JP2002289677A - 静電チャック - Google Patents
静電チャックInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電導体または基台と絶縁層との密着性が極め
て優れた静電チャックを提供すること。 【解決手段】 電導体または基台表面に絶縁層を被覆し
てなる静電チャックにおいて、該電導体または基台が、
表面に金属層が形成されている金属にセラミックス粉末
を複合させた金属−セラミックス複合材料からなり、該
絶縁層が、セラミックス層からなることとした静電チャ
ック。
て優れた静電チャックを提供すること。 【解決手段】 電導体または基台表面に絶縁層を被覆し
てなる静電チャックにおいて、該電導体または基台が、
表面に金属層が形成されている金属にセラミックス粉末
を複合させた金属−セラミックス複合材料からなり、該
絶縁層が、セラミックス層からなることとした静電チャ
ック。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電チャックに関
し、特に金属−セラミックス複合材料からなる静電チャ
ックに関する。
し、特に金属−セラミックス複合材料からなる静電チャ
ックに関する。
【０００２】
【従来の技術】静電チャックは、半導体製造装置などの
部品として最近広く使われるようになった。その理由
は、機械的なチャッキングや真空チャックに比べ、発塵
が少ない、真空中でも使えるなどのメリットが認められ
てきたと思われる。
部品として最近広く使われるようになった。その理由
は、機械的なチャッキングや真空チャックに比べ、発塵
が少ない、真空中でも使えるなどのメリットが認められ
てきたと思われる。
【０００３】この静電チャックは、セラミックスなどで
作製された堅固なものも使われ始められているが、高価
なため、アルミニウム合金などの電導体表面にアルミナ
溶射層などの絶縁層を被覆しただけの簡易なものが主流
である。このような静電チャックは、アルミニウム合金
との大きな熱膨張差により、アルミナ溶射層などの絶縁
層が強く密着しないという問題があった。
作製された堅固なものも使われ始められているが、高価
なため、アルミニウム合金などの電導体表面にアルミナ
溶射層などの絶縁層を被覆しただけの簡易なものが主流
である。このような静電チャックは、アルミニウム合金
との大きな熱膨張差により、アルミナ溶射層などの絶縁
層が強く密着しないという問題があった。
【０００４】そのため、最近ではアルミニウム合金の代
わりに金属とセラミックス粉末とを複合化させた金属−
セラミックス複合材料を電導体とする静電チャック、あ
るいは金属−セラミックス複合材料を基台とする静電チ
ャックが提案されている。この複合材料は熱膨張係数の
小さいセラミックス粉末を含んでいるので、複合材料も
熱膨張係数が小さくなり、電導体または基台と絶縁層と
の熱膨張差を小さくすることができるものである。
わりに金属とセラミックス粉末とを複合化させた金属−
セラミックス複合材料を電導体とする静電チャック、あ
るいは金属−セラミックス複合材料を基台とする静電チ
ャックが提案されている。この複合材料は熱膨張係数の
小さいセラミックス粉末を含んでいるので、複合材料も
熱膨張係数が小さくなり、電導体または基台と絶縁層と
の熱膨張差を小さくすることができるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この複
合材料からなる電導体または基台では、絶縁層との熱膨
張差を小さくすることができるものの、電導体または基
台表面に形成される絶縁層との密着性が悪いため、絶縁
層が絶縁破壊され剥がれるという問題があった。
合材料からなる電導体または基台では、絶縁層との熱膨
張差を小さくすることができるものの、電導体または基
台表面に形成される絶縁層との密着性が悪いため、絶縁
層が絶縁破壊され剥がれるという問題があった。
【０００６】本発明は、上述した静電チャックが有する
課題に鑑みなされたものであって、その目的は、電導体
または基台と絶縁層との密着性が極めて優れた静電チャ
ックを提供することにある。
課題に鑑みなされたものであって、その目的は、電導体
または基台と絶縁層との密着性が極めて優れた静電チャ
