这种静电吸附电极,公知的是具有如下结构的电极,在例如由铝等的金属导电性材料形成的基材上,依次叠层绝缘层、电极和绝缘层的构造,通过对该电极施加电压由此产生库伦力因而能够吸附并固定玻璃基板。而且,作为在上述基材上形成的绝缘层的材料,公知的是使用氧化铝(Al2O3)(例如,专利文献1)。
[专利文献1]日本特开2005-136350号公报(权利要求等)
现有技术的静电吸附电极中作为绝缘层一般的氧化铝喷涂膜,其线膨胀系数约为6.4×10-6[/℃],与作为基材的材料经常被使用的铝的线膨胀系数23.8×10-6[/℃]之间存在很大的差别,当电极温度上升时由于其热膨胀率不同会对绝缘层带来很大压力,引发裂纹产生。并且,在近年来的FPD制造过程中,因为急速地推进基板的大型化,出现了吸附并保持长边的长度超过2m的大型玻璃基板的需要,所以静电吸附电极也正在趋于大型化。伴随着这种静电吸附电极的大型化,也增加了对绝缘层的压力,因此容易发生出现裂纹的状况。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的,本发明的目的是提供能够抑制绝缘层发生裂纹的静电吸附电极以及使用该电极的基板处理装置。
为了解决上述问题,本发明的第一方面是提供一种静电吸附电极,该静电吸附电极具有在基板处理装置中吸附并保持基板的基板保持面,其特征在于,具有:
基材;
设置在该基材上的绝缘层;
设置在所述绝缘层中的电极,其中
所述绝缘层的一部分或全部是由具有与所述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成。
上述第一方面,在构成上述基板保持面的上述绝缘层表面的一部分或者全部上,形成有具有与上述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜。特别是希望在上述基板保持面的周边部,形成有具有与上述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜。
另外,上述绝缘膜具有包含位于上述电极下层的第1绝缘层和位于上述电极上层的第2绝缘层的结构,至少上述第1绝缘层和上述第2绝缘层的其中之一由具有与上述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成。
并且,上述绝缘膜是具有包含位于上述电极下层的第1绝缘层、位于上述电极上层的第2绝缘层和位于该第2绝缘层上层的表面层的结构,上述表面层可以由具有与上述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成。这时,上述表面层的膜厚为50~250μm。
并且,上述基板保持面的周边部以及侧部由具有与上述基材的线膨胀系数的差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成。
并且,在上述基板保持面的周边部形成有具有高低差的周边梯形部,该周边梯形部由具有与上述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成。
并且,在上述基板保持面的周边部形成有具有高低差的周边梯形部,该周边梯形部的顶面覆盖有具有与上述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜。这时,具有与上述基材的线胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜的膜厚为50~250μm。
并且,上述基材是铝,具有与上述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜优选为YF3(氟化钇)、MgO(氧化镁)和2MgO·SiO2(镁橄榄石)中的任意一种。这时,由具有与上述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成的部分以外的绝缘层能够由Al2O3(氧化铝)的喷涂膜形成。
并且,上述基材是不锈钢或钛,具有与上述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜优选为Al2O3(氧化铝)、Y2O3(氧化钇)、YF3(氟化钇)、MgO(氧化镁)和2MgO·SiO2(镁橄榄石)中的任意一种。
在本发明的第2方面,提供具有在基板处理装置中通过静电力将基板吸附并保持的基板保持面的静电吸附电极,其特征在于,具有:
基材;
设置在该基材上的绝缘层;
设置在上述绝缘层中的电极,其中,
并且上述绝缘层的一部分或全部由陶瓷喷涂膜形成;
上述基材具有与上述绝缘层邻接的上部部件和支持该上部部件的下部部件;
上述上部部件与上述陶瓷喷涂膜的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下。
在上述第2方面,在构成上述基板保持面的上述绝缘层表面的一部分或全部上,能够形成上述陶瓷喷涂膜。尤其优选的是,在上述基板保持面的周边部,形成有上述陶瓷喷涂膜。
并且,上述绝缘膜具有包含位于上述电极下层的第1绝缘层和位于上述电极上层的第2绝缘层的结构,至少上述第1绝缘层和上述第2绝缘层中的任意一个由上述陶瓷喷涂膜形成。
并且,上述绝缘膜具有包含位于上述电极下层的第1绝缘层、位于上述电极上层的第2绝缘层和位于该第2绝缘层上层的表面层的结构,上述表面层由上述陶瓷喷涂膜形成。这时,上述表面层的膜厚为50~250μm。
并且,上述基板保持面的周边部和侧部由上述陶瓷喷涂膜形成。
在上述基板保持面的周边部形成有具有高低差的周边梯形部,该周边梯形部由上述陶瓷喷涂膜形成。
并且,在上述基板保持面的周边部形成有具有高低平面差的周边梯形部,该周边梯形部的顶面覆盖有上述陶瓷喷涂膜。这时,上述陶瓷喷涂膜的膜厚优选为50~250μm。
并且,在上述第二方面,在上述基材的上面中央具有凸状部,该凸状部的外周侧形成有凸缘(flange)部,在上述凸状部的顶面和侧面上形成有上述绝缘层,上述绝缘层的上述顶面部分的表面构成上述基板保持面。这时,上述基材的上述上部部件包含上述凸状部和其外周部的上述凸缘部的一部分。并且,上述上部部件和上述下部部件被螺钉固定。
并且,上述基材的上述上部部件是不锈钢或钛,上述陶瓷喷涂膜优选是Al2O3(氧化铝)、Y2O3(氧化钇)、YF3(氟化钇)、MgO(氧化镁)和2MgO·SiO2(镁橄榄石)中的任意一种。尤其优选的是,上述上部部件是不锈钢,上述下部部件是铝,上述陶瓷喷涂膜是Al2O3(氧化铝)。这时,优选在由铝构成的上述下部部件的表面上形成有阳极氧化覆盖膜。
