CN106796914B

CN106796914B - 静电卡盘装置

Info

Publication number: CN106796914B
Application number: CN201580055847.2A
Authority: CN
Inventors: 伊藤智海; 三浦幸夫
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2015-10-15
Publication date: 2020-07-14
Anticipated expiration: 2035-10-15
Also published as: JPWO2016060205A1; US10192766B2; JP6112236B2; KR20170075721A; KR101798995B1; WO2016060205A1; CN106796914A; US20170229335A1

Abstract

本发明的静电卡盘装置(80)依次具备以一个主面作为载置板状试样的载置面并且内置有静电吸附用内部电极的静电卡盘部(2)、第一胶粘层(4)、片材(6)、第二胶粘层(8)和将静电卡盘部(2)调节至期望的温度的温度调节用基部(10)，第一胶粘层(4)包含层厚为1nm～500nm的接合层(14)和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层(24)，第二胶粘层(8)包含层厚为1nm～500nm的接合层(18)和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层(28)。

Description

静电卡盘装置

技术领域

本发明涉及静电卡盘装置。

背景技术

在半导体制造工艺中，晶片的加工时，作为在试样台上简单地安装、固定晶片并且将该晶片维持于期望温度的装置，使用静电卡盘装置。

随着半导体元件的高集成化和高性能化，晶片的加工的微细化正在发展，经常使用生产效率高、能够进行大面积的微细加工的等离子体蚀刻技术。对固定在静电卡盘装置上的晶片照射等离子体时，该晶片的表面温度升高。因此，为了抑制该表面温度的升高，使水等冷却介质在静电卡盘装置的温度调节用基部循环而从下侧将晶片冷却，但此时，由于等离子体对晶片带来的入热的晶片面内的偏差，在晶片的面内产生温度分布。例如，存在如下倾向：在晶片的中心部，温度升高，在边缘部，温度降低。

例如，在使用氦气等气体的调节晶片的面内温度分布的静电卡盘装置、调节晶片与静电卡盘的吸附面之间的接触面积的静电卡盘装置中，难以进行局部的温度控制。

另外，以往的带加热器功能的静电卡盘装置中，由于加热器的快速的升降温，有时在静电卡盘部、温度调节用基部、加热器本身产生裂纹，存在作为静电卡盘装置的耐久性不充分的问题。

为了解决上述问题，公开了一种静电卡盘装置，其在例如应用于等离子体蚀刻装置等处理装置的情况下，能够通过在硅晶片等板状试样的面内产生局部的温度分布来进行伴随等离子体施加而产生的硅晶片等板状试样的局部的温度控制(例如，参考专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-159684号公报

发明内容

发明所要解决的问题

为了进一步抑制晶片的面内温度的偏差，要求进一步提高固定晶片的静电卡盘部的面内温度均匀性。

本发明的目的在于提供静电卡盘部与基部的胶粘性优良并且静电卡盘部的面内温度均匀性优良的静电卡盘装置，其课题在于实现该目的。

用于解决问题的方法

用于实现上述课题的具体手段如下所述。

<1>一种静电卡盘装置，其中，

依次具备以一个主面作为载置板状试样的载置面并且内置有静电吸附用内部电极的静电卡盘部、第一胶粘层、片材、第二胶粘层和将上述静电卡盘部调节至期望的温度的温度调节用基部，

上述第一胶粘层包含层厚为1nm～500nm的接合层和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层，

上述第二胶粘层包含层厚为1nm～500nm的接合层和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层。

<2>一种静电卡盘装置，其中，

依次具备以一个主面作为载置板状试样的载置面并且内置有静电吸附用内部电极的静电卡盘部、以相互具有间隙地胶粘在上述静电卡盘部的与上述载置面相反一侧的表面上的多个加热构件、第一胶粘层、片材、第二胶粘层和具有将上述静电卡盘部冷却的功能的基部，

<3>如<2>所述的静电卡盘装置，其中，具有埋设上述加热构件的间隙的高分子材料层，上述高分子材料层的层厚与从上述静电卡盘部的与上述载置面相反一侧的表面至上述加热构件的上述第一胶粘层侧的表面的最短距离相同。

<4>如<2>所述的静电卡盘装置，其中，具有埋设上述加热构件的间隙并且覆盖上述加热构件表面的高分子材料层，上述高分子材料层表面是平坦的。

<5>如<2>～<4>中任一项所述的静电卡盘装置，其中，在上述加热构件与上述基部之间具有绝缘材料层。

<6>如<1>～<5>中任一项所述的静电卡盘装置，其中，上述接合层为具有来源于具有选自由环氧基、异氰酸酯基、氨基、巯基、乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、酰脲基、硫醚基和异氰脲酸酯基组成的组中的至少一种反应性官能团的化合物的结构的层。

<7>如<6>所述的静电卡盘装置，其中，具有上述反应性官能团的化合物进一步具有水解性基团。

<8>如<7>所述的静电卡盘装置，其中，具有上述反应性官能团的化合物由下述通式(1)表示，

[通式(1)中，Y表示环氧基、异氰酸酯基、氨基、巯基、乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、酰脲基、硫醚基或异氰脲酸酯基，L¹表示连结基。M表示硅原子、钛原子或锆原子。R表示碳原子数1～5的烷基，L²表示单键或羰基，n表示1～3的整数。R’表示碳原子数1～3的烷基或苯基。]

<9>如<1>～<8>中任一项所述的静电卡盘装置，其中，上述片材厚于上述第一胶粘层和上述第二胶粘层的合计层厚，上述片材的厚度为20μm～500μm。

<10>如<1>～<9>中任一项所述的静电卡盘装置，其中，上述片材含有选自由有机硅系弹性体和氟系弹性体组成的组中的任意一种。

<11>如<1>～<10>中任一项所述的静电卡盘装置，其中，上述载置面包含氧化铝-碳化硅(Al₂O₃-SiC)复合烧结体、氧化铝(Al₂O₃)烧结体、氮化铝(AlN)烧结体或氧化钇(Y₂O₃)烧结体。

发明效果

根据本发明，提供静电卡盘部与基部的胶粘性优良并且静电卡盘部的面内温度均匀性优良的静电卡盘装置。

附图说明

图1是表示本发明的静电卡盘装置的层叠构成的一例的断面示意图。

图2是表示本发明的静电卡盘装置的层叠构成的一例的断面示意图。

图3是表示本发明的静电卡盘装置的层叠构成的另一例的断面示意图。

图4是表示本发明的静电卡盘装置的层叠构成的另一例的断面示意图。

具体实施方式

<静电卡盘装置>

第一实施方式的本发明的静电卡盘装置依次具备以一个主面作为载置板状试样的载置面并且内置有静电吸附用内部电极的静电卡盘部、第一胶粘层、片材、第二胶粘层和将上述静电卡盘部调节至期望的温度的温度调节用基部，上述第一胶粘层包含层厚为1nm～500nm的接合层和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层，上述第二胶粘层包含层厚为1nm～500nm的接合层和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层。

第二实施方式的本发明的静电卡盘装置依次具备以一个主面作为载置板状试样的载置面并且内置有静电吸附用内部电极的静电卡盘部、以相互具有间隙地胶粘在上述静电卡盘部的与上述载置面相反一侧的表面上的多个加热构件、第一胶粘层、片材、第二胶粘层和具有将上述静电卡盘部冷却的功能的基部，上述第一胶粘层包含层厚为1nm～500nm的接合层和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层，上述第二胶粘层包含层厚为1nm～500nm的接合层和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层。

首先，对第一实施方式的本发明的静电卡盘装置中的静电卡盘部、第一和第二胶粘层、片材以及温度调节用基部的层叠构成进行说明。

(1)第一实施方式的静电卡盘装置

图1是表示第一实施方式的本发明的静电卡盘装置的层叠构成的一例的示意图。

静电卡盘装置80具有固定晶片的静电卡盘部2和将静电卡盘部2调节至期望的温度的具有厚度的圆板状的温度调节用基部10。在静电卡盘部2与温度调节用基部10之间，从静电卡盘部2侧起依次具有第一胶粘层4、片材6和第二胶粘层8。

图1的第一胶粘层4具有接合层14和有机硅胶粘剂层(第一有机硅胶粘剂层)24。图1的第一胶粘层4具有两个接合层14(14e、14s)，但可以仅为静电卡盘部2侧的接合层14e，也可以仅为片材6侧的接合层14s。即，例如可以是有机硅胶粘剂层24位于静电卡盘部2侧和片材6侧中的一侧、接合层14位于另一侧。

同样地，第二胶粘层8具有接合层18和有机硅胶粘剂层(第二有机硅胶粘剂层)28。图1的第二胶粘层8具有两个接合层18(18e、18s)，但可以仅为片材6侧的接合层18s，也可以仅为温度调节用基部10侧的接合层18e。即，例如可以是有机硅胶粘剂层28位于片材6侧和温度调节用基部10侧中的一侧、接合层18位于另一侧。

本发明的静电卡盘装置80中，在静电卡盘部2与片材6的层间夹设接合层14和有机硅胶粘剂层24，并且在片材6与温度调节用基部10的层间夹设接合层18和有机硅胶粘剂层28，因此认为，静电卡盘部与温度调节用基部的胶粘性优良。此外，接合层14和接合层18的层厚分别为1nm～500nm的薄厚，并且有机硅胶粘剂层24和有机硅胶粘剂层28分别为2μm～30μm的薄厚，因此认为，从温度调节用基部10向静电卡盘部的热传导性的偏差得到抑制，静电卡盘部的面内温度均匀性优良。

本发明的静电卡盘装置的层叠构成不限于图1所示的构成。

以下，省略附图的符号来进行说明。

[胶粘层、接合层]

第一实施方式的本发明的静电卡盘装置具备将静电卡盘部与片材胶粘的第一胶粘层和将片材与温度调节用基部胶粘的第二胶粘层。

另外，第一胶粘层包含层厚为1nm～500nm的接合层和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层，第二胶粘层包含层厚为1nm～500nm的接合层和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层。第一胶粘层和第二胶粘层分别包含层厚为1nm～500nm的接合层和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层，由此，静电卡盘部与温度调节用基部的胶粘性优良，并且静电卡盘部的面内温度均匀性优良。

接合层的层厚难以比构成接合层的化合物的分子尺寸小，从该观点考虑，设定为1nm以上。另外，通过使接合层的层厚为500nm以下，静电卡盘部的面内温度均匀性优良。

接合层的层厚优选为2nm～300nm，更优选为2nm～150nm。

另外，胶粘层可以具有多个接合层，但从静电卡盘部的面内温度均匀性的观点考虑，接合层的合计的层厚优选为2000nm以下。

第一胶粘层和第二胶粘层分别除了接合层以外还具有有机硅胶粘剂层。通过使胶粘层进一步包含有机硅胶粘剂层，能够使静电卡盘部与片材的胶粘和片材与温度调节用基部的胶粘牢固。