ックを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するため鋭意研究した結果、電導体または基台を
その表面に金属層を形成した複合材料を電導体または基
台とすれば、その上面に被覆する絶縁層との密着性が極
めて優れた静電チャックが得られるとの知見を得て本発
明を完成した。
を達成するため鋭意研究した結果、電導体または基台を
その表面に金属層を形成した複合材料を電導体または基
台とすれば、その上面に被覆する絶縁層との密着性が極
めて優れた静電チャックが得られるとの知見を得て本発
明を完成した。
【０００８】即ち本発明は、（１）電導体表面に絶縁層
を被覆してなる静電チャックにおいて、該電導体が、表
面に金属層が形成されている金属にセラミックス粉末を
複合させた金属−セラミックス複合材料からなり、該絶
縁層が、セラミックス層からなることを特徴とする静電
チャック（請求項１）とし、（２）基台の上面に内部に
電極が形成されている絶縁層を被覆してなる静電チャッ
クにおいて、該基台が、表面に金属層が形成されている
金属にセラミックス粉末を複合させた金属−セラミック
ス複合材料からなり、該絶縁層が、セラミックス層から
なることを特徴とする静電チャック（請求項２）とし、
（３）前記金属層の厚さが、５０〜２００μｍであるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の静電チャック
（請求項３）とし、（４）前記金属層の線熱膨張係数
が、前記金属−セラミックス複合材料と同等であること
を特徴とする請求項１乃至３記載の静電チャック（請求
項４）とし、（５）前記絶縁層の線熱膨張係数が、前記
金属層と同等であることを特徴とする請求項１乃至４記
載の静電チャック（請求項５）とし、（６）前記金属層
が、ニッケル、鉄、シリコン、クロム、タングステンま
たはその合金からなることを特徴とする請求項１乃至５
記載の静電チャック（請求項６）とし、（７）前記複合
材料中のセラミックス粉末の含有率が、２０〜８０体積
％であることを特徴とする請求項１乃至６記載の静電チ
ャック（請求項７）とすることを要旨とする。以下さら
に詳細に説明する。
を被覆してなる静電チャックにおいて、該電導体が、表
面に金属層が形成されている金属にセラミックス粉末を
複合させた金属−セラミックス複合材料からなり、該絶
縁層が、セラミックス層からなることを特徴とする静電
チャック（請求項１）とし、（２）基台の上面に内部に
電極が形成されている絶縁層を被覆してなる静電チャッ
クにおいて、該基台が、表面に金属層が形成されている
金属にセラミックス粉末を複合させた金属−セラミック
ス複合材料からなり、該絶縁層が、セラミックス層から
なることを特徴とする静電チャック（請求項２）とし、
（３）前記金属層の厚さが、５０〜２００μｍであるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の静電チャック
（請求項３）とし、（４）前記金属層の線熱膨張係数
が、前記金属−セラミックス複合材料と同等であること
を特徴とする請求項１乃至３記載の静電チャック（請求
項４）とし、（５）前記絶縁層の線熱膨張係数が、前記
金属層と同等であることを特徴とする請求項１乃至４記
載の静電チャック（請求項５）とし、（６）前記金属層
が、ニッケル、鉄、シリコン、クロム、タングステンま
たはその合金からなることを特徴とする請求項１乃至５
記載の静電チャック（請求項６）とし、（７）前記複合
材料中のセラミックス粉末の含有率が、２０〜８０体積
％であることを特徴とする請求項１乃至６記載の静電チ
ャック（請求項７）とすることを要旨とする。以下さら
に詳細に説明する。
【０００９】上記静電チャックとしては、その電導体
が、表面に金属層が形成されている金属にセラミックス
粉末を複合させた金属−セラミックス複合材料からな
り、絶縁層が、セラミックス層からなる静電チャックと
した（請求項１）。
が、表面に金属層が形成されている金属にセラミックス
粉末を複合させた金属−セラミックス複合材料からな
り、絶縁層が、セラミックス層からなる静電チャックと
した（請求項１）。
【００１０】また、上記とは別の静電チャックとして