上述第一和第二方面,优选上述基板保持面具有最长部分的尺寸在450mm以上的面积。
本发明的第三方面,提供一种基板处理装置,其特征在于,具备:收纳基板的腔室;上述第一和第二方面所述的静电吸附电极;和对保持在上述静电吸附电极上的基板实施规定处理的处理机构。作为该基板处理装置,举例说明其可以用于平板显示器的制造,并且,上述处理机构,可以对基板进行等离子体蚀刻处理。
本发明的第四方面,提供一种静电吸附电极的制造方法,该静电吸附电极是用于在基板处理装置中吸附并保持基板,所述静电吸附电极的制造方法的特征在于,包括:在基材的表面形成第1绝缘层的工序;在上述第1绝缘层上形成电极的工序;和以覆盖上述电极的方式形成第2绝缘层的工序,其中,在形成上述第1绝缘层的步骤和/或形成上述第2绝缘层的工序中,通过喷涂形成具有与上述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜。
本发明的第五方面,提供一种静电吸附电极的制造方法,该静电吸附电极是用于在基板处理装置中吸附并保持基板,所述静电吸附电极的制造方法的特征在于,包括:在基材的表面形成第1绝缘层的工序;在上述第1绝缘层上形成电极的工序;和以覆盖上述电极的方式形成第2绝缘层的工序,其中,在上述第2绝缘层的基板保持面的一部分或全部上,通过喷涂形成由具有与上述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜构成的覆盖层的工序。
在本发明的第六方面,提供一种静电吸附电极的制造方法,该静电吸附电极是用于在基板处理装置中吸附并保持基板,所述静电吸附电极的制造方法的特征在于,包括:在基材的表面形成第1绝缘层的工序;在上述第1绝缘层上形成电极的工序;和以覆盖上述电极的方式形成第2绝缘层的工序,其中,在上述第1绝缘层和上述第2绝缘层的侧部,通过喷涂形成由具有与上述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜构成的覆盖层的工序。
根据本发明,因为由具有与基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成静电吸附电极的绝缘层的一部分或全部,所以能够缓和基材间的热应力,抑制裂纹的发生。从而,能够提供对基材的热膨胀的追随性高、吸附能力优越的静电吸附电极。
并且,将基材分割成上部部件和下部部件的构造,以与绝缘层邻接的方式设置上部部件,由陶瓷喷涂膜形成绝缘层的一部分或全部,并且使上部部件和陶瓷喷涂膜的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下,由此,能够缓和基材和绝缘层的热应力抑制裂纹的发生。并且,通过形成这种结构,能够将氧化铝用于喷涂皮膜,将铝作为基材的下部部件使用,由此能够维持与现有的静电吸附电极几乎同等的形状和功能。
附图说明
图1是表示作为具有作为本发明的第1实施方式所涉及的静电吸附电极的静电吸盘的基板处理装置的一个例子的等离子体蚀刻装置的剖面图。
图2是表示第1实施方式的第1例所涉及的静电吸盘的剖面图。
图3是表示第1实施方式的第2例所涉及的静电吸盘的剖面图。
图4是表示第1实施方式的第3例所涉及的静电吸盘的剖面图。
图5是表示第1实施方式的第4例所涉及的静电吸盘的剖面图。
图6是表示第1实施方式的第5例所涉及的静电吸盘的剖面图。
图7是表示第1实施方式的第6例所涉及的静电吸盘的剖面图。
图8是表示作为具有作为与本发明的第2实施方式所涉及的静电吸附电极的静电吸盘的基板处理装置的一个例子的等离子体蚀刻装置的剖面图。
图9是表示第2实施方式所涉及的静电吸盘的放大的剖面图。
符号说明
1等离子体蚀刻装置
2腔室
3绝缘板
4基座
5a绝缘膜
11喷淋头
20排气装置
25高频电源
26直流电源
40,140静电吸盘
41,141基材
42,142第1绝缘层
43,143电极
44,144第2绝缘层
45第3绝缘层
46周边部分覆盖层
47周边梯形部分
48梯形部分覆盖层
50、150基板保持面
141a上部部件
141b下部部件
141c凸状部分
141d凸缘部分
161螺钉
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明的优选实施方式进行说明。图1是表示作为具有作为本发明的第1实施方式涉及的静电吸附电极的静电吸盘的基板处理装置的一个例子的等离子体蚀刻装置的剖面图。如图1所示,等离子体蚀刻装置1,作为对作为形成为矩形的被处理体的FPD用玻璃基板等的基板G进行蚀刻的电容耦合型平行平板等离子体蚀刻装置被构成。这里,作为FPD,例示了液晶显示器(LCD)、电致发光(Electro Luminescence:EL)显示器、等离子体显示面板(PDP)等。此外,本发明的基板处理装置不仅仅限定于等离子蚀刻装置。
该等离子蚀刻装置1例如具有表面经过耐酸铝处理(alumite)(阳极氧化处理)的由铝构成的并形成为角筒形状的腔室(chamber)2。在该腔室2内的底部设置有由绝缘材料构成的角柱状的绝缘板3,在该绝缘板3的上面,设置有用于载置基板G的基座4。作为基板载置台的基座4具有基座基材4a和设置在基座基材4a上的静电吸盘40。此外,在基座基材4a的外周形成有绝缘膜5a将其绝缘覆盖,并进一步在其外侧设置有绝缘材料5b。
静电吸盘40,平面看时为矩形,具有例如由铝、不锈钢、金属基复合材料(MMC:Metal Matrix Composites)等的导电性材料构成的基材41。在该基材41的上面,从下向上依次叠层有第1绝缘层42、电极43和第2绝缘层44。静电吸盘40,通过从直流电源26经由馈电线27将直流电压施加在第1绝缘层42和第2绝缘层44之间的电极43上,例如通过库伦力将基板G静电吸附。在静电吸盘40的上面(第2绝缘层44的上面)形成有吸附并保持基板G的基板保持面50(参照图2~图7)。该基板保持面50的大小可以是长边(最长部分尺寸)的长度在450mm以上,例如450mm~3500mm的基板保持面。此外,关于静电吸盘40的详细构造将在后文中叙述。
在上述绝缘板3和基座基材4a,以及静电吸盘40中,形成有贯通它们的气体通路9。经过该气体通路9向作为被处理体的基板G的背面供给导热气体,例如He气等。
也就是说,由气体通路9供给的导热气体,一旦经过在基座基材4a和静电吸盘40的基材41的边界上形成的气体积存处9a沿水平方向扩散后,通过在静电吸盘40内形成的气体供给连通孔9b,从静电吸盘40的表面喷出到基板G的背侧。这样一来,将基座4的冷热传递到基板G,使基板G维持在规定的温度。