第一胶粘层和第二胶粘层分别可以具有各为一层的接合层和有机硅胶粘剂层，也可以具有各为两层以上的接合层和有机硅胶粘剂层。

例如，可以列举：第一胶粘层具有有机硅胶粘剂层、第一胶粘层具有两层的接合层、有机硅胶粘剂层位于上述静电卡盘部侧的接合层与上述片材侧的接合层之间的层叠构成；和第二胶粘层具有两层的接合层、第二有机硅胶粘剂层位于片材侧的接合层与温度调节用基部侧的接合层之间的层叠构成。

第一胶粘层和第二胶粘层可以相同也可以不同。

接合层优选为具有来源于具有选自由环氧基、异氰酸酯基、氨基、巯基、乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、酰脲基、硫醚基和异氰脲酸酯基组成的组中的至少一种反应性官能团的化合物的结构的层。以下，有时将具有上述反应性官能团的化合物称为接合层用化合物。

通过使用接合层用化合物来形成接合层，接合层用化合物与构成静电卡盘部的表面的成分(例如，含有铝的烧结体)、构成片材的表面的成分(例如，有机硅树脂)和构成温度调节用基部的表面的成分(例如，铝)的反应性、亲和性、密合性等优良，因此，作为结果，容易减小接合层的层厚。

对接合层用化合物进一步详细说明。

(接合层用化合物)

接合层用化合物具有选自由环氧基、异氰酸酯基、氨基、巯基、乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、酰脲基、硫醚基和异氰脲酸酯基组成的组中的至少一种反应性官能团。

接合层用化合物的反应性官能团与橡胶、高分子化合物、树脂等有机化合物的反应性优良。以上中，反应性官能团优选环氧基、异氰酸酯基、氨基和巯基。

接合层用化合物优选进一步具有水解性基团。水解性基团容易与玻璃、金属、金属氧化物等无机化合物结合，另外，也容易与有机硅树脂结合，因此密合性优良。

作为水解性基团，可以列举烷氧基、酰氧基等。

烷氧基优选碳原子数为1～5，烷氧基的烷基部分可以为直链状，也可以为支链状，还可以为环状。具体而言，可以列举例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基等。

酰氧基优选碳原子数为1～5，酰氧基的烷基部分可以为直链状，也可以为支链状，还可以为环状。具体而言，可以列举例如乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、戊酰氧基等。

烷氧基的碳原子数更优选为1～3，进一步优选为1～2。酰氧基的碳原子数更优选为1～3，进一步优选为1～2。

接合层用化合物优选由下述通式(1)表示。

通式(1)中，Y为反应性官能团，表示环氧基、异氰酸酯基、氨基、巯基、乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、酰脲基、硫醚基或异氰脲酸酯基。L¹表示连结基。

M表示硅原子、钛原子、钛原子或锆原子。

R表示碳原子数1～5的烷基，L²表示单键或羰基，n表示1～3的整数。R’表示碳原子数1～3的烷基或苯基。

以上中，从接合层用化合物的水解性的观点考虑，Y优选环氧基、异氰酸酯基、氨基和巯基。

作为L¹所表示的连结基，可以列举单键、碳原子数1～4的亚烷基、碳原子数2～8的亚烯基、碳原子数2～8的亚炔基、羰基、氧原子、硫原子等中的任意一种、或者它们的组合。

其中，从接合层用化合物的水解性的观点和提高反应性官能团浓度的观点考虑，L¹优选单键。

在此，反应性官能团浓度是指接合层用化合物的每单位质量的反应性官能团(Y)的摩尔数。

通式(1)中，(O-L²-R)_n所表示的基团为水解性基团。

L²表示单键或羰基，优选单键。

R所表示的烷基可以为直链状，也可以为支链状，还可以为环状，可以列举例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基等。R的碳原子数优选为1～3。

n越小，即通式(1)中的O-L²-R越多，则与无机化合物和有机硅树脂的反应性越优良。n优选为2～3的整数。

从接合层用化合物的反应性和接合层用化合物的获取容易性的观点考虑，M优选为硅原子(Si)。

R’所表示的烷基可以为直链状，也可以为支链状，可以列举例如甲基、乙基、正丙基异丙基等。R的碳原子数优选为1～2。

接合层用化合物可以使用市售品，例如，可以优选使用信越化学工业公司的硅烷偶联剂(例如，KBM-903、KBM-403、KBM-803、KBE-9007、KBM-1003、KBM-5103、KBM-503等)。

第一实施方式的静电卡盘装置的制造方法的详细如后所述，但在接合层的形成时使用具有水解性基团的接合层用化合物的情况下，优选加入接合层用化合物、醇(例如异丙醇)、水和催化剂(例如盐酸、硝酸、氨等)，进行加热、水解，制成接合层用溶液来使用。

使接合层用化合物预先水解后制成接合层用溶液使用来形成接合层，由此，能够抑制接合层的形成后因水解引起的气泡的产生，能够抑制静电卡盘部的面内温度均匀性的降低。

进行水解后的接合层用化合物中，通式(1)中的(O-L²-R)_n具有(OH)_n所表示的结构。

(有机硅胶粘剂层)

第一胶粘层和第二胶粘层分别进一步具有有机硅胶粘剂层。如上所述，通过使胶粘层进一步包含有机硅胶粘剂层，能够使静电卡盘部与片材的胶粘和片材与温度调节用基部的胶粘更牢固。

关于有机硅胶粘剂层的厚度，第一有机硅胶粘剂层和第二有机硅胶粘剂层均分别为2μm～30μm。通过使有机硅胶粘剂层的厚度为2μm以上，能够得到牢固的胶粘力，通过使有机硅胶粘剂层的厚度为30μm以下，不易损害静电卡盘部的面内温度均匀性。

有机硅胶粘剂层的厚度优选为2μm～20μm，更优选为2μm～15μm。

有机硅胶粘剂层只要在胶粘层内则位置没有限制。

例如，可以是第一有机硅胶粘剂层位于静电卡盘部侧和片材侧中的一侧、接合层位于另一侧，或者第二有机硅胶粘剂层位于片材侧和温度调节用基部侧中的一侧、接合层位于另一侧。

另外，可以如作为胶粘层包含两层以上的接合层的层叠构成所说明的那样，有机硅胶粘剂层位于两个接合层之间。

有机硅胶粘剂层至少包含硅橡胶，也可以根据需要包含环氧树脂、聚酰亚胺树脂等的其他树脂、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al₂O₃)等热传导性填料。

作为硅橡胶，从缓和静电卡盘部与温度调节用基部的温度的差异所引起的热膨胀差的观点考虑，优选具有一种成分和两种成分的缩合型或加成型的反应机制的硅橡胶，通常使用下述通式(2)所表示的硅橡胶。

通式(2)中，R¹～R⁶各自独立地表示碳原子数1～5的烷基、碳原子数2～5的烯基或碳原子数6～12的芳基，烷基、烯基和芳基的氢原子的一部分或全部可以被氟原子取代。M表示重复单元。

碳原子数1～5的烷基可以为直链状，也可以为支链状，可以列举例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基等。R¹～R⁶的碳原子数各自独立地优选为1～3，更优选为1～2，进一步优选为1。

作为碳原子数2～5的烯基，可以列举乙烯基、1-丙烯基、烯丙基、1-丁烯基、2-丁烯基、戊烯基等。

作为碳原子数6～12的芳基，表示苯基、萘基等，可以进一步具有碳原子数1～5的烷基、卤素原子等取代基。

通式(2)中的烷基、烯基和芳基的氢原子的一部分或全部可以被氟原子取代。例如，列举丙基为例，可以为将丙基(-CH₂CH₂CH₃)的末端的甲基部分的氢原子取代成氟原子的三氟丙基(-CH₂CH₂CF₃)。

通过以有机硅树脂作为主要成分(有机硅胶粘剂层总质量的70质量％以上)，具有至200℃为止的耐热性，与以作为其他耐热性胶粘剂的环氧树脂、聚酰亚胺树脂作为主要成分的胶粘剂相比，伸长率更大，能够缓和静电卡盘部与温度调节用基部之间的应力，而且热传导率高，因此优选。

有机硅胶粘剂层可以由市售的有机硅胶粘剂(包含有机硅粘合剂)构成，可以列举例如东丽道康宁公司制造的有机硅粘合剂(例如，SD 4580PSA、SD 4584PSA、SD 4585PSA、SD4587L PSA、SD 4560PSA等)、迈图公司制造的有机硅胶粘剂(例如，XE13-B3208、TSE3212、TSE3261-G、TSE3280-G、TSE3281-G、TSE3221、TSE326、TSE326M、TSE325等)、信越有机硅公司制造的有机硅胶粘剂(例如，KE-1820、KE-1823、KE-1825、KE-1830、KE-1833等)等。

[片材]

片材是缓和因静电卡盘部与温度调节用基部的温度差产生的应力的构件，从该观点考虑，片材优选含有选自由有机硅系弹性体和氟系弹性体组成的组中的任意一种。

作为有机硅系弹性体，是以有机聚硅氧烷作为主要成分的弹性体，分成聚二甲基硅氧烷系、聚甲基苯基硅氧烷系、聚二苯基硅氧烷系。也有将一部分用乙烯基、烷氧基等改性而得到的弹性体。作为具体例，可以列举KE系列[信越化学工业株式会社制造]、SE系列、CY系列、SH系列[以上为东丽道康宁有机硅株式会社制造]等。

作为氟系弹性体，可以列举具有硬链段为氟系树脂且软链段为氟系橡胶的结构的弹性体、有机硅系弹性体中含有的烃基的一部分或全部的氢原子被取代成氟原子的弹性体等。

片材可以各自单独含有有机硅系弹性体或氟系弹性体，也可以含有两种以上，还可以含有一种以上的有机硅系弹性体和一种以上的氟系弹性体这两者。

片材优选厚于第一胶粘层和第二胶粘层的合计的层厚。另外，片材的厚度优选为20μm～500μm。通过使片材的厚度为20μm以上，容易缓和因静电卡盘部与温度调节用基部的温度差产生的应力，通过使片材的厚度为500μm以下，能够抑制静电卡盘部的面内温度均匀性的降低。

从缓和因静电卡盘部与温度调节用基部的温度差产生的应力的观点考虑，片材的肖氏硬度(A)优选为20～80。

[静电卡盘部]

静电卡盘部内置以一个主面作为载置板状试样的载置面并且静电吸附用内部电极。

更具体而言，例如，优选由上表面为载置半导体晶片等板状试样的载置面的载置板、与该载置板一体化且支撑该载置板的支撑板、设置在上述载置板与支撑板之间的静电吸附用内部电极和将静电吸附用内部电极的周围绝缘的绝缘材料层(卡盘内绝缘材料层)、以贯穿支撑板的方式设置且对静电吸附用内部电极施加直流电压的供电用端子构成。