は、その基台が、表面に金属層が形成されている金属に
セラミックス粉末を複合させた金属−セラミックス複合
材料からなり、絶縁層が、セラミックス層からなる静電
チャックとした（請求項２）。
は、その基台が、表面に金属層が形成されている金属に
セラミックス粉末を複合させた金属−セラミックス複合
材料からなり、絶縁層が、セラミックス層からなる静電
チャックとした（請求項２）。
【００１１】上記で述べたように、電導体または基台を
その表面に金属層が形成されている複合材料としたの
は、複合材料の表面にはセラミックス粉末が存在してい
ることから、その上面に被覆する絶縁層との密着性が悪
くなるので、それを表面に金属層を形成することによ
り、表面に存在するセラミックス粉末を金属で被覆して
しまい絶縁層との密着性を良好にしたものである。
その表面に金属層が形成されている複合材料としたの
は、複合材料の表面にはセラミックス粉末が存在してい
ることから、その上面に被覆する絶縁層との密着性が悪
くなるので、それを表面に金属層を形成することによ
り、表面に存在するセラミックス粉末を金属で被覆して
しまい絶縁層との密着性を良好にしたものである。
【００１２】複合材料の表面と絶縁層との密着性が悪い
のは、複合材料の表面に存在するセラミックス粉末部分
の密着性が金属部分に比べてはるかに悪いので、絶縁層
の複合材料表面全体への密着性もかなり悪くなるからで
あり、それが原因して、この複合材料を静電チャックの
電導体または基台とした場合、その密着性の悪いセラミ
ックス粉末の部分で放電が発生し、絶縁層が絶縁破壊に
至り、絶縁層の剥離が生じてしまうこととなる。
のは、複合材料の表面に存在するセラミックス粉末部分
の密着性が金属部分に比べてはるかに悪いので、絶縁層
の複合材料表面全体への密着性もかなり悪くなるからで
あり、それが原因して、この複合材料を静電チャックの
電導体または基台とした場合、その密着性の悪いセラミ
ックス粉末の部分で放電が発生し、絶縁層が絶縁破壊に
至り、絶縁層の剥離が生じてしまうこととなる。
【００１３】その金属層の厚さとしては、５０〜２００
μｍとした（請求項３）。金属層の厚さが５０μｍより
薄いとセラミックス粉末の露出が生じて密着性が悪くな
り、２００μｍより厚いと金属層と複合材料との熱膨張
差、金属層と絶縁層との熱膨張差が大きくなって金属
層、あるいは絶縁層の剥離が生じ易い。
μｍとした（請求項３）。金属層の厚さが５０μｍより
薄いとセラミックス粉末の露出が生じて密着性が悪くな
り、２００μｍより厚いと金属層と複合材料との熱膨張
差、金属層と絶縁層との熱膨張差が大きくなって金属
層、あるいは絶縁層の剥離が生じ易い。
【００１４】その金属層の線熱膨張係数としては、金属
−セラミックス複合材料と同等とした（請求項４）。通
常は金属層の線熱膨張係数を他材料に合わせるのは難し
いが、本発明の複合材料では、その複合材料中の金属の
種類、セラミックスの種類、その混合割合を選ぶことに
よってかなりの範囲の線熱膨張係数を選択できるので、
一方、金属層の線熱膨張係数についても、金属の種類を
選ぶことによってかなりの範囲の線熱膨張係数を選択で
きるので、これらを取捨選択することにより、金属層と
複合材料との線熱膨張係数を同等、あるいはほぼ同等と
することができる。この金属層と複合材料との線熱膨張
係数を同等、あるいはほぼ同等とすることにより、熱膨
張差による障害が少なくなるので、特に好ましいものと
なる。
−セラミックス複合材料と同等とした（請求項４）。通
常は金属層の線熱膨張係数を他材料に合わせるのは難し
いが、本発明の複合材料では、その複合材料中の金属の
種類、セラミックスの種類、その混合割合を選ぶことに
よってかなりの範囲の線熱膨張係数を選択できるので、
一方、金属層の線熱膨張係数についても、金属の種類を
選ぶことによってかなりの範囲の線熱膨張係数を選択で
きるので、これらを取捨選択することにより、金属層と
複合材料との線熱膨張係数を同等、あるいはほぼ同等と
することができる。この金属層と複合材料との線熱膨張
係数を同等、あるいはほぼ同等とすることにより、熱膨
張差による障害が少なくなるので、特に好ましいものと
なる。
【００１５】一方絶縁層、すなわちセラミックス層の線
熱膨張係数としても、金属層と同等とした（請求項
５）。これもセラミックスの種類を選ぶことによりかな
りの範囲の線熱膨張係数を選択できるので、金属層とセ
ラミックス層との線熱膨張係数を同等、あるいはほぼ同
等とすることができる。この金属層と複合材料との線熱
膨張係数を同等、あるいはほぼ同等とすることにより、
前記したと同様熱膨張差による障害が少なくなるので、
これも特に好ましいものとなる。
熱膨張係数としても、金属層と同等とした（請求項
５）。これもセラミックスの種類を選ぶことによりかな
りの範囲の線熱膨張係数を選択できるので、金属層とセ
ラミックス層との線熱膨張係数を同等、あるいはほぼ同
等とすることができる。この金属層と複合材料との線熱
膨張係数を同等、あるいはほぼ同等とすることにより、
前記したと同様熱膨張差による障害が少なくなるので、
これも特に好ましいものとなる。
【００１６】その金属層の金属としては、ニッケル、
鉄、シリコン、クロム、タングステンまたはその合金と
した（請求項６）。用いる金属としては、アルミニウ
ム、ニッケル、銅、鉄、シリコン、タングステン、タン
タル、モリブデン、コバルト、クロムあるいはその合金
等の溶射用金属が用いられるが、その中で電導体または
基台とセラミックス層との間の線熱膨張係数を有するニ
ッケル、鉄、シリコン、クロム、タングステンが特に好
ましい。
鉄、シリコン、クロム、タングステンまたはその合金と
した（請求項６）。用いる金属としては、アルミニウ
ム、ニッケル、銅、鉄、シリコン、タングステン、タン
タル、モリブデン、コバルト、クロムあるいはその合金
等の溶射用金属が用いられるが、その中で電導体または
基台とセラミックス層との間の線熱膨張係数を有するニ
ッケル、鉄、シリコン、クロム、タングステンが特に好
ましい。
【００１７】一方、複合材料中のセラミックス粉末とし
ては、その含有率を２０〜８０体積％とした（請求項
７）。セラミックス粉末の含有率が２０体積％より低け
れば、表面に存在するセラミックス粉末が少ないので、
金属層を形成しなくても構わないが、２０体積％以上に
なれば金属層を形成する必要があり、その含有率が４０
体積％以上になれば、金属層を形成した効果が極めて大
きくなる。セラミックス粉末の含有率が８０体積％より
高いと電導体または基台として支障を来たす。
ては、その含有率を２０〜８０体積％とした（請求項
７）。セラミックス粉末の含有率が２０体積％より低け
れば、表面に存在するセラミックス粉末が少ないので、
金属層を形成しなくても構わないが、２０体積％以上に
なれば金属層を形成する必要があり、その含有率が４０
体積％以上になれば、金属層を形成した効果が極めて大
きくなる。セラミックス粉末の含有率が８０体積％より
高いと電導体または基台として支障を来たす。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法を述べると、先
ずセラミックス粉末として窒化アルミニウム、アルミ
ナ、炭化けい素粉末などのセラミックス粉末を用意し、
金属としてアルミニウム合金などを用意する。それらセ
ラミックス粉末及びアルミニウム合金などを用いてセラ
ミックス粉末の含有率が２０〜８０体積％の複合材料を
作製するが、その作製方法については、例えば、セラミ
ックス粉末でプリフォームを形成し、そのプリフォーム
に溶融したアルミニウム合金等を浸透させる浸透法（非
加圧、加圧を問わない）などで作製することができる。
ずセラミックス粉末として窒化アルミニウム、アルミ
ナ、炭化けい素粉末などのセラミックス粉末を用意し、
金属としてアルミニウム合金などを用意する。それらセ
ラミックス粉末及びアルミニウム合金などを用いてセラ
ミックス粉末の含有率が２０〜８０体積％の複合材料を
作製するが、その作製方法については、例えば、セラミ
ックス粉末でプリフォームを形成し、そのプリフォーム
に溶融したアルミニウム合金等を浸透させる浸透法（非
加圧、加圧を問わない）などで作製することができる。
【００１９】得られた複合材料の表面をよく密着するよ
うに必要な面粗さ、平面度になるよう研削加工し、その
上面に溶射で５０〜２００μｍの厚さのアルミニウム、
ニッケル、銅、鉄、シリコン、クロム、タングステン等
の金属層を形成したものを電導体とし、その表面をよく
密着するように前記したと同様必要な面粗さ、平面度に
なるよう研削加工し、その上面に溶射でアルミナなどの
セラミックス層からなる絶縁層を形成して静電チャック
を作製する。
うに必要な面粗さ、平面度になるよう研削加工し、その
上面に溶射で５０〜２００μｍの厚さのアルミニウム、
ニッケル、銅、鉄、シリコン、クロム、タングステン等
の金属層を形成したものを電導体とし、その表面をよく
密着するように前記したと同様必要な面粗さ、平面度に
なるよう研削加工し、その上面に溶射でアルミナなどの
セラミックス層からなる絶縁層を形成して静電チャック
を作製する。
【００２０】一方、複合材料を基台とする場合には、得
られた複合材料の表面をよく密着するように必要な面粗
さ、平面度になるよう研削加工し、その上面に溶射で５
０〜２００μｍの厚さのアルミニウム、ニッケル、銅、
鉄、シリコン、クロム、タングステン等の金属層を形成
したものを基台とし、その表面をよく密着するように前
記したと同様必要な面粗さ、平面度になるよう研削加工
し、その上面に溶射でアルミナなどのセラミックス層か
らなる絶縁層を形成し、その上面に溶射で電極を形成
し、その上面にさらに溶射でアルミナなどのセラミック
ス層からなる絶縁層を形成して静電チャックを作製す
る。
られた複合材料の表面をよく密着するように必要な面粗
さ、平面度になるよう研削加工し、その上面に溶射で５
０〜２００μｍの厚さのアルミニウム、ニッケル、銅、
鉄、シリコン、クロム、タングステン等の金属層を形成
したものを基台とし、その表面をよく密着するように前
記したと同様必要な面粗さ、平面度になるよう研削加工
し、その上面に溶射でアルミナなどのセラミックス層か
らなる絶縁層を形成し、その上面に溶射で電極を形成
し、その上面にさらに溶射でアルミナなどのセラミック
ス層からなる絶縁層を形成して静電チャックを作製す
る。
【００２１】形成する絶縁層の厚さは、１００〜５００
μｍ程度が好ましく、１００μｍより薄いと耐電圧が低
くなり絶縁破壊が起こり易く、５００μｍより厚いと電
導体または基台との熱膨張差が顕著になり、熱衝撃によ
る亀裂／破損が生じ易く、しかも吸着力も低下する。絶
縁層であるセラミックス層の種類は最も一般的なのは、
アルミナであるが、これに限定されるものではなく、必
要な特性、例えば、高い誘電率が必要であれば、必要な
誘電率の大きさに応じてセラミックスの種類を適宜選べ
ばよい。
μｍ程度が好ましく、１００μｍより薄いと耐電圧が低
くなり絶縁破壊が起こり易く、５００μｍより厚いと電
導体または基台との熱膨張差が顕著になり、熱衝撃によ
る亀裂／破損が生じ易く、しかも吸着力も低下する。絶
縁層であるセラミックス層の種類は最も一般的なのは、
アルミナであるが、これに限定されるものではなく、必
要な特性、例えば、高い誘電率が必要であれば、必要な
誘電率の大きさに応じてセラミックスの種類を適宜選べ
ばよい。
【００２２】以上の方法で静電チャックを作製すれば、
電導体または基台と絶縁層との密着性が極めて優れた静
電チャックが得られる。
電導体または基台と絶縁層との密着性が極めて優れた静
電チャックが得られる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に具体的
に挙げ、本発明をより詳細に説明する。
に挙げ、本発明をより詳細に説明する。
【００２４】（実施例１） （１）静電チャックの作製 強化材として＃１８０（平均粒径６６μｍ）の市販Ｓｉ
Ｃ粉末７０重量部と＃５００（平均粒径２５μｍ）の市
販ＳｉＣ粉末３０重量部を用い、それにバインダーとし
てコロイダルシリカ液をそのシリカ固形分が２重量部と
なる量を添加し、それに消泡剤としてフォーマスタＶＬ
（サンノブコ社製）を０．２重量部、イオン交換水を２
４重量部加え、ポットミルで１２時間混合した。得られ
たスラリーをφ３５０×厚さ２５ｍｍの円板状の成形体
が得られるメッシュ付金型に流し込んでフィルタープレ
スし、それを脱型した後、１０００℃で焼成してプリフ
ォームを形成した。
Ｃ粉末７０重量部と＃５００（平均粒径２５μｍ）の市
販ＳｉＣ粉末３０重量部を用い、それにバインダーとし
てコロイダルシリカ液をそのシリカ固形分が２重量部と
なる量を添加し、それに消泡剤としてフォーマスタＶＬ
（サンノブコ社製）を０．２重量部、イオン交換水を２
４重量部加え、ポットミルで１２時間混合した。得られ
たスラリーをφ３５０×厚さ２５ｍｍの円板状の成形体
が得られるメッシュ付金型に流し込んでフィルタープレ
スし、それを脱型した後、１０００℃で焼成してプリフ
ォームを形成した。
【００２５】得られたプリフォームとＡｌ−１２Ｓｉ−
３Ｍｇ−２Ｃｕ−３Ｔｉ組成のアルミニウム合金とを組
み合わせ、その合金をプリフォーム中に窒素気流中で８
２５℃の温度で６０時間非加圧浸透させた後、冷却して
ＳｉＣ粉末の含有率が６５体積％で線熱膨張係数が６．
２×１０-6／℃の金属−セラミックス複合材料を作製し
た。得られた複合材料の表面をよく密着するために表面
粗さがＲｍａｘで５μｍ以上になるまで＃８０のダイヤ
モンド砥石で研削し、その上面にプラズマ溶射で線熱膨
張係数が４．６×１０-6／℃のタングステンからなる金
属層を１００μｍの厚さで形成した。得られた電導体の
表面を先と同様表面粗さがＲｍａｘで５μｍ以上になる
まで＃８０のダイヤモンド砥石で研削した後、その上面
にプラズマ溶射で線熱膨張係数が７．８×１０-6／℃の
Ａｌ2Ｏ3層を２００μｍの厚さに形成して静電チャック
を作製した。
３Ｍｇ−２Ｃｕ−３Ｔｉ組成のアルミニウム合金とを組
み合わせ、その合金をプリフォーム中に窒素気流中で８
２５℃の温度で６０時間非加圧浸透させた後、冷却して
ＳｉＣ粉末の含有率が６５体積％で線熱膨張係数が６．
２×１０-6／℃の金属−セラミックス複合材料を作製し
た。得られた複合材料の表面をよく密着するために表面
粗さがＲｍａｘで５μｍ以上になるまで＃８０のダイヤ
モンド砥石で研削し、その上面にプラズマ溶射で線熱膨
張係数が４．６×１０-6／℃のタングステンからなる金
属層を１００μｍの厚さで形成した。得られた電導体の
表面を先と同様表面粗さがＲｍａｘで５μｍ以上になる
まで＃８０のダイヤモンド砥石で研削した後、その上面
にプラズマ溶射で線熱膨張係数が７．８×１０-6／℃の
Ａｌ2Ｏ3層を２００μｍの厚さに形成して静電チャック
を作製した。
【００２６】（２）評価 得られた静電チャックに３ｋＶの直流電圧を印加し、Ａ
ｌ2Ｏ3層が密着しているかどうかを調べた。その結果、
直流電圧を印加しても電導体とＡｌ2Ｏ3層との間で放電
は発生せず、Ａｌ2Ｏ3層の絶縁破壊は認めらず、Ａｌ2
Ｏ3層は強固に密着していた。
ｌ2Ｏ3層が密着しているかどうかを調べた。その結果、
直流電圧を印加しても電導体とＡｌ2Ｏ3層との間で放電
は発生せず、Ａｌ2Ｏ3層の絶縁破壊は認めらず、Ａｌ2
Ｏ3層は強固に密着していた。
【００２７】（実施例２）実施例１で得られた複合材料
を用い、その表面を同様によく密着するために表面粗さ
がＲｍａｘで５μｍ以上になるまで＃８０のダイヤモン
ド砥石で研削し、その上面にプラズマ溶射で線熱膨張係
数が４．６×１０-6／℃のタングステンからなる金属層
を１００μｍの厚さで形成した。得られた基台の表面を
先と同様表面粗さがＲｍａｘで５μｍ以上になるまで＃
８０のダイヤモンド砥石で研削した後、その上面にプラ
ズマ溶射でＡｌ2Ｏ3層を２００μｍの厚さに形成し、そ
の上面にプラズマ溶射でタングステンからなる電極を形
成し、さらにその上面にプラズマ溶射でＡｌ2Ｏ3層を２
００μｍの厚さに形成して静電チャックを作製した。得
られた静電チャックを実施例１と同様に評価した。その
結果、実施例１と同様直流電圧を印加しても電導体とＡ
ｌ2Ｏ3層との間で放電は発生せず、Ａｌ2Ｏ3層の絶縁破
壊は認めらず、Ａｌ2Ｏ3層は強固に密着していた。
を用い、その表面を同様によく密着するために表面粗さ
がＲｍａｘで５μｍ以上になるまで＃８０のダイヤモン
ド砥石で研削し、その上面にプラズマ溶射で線熱膨張係
数が４．６×１０-6／℃のタングステンからなる金属層
を１００μｍの厚さで形成した。得られた基台の表面を
先と同様表面粗さがＲｍａｘで５μｍ以上になるまで＃
８０のダイヤモンド砥石で研削した後、その上面にプラ
ズマ溶射でＡｌ2Ｏ3層を２００μｍの厚さに形成し、そ
の上面にプラズマ溶射でタングステンからなる電極を形
成し、さらにその上面にプラズマ溶射でＡｌ2Ｏ3層を２
００μｍの厚さに形成して静電チャックを作製した。得
られた静電チャックを実施例１と同様に評価した。その
結果、実施例１と同様直流電圧を印加しても電導体とＡ
ｌ2Ｏ3層との間で放電は発生せず、Ａｌ2Ｏ3層の絶縁破
壊は認めらず、Ａｌ2Ｏ3層は強固に密着していた。
【００２８】（実施例３）金属層の金属を線熱膨張係数
が６．２×１０-6／℃のクロムとした他は実施例２と同
様に静電チャックを作製し、評価した。その結果、実施
例１と同様直流電圧を印加しても電導体とＡｌ2Ｏ3層と
の間で放電は発生せず、Ａｌ2Ｏ3層の絶縁破壊は認めら
ず、Ａｌ2Ｏ3層は強固に密着していた。
が６．２×１０-6／℃のクロムとした他は実施例２と同
様に静電チャックを作製し、評価した。その結果、実施
例１と同様直流電圧を印加しても電導体とＡｌ2Ｏ3層と
の間で放電は発生せず、Ａｌ2Ｏ3層の絶縁破壊は認めら
ず、Ａｌ2Ｏ3層は強固に密着していた。
【００２９】（比較例１） （１）静電チャックの作製 実施例１と同様に複合材料を作製し、その表面を同様に
表面粗さがＲｍａｘでμｍ以上になるまで＃８０のダイ
ヤモンド砥石で研削し、その上面に金属層を形成しない
で直接プラズマ溶射でＡｌ2Ｏ3層を２００μｍの厚さに
形成して静電チャックを作製した。
表面粗さがＲｍａｘでμｍ以上になるまで＃８０のダイ
ヤモンド砥石で研削し、その上面に金属層を形成しない
で直接プラズマ溶射でＡｌ2Ｏ3層を２００μｍの厚さに
形成して静電チャックを作製した。
【００３０】（２）評価 得られた静電チャックを実施例１と同様に評価した。そ
の結果、Ａｌ2Ｏ3層は電圧を上昇中に絶縁破壊を受け電
導体より剥がれてしまった。このことは、静電チャック
の電導体として複合材料を用いる場合、そのまま用いる
のは極めて難しく、その表面に金属層を形成することが
極めて重要なことであることを示している。
の結果、Ａｌ2Ｏ3層は電圧を上昇中に絶縁破壊を受け電
導体より剥がれてしまった。このことは、静電チャック
の電導体として複合材料を用いる場合、そのまま用いる
のは極めて難しく、その表面に金属層を形成することが
極めて重要なことであることを示している。
【００３１】
【発明の効果】以上の通り、本発明にかかる静電チャッ
クであれば、電導体または基台と絶縁層との密着性が極
めて優れた静電チャックとすることができるようになっ
た。このことにより、電導体または基台が金属−セラミ
ックス複合材料からなる静電チャックであっても、絶縁
層が剥がれるようなことのない極めて優れた静電チャッ
クを提供することができるようになった。
クであれば、電導体または基台と絶縁層との密着性が極
めて優れた静電チャックとすることができるようになっ
た。このことにより、電導体または基台が金属−セラミ
ックス複合材料からなる静電チャックであっても、絶縁
層が剥がれるようなことのない極めて優れた静電チャッ
クを提供することができるようになった。
Claims (7)
- 【請求項１】 電導体表面に絶縁層を被覆してなる静電
チャックにおいて、該電導体が、表面に金属層が形成さ
れている金属にセラミックス粉末を複合させた金属−セ
ラミックス複合材料からなり、該絶縁層が、セラミック
ス層からなることを特徴とする静電チャック。 - 【請求項２】 基台の上面に内部に電極が形成されてい
る絶縁層を被覆してなる静電チャックにおいて、該基台
が、表面に金属層が形成されている金属にセラミックス
粉末を複合させた金属−セラミックス複合材料からな
り、該絶縁層が、セラミックス層からなることを特徴と
する静電チャック。 - 【請求項３】 前記金属層の厚さが、５０〜２００μｍ
であることを特徴とする請求項１または２記載の静電チ
ャック。 - 【請求項４】 前記金属層の線熱膨張係数が、前記金属
−セラミックス複合材料と同等であることを特徴とする
請求項１乃至３記載の静電チャック。 - 【請求項５】 前記絶縁層の線熱膨張係数が、前記金属
層と同等であることを特徴とする請求項１乃至４記載の
静電チャック。 - 【請求項６】 前記金属層が、ニッケル、鉄、シリコ
ン、クロム、タングステンまたはその合金からなること
を特徴とする請求項１乃至５記載の静電チャック。 - 【請求項７】 前記複合材料中のセラミックス粉末の含
有率が、２０〜８０体積％であることを特徴とする請求
項１乃至６記載の静電チャック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001087239A JP2002289677A (ja) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | 静電チャック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001087239A JP2002289677A (ja) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | 静電チャック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002289677A true JP2002289677A (ja) | 2002-10-04 |
Family
ID=18942511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001087239A Pending JP2002289677A (ja) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | 静電チャック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002289677A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005277335A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Kyocera Corp | ウェハ支持部材 |
| JP2009154181A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Nihon Ceratec Co Ltd | 複合部材およびその製造方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08316299A (ja) * | 1995-03-14 | 1996-11-29 | Souzou Kagaku:Kk | 静電チャック |
| JPH0969554A (ja) * | 1995-08-31 | 1997-03-11 | Tocalo Co Ltd | 静電チャック部材およびその製造方法 |
| JPH10163307A (ja) * | 1996-12-04 | 1998-06-19 | Sony Corp | ウエハステージとその製造方法およびドライエッチング装置 |
| JPH11121598A (ja) * | 1997-01-29 | 1999-04-30 | Sony Corp | 複合材料及びその製造方法、基体処理装置及びその作製方法、基体載置ステージ及びその作製方法、並びに基体処理方法 |
| JP2000183145A (ja) * | 1998-12-18 | 2000-06-30 | Sony Corp | ウエハステージ及び真空熱処理装置 |
| WO2000060658A1 (fr) * | 1999-04-06 | 2000-10-12 | Tokyo Electron Limited | Electrode, etage de tranche, dispositif a plasma, et procede de fabrication d'une electrode et d'un etage de tranche |
| JP2002184851A (ja) * | 2000-12-11 | 2002-06-28 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 静電チャックステージ及びその製造方法 |
-
2001
- 2001-03-26 JP JP2001087239A patent/JP2002289677A/ja active Pending
Patent Citations (7)
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