在基座基材4a的内部,设置有制冷剂室10。经过制冷剂导入管10a将例如含氟类液体等的制冷剂导入到该制冷剂室10,并且通过制冷剂排出管10b排出并进行循环,由此,将冷热从该基座基材4a通过上述导热气体向基板G传递。
在上述基座4的上方,设置有与该基座4平行相对的作为上部电极起作用的喷淋头11。喷淋头11被支撑在腔室2的上部,在其内部具有内部空间12,并且形成有将处理气体向基座4的相对面喷出的多个喷出孔13。该喷淋头11接地,并且与基座4一起构成一对平行平板电极。
在喷淋头11的上面设置有气体导入口14,在该气体导入口14连接有处理气体供给管15,该处理气体供给管15通过阀门16和质量流控制器17,与处理气体供给源18连接。从处理气体供给源18,供给用于蚀刻的处理气体。作为处理气体,例如可以采用卤素类气体、O2气、Ar气等本领域通常使用的气体。
在上述腔室2的侧壁下部连接有排气管19,排气装置20与该排气管19连接。排气装置20具有涡轮分子泵等的真空泵,由此可以将排气装置20以能够对腔室2内抽真空到规定的减压环境的方式构成。另外,在腔室2的侧壁设置有基板搬入搬出口21和开闭该基板搬入搬出口21的门阀22,当该门阀22处于打开状态时在与腔室2邻接的负载锁定室(图中没有表示)之间搬运基板G。
在基座4上连接有用于供给高频电力的馈电线23,在该馈电线23上连接有匹配器24和高频电源25。从高频电源25将例如13.56MHz的高频电力供给到基座4。
下面,对于如此构成的等离子体蚀刻装置1中的处理动作进行说明。
首先,在打开门阀22后,将作为被处理体的基板G从图中没有表示出的负载锁定室经由基板搬入搬出口21搬入到腔室2内,并将其载置在形成于基座4上的静电吸盘40上。此时,通过插通基座4的内部并且设置成可以从基座4突出的升降支杆(lifter pin)(未图示)进行基板G的交接。此后,关闭门阀22,由排气装置20,将腔室2内抽真空到规定的真空度。
此后,打开阀门16,通过质量流量控制器17对来自处理气体供给源18的处理气体的流量进行调整,同时通过处理气体供给管15、气体导入口14将处理气体导入到喷淋头11的内部空间12,再通过喷出孔13向基板G均匀地喷出,将腔室2内的压力维持在规定值。
在这种状态下由高频电源25将高频电力经匹配器24施加到基座4上,由此,在作为下部电极的基座4和作为上部电极的喷淋头11之间产生高频电场,使处理气体被离解并等离子体化,从而对基板G施行蚀刻处理。这时,通过由直流电源26将规定的电压施加在静电吸盘40的电极43上,由此基板G例如通过库伦力被吸附并保持在静电吸盘40上。并且,经由气体通路9向基板G的背面侧供给导热气体,由此可以有效地进行温度调节。
如此实施蚀刻处理之后,停止施加来自高频电源25的高频电力,并在停止导入气体之后,将腔室2内的压力减少至规定的压力。然后,打开门阀22,将基板G从腔室2内经由基板搬入搬出口21搬出到图中没有表示出的负载锁定室中,至此结束基板G的蚀刻处理。这样,在由静电吸盘40将基板G静电吸附的同时,可以对基板G进行温度调节,同时对其进行蚀刻处理。
下面,参照图2~图7,对作为上述第1实施方式的静电吸附电极的静电吸盘40的构成例进行说明。
<第一例>
首先,对第1实施方式的第一例所涉及的静电吸盘40进行说明。图2是静电吸盘40a的剖面图。该静电吸盘40a,在基材41上设置有第1绝缘层42a,在该第1绝缘层42a上设置有电极43,在该电极43上设置有第2绝缘层44a。作为基材41的材质可以举例铝。并且,电极43的材料优选为钨、钼等金属材料。此外,在图2中,符号50是基板保持面,符号50a表示在基板保持面50上形成的多个凸部(在图3~图7中同样)。这些凸部50a,将基板G支撑在其顶面上,并且通过气体通路9(参照图1)将He气等的导热气体供给到凸部50a之间的间隙(基板G的背面侧空间)。
在上述静电吸盘40a中,第1绝缘层42a和第2绝缘层44a由具有与基材41的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成。当基材41的材料为铝(线膨胀系数23.8×10-6[/℃])时,作为该陶瓷喷涂膜,例如可以使用氟化钇喷涂膜(YF3:线膨胀系数13×10-6[/℃])、氧化镁喷涂膜(MgO:线膨胀系数11×10-6[/℃]~15×10-6[/℃])、镁橄榄石喷涂膜(2MgO·SiO2:线膨胀系数10.2×10-6[/℃])等。
这样,作为第1绝缘层42a和第2绝缘层44a,通过使用由具有与基材41的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜,能够缓和热应力,提高静电吸盘40a的耐热性,抑制裂纹(crack)的发生。
对于基板保持面50的长边尺寸在450mm以上例如450mm~3500mm的静电吸盘40a而言,为了提高其耐热性,膜厚也是重要的因素,第1绝缘层42a的膜厚优选为250~600μm,更优选的是300~550μm。并且,第2绝缘层44a的膜厚优选为250~600μm,更优选的是300~550μm。
首先在基材41的表面上通过喷涂形成第1绝缘层42a后,在第1绝缘层上配设电极43,进一步以覆盖该电极43的方式通过喷涂形成第2绝缘层44a,由此可以制造出静电吸盘40a。此外,电极43也可以通过喷涂形成。并且,也可以包含适当的切削加工等的形状加工工序。
此外,在该第1例中,当作为基材41的材料使用线膨胀系数为17.3×10-6[/℃]的不锈钢时,作为第1绝缘层42a和第2绝缘层44a,可以使用例如线膨胀系数为6.4×10-6[/℃],且与基材41的线膨胀系数之差为10.9×10-6[/℃]的Al2O3喷涂膜等。另外,当使用线膨胀系数为8.9×10-6[/℃]的钛时,作为第1绝缘层42a和第2绝缘层44a,可以使用例如线膨胀系数为6.4×10-6[/℃],且与基材41的线膨胀系数之差为2.5×10-6[/℃]的Al2O3喷涂膜等。
<第二例>
以下,对第1实施方式的第2例的静电吸盘40b进行说明。图3是静电吸盘40b的剖面图。该静电吸盘40b,在基材41上设置有第1绝缘层42b,在该第1绝缘层42b上设置有电极43,在该电极43上设置有第2绝缘层44b。作为基材41的材料可以举例是铝。并且,电极43的材料优选钨、钼等金属材料。
在上述静电吸盘40b中,第1绝缘层42b由具有与基材41的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成。当基材41的材质与上述第1例同样例如为铝时,作为这种陶瓷喷涂膜的材质,可以使用YF3、MgO、2MgO·SiO2等的喷涂膜。