静电卡盘部中，与第一胶粘层邻接的表面为静电卡盘部的支撑体的表面。

载置板和支撑板是使重叠的面的形状相同的圆板状的物质，优选包含氧化铝-碳化硅(Al₂O₃-SiC)复合烧结体、氧化铝(Al₂O₃)烧结体、氮化铝(AlN)烧结体、氧化钇(Y₂O₃)烧结体等具有机械强度且对腐蚀性气体及其等离子体具有耐久性的绝缘性的陶瓷烧结体。

优选为在载置板的载置面上形成有多个直径比板状试样的厚度小的突起部、这些突起部支撑板状试样的构成。

静电卡盘部的厚度(载置板和支撑板的合计的厚度)优选为0.7mm～3.0mm。通过使静电卡盘部的厚度为0.7mm以上，能够确保静电卡盘部的机械强度。通过使静电卡盘部的厚度为3.0mm以下，静电卡盘部的横向的热迁移不易增加，容易得到预定的面内温度分布，因此，热容不易增加，热应答性不易劣化。需要说明的是，静电卡盘部的横向在图1所示的、静电卡盘部、第一和第二胶粘层、片材、温度调节用基部以及第一和第二胶粘层的层叠构成中是指与层叠方向正交的方向。

静电吸附用内部电极作为用于产生电荷而利用静电吸附力将板状试样固定的静电卡盘用电极使用，根据其用途来适当调节其形状、大小。

静电吸附用内部电极由氧化铝-碳化钽(Al₂O₃-Ta₄C₅)导电性复合烧结体、氧化铝-钨(Al₂O₃-W)导电性复合烧结体、氧化铝-碳化硅(Al₂O₃-SiC)导电性复合烧结体、氮化铝-钨(AlN-W)导电性复合烧结体、氮化铝-钽(AlN-Ta)导电性复合烧结体等导电性陶瓷、或者钨(W)、钽(Ta)、钼(Mo)等高熔点金属形成。

静电吸附用内部电极的厚度没有特别限定，优选为0.1μm～100μm，更优选为5μm～20μm。通过使静电吸附用内部电极的厚度为0.1μm以上，能够确保充分的导电性，通过使厚度为100μm以下，载置板和支撑板与静电吸附用内部电极之间的热膨胀率差不易增大，不易在载置板与支撑板的接合界面产生裂纹。

这种厚度的静电吸附用内部电极可以容易地通过溅射法、蒸镀法等成膜法、或者丝网印刷法等涂布法来形成。

绝缘材料层围绕静电吸附用内部电极而保护静电吸附用内部电极不受腐蚀性气体及其等离子体损害，并且将载置板与支撑板的边界部、即静电吸附用内部电极以外的外周部区域接合一体化。绝缘材料层优选由与构成载置板和支撑板的材料相同组成或者主要成分相同的绝缘材料构成。

供电用端子是用于对静电吸附用内部电极施加直流电压而设置的棒状构件。作为供电用端子的材料，只要是耐热性优良的导电性材料则没有特别限制，优选为热膨胀系数与静电吸附用内部电极和支撑板的热膨胀系数近似的材料，例如，可以优选使用构成静电吸附用内部电极的导电性陶瓷、或者钨(W)、钽(Ta)、钼(Mo)、铌(Nb)、可伐合金等金属材料。

供电用端子优选利用具有绝缘性的绝缘子使其相对于温度调节用基部绝缘。

另外，供电用端子优选接合一体化到支撑板上并且将载置板与支撑板利用静电吸附用内部电极和绝缘材料层接合一体化而构成静电卡盘部。

[温度调节用基部]

温度调节用基部是用于将静电卡盘部调节至期望的温度的构件，形状没有特别限制，通常为具有厚度的圆板状。温度调节用基部优选形成有使水在其内部循环的流路的水冷基部等。

构成温度调节用基部的材料可以列举热传导性、导电性和加工性优良的金属、包含这些金属的复合材料、以及陶瓷。具体而言，可以优选使用例如铝(Al)、铝合金、铜(Cu)、铜合金、不锈钢(SUS)等。温度调节用基部的至少暴露于等离子体的表面优选被实施了防蚀铝处理或者形成有氧化铝等的绝缘膜。

<第一实施方式的静电卡盘装置的制造方法>

第一实施方式的静电卡盘装置的制造方法只要是可以形成第一实施方式的本发明的静电卡盘装置的层叠构成的方法则没有特别限制，从在接合层的形成时减小接合层的层厚的观点考虑，优选使用包含接合层用化合物、水和根据需要将接合层用化合物溶解的有机溶剂的接合层用溶液。

具体而言，可以列举：对静电卡盘部表面和温度调节用基部表面分别赋予接合层用溶液，在片材的一个面上贴合静电卡盘部的接合层用溶液赋予面，在片材的另一个面上贴合温度调节用基部的接合层用溶液赋予面的方法；对片材的两面赋予接合层用溶液后，在片材的一个面上贴合静电卡盘部，在片材的另一个面贴合温度调节用基部的方法等。

接合层用溶液的溶剂至少包含水，可以进一步包含将接合层用化合物溶解的有机溶剂。作为有机溶剂，只要是可以将接合层用化合物溶解的容易则没有特别限制，例如，可以列举选自由醇和酮组成的组中的至少一种。作为醇，可以列举甲醇、乙醇、异丙醇等，作为酮，可以列举丙酮、甲乙酮等。

其中，接合层用溶液的溶剂优选使用醇与水的混合溶剂，更优选使用异丙醇与水的混合溶剂。

从在薄膜上的均匀涂布的观点考虑，接合层用溶液优选在使接合层用化合物的浓度为0.05质量％～5质量％的范围内进行制备。接合层用溶液中的接合层用化合物的浓度更优选为0.1质量％～1质量％。

此外，为了促进接合层用化合物的水解，接合层用溶液可以包含催化剂。作为催化剂，可以列举盐酸、硝酸、氨等，其中，优选盐酸和氨。

从抑制静电卡盘装置内残留催化剂的观点考虑，接合层用溶液优选不含催化剂，作为接合层用化合物，优选包含反应性官能团为环氧基、异氰酸酯基、氨基或巯基的接合层用化合物。

作为将接合层用溶液赋予到静电卡盘部、温度调节用基部或片材上的方法，可以列举喷涂、利用刷子的涂布、利用刮棒式涂布机的涂布、利用喷墨法的吐出等。其中，从容易调节接合层的层厚的观点考虑，优选利用刮棒式涂布机的涂布。

在将接合层用溶液赋予到静电卡盘部、温度调节用基部或片材上之后，优选对接合层用溶液的赋予面进行加热而使溶剂蒸发。通过对接合层用溶液赋予面进行加热，能够提高静电卡盘部、温度调节用基部或片材与被胶粘体的胶粘性。

对接合层用溶液的赋予面进行加热时，根据接合层的厚度、接合层用溶液中的接合层用化合物的浓度、接合层用化合物的种类等而有所不同，优选在80℃～120℃、30秒～5分钟的条件下进行。

在第一胶粘层和第二胶粘层设置有机硅胶粘剂层的情况下，通过对静电卡盘部、温度调节用基部或片材、或者被赋予有接合层用溶液的静电卡盘部、被赋予有接合层用溶液的温度调节用基部或被赋予有接合层用溶液的片材赋予有机硅胶粘剂，能够形成有机硅胶粘剂层。

有机硅胶粘剂可以为粘性低的液体状、粘性高的液体状、固体状中的任意一种胶粘剂，从抑制静电卡盘装置内残留溶剂的观点考虑，优选使用不含溶剂的液状的有机硅胶粘剂。

在使用固体状或粘性高的液体状的有机硅胶粘剂的情况下，从赋予容易性的观点考虑，可以使用使有机硅胶粘剂溶解于溶剂中而得到的胶粘剂层用溶液。

有机硅胶粘剂或胶粘剂层用溶液的赋予方法可以列举与将接合层用溶液赋予到静电卡盘部、温度调节用基部等的方法相同的方法，优选方式也相同。即，优选利用刮棒式涂布机的涂布。

构成胶粘剂层用溶液的溶剂只要是可以溶解有机硅胶粘剂的溶剂则没有特别限制，可以列举例如选自由醇、酮和水组成的组中的至少一种。作为醇，可以列举甲醇、乙醇、异丙醇等，作为酮，可以列举丙酮、甲乙酮等。其中，优选使用酮，更优选使用甲乙酮。

胶粘剂层用溶液通过将有机硅胶粘剂用溶剂稀释至容易涂布胶粘剂层用溶液的程度来制备即可。另外，从施工性和溶剂残留抑制的观点考虑，优选溶剂少，有机硅胶粘剂的浓度优选为20质量％以上，更优选为30质量％以上。

将胶粘剂层用溶液赋予到静电卡盘部、温度调节用基部等的方法可以列举与将接合层用溶液赋予到静电卡盘部、温度调节用基部等的方法相同的方法，优选方式也相同。即，优选利用刮棒式涂布机的涂布。

在将胶粘剂层用溶液赋予到静电卡盘部、温度调节用基部等上之后，优选对胶粘剂层用溶液的赋予面进行加热而使溶剂蒸发。通过对胶粘剂层用溶液赋予面进行加热，能够进一步提高静电卡盘部、温度调节用基部等与被胶粘体的胶粘性。

胶粘剂层用溶液的赋予面的加热根据胶粘剂层的厚度、胶粘剂层用溶液中的有机硅胶粘剂的浓度、有机硅胶粘剂的种类等而有所不同，在常压下，优选在80℃～120℃、1秒～7分钟的条件下进行。在减压下，优选以50℃作为上限来进行加热。

接着，对第二实施方式的本发明的静电卡盘装置中的静电卡盘部、加热构件、第一和第二胶粘层、片材以及基部的层叠构成进行说明。

(2)第二实施方式的静电卡盘装置

图2是表示第二实施方式的本发明的静电卡盘装置的层叠构成的一例的断面示意图。

静电卡盘装置100具有固定晶片的静电卡盘部102、将静电卡盘部102加热的加热构件150、具有将静电卡盘部102冷却的功能的具有厚度的圆板状的基部110。在静电卡盘部102与基部110之间，从静电卡盘部102侧起依次具有胶粘剂152、加热构件150、第一胶粘层104、片材106、第二胶粘层108、绝缘材料层160和胶粘剂162。