另一方面,第2绝缘层44b由氧化铝(Al2O3)喷涂膜构成。当氧化铝喷涂膜的线膨胀系数为6.4×10-6[/℃],基材41的材料是线膨胀系数为23.8×10-6[/℃]的铝时,因为在两者的线膨胀系数存在很大的差异,所以当在基材41上直接形成氧化铝喷涂膜时,由于热应力容易产生裂纹。因此在本例中的结构是,中间插入由具有与基材41的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成的第1绝缘层42b的结构。这样一来,由于第1绝缘层42b作为缓冲层发挥作用,从而改善了静电吸盘40b的耐热性,抑制了裂纹的发生。并且,作为第2绝缘层44b的材料的氧化铝(Al2O3),因为体积电阻率高耐绝缘性优越,并且硬度和热传导率高,所以通过由该氧化铝(Al2O3)形成基板保持面50,能够将良好的吸附性能赋予静电吸盘40b。
对于基板保持面50的长边尺寸为450mm以上例如450mm~3500mm的静电吸盘40b而言,为了提高耐热性,膜厚也是重要的因素,第1绝缘层42b的膜厚优选为250~600μm,更优选的是300~550μm。并且,第2绝缘层44b的膜厚优选为250~600μm,更优选的是300~550μm。
首先在基材41的表面上通过喷涂形成第1绝缘层42b后,在第1绝缘层42b上配设电极43,进一步以覆盖该电极43的方式通过喷涂形成第2绝缘层44b,由此能够制造出静电吸盘40b。此外,也能够通过喷涂形成电极43。并且,也可以包括适当的切削加工等的形状加工工序。
此外,在该第2例中,当作为基材41的材料使用线膨胀系数为17.3×10-6[/℃]的不锈钢时,作为第1绝缘层42b,能够使用例如线膨胀系数为6.4×10-6[/℃],且与基材41的线膨胀系数之差为10.9×10-6[/℃]的Al2O3喷涂膜等。并且,当使用线膨胀系数为8.9×10-6[/℃]的钛时,作为第1绝缘层42a和第2绝缘层44a,能够用例如线膨胀系数为6.4×10-6[/℃],且与基材41的线膨胀系数之差为2.5×10-6[/℃]的Al2O3喷涂膜等。
<第三例>
下面,对第1实施方式的第3例的静电吸盘40c进行说明。图4是静电吸盘40c的剖面图。该静电吸盘40c,在基材41上设置有第1绝缘层42c,在该第1绝缘层42c上设置有电极43,在该电极43上设置有第2绝缘层44c。作为基材41的材料可以举例铝。并且,电极43的材料有选钨、钼等金属材料。
在上述静电吸盘40c中,第1绝缘层42c由氧化铝(Al2O3)喷涂膜构成。另一方面,第2绝缘层44c由具有与基材41的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成。当基材41的材质与上述第1例同样例如为铝时,作为这种陶瓷喷涂膜,可以使用YF3、MgO、2MgO·SiO2等的喷涂膜。
在本实施方式中,通过由具有与基材41的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成作为容易成为裂纹起点的表面层的第2绝缘层44c,可以改善静电吸盘40c的耐热性,抑制裂纹的发生。并且,作为第1绝缘层42c,通过使用体积电阻率大的氧化铝(Al2O3)喷涂膜,由此能够确保充分的耐电压性能。
对于基板保持面50的长边尺寸在为450mm以上例如450mm~3500mm的静电吸盘40c而言,为了提高耐热性,膜厚也是重要的因素,第1绝缘层42c的膜厚优选为250~600μm,更优选的是300~550μm。并且,第2绝缘层44c的膜厚优选为250~600μm,更优选的是300~550μm。
首先在基材41的表面上通过喷涂形成第1绝缘层42c后,再在第1绝缘层42c上配设电极43,进一步以覆盖该电极43的方式通过喷涂形成第2绝缘层44c,由此可以制造出静电吸盘40c。此外,电极43也可以通过喷涂形成。并且,也可以包括适当的切削加工等的形状加工工序。
此外,在该第3例中,当作为基材41的材料使用线膨胀系数为17.3×10-6[/℃]的不锈钢时,作为第2绝缘层44c,可以使用例如线膨胀系数为6.4×10-6[/℃],且与基材41的线膨胀系数之差为10.9×10-6[/℃]的Al2O3喷涂膜等。并且,当使用线膨胀系数为8.9×10-6[/℃]的钛时,作为第1绝缘层42a和第2绝缘层44a,可以使用例如线膨胀系数为6.4×10-6[/℃],且与基材41的线膨胀系数之差为2.5×10-6[/℃]的Al2O3喷涂膜等。
<第四例>
下面,对第1实施方式的第4例的静电吸盘40d进行说明。图5是静电吸盘40d的剖面图。该静电吸盘40d,在基材41上设置有第1绝缘层42d,在该第1绝缘层42d上设置有电极43,在该电极43上设置有第2绝缘层44d。进一步,在第2绝缘层44d上设置有作为表面层的第3绝缘层45。作为基材41的材料可以举例铝。并且,电极43的材料优选钨、钼等金属材料。
在上述静电吸盘40d中,第1绝缘层42d和第2绝缘层44d由氧化铝(Al2O3)喷涂膜构成。另一方面,第3绝缘层45由具有与基材41的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜薄膜形成。作为这种陶瓷喷涂膜的材料,当基材41为铝时,与第1例同样可以使用例如YF3、MgO、2MgO·SiO2等。在本实施方式中,通过由具有与基材41的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜(第3绝缘层45)对容易成为裂纹起点的表面层形成薄膜,与第3实施方式的静电吸盘40c比较可以进一步改善静电吸盘40d的耐热性,并使抑制裂纹的效果更好。这时,因为作为第1绝缘层42d和第2绝缘层44d,通过使用体积电阻率大的氧化铝(Al2O3)喷涂膜,由此能够确保充分的耐电压性能,所以即便使第3绝缘层45薄膜化也难以发生异常放电等状况,从而能够确保静电吸盘40d的可靠性。
对于基板保持面50的长边尺寸在450mm以上例如450mm~3500mm的静电吸盘40d而言,为了提高耐热性,膜厚也是重要的因素,第1绝缘层42d的膜厚优选为250~600μm,更优选的是300~550μm。并且,第2绝缘层44d的膜厚优选为150~500μm,更优选的是200~450μm。进一步,第3绝缘层45的膜厚优选为50~250μm,更优选的是75~225μm。
首先在基材41的表面上通过形成第1绝缘层42d后,再在第1绝缘层42d上配设电极43,其次以覆盖该电极43的方式用喷涂形成第2绝缘层44d,进一步以覆盖第2绝缘层44d的方式通过喷涂形成第3绝缘层45,由此可以制造出静电吸盘40d。此外,也能够用喷涂形成电极43。并且,也可以包括适当的切削加工等的形状加工工序。
此外,在该第4例中,当作为基材41的材料使用线膨胀系数为17.3×10-6[/℃]的不锈钢时,作为第3绝缘层45,能够使用例如线膨胀系数为6.4×10-6[/℃],与基材41的线膨胀系数之差为10.9×10-6[/℃]的Al2O3喷涂膜等。并且,当使用线膨胀系数为8.9×10-6[/℃]的钛时,作为第1绝缘层42a和第2绝缘层44a,能够使用例如线膨胀系数为6.4×10-6[/℃],且与基材41的线膨胀系数之差为2.5×10-6[/℃]的Al2O3喷涂膜等。
<第五例>
下面,对于第1实施方式的第5例的静电吸盘40e进行说明。图6是静电吸盘40e的剖面图。该静电吸盘40e,在基材41上设置有第1绝缘层42e,再在该第1绝缘层42e上设置有电极43,在该电极43上设置有第2绝缘层44e。进一步,以包围第1绝缘层42e和第2绝缘层44e的方式,设置有周边部覆盖层46。在周边部覆盖层46的上部形成周边梯形部47。该周边梯形部47,形成基板保持面50的最外侧的区域,由其顶部支持基板G的下面的周边部分,并且在基板G的背面侧形成空间,经由气体通路9将He气等的导热气体供给到该空间,由此调节基板G的温度。周边梯形部47的高度可以为例如50~250μm。作为基材41的材料可以举例铝。并且,电极43的材料优选例如钨、钼等金属材料。
在上述静电吸盘40e中,第1绝缘层42e和第2绝缘层44e由氧化铝(Al2O3)喷涂膜构成。另一方面,周边部覆盖层46由具有与基材41的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成。作为这种陶瓷喷涂膜的材料,当基材41为铝时,与第1实施方式同样可以使用例如YF3、MgO、2MgO·SiO2等。
设置在基板保持面50的周边部的周边梯形部47容易成为裂纹的起点。因此,通过在本实施方式的静电吸盘40e上,用具有与基材41的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜(周边部覆盖层46)覆盖包含设置在基板保持面50的周边部上的周边梯形部47的周边部,由此改善静电吸盘40e的耐热性,并抑制以周边梯形部47为起点的裂纹的发生。并且,对于电极43周围的第1绝缘层42e和第2绝缘层44e,通过使用体积电阻率大的氧化铝(Al2O3)喷涂膜,可以确保充分的耐电压性能。
对于基板保持面50的长边尺寸为450mm以上例如450mm~3500mm的静电吸盘40e而言,为了提高耐热性,膜厚也是重要的因素,第1绝缘层42e的膜厚优选为250~600μm,更优选的是300~550μm。并且,第2绝缘层44e的膜厚优选为250~600μm,更优选的是300~550μm。
首先在基材41的表面上通过形成第1绝缘层42e后,再在第1绝缘层42e上配设电极43,接着以覆盖该电极43的方式通过喷涂形成第2绝缘层44e,进一步以覆盖第1绝缘层42e和第2绝缘层44e的侧部的方式通过喷涂形成周边部分覆盖层46,由此制造出静电吸盘40e。此外,也能够通过喷涂形成电极43。并且,也可以包括通过适当的切削加工使周边梯形部47进行成形的形状加工工序。
此外,在该第5例中,当作为基材41的材料使用线膨胀系数为17.3×10-6[/℃]的不锈钢时,作为周边部覆盖层46,能够使用例如线膨胀系数为6.4×10-6[/℃],且与基材41的线膨胀系数之差为10.9×10-6[/℃]的Al2O3喷涂膜等。并且,当用线膨胀系数为8.9×10-6[/℃]的钛时,作为第1绝缘层42a和第2绝缘层44a,能够用例如线膨胀系数为6.4×10-6[/℃],且与基材41的线膨胀系数之差为2.5×10-6[/℃]的Al2O3喷涂膜等。
<第六例>
下面,对于第1实施方式的第6例的静电吸盘40f进行说明。图7是静电吸盘40f的剖面图。该静电吸盘40f,在基材41上设置第1绝缘层42f,再在该第1绝缘层42f上设置电极43,再在该电极43上设置第2绝缘层44f,进一步,设置覆盖形成于第2绝缘层44f上的周边梯形部47的顶部的梯形部覆盖层48。该周边梯形部47,形成基板保持面50的最外侧的区域,由其顶部支持基板G的下面的周边部,并且在基板G的背面侧形成空间,经由气体通路9将He气等的导热气体供给到该空间,由此调节基板G的温度。周边梯形部47的高度可以形成为例如50~250μm。作为基材41的材料可以举例铝。并且,电极43的材料优选例如钨、钼等金属材料。
在上述静电吸盘40f中,第1绝缘层42f和第2绝缘层44f由氧化铝(Al2O3)喷涂膜构成。另一方面,作为在静电吸盘40f的基板保持面50的周边处形成的周边梯形部47的顶部的表面层而形成的梯形部覆盖层48由具有与基材41的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成。当基材41为铝时,作为这种陶瓷喷涂膜的材质,能够与第1实施方式同样使用例如YF3、MgO、2MgO·SiO2等。
因为设置在基板保持面50的周边部上的周边梯形部47容易发生裂纹,所以在本实施方式中,通过使用具有与基材41的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜的薄膜(梯形部覆盖层48)覆盖设置在基板保持面50的周边部上的周边梯形部47,从而改善静电吸盘40f的耐热性,抑制以该周边梯形部47为起点的裂纹的发生。并且,通过将体积电阻率大的氧化铝(Al2O3)喷涂膜用于电极43周围的第1绝缘层42f和第2绝缘层44f,由此能够确保充分的耐电压性能。
对于基板保持面50的长边尺寸在450mm以上(例如450mm~3500mm)的静电吸盘40f而言,为了提高耐热性,膜厚也是重要的要素,第1绝缘层42f的膜厚优选为250~600μm,更优选的是300~550μm。并且,第2绝缘层44f的膜厚优选为250~600μm,更优选的是300~550μm。进一步,梯形部覆盖层48的膜厚优选为50~250μm,更优选的是75~225μm。在本实施方式中,因为能够将这样的梯形部覆盖层48形成薄膜,所以能够使静电吸盘40f的耐热性变得很优越。