加热构件150位于静电卡盘部102的与载置面相反一侧的表面(称为加热构件设置面)上，利用胶粘剂152相互具有间隙地固定于静电卡盘部102。加热构件150例如可以由使宽度窄的带状的金属材料蛇行的多个图案构成。图2中示出了4个加热构件150，但这些加热构件150可以由一个图案连接，也可以由多个同一种类或不同种类的图案构成。例如，可以将直径不同的多个轮状的加热构件以同心圆状配置。

图2的第一胶粘层104中，在静电卡盘部102的加热构件设置面具有加热构件150的部位与加热构件150上表面或加热构件150的侧面邻接，不具有加热构件150的部位与静电卡盘部102邻接。

第一胶粘层104具有接合层114和有机硅胶粘剂层(第一有机硅胶粘剂层)124。图2的第一胶粘层104具有两个接合层114(114e、114s)，但可以仅为静电卡盘部2侧的接合层114e，也可以仅为片材106侧的接合层114s。例如，可以是有机硅胶粘剂层124位于静电卡盘部102侧和片材106侧中的一侧、接合层114位于另一侧。

同样地，第二胶粘层108具有接合层118和有机硅胶粘剂层(第二有机硅胶粘剂层)128。图2的第二胶粘层108具有两个接合层118(118e、118s)，但可以仅为片材106侧的接合层118s，也可以仅为基部110侧的接合层118e。即，例如可以是有机硅胶粘剂层128位于片材106侧和基部110侧中的一侧、接合层118位于另一侧。

此外，静电卡盘装置100中，在第二胶粘层108与基部110之间具有绝缘材料层160和将绝缘材料层160固定到基部110的胶粘剂162。

图2中，将绝缘材料层160设置在与基部110邻接的位置，但绝缘材料层160的位置没有特别限制，例如，可以设置在加热构件150与静电卡盘部102之间、加热构件150与片材106之间等。

图3是表示第二实施方式的本发明的静电卡盘装置的层叠构成的另一例的断面示意图。

静电卡盘装置200具有固定晶片的静电卡盘部202、将静电卡盘部202加热的加热构件250和具有将静电卡盘部202冷却的功能的具有厚度的圆板状的基部210。在静电卡盘部202与基部210之间，从静电卡盘部202侧起依次具有胶粘剂252、加热构件250、第一胶粘层204、片材206、第二胶粘层208、绝缘材料层260和胶粘剂262。另外，在具有高分子材料层230的位置，在静电卡盘部202与基部210之间，从静电卡盘部202侧起依次具有高分子材料层230、第一胶粘层204、片材206、第二胶粘层208、绝缘材料层260和胶粘剂262。胶粘剂252和加热构件250与高分子材料层230并列设置在静电卡盘部202的与载置面相反一侧的表面(加热构件设置面)上。

静电卡盘装置200中的静电卡盘部202、胶粘剂252、加热构件250、片材206、第二胶粘层208、绝缘材料层260、胶粘剂262和基部210分别为与静电卡盘装置100中的静电卡盘部102、胶粘剂152、加热构件150、片材106、第二胶粘层108、绝缘材料层160、胶粘剂162和基部110相同的构成，因此省略说明。

静电卡盘装置200中，在静电卡盘部202的与载置面相反一侧的表面(加热构件设置面)上设置间隙地配置有加热构件250。静电卡盘装置200中，在加热构件设置面上具有埋设加热构件250的间隙(加热构件250彼此之间的间隙)的高分子材料层230。高分子材料层230以使加热构件设置面内从未设置加热构件250的表面至高分子材料层230的片材206侧表面的最短距离与从加热构件设置面至加热构件250的片材206侧的表面的最短距离相同的方式设置。

需要说明的是，从加热构件设置面至高分子材料层230的片材206侧表面的最短距离是指高分子材料层230的静电卡盘装置200的层叠方向的层厚。

通过使静电卡盘装置200具有高分子材料层230，由于在加热构件设置面上存在加热构件250而产生的凹凸被消除，容易在加热构件250上形成第一胶粘层204。

另外，高分子材料层230可以进一步埋设加热构件设置面上的端部与加热构件250的间隙。

第一胶粘层204与加热构件250的片材206侧表面和高分子材料层230的片材206侧表面这两个表面邻接地设置。

第一胶粘层204具有接合层214和有机硅胶粘剂层(第一有机硅胶粘剂层)224。图3的第一胶粘层204具有两个接合层214(214e、214s)，但可以仅为静电卡盘部202侧的接合层214e，也可以仅为片材206侧的接合层214s。例如，可以是有机硅胶粘剂层224位于静电卡盘部202侧和片材206侧中的一侧、接合层214位于另一侧。

第二胶粘层208具有接合层218和有机硅胶粘剂层(第二有机硅胶粘剂层)228。图3的第二胶粘层208具有两个接合层218(218e、218s)，但可以仅为片材206侧的接合层218s，也可以仅为基部210侧的接合层218e。即，例如可以是有机硅胶粘剂层228位于片材206侧和基部210侧中的一侧、接合层218位于另一侧。

图4是表示第二实施方式的本发明的静电卡盘装置的层叠构成的另一例的断面示意图。

静电卡盘装置300具有固定晶片的静电卡盘部302、将静电卡盘部302加热的加热构件350和具有将静电卡盘部302冷却的功能的具有厚度的圆板状的基部310。在静电卡盘部302与基部310之间，从静电卡盘部302侧起依次具有胶粘剂352、加热构件350、高分子材料层330、第一胶粘层304、片材306、第二胶粘层308、绝缘材料层360和胶粘剂362。

静电卡盘装置300中的静电卡盘部302、胶粘剂352、加热构件350、片材306、第二胶粘层308、绝缘材料层360、胶粘剂362和基部310分别为与静电卡盘装置100中的静电卡盘部102、胶粘剂152、加热构件150、片材106、第二胶粘层108、绝缘材料层160、胶粘剂162和基部110相同的构成，因此省略说明。

静电卡盘装置300中，在静电卡盘部302的与载置面相反一侧的表面(加热构件设置面)上设置间隙地配置有加热构件350。静电卡盘装置300中，在加热构件设置面上具有埋设加热构件350的间隙(加热构件350彼此之间的间隙)的高分子材料层330。高分子材料层330具有埋设加热构件350之间的间隙并且覆盖加热构件350表面(加热构件350的片材306侧表面)、且平坦的面。

通过使静电卡盘装置300具有高分子材料层330，由于在加热构件设置面上存在加热构件350而产生的凹凸被消除，容易在加热构件350上形成第一胶粘层304。

第一胶粘层304与高分子材料层330的片材306侧表面邻接地设置。

第一胶粘层304具有接合层314和有机硅胶粘剂层(第一有机硅胶粘剂层)324。图4的第一胶粘层304具有两个接合层314(314e、314s)，但可以仅为静电卡盘部302侧的接合层314e，也可以仅为片材306侧的接合层314s。例如，可以是有机硅胶粘剂层324位于静电卡盘部302侧和片材306侧中的一侧、接合层314位于另一侧。

第二胶粘层308具有接合层318和有机硅胶粘剂层(第二有机硅胶粘剂层)328。图4的第二胶粘层308具有两个接合层318(318e、318s)，但可以仅为片材306侧的接合层318s，也可以仅为基部310侧的接合层318e。即，例如可以是有机硅胶粘剂层328位于片材306侧和基部310侧中的一侧、接合层318位于另一侧。

如上所述，图2的静电卡盘装置100中，在静电卡盘部102与片材106的层间夹设接合层114和有机硅胶粘剂层124，并且在片材106与基部110的层间夹设接合层118和有机硅胶粘剂层128，因此认为，静电卡盘部102与基部110的胶粘性优良。此外，接合层114和接合层118的层厚分别为1nm～500nm的薄厚，并且有机硅胶粘剂层124和有机硅胶粘剂层128分别为2μm～30μm的薄厚，因此认为，从基部110向静电卡盘部102的热传导性的偏差得到抑制，静电卡盘部102的面内温度均匀性优良。

对于图3的静电卡盘装置200和图4的静电卡盘装置300，认为也与图2的静电卡盘装置100同样地起作用。

本发明的静电卡盘装置的层叠构成不限于图2～图4所示的构成。

以下，省略附图的符号来进行说明。

[胶粘层、接合层]

第二实施方式的本发明的静电卡盘装置具有将静电卡盘部与片材胶粘的第一胶粘层和将片材与基部胶粘的第二胶粘层。

另外，第一胶粘层包含层厚为1nm～500nm的接合层和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层，第二胶粘层包含层厚为1nm～500nm的接合层和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层。通过使第一胶粘层和第二胶粘层分别包含层厚为1nm～500nm的接合层和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层，静电卡盘部与基部的胶粘性优良并且静电卡盘部的面内温度均匀性优良。

需要说明的是，如图2的静电卡盘装置那样，在加热构件的间隙和加热构件表面的两者存在有机硅胶粘剂层的情况下，“厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层”是指以有机硅胶粘剂层的层叠方向上的层厚的最大层厚计为2μm～30μm。

接合层的层厚难以比构成接合层的化合物的分子尺寸小，因此，从该观点考虑，设定为1nm以上。另外，通过使接合层的层厚为500nm以下，静电卡盘部的面内温度均匀性优良。

接合层的层厚优选为2nm～300nm，更优选为2nm～150nm。

第一胶粘层和第二胶粘层分别除了接合层以外还具有有机硅胶粘剂层。通过使胶粘层进一步包含有机硅胶粘剂层，能够使静电卡盘部与片材的胶粘和片材与基部的胶粘牢固。

例如，可以列举：第一胶粘层具有有机硅胶粘剂层、第一胶粘层具有两层的接合层、有机硅胶粘剂层位于上述静电卡盘部侧的接合层与上述片材侧的接合层之间的层叠构成；和、第二胶粘层具有两层的接合层、第二有机硅胶粘剂层位于片材侧的接合层与基部侧的接合层之间的层叠构成。

第一胶粘层和第二胶粘层可以相同也可以不同。

接合层与同第一实施方式的静电卡盘装置所具有的接合层相同构成的接合层相同，优选方式也相同。

通过使用接合层用化合物来形成接合层，接合层用化合物与构成静电卡盘部的表面的成分(例如，含有铝的烧结体)、构成片材的表面的成分(例如，有机硅树脂)和构成基部的表面的成分(例如，铝)的反应性、亲和性、密合性等优良，因此，结果作为，容易减小接合层的层厚。

接合层的形成中使用的接合层用化合物与在第一实施方式的静电卡盘装置的说明中记载的接合层用化合物相同，包括接合层用化合物进一步具有水解性基团等在内，优选方式也相同。接合层用溶液也可以与第一实施方式的静电卡盘装置的接合层用溶液同样地使用。

(有机硅胶粘剂层)