首先在基材41的表面上通过喷涂形成第1绝缘层42f后,在其上配设电极43,其次以覆盖该电极43的方式通过喷涂形成第2绝缘层44f,进一步在第2绝缘层44f的基板保持面50的周边形成周边梯形部47。然后,以覆盖该周边梯形部47的顶部的方式通过喷涂形成梯形部覆盖层48,由此能够制造出静电吸盘40f。这时,也可以通过直接喷涂在第2绝缘层44f上由具有与基材41的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成全部周边梯形部47。此外,也能够通过喷涂形成电极43。并且,也可以包括适当的切削加工对使周边梯形部47进行成形的形状加工工序。
此外,在该第6例中,当作为基材41的材料使用线膨胀系数为17.3×10-6[/℃]的不锈钢时,作为梯形部覆盖层48,能够使用例如线膨胀系数为6.4×10-6[/℃],且与基材41的线膨胀系数之差为10.9×10-6[/℃]的Al2O3喷涂膜等。并且,当使用线膨胀系数为8.9×10-6[/℃]的钛时,作为第1绝缘层42a和第2绝缘层44a,能够使用例如线膨胀系数为6.4×10-6[/℃],且与基材41的线膨胀系数之差为2.5×10-6[/℃]的Al2O3喷涂膜等。
下面,用下列方法对与图1所示的构成相同的等离子体蚀刻装置1的静电吸盘40实施了耐热性试验。
通过使用将表1所示材料的基材41和喷涂膜(第1绝缘层42和第2绝缘层44)的组合制作的静电吸盘A~C,重复升温→降温的温度循环5次,对有无裂纹发生进行了确认。喷涂膜使用了与第1绝缘层42和第2绝缘层44相同的材料。本耐热试验中的冷却器(chiller)设定温度、温度循环条件和静电吸盘40的表面温度的实测值如表1所示。并且,根据染色检查法(colour check)(溶剂除去性染色浸透深伤检查法)对有无裂纹发生进行了判断。将其结果一并表示在表1中。
表1
根据该试验结果,在铝基材和氧化铝喷涂膜的组合中,与电极尺寸无关均发生裂纹,但是在氧化铝喷涂膜与不锈钢基材组合的情形中,看不到裂纹的发生。根据该结果可以确认,对于作为基材材料的线膨胀系数为17.3×10-6[/℃]的不锈钢,通过使用线膨胀系数为10.9×10-6[/℃],且与基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的Al2O3喷涂膜,能够防止裂纹的发生。
下面,对本发明的第2实施方式的具备作为静电吸附电极的静电吸盘的基板处理装置的一个例子的等离子体蚀刻装置进行说明。图8是表示这种等离子体蚀刻装置的剖面图。
这里,表示的是搭载有主要基材的构造与上述第1实施方式的静电吸盘40不同的静电吸盘140的等离子体蚀刻装置101,因为其它构成基本上相同,所以对于与图1相同的部件附加相同的标号并省略对它们的说明。
本实施方式的静电吸盘140具有由导电性材料构成的基材141,该基材141形成为具有上部部件141a和下部部件141b的分割构造。在该基材141的上面,从下向上并按照第1绝缘层142、电极143和第2绝缘层144的依次叠层。从直流电源26经由馈电线27将直流电压施加在第1绝缘层142和第2绝缘层1 44之间的电极143上,基于此,静电吸盘140通过例如库伦力将基板G静电吸附。与第1实施方式同样,在静电吸盘140的上面(第2绝缘层144的上面),形成吸附并保持基板G的基板保持面150(参照图9)。该基板保持面150的大小,其长边(最长部尺寸)的长度可以在450mm以上,例如450mm~3500mm。
下面,对于本实施方式的静电吸盘140进行说明。图9是放大地表示静电吸盘140的剖面图。如图9所示,该静电吸盘140,在基材141上面的中央具有凸状部141c,凸状部141c的外周形成有用螺钉将静电吸盘140固定在基座基材4a上的凸缘(flange)部141d(图示中省略了螺钉)。而且,在凸状部141c的上面形成有第1绝缘层142、第2绝缘层144和处于它们之间的电极143。并且,在第2绝缘层144上形成有基板保持面150。在凸状部141c的侧面也形成有第1绝缘层142。与第1实施方式的电极43同样,电极143的材料,可以举例是钨、钼等。并且,如图9所示,在基板保持面150上形成有多个凸部150a,由这些凸部150a的顶面支持基板G,经由气体通路9将He气等的导热气体供给到邻接的凸部150a之间。
在本实施方式中,对于基板保持面150的长边尺寸为450mm以上例如450mm~3500mm的静电吸盘140而言,为了提高耐热性膜厚也是重要的因素,第1绝缘层142的膜厚优选为250~600μm,更优选的是300~550μm。并且,第2绝缘层144的膜厚优选为250~600μm,更优选的是300~550μm。
如上所述,将基材141分割为上部部件141a和下部部件141b,上部部件141a包含凸状部141c和凸缘部141d的一部分。下部部件141b,设置在上部部件141a的下面,在下部部件141b中央上部形成有嵌入上部部件141a的凹部141e。而且,比下部部件141b的凹部141e更外侧的部分构成上述凸缘部141d的余下部分。用螺钉161将上部部件141a和下部部件141b机械地固定在一起,它们之间介入设置有密封部件162。
在上部部件141a和下部部件141b之间,形成有暂时积存He气等的导热气体的气体积存部109a。与上述第1实施方式同样,该气体积存部109a与贯通绝缘板3和基座基材4a并延伸到静电吸盘140的气体通路9相连接。并且,从气体积存部109a向上方形成有多个气体供给连通孔109b,将He气等的导热气体供给到基板G的背面。这时,因为上部部件141a包含凸缘部141d,所以能够使气体积存部109a一直延伸到凸部基板保持面150的外周附近,因而能够将作为导热用气体的He气等一直供给到基板G的背面的周边部分。
在这种静电吸盘140中,第1绝缘层142和第2绝缘层144由陶瓷喷涂皮膜形成。并且,在以基材141的凸状部141c的侧面也以与该绝缘层142、144连接的方式,形成有由陶瓷喷涂皮膜构成的侧面绝缘层142a。而且,从防止绝缘层出现裂纹的观点出发,要使基材141的上部部件141a与形成第1绝缘层142和第2绝缘层144的陶瓷喷涂皮膜之间的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下。具体地说,作为上部部件141a,能够使用线膨胀系数比作为现有基材141的材料的铝(线膨胀系数23.8×10-6[/℃])低的低热膨胀材料的不锈钢(线膨胀系数为17.3×10-6[/℃])或钛(线膨胀系数为8.9×10-6[/℃]),作为构成绝缘层142、144的陶瓷喷涂皮膜,能够使用氟化钇喷涂膜(YF3:线膨胀系数13×10-6[/℃])、氧化镁喷涂膜(MgO:线膨胀系数11×10-6~15×10-6[/℃])、镁橄榄石喷涂膜(2MgO·SiO2:线膨胀系数10.2×10-6[/℃])、氧化钇喷涂膜(Y2O3:线膨胀系数8.2×10-6[/℃])、氧化铝喷涂膜(Al2O3:线膨胀系数6.4×10-6[/℃])。