第一胶粘层和第二胶粘层分别进一步具有有机硅胶粘剂层。如上所述，通过使胶粘层进一步包含有机硅胶粘剂层，能够使静电卡盘部与片材的胶粘和片材与基部的胶粘更牢固。

有机硅胶粘剂层的厚度与第一实施方式的静电卡盘装置所具有的有机硅胶粘剂层相同，优选方式也相同。

有机硅胶粘剂层只要在胶粘层内则位置没有限制。

例如，可以是第一有机硅胶粘剂层位于静电卡盘部侧和片材侧中的一侧、接合层位于另一侧，或者第二有机硅胶粘剂层位于片材侧和基部侧中的一侧、接合层位于另一侧。

有机硅胶粘剂层的成分构成与第一实施方式的静电卡盘装置所具有的有机硅胶粘剂层的成分构成相同，优选方式也相同。

通过以硅橡胶作为主要成分(有机硅胶粘剂层总质量的70质量％以上)，具有至200℃为止的耐热性，与以作为其他耐热性胶粘剂的环氧树脂、聚酰亚胺树脂作为主要成分的胶粘剂相比，伸长率更大，能够缓和静电卡盘部与基部之间的应力，而且热传导率高，因此优选。

[片材]

片材是缓和因静电卡盘部与基部的温度差产生的应力的构件。

片材与第一实施方式的静电卡盘装置所具有的片材相同，优选方式也相同。

片材优选厚于第一胶粘层和第二胶粘层的合计的层厚。另外，片材的厚度优选为20μm～500μm。通过使片材的厚度为20μm以上，容易缓和因静电卡盘部与基部的温度差产生的应力，通过使片材的厚度为500μm以下，能够抑制静电卡盘部的面内温度均匀性的降低。

从缓和因静电卡盘部与基部的温度差产生的应力的观点考虑，片材的肖氏硬度(A)优选为20～80。

[静电卡盘部]

静电卡盘部与第一实施方式的静电卡盘装置所具有的静电卡盘部相同，优选方式也相同。需要说明的是，第二实施方式的静电卡盘装置中，静电卡盘部的横向在如图2所示的、静电卡盘部、第一和第二胶粘层、片材以及基部的层叠构成中是指与层叠方向正交的方向。另外，供电用端子优选利用具有绝缘性的绝缘子使其相对于基部绝缘。

[加热构件]

加热构件位于静电卡盘部的与载置面相反一侧的表面，利用胶粘剂相互具有间隙地固定在静电卡盘部。

加热构件的形态没有特别限制，优选由相互独立的2个以上的加热器图案构成的加热元件。

加热元件例如可以由形成在静电卡盘部的与载置面相反一侧的表面(加热构件设置面)的中心部的内加热器和以环状形成在内加热器的周缘部外侧的外加热器这样的、相互独立的两个加热器构成。内加热器和外加热器分别将使宽度窄的带状的金属材料蛇行的图案以加热构件设置面的中心轴作为中心反复地配置地该轴的周围，并且将邻接的图案彼此连接，由此，可以形成1个连续的带状的加热器图案。

通过分别独立地对内加热器和外加热器进行控制，能够精度良好地控制通过静电吸附固定于静电卡盘部的载置板的载置面上的板状试样的面内温度分布。

加热元件优选通过将厚度为0.2mm以下、优选为0.1mm以下的具有一定的厚度的非磁性金属薄板、例如钛(Ti)薄板、钨(W)薄板、钼(Mo)薄板等利用光刻法蚀刻加工成期望的加热器图案来形成。

通过使加热元件的厚度为0.2mm以下，加热元件的图案形状不易以板状试样的温度分布的方式反映，容易将板状试样的面内温度维持于期望的温度图案。

另外，将加热元件利用非磁性金属形成时，即使将静电卡盘装置在高频气氛中使用，加热元件也不易由于高频而发生自发热，容易将板状试样的面内温度维持于期望的一定温度或一定的温度图案。

另外，使用一定的厚度的非磁性金属薄板来形成加热元件时，加热元件的厚度在加热面所有区域是恒定的，并且发热量在加热面所有区域也是恒定的，因此，能够使静电卡盘部的载置面的温度分布均匀化。

作为将加热构件固定到静电卡盘部的与载置面相反一侧的表面的胶粘剂(加热构件用胶粘剂)，可以使用聚酰亚胺树脂、有机硅树脂、环氧树脂等具有耐热性和绝缘性的片状或膜状的胶粘性树脂。

加热构件用胶粘剂的厚度优选为5μm～100μm，更优选为10μm～50μm。从提高从加热构件传递至静电卡盘部的热的面内均匀性的观点考虑，加热构件用胶粘剂的面内的厚度的偏差优选为10μm以内。

[高分子材料层]

静电卡盘装置优选具有埋设加热构件的间隙的高分子材料层。

位于静电卡盘部的与载置面相反一侧的表面(加热构件设置面)内未设置加热构件的表面上的高分子材料层在静电卡盘装置的层叠方向上的层厚至少为与从加热构件设置面至加热构件的片材侧的表面的最短距离相同的厚度。在利用高分子材料层覆盖加热构件表面(加热构件的片材侧表面)的情况下，从静电卡盘部的面内温度均匀性的观点考虑，加热构件表面上的高分子材料层的层厚(从加热构件设置面表面至加热构件的片材侧表面的距离)优选为1μm～100μm，更优选为1μm～25μm。

作为可以构成高分子材料层的高分子材料，可以列举聚酰亚胺树脂等耐热树脂、有机硅胶粘剂(硅橡胶)、有机硅树脂、氟系树脂、RTV(Room Temperature Vulcanizing，常温硫化)橡胶和氟硅橡胶等。这些材料可以仅使用一种，也可以使用两种以上。

以上中，从耐热性的观点考虑，优选聚酰亚胺树脂等耐热树脂、有机硅胶粘剂、氟树脂和氟硅橡胶，更优选聚酰亚胺树脂、有机硅胶粘剂和氟树脂。另外，有机硅胶粘剂(硅橡胶)优选为液状。

[绝缘材料层]

第二实施方式的静电卡盘装置优选具有覆盖基部的至少一部分的绝缘材料层。

第二实施方式的本发明的静电卡盘装置具有将静电卡盘部加热的加热构件，因此，为了抑制静电卡盘部与基部的导通(短路不良)、提高基部的耐电压性，优选具有绝缘材料层。

绝缘材料层覆盖基部的至少一部分即可，但优选为覆盖基部的全部的膜状或片状的层。

另外，绝缘材料层的位置位于静电卡盘部与基部之间即可，另外，不仅可以为单层，也可以由多个层构成。例如，可以在与基部邻接的位置、加热构件与静电卡盘部之间、加热构件与片材之间等具有绝缘材料层。

以上中，从绝缘材料层的形成容易性的观点考虑，绝缘材料层优选配置在加热构件与基部之间、且与基部靠近的位置。

在将绝缘材料层固定到基部的情况下，绝缘材料层优选经由胶粘剂固定在基部的上表面。绝缘材料层的固定中使用的胶粘剂(绝缘材料层用胶粘剂)没有特别限制，可以使用聚酰亚胺树脂、有机硅树脂、环氧树脂等具有耐热性和绝缘性的片状或膜状的胶粘性树脂。绝缘材料层用胶粘剂的厚度优选为5μm～100μm，更优选为10μm～50μm。从提高基部所带来的静电卡盘部的温度控制的面内均匀性的观点考虑，绝缘材料层用胶粘剂的面内的厚度的偏差优选为10μm以内。

从静电卡盘部的温度调节的观点考虑，绝缘材料层的热传导率优选为0.05W/mk以上且0.5W/mk以下，更优选为0.1W/mk以上且0.25W/mk以下。

[基部]

基部是具有将静电卡盘部冷却的功能、用于将利用加热构件加热后的静电卡盘部调节至期望的温度的构件，还具有降低因固定于静电卡盘部的板状试样的蚀刻等产生的发热的功能。

基部的形状没有特别限制，通常为具有厚度的圆板状。基部优选形成有使水在其内部循环的流路的水冷基部等。

构成基部的材料可以列举热传导性、导电性和加工性优良的金属、包含这些金属的复合材料、以及陶瓷。具体而言，可以优选使用例如铝(Al)、铝合金、铜(Cu)、铜合金、不锈钢(SUS)等。基部的至少暴露于等离子体的表面优选被实施了防蚀铝处理或者形成有氧化铝等的绝缘膜。

<第二实施方式的静电卡盘装置的制造方法>

第二实施方式的静电卡盘装置的制造方法只要是可以形成第二实施方式的本发明的静电卡盘装置的层叠构成的方法则没有特别限制，从在接合层的形成时减小接合层的层厚的观点考虑，优选使用包含接合层用化合物、水和根据需要将接合层用化合物溶解的有机溶剂的接合层用溶液。

第二实施方式的静电卡盘装置的制造时，优选预先利用加热构件用胶粘剂将加热构件固定到静电卡盘部的加热构件设置面上。

另外，优选如图3所示的静电卡盘装置那样，在静电卡盘部和加热构件所产生的凹部埋设高分子材料而使高分子材料层和加热构件的高度一致，或者如图4所示的静电卡盘装置那样，将凹部和加热构件用高分子材料覆盖而使高分子材料层的表面平坦。

在静电卡盘装置具有绝缘材料层的情况下，优选预定利用胶粘剂(绝缘材料层用胶粘剂)将绝缘材料层固定到基部上。

关于加热构件，可以将个别的加热构件空出间隔地分别固定到加热构件设置面上，也可以将膜状或板状的加热构件贴合到加热构件设置面上后，将加热构件的一部分利用蚀刻等除去而使加热构件设置面露出，从而形成间隙。

以下，代表性地记载静电卡盘部在加热构件设置面上预先固定加热构件、将加热构件彼此的间隙用高分子材料埋设并且在加热构件上覆盖高分子材料而形成有高分子材料层的构成。以下的说明中，在静电卡盘部如图2所示不具有高分子材料层的构成中，可以将“高分子材料层表面”换用“加热构件设置面以及加热构件的侧面和表面”来读。在静电卡盘部如图3所示具有高分子材料层、高分子材料层厚与加热构件的高度相同的构成中，可以将“高分子材料层表面”换用“高分子材料层表面和加热构件表面”来读。

另外，代表地说明在基部未固定绝缘材料层的构成。以下的说明中，在基部上未固定绝缘材料层的构成中，可以将“基部表面”换用“绝缘材料层表面”来读。

具体而言，第二实施方式的静电卡盘装置的制造例如可以列举：对静电卡盘部的高分子材料层表面、片材、基部表面分别赋予接合层用溶液，在片材的一个面上贴合高分子材料层的接合层用溶液赋予面，在片材的另一个面上贴合基部的接合层用溶液赋予面的方法；对片材的两面赋予接合层用溶液后，在片材的一个面上贴合高分子材料层表面，在片材的另一个面上贴合基部表面的方法等。

接合层用溶液及其溶剂与第一实施方式的静电卡盘装置的制造的说明中记载的接合层用溶液及其溶剂相同，优选方式也相同。

另外，高分子材料层的形成优选使用包含高分子材料和将高分子材料溶解的溶剂的高分子材料层用溶液。

作为将高分子材料溶解的溶剂，也取决于高分子材料的种类，可以列举甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等，例如，在使用聚酰亚胺树脂作为高分子材料的情况下，溶剂优选使用甲乙酮。

高分子材料层用溶液的高分子材料的浓度也取决于所使用的高分子材料的种类、溶液的涂布方法等，在例如利用旋涂机的涂布的情况下，从均匀涂布的观点考虑，优选设定为0.05质量％～5质量％，更优选为0.1质量％～1质量％。另外，在涂布方法为丝网印刷的情况下，从印刷容易性的观点考虑，高分子材料层用溶液的高分子材料的浓度优选设定为30质量％～70质量％，更优选为40质量％～60质量％。

作为将接合层用溶液赋予到静电卡盘部、加热构件、高分子材料层、绝缘材料层、基部或片材的方法，除了已说明的利用丝网印刷的赋予、利用旋涂机的涂布以外，还可以列举喷涂、刷子、利用刮棒式涂布机的涂布、利用喷墨法的吐出等。其中，从容易调节接合层的层厚的观点考虑，优选利用刮棒式涂布机的涂布。

需要说明的是，在如图2所示的静电卡盘装置的层叠构成那样在静电卡盘部上存在因静电卡盘部和加热构件产生的凹凸的情况下，优选通过喷涂或利用刷子的涂布赋予接合层用溶液。

作为将高分子材料层用溶液赋予到静电卡盘部表面、加热构件的侧面或表面的方法，优选喷涂或利用刷子的涂布。

在将接合层用溶液赋予到静电卡盘部、基部或片材上之后，优选对接合层用溶液的赋予面进行加热而使溶剂蒸发。通过对接合层用溶液赋予面进行加热，能够提高静电卡盘部、基部或片材与被胶粘体的胶粘性。

接合层用溶液的赋予面的加热根据接合层的厚度、接合层用溶液中的接合层用化合物的浓度、接合层用化合物的种类等而有所不同，优选在80℃～120℃、30秒～5分钟的条件下进行。

在第一胶粘层和第二胶粘层设置有机硅胶粘剂层的情况下，通过对静电卡盘部、基部或片材、或者赋予有接合层用溶液的静电卡盘部、赋予有接合层用溶液的基部或赋予有接合层用溶液的片材赋予有机硅胶粘剂，能够形成有机硅胶粘剂层。

有机硅胶粘剂或胶粘剂层用溶液的赋予方法可以列举与将接合层用溶液赋予到静电卡盘部、基部等的方法相同的方法，优选方式也相同。即，优选利用刮棒式涂布机的涂布。

需要说明的是，在如图2所示的静电卡盘装置的层叠构成那样对因静电卡盘部和加热构件产生的凹部赋予有机硅胶粘剂的情况下，优选通过丝网印刷法赋予有机硅胶粘剂。

胶粘剂层用溶液和构成该溶液的溶剂与第一实施方式的静电卡盘装置的制造的说明中记载的胶粘剂层用溶液和构成该溶液的溶剂相同，优选方式也相同。

将胶粘剂层用溶液赋予到静电卡盘部、基部等的方法可以列举与将接合层用溶液赋予到静电卡盘部、基部等的方法相同的方法，优选方式也相同。即，优选利用刮棒式涂布机的涂布。

在将胶粘剂层用溶液赋予到静电卡盘部、基部等上之后，优选对胶粘剂层用溶液的赋予面进行加热而使溶剂蒸发。通过对胶粘剂层用溶液赋予面进行加热，能够进一步提高静电卡盘部、基部等与被胶粘体的胶粘性。

另外，第一和第二实施方式的静电卡盘装置中，静电卡盘部优选以下述方式进行制造。

首先，利用氧化铝-碳化硅(Al₂O₃-SiC)复合烧结体来制作板状的载置板和支撑板。这种情况下，将包含碳化硅粉末和氧化铝粉末的混合粉末成形为期望的形状，然后，在例如1600℃～2000℃的温度、非氧化性气氛、优选惰性气氛下进行预定时间的煅烧，由此，可以得到载置板和支撑板。

接着，在支撑板上形成多个用于嵌入保持供电用端子的固定孔。

将供电用端子制作成可与支撑板的固定孔密合固定的大小、形状。作为该供电用端子的制作方法，例如，在使供电用端子为导电性复合烧结体的情况下，可以列举将导电性陶瓷粉末成形为期望的形状并加压煅烧的方法等。

此时，作为供电用端子中使用的导电性陶瓷粉末，优选由与静电吸附用内部电极同样的材质构成的导电性陶瓷粉末。

另外，在使供电用端子为金属的情况下，可以列举使用高熔点金属并利用磨削法、粉末治金等金属加工法等来形成的方法等。

接着，在嵌入有供电用端子的支撑板的表面的预定区域，以与供电用端子接触的方式涂布将上述的导电性陶瓷粉末等导电材料分散于含有萜品醇和乙基纤维素等的有机溶剂中的静电吸附用内部电极形成用涂布液，干燥，形成静电吸附用内部电极形成层。

作为该涂布法，由于需要涂布成均匀的厚度，因此优选使用丝网印刷法等。另外，作为其他方法，有通过蒸镀法或溅射法形成上述的高熔点金属的薄膜的方法、配设由上述的导电性陶瓷或者高熔点金属构成的薄板来形成静电吸附用内部电极形成层的方法等。

另外，在支撑板上的形成有静电吸附用内部电极形成层的区域以外的区域，为了提高绝缘性、耐腐蚀性、耐等离子体性而形成包含与载置板和支撑板相同的组成或主要成分相同的粉末材料的绝缘材料层。该绝缘材料层例如可以通过将使与载置板和支撑板相同的组成或主要成分相同的绝缘材料料粉末分散于含有萜品醇和乙基纤维素等的有机溶剂中的涂布液利用丝网印刷等涂布到上述预定区域并干燥来形成。

接着，在支撑板上的静电吸附用内部电极形成层和绝缘材料层上重叠载置板，接着，将它们在高温、高压下进行热压而一体化。该热压中的气氛优选为真空、或者Ar、He、N₂等惰性气氛。另外，压力优选为5～10MPa，温度优选为1600℃～1850℃。

通过该热压，将静电吸附用内部电极形成层煅烧而形成包含导电性复合烧结体的静电吸附用内部电极。同时，支撑板和载置板经由绝缘材料层而接合一体化。

另外，供电用端子在高温、高压下的热压中被再次煅烧，密合固定于支撑板的固定孔中。

然后，对这些接合体的上下表面、外周和气孔等进行机械加工，制成静电卡盘部。

在以下的<a1>～<a7>中示出第一实施方式的静电卡盘装置。

根据第一实施方式的本发明，提供静电卡盘部与温度调节用基部的胶粘性优良并且静电卡盘部的面内温度均匀性优良的静电卡盘装置。

<a1>一种静电卡盘装置，其中，

上述第一胶粘层包含层厚为nm～500nm的接合层和厚度为μm～30μm的有机硅胶粘剂层，

上述第二胶粘层包含层厚为nm～500nm的接合层和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层。

<a2>如<a1>所述的静电卡盘装置，其中，上述接合层为具有来源于具有选自由环氧基、异氰酸酯基、氨基、巯基、乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、酰脲基、硫醚基和异氰脲酸酯基组成的组中的至少一种反应性官能团的化合物的结构的层。

<a3>如<a2>所述的静电卡盘装置，其中，具有上述反应性官能团的化合物进一步具有水解性基团。

<a4>如<a3>所述的静电卡盘装置，其中，具有上述反应性官能团的化合物由下述通式(1)表示。

<a5>如<a1>～<a4>中任一项所述的静电卡盘装置，其中，上述片材厚于上述第一胶粘层和上述第二胶粘层的合计的层厚，上述片材的厚度为20μm～500μm。

<a6>如<a1>～<a5>中任一项所述的静电卡盘装置，其中，上述片材含有选自由有机硅系弹性体和氟系弹性体组成的组中的任意一种。

<a7>如<a1>～<a6>中任一项所述的静电卡盘装置，其中，上述载置面包含氧化铝-碳化硅(Al₂O₃-SiC)复合烧结体、氧化铝(Al₂O₃)烧结体、氮化铝(AlN)烧结体或氧化钇(Y₂O₃)烧结体。

在以下的<b1>～<b10>中示出第二实施方式的静电卡盘装置。

根据第二实施方式的本发明，提供静电卡盘部与基部的胶粘性优良并且静电卡盘部的面内温度均匀性优良的静电卡盘装置。

<b1>一种静电卡盘装置，其中，

依次具备以以一个主面作为载置板状试样的载置面并且内置有静电吸附用内部电极的静电卡盘部、以相互具有间隙地胶粘在上述静电卡盘部的与上述载置面相反一侧的表面上的多个加热构件、第一胶粘层、片材、第二胶粘层和具有将上述静电卡盘部冷却的功能的基部，

<b2>如<b1>所述的静电卡盘装置，其中，具有埋设上述加热构件的间隙的高分子材料层，上述高分子材料层的层厚与从上述静电卡盘部的与上述载置面相反一侧的表面至上述加热构件的上述第一胶粘层侧的表面的最短距离相同。

<b3>如<b1>所述的静电卡盘装置，其中，具有埋设上述加热构件的间隙并且覆盖上述加热构件表面的高分子材料层，上述高分子材料层表面是平坦的。

<b4>如<b1>～<b3>中任一项所述的静电卡盘装置，其中，在上述加热构件与上述基部之间具有绝缘材料层。

<b5>如<b1>～<b4>中任一项所述的静电卡盘装置，其中，上述接合层为具有来源于具有选自由环氧基、异氰酸酯基、氨基、巯基、乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、酰脲基、硫醚基和异氰脲酸酯基组成的组中的至少一种反应性官能团的化合物的结构的层。

<b6>如<b5>所述的静电卡盘装置，其中，具有上述反应性官能团的化合物进一步具有水解性基团。

<b7>如<b6>所述的静电卡盘装置，其中，具有上述反应性官能团的化合物由下述通式(1)表示。

<b8>如<b1>～<b7>中任一项所述的静电卡盘装置，其中，上述片材厚于上述第一胶粘层和上述第二胶粘层的合计层厚，上述片材的厚度为20μm～500μm。

<b9>如<b1>～<b8>中任一项所述的静电卡盘装置，其中，上述片材含有选自由有机硅系弹性体和氟系弹性体组成的组中的任意一种。

<b10>如<b1>～<b9>中任一项所述的静电卡盘装置，其中，上述载置面包含氧化铝-碳化硅(Al₂O₃-SiC)复合烧结体、氧化铝(Al₂O₃)烧结体、氮化铝(AlN)烧结体或氧化钇(Y₂O₃)烧结体。

实施例

以下，通过实施例对本发明进行说明，但本发明不限于这些实施例。

将与第一实施方式的静电卡盘装置有关的实施例和比较例示于实施例a1～a25和比较例a1～a4，将与第二实施方式的静电卡盘装置有关的实施例和比较例示于实施例b1～b19和比较例b1～b4。

<<与第一实施方式的静电卡盘装置有关的实施例和比较例>>

以下的实施例a1～a25和比较例a1～a4中，将静电卡盘部和温度调节用基部替换为后述的基材，制造基材1、第一胶粘层、片材、第二胶粘层和基材2的层叠体，得到层叠体。

<1.原材料>

将实施例a1～a25和比较例a1～a4的层叠体的制造中使用的基材、接合层用化合物、胶粘剂层和片材示于表1中。各材料的详细如下所述。

[基材]

A：聚酰亚胺膜

カプトン300H(东丽杜邦公司制造)、面积30mm×30mm、厚度75μm

B：金属片

铝夹具(直径40mm)、厚度2cm

[接合层用化合物]

接合层用化合物均使用信越化学工业公司制造的表1所示的产品编号的硅烷偶联剂。各硅烷偶联剂具有表1所示的反应性官能团。

需要说明的是，除表1中特别记载的硅烷偶联剂以外，加入异丙醇(IPA)、预定量的水、催化剂，在60℃加温下进行水解，制成接合层用溶液。

(接合层用溶液的制备)

接合层用溶液通过将表1所示的成分以表1所示的配合量进行混合来制备。

但是，使用反应性官能团为氨基、环氧基、巯基或异氰酸酯基的硅烷偶联剂(表2中的接合层用化合物A、B、C、和D)的接合层用溶液不使用催化剂(催化剂的配合量为0质量％)。

使用反应性官能团为乙烯基、丙烯酸基或甲基丙烯酸基的硅烷偶联剂(表2中的接合层用化合物E、F、和G)的接合层用溶液的催化剂的配合量设定为0.5质量％。

[表1]

成分	配合量
		表2所示的硅烷偶联剂	a质量％[10质量％]
水	b质量％[相对于硅烷偶联剂为3倍摩尔量]
		催化剂(盐酸、1当量)	c质量％[0.5质量％]
异丙醇	余量[(100-(a+b+c))质量％]

[有机硅胶粘剂层]

A：信越有机硅公司制造、有机硅胶粘剂KE-1820

需要说明的是，关于有机硅胶粘剂层，将上述有机硅胶粘剂以用甲乙酮稀释至浓度30质量％而得到的胶粘剂层用溶液的形式使用。

[片材]

A：サンシンエンタープライズ公司制造、Sμ-100-50、厚度100μm、肖氏硬度(A)50

[表2]

<2.层叠体的制造>

[实施例a1～a21和比较例a1～a3]

在表3所示的种类的基材1的单面上，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布包含表3所示的种类的硅烷偶联剂的接合层用溶液，在100℃下加热1分钟。同样地，在表3所示的种类的基材2的单面上，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布包含表3所示的种类的硅烷偶联剂的接合层用溶液，在100℃下加热1分钟。

在基材1上的接合层面上，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。同样地，在基材2上的接合层面上，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。

在基材1上的胶粘剂层用溶液的涂布面上贴合表3所示的种类的片材的一个面，在基材2上的胶粘剂层用溶液的涂布面上贴合片材的另一个面，在100℃下加热3分钟，得到层叠体。

[实施例a22]

在表3所示的种类的片材的两面上，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布包含表3所示的种类的硅烷偶联剂的接合层用溶液，在100℃下加热1分钟。以下，将这样得到的、在两面具有接合层用溶液的涂布面的片材称为“片材2”。

在实施例a1的层叠体的制造中，使用预先准备的片材2来代替实施例a1中的片材，除此以外，同样地得到层叠体。

[实施例a23]

在表3所示的种类的基材1的单面上，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。同样地，在基材2的单面上，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。

在基材1上的胶粘剂层用溶液的涂布面上贴合片材2的一个面，在基材2上的胶粘剂层用溶液的涂布面上贴合片材2的另一个面，在在100℃下加热3分钟，得到层叠体。

[实施例a24]

在表3所示的种类的片材的单面上，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布包含表3所示的种类的硅烷偶联剂的接合层用溶液，在100℃下加热1分钟。以下，将这样得到的、在单面具有接合层用溶液的涂布面的片材称为“片材3”。

在表3所示的种类的基材1的单面上，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布包含表3所示的种类的硅烷偶联剂的接合层用溶液，在100℃下加热1分钟。接着，在基材1上的接合层面上，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。

另一方面，在表3所示的种类的基材2的单面上不涂布接合层用溶液，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。

在基材1上的胶粘剂层用溶液的涂布面贴合片材3的未涂布接合层用溶液的面，在基材2上的胶粘剂层用溶液的涂布面贴合片材3的接合层用溶液的涂布面，在100℃下加热3分钟，得到层叠体。

[实施例a25]

在表3所示的种类的基材1的单面上不涂布接合层用溶液，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。

另一方面，在表3所示的种类的基材2的单面上，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布包含表3所示的种类的硅烷偶联剂を含む接合层用溶液，在100℃下加热1分钟。接着，在基材2上的接合层面上，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。

在基材1上的胶粘剂层用溶液的涂布面上贴合片材2的一个面，在基材2上的胶粘剂层用溶液的涂布面上贴合片材2的另一个面，在100℃下加热3分钟，得到层叠体。

[比较例a4]

在表3所示的种类的基材1的单面上，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。同样地，基材2的单面上，使用刮棒式涂布机以达到表3所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。

在基材1上的胶粘剂层用溶液的涂布面贴合表3所示的种类的片材的一个面，在基材2上的胶粘剂层用溶液的涂布面贴合片材的另一个面，在100℃下加热3分钟，得到层叠体。

<3.评价方法>

1.剥离强度

对于实施例a1～a25和比较例a1～a4的各层叠体，在施加10kg的载荷的同时在160℃下进行12小时的加热和加压，制成剥离强度评价用的试验片。

用手从试验片的基材1上剥离基材2，对剥离面的破坏状态进行目视观察，通过下述基准进行评价。

A：胶粘强度非常强(内聚破坏)

B：胶粘强度强(界面破坏：橡胶带程度)

C：发生了胶粘，但非常弱(界面破坏：赛璐玢带程度)

D：未发生胶粘

2.膜厚波动

使用三丰公司制造的膜厚计VL-50A，对实施例a1～a25和比较例a1～a4的层叠体的5处的总层厚进行测定。将所得到的测定结果中层厚最大的部位的层厚与层厚最小的部位的层厚之差设为膜厚波动，将存在10μm以上的膜厚波动的情况评价为C，将膜厚波动小于10μm的情况评价为A。

膜厚波动成为固定到静电卡盘装置上的晶片的面内温度均匀性的指标，在膜厚波动小于10μm的情况下，静电卡盘部的面内温度均匀性优良。

[表3]

根据表3，具有层厚为1～500nm的接合层的实施例的层叠体中，胶粘性和膜厚波动评价都高。因此，制成具有实施例的层叠构成的静电卡盘装置时，可以期待静电卡盘部与温度调节用基部的胶粘性优良并且静电卡盘部的面内温度均匀性优良。

<<与第二实施方式的静电卡盘装置有关的实施例和比较例>>

以下的实施例b1～b19和比较例b1～b4中，制成与图4所示的静电卡盘装置的层叠构成类似的层叠体，进行评价。

<1.实施例b1～b19和比较例b1～b4的层叠体的构成>

实施例b1～b19和比较例b1～b4的层叠体形成依次层叠有图4中的静电卡盘部302、胶粘剂352、加热构件350、高分子材料层330、第一胶粘层304、片材306、第二胶粘层308和基部310的构成。但是，一部分比较例的层叠体不具有第一胶粘层304和第二胶粘层308中的一者或两者。

实施例b1～b19和比较例b1～b4的层叠体不具备图4中的绝缘材料层360、胶粘剂362。

实施例b1～b19和比较例b1～b4中，将图4中的静电卡盘部302、胶粘剂352、加热构件350和高分子材料层330的层叠体称为“基材1”，将基部310称为基材2。

<2.原材料>

将实施例b1～b19和比较例b1～b4的层叠体的制造中使用的基材、接合层用化合物、胶粘剂层(有机硅胶粘剂层)和片材示于表5中。各材料的详细如下所述。

[基材]

基材1准备高分子材料层的高分子材料为有机硅胶粘剂(迈图公司制造、TSE3221；硅橡胶)的基材种A和高分子材料为聚酰亚胺树脂(PI技术研究所公司制造、Q-IP-1022E)的基材种B这两种。

基材2使用铝夹具(直径40mm、厚度2cm；基材种C)。

(基材1的制成)

在成为静电卡盘部的陶瓷板(Al₂O₃-SiC复合烧结体)上，经由作为加热构件用胶粘剂的TSE3221(迈图公司制造)贴合Ti箔(加热构件)。接着，通过对Ti箔进行蚀刻而使陶瓷板的一部分露出，形成直径不同的轮状的Ti箔呈同心圆状配置的Ti图案。

在形成有利用Ti图案的凹凸面的陶瓷板上，通过丝网印刷赋予高分子材料溶液，在Ti箔间的凹部和Ti箔上形成平坦的高分子材料层。高分子材料层的层厚为从陶瓷板表面(加热构件设置面)至高分子材料层表面的距离达到100μm的厚度，设定为从Ti箔表面至高分子材料层表面的距离达到20μm的厚度。

需要说明的是，高分子材料层的形成中使用的高分子材料层用溶液的高分子材料的浓度设定为50质量％(溶剂：甲乙酮)。

[接合层用化合物]

接合层用化合物均使用信越化学工业公司制造的表5所示的产品编号的硅烷偶联剂。各硅烷偶联剂具有表4所示的反应性官能团。

需要说明的是，除表6中特别记载的硅烷偶联剂(实施例b14)以外，加入异丙醇(IPA)、预定量的水、催化剂，在60℃的加温下进行水解，制成接合层用溶液。

实施例b14中，使用不进行60℃下的加温而未水解的接合层用溶液。

(接合层用溶液的制备)

接合层用溶液通过将表5所示的成分以表4所示的配合量进行混合来制备。

但是，使用反应性官能团为氨基、环氧基、巯基或异氰酸酯基的硅烷偶联剂(表5中的接合层用化合物A、B、C、和D)的接合层用溶液不使用催化剂(催化剂的配合量为0质量％)。

使用反应性官能团为乙烯基、丙烯酸基或甲基丙烯酸基的硅烷偶联剂(表5中的接合层用化合物E、F、和G)的接合层用溶液的催化剂的配合量设定为0.5质量％。

[表4]

成分	配合量
		表5所示的硅烷偶联剂	a质量％[10质量％]
水	b质量％[相对于硅烷偶联剂为3倍摩尔量]
		催化剂(盐酸、1当量)	c质量％[0或0.5质量％]
异丙醇	余量[(100-(a+b+c))质量％]

[有机硅胶粘剂层]

A：迈图高新材料日本合同公司制造、有机硅胶粘剂TSE3221

关于有机硅胶粘剂层，将上述有机硅胶粘剂以用甲乙酮稀释至浓度30质量％而得到的胶粘剂层用溶液的形式使用。

[片材]

[表5]

<3.层叠体的制造>

[实施例b1～b14和比较例b1～b3]

在表6所示的种类的基材1的高分子材料层表面上，使用刮棒式涂布机以达到表6的“接合层1E”所示的膜厚的方式涂布包含表6所示的种类的硅烷偶联剂的接合层用溶液，在100℃下加热1分钟。

同样地，在基材2的单面上，使用刮棒式涂布机以达到表6的“接合层2E”所示的膜厚的方式涂布包含表6所示的种类的硅烷偶联剂的接合层用溶液，在100℃下加热1分钟。

在基材1上的接合层面上，使用刮棒式涂布机以达到表6的“胶粘剂层1”所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。同样地，在基材2上的接合层面上，使用刮棒式涂布机以达到表6的“胶粘剂层2”所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。

在基材1上的胶粘剂层用溶液的涂布面贴合片材的一个面，在基材2上的胶粘剂层用溶液的涂布面涂布片材的另一个面，在100℃下加热3分钟，得到层叠体。

[实施例b15]

在表6所示的种类的片材的两面上，使用刮棒式涂布机以达到表6的“接合层1S”和“接合层2S”所示的膜厚的方式涂布包含表6所示的种类的硅烷偶联剂的接合层用溶液，在100℃下加热1分钟。以下，将这样得到的、在两面具有接合层用溶液的涂布面的片材称为“片材2”。

接着，在实施例b1的层叠体的制造中，使用上述片材2来代替实施例b1中使用的片材，除此以外，同样地得到层叠体。

[实施例b16]

在实施例b15的层叠体的制造中，将基材1从基材种A变更为基材种B，除此以外，同样地得到层叠体。

[实施例b17]

在表6所示的种类的基材1的高分子材料层表面上，使用刮棒式涂布机以达到表6的“胶粘剂层1”所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。同样地，在基材2的单面上，使用刮棒式涂布机以达到表6的“胶粘剂层2”所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。

在基材1上的胶粘剂层用溶液的涂布面贴合片材2的一个面，在基材2上的胶粘剂层用溶液的涂布面贴合片材2的另一个面，在100℃下加热3分钟，得到层叠体。

[实施例b18]

在表6所示的种类的片材的单面上，使用刮棒式涂布机以达到表6的“接合层2S”所示的膜厚的方式涂布包含表6所示的种类的硅烷偶联剂的接合层用溶液，在100℃下加热1分钟。以下，将这样得到的、在单面具有接合层用溶液的涂布面的片材称为“片材3”。

在表6所示的种类的基材1的高分子材料层表面上，使用刮棒式涂布机以达到表6的“接合层1E”所示的膜厚的方式涂布包含表6所示的种类的硅烷偶联剂的接合层用溶液，在100℃下加热1分钟。接着，在基材1上的接合层面上，使用刮棒式涂布机以达到表6的“胶粘剂层1”所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。

另一方面，在表6所示的种类的基材2的单面上，不涂布接合层用溶液，使用刮棒式涂布机以达到表6的“胶粘剂层2”所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。

[实施例b19]

在表6所示的种类的基材1的高分子材料层表面上不涂布接合层用溶液，使用刮棒式涂布机以达到表6的“胶粘剂层1”所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。

另一方面，在表6所示的种类的基材2的单面上，使用刮棒式涂布机以达到表6的“接合层2E”所示的膜厚的方式涂布包含表6所示的种类的硅烷偶联剂的接合层用溶液，在100℃下加热1分钟。接着，在基材2上的接合层面上，使用刮棒式涂布机以达到表6的“胶粘剂层2”所示的膜厚的方式涂布胶粘剂层用溶液。

[比较例b4]

在基材1上的胶粘剂层用溶液的涂布面贴合表6所示的种类的片材的一个面，在基材2上的胶粘剂层用溶液的涂布面贴合片材的另一个面，在100℃下加热3分钟，得到层叠体。

<4.评价方法>

1.剥离强度

对于实施例b1～b19和比较例b1～b4的各层叠体，在施加10kg的3的同时在120℃下进行12小时的加热和加压，制成剥离强度评价用的试验片。

AA：胶粘强度非常强(内聚破坏)

A：胶粘强度强(界面破坏：橡胶带程度)

B：发生了胶粘，但弱(界面破坏：聚氯乙烯带程度)

C：发生了胶粘，但非常弱(界面破坏：赛璐玢带程度)

D：未发生胶粘

2.膜厚波动

使用三丰公司制造的膜厚计VL-50A，对实施例b1～b19和比较例b1～b4的层叠体的5处的总层厚进行测定。将所得到的测定结果中层厚最大的部位的层厚与层厚最小的部位的层厚之差设为膜厚波动，通过下述基准进行评价。

A：膜厚波动小于3μm。

B：膜厚波动为3μm以上且小于10μm。

C：具有10μm以上的膜厚波动。

[表6]

*未水解

由表6可知，具有层厚为1～500nm的接合层的实施例的层叠体中，胶粘性和膜厚波动评价都高。因此，制成具有实施例的层叠构成的静电卡盘装置时，可以期待静电卡盘部与温度调节用基部的胶粘性优良并且静电卡盘部的面内温度均匀性优良。

符号说明

2 静电卡盘部

4 第一胶粘层

6 片材

8 第二胶粘层

10 温度调节用基部

14 接合层

18 接合层

24 有机硅胶粘剂层

28 有机硅胶粘剂层

80 静电卡盘装置

100 静电卡盘装置

102 静电卡盘部

104 第一胶粘层

106 片材

108 第二胶粘层

110 基部

114 接合层

118 接合层

124 有机硅胶粘剂层

128 有机硅胶粘剂层

150 加热构件

152 胶粘剂

160 绝缘材料层

162 胶粘剂

Claims

1.一种静电卡盘装置，其中，

依次具备以一个主面作为载置板状试样的载置面并且内置有静电吸附用内部电极的静电卡盘部、第一胶粘层、片材、第二胶粘层和将所述静电卡盘部调节至期望的温度的温度调节用基部，

所述第一胶粘层包含层厚为1nm～500nm的接合层和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层，

所述第二胶粘层包含层厚为1nm～500nm的接合层和厚度为2μm～30μm的有机硅胶粘剂层。

2.如权利要求1所述的静电卡盘装置，其中，所述接合层为具有来源于具有选自由环氧基、异氰酸酯基、氨基、巯基、乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、酰脲基、硫醚基和异氰脲酸酯基组成的组中的至少一种反应性官能团的化合物的结构的层。

3.如权利要求2所述的静电卡盘装置，其中，具有所述反应性官能团的化合物进一步具有水解性基团。

4.如权利要求3所述的静电卡盘装置，其中，具有所述反应性官能团的化合物由下述通式(1)表示，

通式(1)中，Y表示环氧基、异氰酸酯基、氨基、巯基、乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、酰脲基、硫醚基或异氰脲酸酯基，L¹表示连结基，M表示硅原子、钛原子或锆原子，R表示碳原子数1～5的烷基，L²表示单键或羰基，n表示1～3的整数，R’表示碳原子数1～3的烷基或苯基。

5.如权利要求1～4中任一项所述的静电卡盘装置，其中，所述片材厚于所述第一胶粘层和所述第二胶粘层的合计层厚，所述片材的厚度为20μm～500μm。

6.如权利要求1～4中任一项所述的静电卡盘装置，其中，所述片材含有选自由有机硅系弹性体和氟系弹性体组成的组中的任意一种。

7.如权利要求1～4中任一项所述的静电卡盘装置，其中，所述载置面包含氧化铝-碳化硅(Al₂O₃-SiC)复合烧结体、氧化铝(Al₂O₃)烧结体、氮化铝(AlN)烧结体或氧化钇(Y₂O₃)烧结体。

8.一种静电卡盘装置，其中，

依次具备以一个主面作为载置板状试样的载置面并且内置有静电吸附用内部电极的静电卡盘部、以相互具有间隙地胶粘在所述静电卡盘部的与所述载置面相反一侧的表面上的多个加热构件、第一胶粘层、片材、第二胶粘层和具有将所述静电卡盘部冷却的功能的基部，

9.如权利要求8所述的静电卡盘装置，其中，具有埋设所述加热构件的间隙的高分子材料层，所述高分子材料层的层厚与从所述静电卡盘部的与所述载置面相反一侧的表面至所述加热构件的所述第一胶粘层侧的表面的最短距离相同。

10.如权利要求8所述的静电卡盘装置，其中，具有埋设所述加热构件的间隙并且覆盖所述加热构件表面的高分子材料层，所述高分子材料层表面是平坦的。

11.如权利要求8～10中任一项所述的静电卡盘装置，其中，在所述加热构件与所述基部之间具有绝缘材料层。

12.如权利要求8～10中任一项所述的静电卡盘装置，其中，所述接合层为具有来源于具有选自由环氧基、异氰酸酯基、氨基、巯基、乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、酰脲基、硫醚基和异氰脲酸酯基组成的组中的至少一种反应性官能团的化合物的结构的层。

13.如权利要求12所述的静电卡盘装置，其中，具有所述反应性官能团的化合物进一步具有水解性基团。

14.如权利要求13所述的静电卡盘装置，其中，具有所述反应性官能团的化合物由下述通式(1)表示，

15.如权利要求8～10中任一项所述的静电卡盘装置，其中，所述片材厚于所述第一胶粘层和所述第二胶粘层的合计层厚，所述片材的厚度为20μm～500μm。

16.如权利要求8～10中任一项所述的静电卡盘装置，其中，所述片材含有选自由有机硅系弹性体和氟系弹性体组成的组中的任意一种。

17.如权利要求8～10中任一项所述的静电卡盘装置，其中，所述载置面包含氧化铝-碳化硅(Al₂O₃-SiC)复合烧结体、氧化铝(Al₂O₃)烧结体、氮化铝(AlN)烧结体或氧化钇(Y₂O₃)烧结体。