这样,通过使构成绝缘层142、144的陶瓷喷涂皮膜和与它邻接的基材141的上部部件141a的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下,由此能够缓和热应力,提高静电吸盘140的耐热性,抑制绝缘层发生裂纹。
这里,如上所述,第1绝缘层142形成在基材141的凸状部141c的侧面,一直延伸到与上部部件141a的凸缘部141d对应的部分。另一方面,在下部部件141b上不形成陶瓷喷涂皮膜。因此,能够通过只除去上部部件141a进行陶瓷喷涂皮膜的剥离再处理。
因此,在本实施方式中,因为与由陶瓷喷涂皮膜构成的与绝缘层142、144邻接的上部部件141a采用线膨胀系数比现有技术低的低热膨胀材料的不锈钢或者钛制作,使两者的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下来抑制绝缘层发生裂纹,所以即使下部部件141b的热膨胀系数大,也能够使用至今用作基材的铝。因为铝的比重小,所以比全部用不锈钢或和钛的情形有利。
用铝制作下部部件141b,与现有基材同样,优选对表面施行阳极氧化处理(耐酸铝处理)。因此,即便不形成喷涂皮膜也能够维持较高的耐蚀性。现有技术中,在用实施过这种阳极氧化处理的铝形成基材的情形中,当对陶瓷喷涂皮膜进行剥离再处理时有必要对基材的阳极氧化处理皮膜也进行剥离再处理,但是在本实施方式中,因为使用如上所述的方式在形成有阳极氧化皮膜的下部部件141b上没有形成陶瓷喷涂皮膜,所以不需要这种阳极氧化处理皮膜的剥离再处理。
在本实施方式中,尤其优选使用Al2O3喷涂膜形成由陶瓷喷涂皮膜构成的绝缘层142、144,用不锈钢或者钛形成基材141的上部部件141a,用经过阳极氧化处理的铝形成下部部件141b。通过这样的构成,可以只将上部部件141a变更为不锈钢或钛,而其它部分能够维持与现有的静电吸盘几乎等同的形状和功能,从而不需要大幅度地变更设计等。
即便在本实施方式中,也与上述第1实施方式的第2例和第3例同样,作为第1绝缘层142和第2绝缘层144,能够使用线膨胀系数相互不同的材料构成的陶瓷喷涂膜。并且,与上述第1实施方式的第4例同样,在第2绝缘层144上作为表面层,可以设置由与上部部件141a的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的陶瓷皮膜构成的第3绝缘层。进一步,如第1实施方式的第5例那样,也可以设置由与上部部件141a的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的陶瓷皮膜构成的周边部覆盖层和周边梯形部。进一步,如第1实施方式的第6例那样,也可以设置由与上部部件141a的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的陶瓷皮膜构成的梯形部覆盖层。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明不受上述实施方式的限定,可以进行各种变形。
例如,关于本发明的处理装置,举例说明了对下部电极施加高频电力的RIE型电容耦合型平行平板等离子体蚀刻装置,但是并不限于蚀刻装置,也能够适用于进行灰化(ashing)、CVD成膜等的其它种类的等离子体处理装置,既可以是对上部电极供给高频电力的类型,又不限于电容耦合型也可以是感应耦合型,被处理基板也不限于FPD用玻璃基板G也可以是半导体晶片。
此外,在上述实施方式中,对于静电吸附电极中的基材41和覆盖它的陶瓷喷涂膜的线膨胀系数进行了规定,但是不限于静电吸附电极,也能够应用于在基板处理装置的腔室内所使用的其它部件。
Claims (36)
1.一种静电吸附电极,其为具备在基板处理装置中通过静电力将基板吸附并保持的基板保持面的静电吸附电极,其特征在于,具有:
基材;
设置在该基材上的绝缘层;
设置在所述绝缘层中的电极,其中,
所述绝缘层的一部分或全部是由具有与所述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成。
2.如权利要求1所述的静电吸附电极,其特征在于:
在构成所述基板保持面的所述绝缘层表面的一部分或者全部上,形成有具有与所述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜。
3.如权利要求2所述的静电吸附电极,其特征在于:
在基板保持面的周边部,形成有具有与所述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜。
4.如权利要求1所述的静电吸附电极,其特征在于:
所述绝缘膜是具有包含位于所述电极下层的第1绝缘层和位于所述电极上层的第2绝缘层的结构,
至少所述第1绝缘层和所述第2绝缘层的其中之一由具有与所述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成。
5.如权利要求1所述的静电吸附电极,其特征在于:
所述绝缘膜是具有包含位于所述电极下层的第1绝缘层、位于所述电极上层的第2绝缘层和位于该第2绝缘层上层的表面层的结构,
所述表面层由具有与所述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成。
6.如权利要求5所述的静电吸附电极,其特征在于:
所述表面层的膜厚为50~250μm。
7.如权利要求1所述的静电吸附电极,其特征在于:
所述基板保持面的周边部以及侧部由具有与所述基材的线膨胀系数的差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成。
8.如权利要求1所述的静电吸附电极,其特征在于:
在所述基板保持面的周边部形成有具有高低差的周边梯形部,该周边梯形部分由具有与所述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成。
9.如权利要求1所述的静电吸附电极,其特征在于:
在所述基板保持面的周边部形成有具有高低差的周边梯形部,该周边梯形部的顶面覆盖有具有与所述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜。
10.如权利要求9所述的静电吸附电极,其特征在于:
具有与所述基材的线胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜的膜厚为50~250μm。
11.如权利要求1~权利要求10中的任意一项所述的静电吸附电极,其特征在于:
所述基材是铝,具有与所述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜是YF3(氟化钇)、MgO(氧化镁)和2MgO·SiO2(镁橄榄石)中的任意一种。
12.如权利要求11所述的静电吸附电极,其特征在于:
由与所述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜形成的部分以外的绝缘层由Al2O3(氧化铝)的喷涂膜形成。
13.如权利要求1~权利要求10中的任意一项所述的静电吸附电极,其特征在于:
所述基材是不锈钢或钛,具有与所述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜是Al2O3(氧化铝)、Y2O3(氧化钇)、YF3(氟化钇)、MgO(氧化镁)和2MgO·SiO2(镁橄榄石)中的任意一种。
14.一种静电吸附电极,其是具备在基板处理装置中通过静电力将基板吸附并保持的基板保持面的静电吸附电极,其特征在于,具有:
基材;
设置在该基材上的绝缘层;
设置在所述绝缘层中的电极;
所述绝缘层的一部分或全部由陶瓷喷涂膜形成;
所述基材具有与所述绝缘层邻接的上部部件和支持该上部部件的下部部件;
所述上部部件与所述陶瓷喷涂膜的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下。
15.如权利要求14所述的静电吸附电极,其特征在于:
在构成所述基板保持面的所述绝缘层表面的一部分或全部上,形成有所述陶瓷喷涂膜。
16.如权利要求14所述的静电吸附电极,其特征在于:
在所述基板保持面的周边部分,形成有所述陶瓷喷涂膜。
17.如权利要求14所述的静电吸附电极,其特征在于:
所述绝缘膜具有包含位于所述电极下层的第1绝缘层和位于所述电极上层的第2绝缘层的结构,
至少所述第1绝缘层和所述第2绝缘层中的任意一个由所述陶瓷喷涂膜形成。
18.如权利要求14所述的静电吸附电极,其特征在于:
所述绝缘膜具有包含位于所述电极下层的第1绝缘层、位于所述电极上层的第2绝缘层和位于该第2绝缘层上层的表面层的结构,
所述表面层由所述陶瓷喷涂膜形成。
19.如权利要求18所述的静电吸附电极,其特征在于:
所述表面层的膜厚为50~250μm。
20.如权利要求14所述的静电吸附电极,其特征在于:
所述基板保持面的周边部和侧部由所述陶瓷喷涂膜形成。
21.如权利要求14所述的静电吸附电极,其特征在于:
在所述基板保持面的周边部形成有具有高低差的周边梯形部,该周边梯形部由所述陶瓷喷涂膜形成。
22.如权利要求14所述的静电吸附电极,其特征在于:
在所述基板保持面的周边部形成有具有高低差的周边梯形部分,该周边梯形部的顶面覆盖有所述陶瓷喷涂膜。
23.如权利要求22所述的静电吸附电极,其特征在于:
所述陶瓷喷涂膜的膜厚为50~250μm。
24.如权利要求14所述的静电吸附电极,其特征在于:
在所述基材的上面中央具有凸状部,该凸状部的外周侧形成有凸缘部,在所述凸状部的顶面和侧面上形成有所述绝缘层,所述绝缘层的所述顶面部分的表面构成所述基板保持面。
25.如权利要求24所述的静电吸附电极,其特征在于:
所述基材的所述上部部件包含所述凸状部和其外周部的所述凸缘部的一部分。
26.如权利要求14~权利要求25中的任意一项所述的静电吸附电极,其特征在于:
所述上部部件和所述下部部件被螺钉固定。
27.如权利要求14~权利要求26所述的静电吸附电极,其特征在于:
所述基材的所述上部部件是不锈钢或钛,所述陶瓷喷涂膜是Al2O3(氧化铝)、Y2O3(氧化钇)、YF3(氟化钇)、MgO(氧化镁)和2MgO·SiO2(镁橄榄石)中的任意一种。
28.如权利要求27所述的静电吸附电极,其特征在于:
所述上部部件是不锈钢,所述下部部件是铝,所述陶瓷喷涂膜是Al2O3(氧化铝)。
29.如权利要求28所述的静电吸附电极,其特征在于:
在所述下部部件的表面上形成有阳极氧化覆盖膜。
30.如权利要求1~权利要求29中的任意一项所述的静电吸附电极,其特征为:
所述基板保持面的最长部分的尺寸在450mm以上。
31.一种基板处理装置,其特征在于,具备:
收纳基板的腔室;
权利要求1~权利要求30中的任何一项所述的静电吸附电极;和,
对保持在所述静电吸附电极上的基板实施规定处理的处理机构。
32.如权利要求31所述的基板处理装置,其特征在于:
该基板处理装置可用于平板显示器的制造。
33.如权利要求31或者权利要求32所述的基板处理装置,其特征在于:
所述处理机构是对基板进行等离子体蚀刻处理的处理机构。
34.一种静电吸附电极的制造方法,该静电吸附电极用于在基板处理装置中吸附并保持基板,其特征在于,包括:
在基材的表面形成第1绝缘层的工序;
在所述第1绝缘层上形成电极的工序;和
以覆盖所述电极的方式形成第2绝缘层的工序,其中
在形成所述第1绝缘层的工序和/或形成所述第2绝缘层的工序中,通过喷涂形成具有与所述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜。
35.一种静电吸附电极的制造方法,该静电吸附电极用于在基板处理装置中吸附并保持基板,其特征在于,包括:
在基材的表面形成第1绝缘层的工序;
在所述第1绝缘层上形成电极的工序;和
以覆盖所述电极的方式形成第2绝缘层的工序,其中,
在所述第2绝缘层的基板保持面的一部分或全部上,通过喷涂形成由具有与所述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜构成的覆盖层的工序。
36.一种静电吸附电极的制造方法,该静电吸附电极用于在基板处理装置中吸附并保持基板,其特征在于,包括:
在基材的表面形成第1绝缘层的工序;
在所述第1绝缘层上形成电极的工序;和
以覆盖所述电极的方式形成第2绝缘层的工序,其中,
在所述第1绝缘层和所述第2绝缘层的侧部,通过喷涂形成由具有与所述基材的线膨胀系数之差的绝对值在14×10-6[/℃]以下的线膨胀系数的陶瓷喷涂膜构成的覆盖层的工序。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |