JP2003045948A - ウエハ支持体 - Google Patents
ウエハ支持体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】静電吸着機構を有するウエハ支持部材と導電性
ベース部材とを接合したウエハ支持体において、熱が作
用する環境下で使用しても板状セラミック体の破損がな
く、かつウエハ支持部材の電極へ安定して確実に通電す
ることが可能なウエハ支持体を提供する。 【解決手段】板状セラミック体２の一方の主面を、ウエ
ハを載せる支持面３とするとともに、板状セラミック体
２の他方の主面に電極４を備えたウエハ支持部材５と、
このウエハ支持部材５の支持面３と反対側に接合される
導電性ベース部材８とから構成し、上記導電性ベース部
材８には貫通孔９を設け、この貫通孔９内に絶縁層１０
を介して給電部材１１を配置するとともに、上記給電部
材１１と上記ウエハ支持部材５の電極４とを変形可能な
導電性接続子１２を介して電気的に接続してウエハ支持
体１を構成する。
ベース部材とを接合したウエハ支持体において、熱が作
用する環境下で使用しても板状セラミック体の破損がな
く、かつウエハ支持部材の電極へ安定して確実に通電す
ることが可能なウエハ支持体を提供する。 【解決手段】板状セラミック体２の一方の主面を、ウエ
ハを載せる支持面３とするとともに、板状セラミック体
２の他方の主面に電極４を備えたウエハ支持部材５と、
このウエハ支持部材５の支持面３と反対側に接合される
導電性ベース部材８とから構成し、上記導電性ベース部
材８には貫通孔９を設け、この貫通孔９内に絶縁層１０
を介して給電部材１１を配置するとともに、上記給電部
材１１と上記ウエハ支持部材５の電極４とを変形可能な
導電性接続子１２を介して電気的に接続してウエハ支持
体１を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
ウエハを支持するのに用いるウエハ支持体に関するもの
である。
ウエハを支持するのに用いるウエハ支持体に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体の製造工程において、半導
体ウエハへの露光処理やＰＶＤ、ＣＶＤ、スパッタリン
グ等による成膜処理、プラズマエッチングや光エッチン
グ等によるエッチング処理、ダイシング処理あるいは各
種処理工程への搬送等で半導体ウエハを支持するため、
静電吸着機構や加熱機構を備えたウエハ支持体が使用さ
れている。
体ウエハへの露光処理やＰＶＤ、ＣＶＤ、スパッタリン
グ等による成膜処理、プラズマエッチングや光エッチン
グ等によるエッチング処理、ダイシング処理あるいは各
種処理工程への搬送等で半導体ウエハを支持するため、
静電吸着機構や加熱機構を備えたウエハ支持体が使用さ
れている。
【０００３】一例として静電吸着機構を備えたウエハ支
持体を図５に示す。このウエハ支持体３１は、板状セラ
ミック体３２の一方の主面をウエハ（不図示）を載せる
支持面３３とするとともに、板状セラミック体３２の内
部に静電吸着用の一対の電極３４を埋設したウエハ支持
部材３６と、ウエハ支持部材３６の支持面３３と反対側
の表面に接合される導電性ベース部材３７とからなり、
上記ウエハ支持部材３６を形成する板状セラミック体３
２の支持面３３と反対側の表面には、電極取り出し部３
５を包囲する延伸部３２ａを有し、この延伸部３２ａを
導電性ベース部材３７に備える貫通孔３８に嵌合させる
ことにより両者を接合するようになっていた。そして、
支持面３３にウエハを載せるとともに、電極取り出し部
３５にロウ付け等にて接合された給電端子４０に通電し
て、ウエハと電極３４との間に静電吸着力を発現させる
ことにより、ウエハを支持面３３に吸着固定させるとと
もに、ウエハに蓄積された熱をウエハ支持部材３６を介
して導電性ベース部材３７へ逃がし、外部へ放熱するよ
うになっていた（特開平３−２８３４４５号公報参
照）。
持体を図５に示す。このウエハ支持体３１は、板状セラ
ミック体３２の一方の主面をウエハ（不図示）を載せる
支持面３３とするとともに、板状セラミック体３２の内
部に静電吸着用の一対の電極３４を埋設したウエハ支持
部材３６と、ウエハ支持部材３６の支持面３３と反対側
の表面に接合される導電性ベース部材３７とからなり、
上記ウエハ支持部材３６を形成する板状セラミック体３
２の支持面３３と反対側の表面には、電極取り出し部３
５を包囲する延伸部３２ａを有し、この延伸部３２ａを
導電性ベース部材３７に備える貫通孔３８に嵌合させる
ことにより両者を接合するようになっていた。そして、
支持面３３にウエハを載せるとともに、電極取り出し部
３５にロウ付け等にて接合された給電端子４０に通電し
て、ウエハと電極３４との間に静電吸着力を発現させる
ことにより、ウエハを支持面３３に吸着固定させるとと
もに、ウエハに蓄積された熱をウエハ支持部材３６を介
して導電性ベース部材３７へ逃がし、外部へ放熱するよ
うになっていた（特開平３−２８３４４５号公報参
照）。
【０００４】なお、３９は給電部材４０が導電性ベース
部材３７と接触することを防止するため、貫通孔３８内
に嵌合された絶縁管である。
部材３７と接触することを防止するため、貫通孔３８内
に嵌合された絶縁管である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、第５図に示
すような従来のウエハ支持体３１では、使用時の温度や
電極３４への通電による自己発熱によりウエハ支持体３
１の温度が変化するため、異材質からなる板状セラミッ
ク体３２と導電性ベース部材３７との間の熱膨張差によ
り、両者の接合部、特に板状セラミック体３２より延び
た延伸部３２ａの付け根に圧縮応力や引張応力が作用し
てクラックが発生し、板状セラミック体３２が割れた
り、あるいはクラックの進展により、電極取出部３５が
断線し、導通不良を引き起こす恐れがあった。
すような従来のウエハ支持体３１では、使用時の温度や
電極３４への通電による自己発熱によりウエハ支持体３
１の温度が変化するため、異材質からなる板状セラミッ
ク体３２と導電性ベース部材３７との間の熱膨張差によ
り、両者の接合部、特に板状セラミック体３２より延び
た延伸部３２ａの付け根に圧縮応力や引張応力が作用し
てクラックが発生し、板状セラミック体３２が割れた
り、あるいはクラックの進展により、電極取出部３５が
断線し、導通不良を引き起こす恐れがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、上記課題に鑑
み、本発明のウエハ支持体は、板状セラミック体の一方
の主面を、ウエハを載せる支持面とするとともに、上記
板状セラミック体の内部又は上記板状セラミック体の他
方の主面に電極を備えたウエハ支持部材と、このウエハ
支持部材の支持面と反対側に接合される導電性ベース部
材とからなり、上記導電性ベース部材には貫通孔を設
け、この貫通孔内に絶縁層を介して給電部材を配置する
とともに、上記給電部材と上記ウエハ支持部材の電極と
を変形可能な導電性接続子を介して電気的に接続するよ
うにしたことを特徴とする。
み、本発明のウエハ支持体は、板状セラミック体の一方
の主面を、ウエハを載せる支持面とするとともに、上記
板状セラミック体の内部又は上記板状セラミック体の他
方の主面に電極を備えたウエハ支持部材と、このウエハ
支持部材の支持面と反対側に接合される導電性ベース部
材とからなり、上記導電性ベース部材には貫通孔を設
け、この貫通孔内に絶縁層を介して給電部材を配置する
とともに、上記給電部材と上記ウエハ支持部材の電極と
を変形可能な導電性接続子を介して電気的に接続するよ
うにしたことを特徴とする。
【０００７】なお、上記導電性接続子としては、線材、
コイル、箔肉板材のいずれか一種を用いることが好まし
く、上記導電性接続子として線材又はコイルを用いる場
合、給電部材と上記電極との間で撓みを持たせるように
して配置することが好ましい。
コイル、箔肉板材のいずれか一種を用いることが好まし
く、上記導電性接続子として線材又はコイルを用いる場
合、給電部材と上記電極との間で撓みを持たせるように
して配置することが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
説明する。
【０００９】図１は静電吸着機構を有する本発明のウエ
ハ支持体の一例を示す断面図であり、図２は図１のＡ部
を拡大した断面図である。
ハ支持体の一例を示す断面図であり、図２は図１のＡ部
を拡大した断面図である。
【００１０】このウエハ支持体１は、板状セラミック体
２の一方の主面をウエハ（不図示）を載せる支持面３と
するとともに、板状セラミック体２の他方の主面に静電
吸着用としての一対の電極４を形成したウエハ支持部材
５と、このウエハ支持部材５の支持面３と反対側に絶縁
層６及び接着層７を介して接合された導電性ベース部材
８とからなり、導電性ベース部材８には、貫通孔９を形
成するとともに、貫通孔９内に絶縁管１０を介して筒状
の給電部材１１を嵌合締結してあり、この給電部材１１
とウエハ支持部材５の電極４とは、線材からなる導電性
接続子１２を介してそれぞれ電気的に接続したもので、
導電性接続子１２の一方端と給電部材１１及び、導電性
接続子１２の他方端と電極４とはそれぞれ導電性接着剤
１３，１４により接合してあり、上記線材からなる導電
性接続子１２には、電極４と給電部材１１との間で撓み
を持たせるため、波状の折り返し部を設けてある。
２の一方の主面をウエハ（不図示）を載せる支持面３と
するとともに、板状セラミック体２の他方の主面に静電
吸着用としての一対の電極４を形成したウエハ支持部材
５と、このウエハ支持部材５の支持面３と反対側に絶縁
層６及び接着層７を介して接合された導電性ベース部材
８とからなり、導電性ベース部材８には、貫通孔９を形
成するとともに、貫通孔９内に絶縁管１０を介して筒状
の給電部材１１を嵌合締結してあり、この給電部材１１
とウエハ支持部材５の電極４とは、線材からなる導電性
接続子１２を介してそれぞれ電気的に接続したもので、
導電性接続子１２の一方端と給電部材１１及び、導電性
接続子１２の他方端と電極４とはそれぞれ導電性接着剤
１３，１４により接合してあり、上記線材からなる導電
性接続子１２には、電極４と給電部材１１との間で撓み
を持たせるため、波状の折り返し部を設けてある。
【００１１】そして、上記ウエハ支持体１の支持面３に
ウエハ（不図示）を載置し、給電部材１１間に電圧を印
加して、ウエハと電極４との間に、誘電分極によるクー
ロン力や微小な漏れ電流によるジョンソン・ラーベック
力を発現させることにより、ウエハを支持面３に吸着保
持するとともに、ウエハに蓄積された熱をウエハ支持部
材５から導電性ベース部材８へ逃がすようになってい
る。
ウエハ（不図示）を載置し、給電部材１１間に電圧を印
加して、ウエハと電極４との間に、誘電分極によるクー
ロン力や微小な漏れ電流によるジョンソン・ラーベック
力を発現させることにより、ウエハを支持面３に吸着保
持するとともに、ウエハに蓄積された熱をウエハ支持部
材５から導電性ベース部材８へ逃がすようになってい
る。
【００１２】また、本発明のウエハ支持体１によれば、
使用時の温度や電極４への通電による自己発熱により、
異材質からなる板状セラミック体２と導電性ベース部材
８との間に熱応力が発生したとしても、両者は接着剤７
により接合してあることから、板状セラミック体２及び
導電性ベース部材８は、それぞれ熱変形することができ
るため、熱応力を緩和することができ、板状セラミック
体２を破損させることがない。
使用時の温度や電極４への通電による自己発熱により、
異材質からなる板状セラミック体２と導電性ベース部材
８との間に熱応力が発生したとしても、両者は接着剤７
により接合してあることから、板状セラミック体２及び
導電性ベース部材８は、それぞれ熱変形することができ
るため、熱応力を緩和することができ、板状セラミック
体２を破損させることがない。
【００１３】さらに、本発明のウエハ支持体１によれ
ば、電極４と給電部材１１とを直接接合するのではな
く、両者の間に変形し易く、撓みを持たせた線材からな
る導電性接続子１２を介して電気的に接続するようにし
てあることから、板状セラミック体２と導電性ベース部
材８とがそれぞれ熱変形し、両者の間に位置ズレが起こ
っても、電極４と給電部材１１との間に介在する導電性
接続子１２が変形し、電極４との接合部及び給電部材１
１との接合部にそれぞれ作用する応力を緩和し、断線を
防止することができるため、長期間にわたり、確実にか
つ安定して通電することができる。
ば、電極４と給電部材１１とを直接接合するのではな
く、両者の間に変形し易く、撓みを持たせた線材からな
る導電性接続子１２を介して電気的に接続するようにし
てあることから、板状セラミック体２と導電性ベース部
材８とがそれぞれ熱変形し、両者の間に位置ズレが起こ
っても、電極４と給電部材１１との間に介在する導電性
接続子１２が変形し、電極４との接合部及び給電部材１
１との接合部にそれぞれ作用する応力を緩和し、断線を
防止することができるため、長期間にわたり、確実にか
つ安定して通電することができる。
【００１４】ところで、このようなウエハ支持体１を製
作するには、まず、ウエハ支持部材５を形成するため、
アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪索、炭化珪素、チ
タン酸バリウム、チタン酸カルシウム、イットリア等を
主成分とするセラミック焼結体あるいは単結晶アルミナ
からなる板状セラミック体２を用意する。この中でも窒
化アルミニウムを主成分とするセラミック焼結体は、優
れた耐食性、耐プラズマ性を有しているため、エッチン
グ時やクリーニング時に用いられるハロゲン系ガスに曝
される場合には特に好適である。
作するには、まず、ウエハ支持部材５を形成するため、
アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪索、炭化珪素、チ
タン酸バリウム、チタン酸カルシウム、イットリア等を
主成分とするセラミック焼結体あるいは単結晶アルミナ
からなる板状セラミック体２を用意する。この中でも窒
化アルミニウムを主成分とするセラミック焼結体は、優
れた耐食性、耐プラズマ性を有しているため、エッチン
グ時やクリーニング時に用いられるハロゲン系ガスに曝
される場合には特に好適である。
【００１５】次に、板状セラミック体２の一方の主面に
研磨加工を施してウエハを載せる支持面３を形成すると
ともに、板状セラミック体２の他方の主面に研磨加工を
施した後、スパッタリング法やメッキ法等の膜形成手段
にて、チタン、ニッケル、タングステン、モリブデン等
の金属膜を被着し、次いでブラスト加工やエッチング加
工にて金属膜の不要な箇所を除去して所定のパターン形
状に形成することにより電極４を形成する。
研磨加工を施してウエハを載せる支持面３を形成すると
ともに、板状セラミック体２の他方の主面に研磨加工を
施した後、スパッタリング法やメッキ法等の膜形成手段
にて、チタン、ニッケル、タングステン、モリブデン等
の金属膜を被着し、次いでブラスト加工やエッチング加
工にて金属膜の不要な箇所を除去して所定のパターン形
状に形成することにより電極４を形成する。
【００１６】この後、金、白金、ニッケル、チタン等の
金属やチタン等の金属やチタン合金、銅合金等の合金か
らなる線材の導電性接続子１２の一方端を電極４に、導
電性粒子を含有するエポキシ系接着剤やシリコン系接着
剤等からなる導電性接着層１３にて接合した後、電極４
及び導電性接着層１３を覆うように板状セラミック体２
の他方の主面に、ポリイミド樹脂等の樹脂材からなる絶
縁層６を被着してウエハ支持部材５を製作する。この
時、導電性接続子１２は予め波状や螺旋状に折り曲げて
おく。
金属やチタン等の金属やチタン合金、銅合金等の合金か
らなる線材の導電性接続子１２の一方端を電極４に、導
電性粒子を含有するエポキシ系接着剤やシリコン系接着
剤等からなる導電性接着層１３にて接合した後、電極４
及び導電性接着層１３を覆うように板状セラミック体２
の他方の主面に、ポリイミド樹脂等の樹脂材からなる絶
縁層６を被着してウエハ支持部材５を製作する。この
時、導電性接続子１２は予め波状や螺旋状に折り曲げて
おく。
【００１７】一方、アルミニウム、銅、アルミニウム合
金、銅合金、あるいは多孔質セラミック体の開気孔中に
アルミニウムを充填した複合材からなる導電性ベース部
材８に貫通孔９を穿孔した後、この貫通孔９内にテフロ
ン（登録商標）樹脂や塩化ビニル樹脂あるいは絶縁セラ
ミックスからなる筒状の絶縁管１０を嵌合させた後、さ
らに絶縁管１０内に、ニッケル、チタン、あるいはチタ
ン合金、銅合金等からなる給電部材１１を嵌合する。な
お、絶縁管１０と給電部材１１との接合方法としては嵌
合以外にネジ固定等の機械的締結や接着剤による接合方
法を用いても構わない。
金、銅合金、あるいは多孔質セラミック体の開気孔中に
アルミニウムを充填した複合材からなる導電性ベース部
材８に貫通孔９を穿孔した後、この貫通孔９内にテフロ
ン（登録商標）樹脂や塩化ビニル樹脂あるいは絶縁セラ
ミックスからなる筒状の絶縁管１０を嵌合させた後、さ
らに絶縁管１０内に、ニッケル、チタン、あるいはチタ
ン合金、銅合金等からなる給電部材１１を嵌合する。な
お、絶縁管１０と給電部材１１との接合方法としては嵌
合以外にネジ固定等の機械的締結や接着剤による接合方
法を用いても構わない。
【００１８】次いで、ウエハ支持部材５と導電性ベース
部材８との位置合わせをした後、両者をエポキシ系接着
剤やシリコン系接着剤等からなる接着層７を介して接合
するとともに、導電性接続子１２の他方端と給電部材１
１とを、導電性粒子を含有するエポキシ系接着剤やシリ
コン系樹脂等からなる導電性接着層１４によって接合
し、導電性接続子１２を撓ませた状態でウエハ支持部材
５の電極４と導電性ベース部材８の給電部材１１との間
に介在させることにより得ることができる。
部材８との位置合わせをした後、両者をエポキシ系接着
剤やシリコン系接着剤等からなる接着層７を介して接合
するとともに、導電性接続子１２の他方端と給電部材１
１とを、導電性粒子を含有するエポキシ系接着剤やシリ
コン系樹脂等からなる導電性接着層１４によって接合
し、導電性接続子１２を撓ませた状態でウエハ支持部材
５の電極４と導電性ベース部材８の給電部材１１との間
に介在させることにより得ることができる。
【００１９】なお、ウエハ支持部材５と導電性ベース部
材８とは接着剤以外にロウ付けやネジ止めにより締結し
て接合しても良く、本発明においては、熱が作用した際
にウエハ支持部材５及び導電性ベース部材８がそれぞれ
熱変形し、両者間に働く熱応力を緩和できるように接合
してあれば良い。
材８とは接着剤以外にロウ付けやネジ止めにより締結し
て接合しても良く、本発明においては、熱が作用した際
にウエハ支持部材５及び導電性ベース部材８がそれぞれ
熱変形し、両者間に働く熱応力を緩和できるように接合
してあれば良い。
【００２０】また、電極４と導電性接続子１２及び給電
部材１１と導電性接続子１２をそれぞれ接合する手段と
しては導電性接着剤１３，１４を用いる以外にロー付け
や半田付け等の方法を用いることもできる。
部材１１と導電性接続子１２をそれぞれ接合する手段と
しては導電性接着剤１３，１４を用いる以外にロー付け
や半田付け等の方法を用いることもできる。
【００２１】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。
する。
【００２２】図３はウエハ支持部材５の電極４と導電性
ベース部材８の給電部材１１とを接続する導電性接続子
１２としてコイルを用いる以外は図２と同様の構造をし
たもので、この図３に示す給電構造を有するウエハ支持
体１においても、ウエハ支持体１に作用する熱によりウ
エハ支持部材５と導電性ベース部材８とがそれぞれ熱変
形を起こして両者の間に位置ズレが生じてもコイル状の
導電性接続子１２が弾性変形して伸び、導電性接続子１
２とウエハ支持部材５の電極４との接合部及び導電性接
続子１２と導電性ベース部材８の給電部材１１との接合
部にそれぞれ作用する応力を緩和して剥離断線すること
を防止することができるため、長期間にわたって確実に
かつ安定して通電することができる。なお、導電性接続
子１２にコイルを用いる場合、ウエハ支持部材５と導電
性ベース部材８との熱膨張差から生じる応力で電極４や
絶縁層２を破損させないようにするため、ばね常数が１
００Ｎ／ｍ以下のコイルを用いることが好ましい。
ベース部材８の給電部材１１とを接続する導電性接続子
１２としてコイルを用いる以外は図２と同様の構造をし
たもので、この図３に示す給電構造を有するウエハ支持
体１においても、ウエハ支持体１に作用する熱によりウ
エハ支持部材５と導電性ベース部材８とがそれぞれ熱変
形を起こして両者の間に位置ズレが生じてもコイル状の
導電性接続子１２が弾性変形して伸び、導電性接続子１
２とウエハ支持部材５の電極４との接合部及び導電性接
続子１２と導電性ベース部材８の給電部材１１との接合
部にそれぞれ作用する応力を緩和して剥離断線すること
を防止することができるため、長期間にわたって確実に
かつ安定して通電することができる。なお、導電性接続
子１２にコイルを用いる場合、ウエハ支持部材５と導電
性ベース部材８との熱膨張差から生じる応力で電極４や
絶縁層２を破損させないようにするため、ばね常数が１
００Ｎ／ｍ以下のコイルを用いることが好ましい。
【００２３】さらに、図４はウエハ支持部材５の電極４
と導電性ベース部材８の給電部材１１とを接続する導電
性接続子１２として薄肉板材を用いる以外は、図２と同
様の構造をしたもので、電極４と給電部材１１との間で
撓みを持たせるため、薄肉板材からなる導電性接続子１
２には、波状の折り返し部を形成してある。この図４に
示す給電構造を有するウエハ支持体１においても、ウエ
ハ支持体１に作用する熱によりウエハ支持部材５と導電
性ベース部材８とがそれぞれ熱変形を起こして両者の間
に位置ズレが生じても、薄肉板材からなる導電性接続し
１２が弾性あるいは塑性変形して伸び、導電性接続子１
２とウエハ支持部材５の電極４との接合部及び導電性接
続子１２と導電性ベース部材８の給電部材１１との接合
部にそれぞれ作用する応力を緩和して剥離断線すること
を防止することができるため、長期間にわたって確実に
かつ安定して通電することができる。
と導電性ベース部材８の給電部材１１とを接続する導電
性接続子１２として薄肉板材を用いる以外は、図２と同
様の構造をしたもので、電極４と給電部材１１との間で
撓みを持たせるため、薄肉板材からなる導電性接続子１
２には、波状の折り返し部を形成してある。この図４に
示す給電構造を有するウエハ支持体１においても、ウエ
ハ支持体１に作用する熱によりウエハ支持部材５と導電
性ベース部材８とがそれぞれ熱変形を起こして両者の間
に位置ズレが生じても、薄肉板材からなる導電性接続し
１２が弾性あるいは塑性変形して伸び、導電性接続子１
２とウエハ支持部材５の電極４との接合部及び導電性接
続子１２と導電性ベース部材８の給電部材１１との接合
部にそれぞれ作用する応力を緩和して剥離断線すること
を防止することができるため、長期間にわたって確実に
かつ安定して通電することができる。
【００２４】このように、本発明は、ウエハ支持部材５
と導電性ベース部材８とがそれぞれ熱変形し易いように
接合してあり、かつウエハ支持部材５の電極４と導電性
ベース部材８の給電部材１１とを変形可能な導電性接続
子１２にて接合した構造を有するものであれば良く、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で改良や変更できることは
言うまでもない。
と導電性ベース部材８とがそれぞれ熱変形し易いように
接合してあり、かつウエハ支持部材５の電極４と導電性
ベース部材８の給電部材１１とを変形可能な導電性接続
子１２にて接合した構造を有するものであれば良く、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で改良や変更できることは
言うまでもない。
【００２５】また、上記実施形態ではウエハ支持部材５
として、板状セラミック体２の支持面３と反対側の面に
電極４を形成した例を示したが、板状セラミック体２中
に電極４を埋設したウエハ支持部材５にも適用できるこ
とは言うまでもない。
として、板状セラミック体２の支持面３と反対側の面に
電極４を形成した例を示したが、板状セラミック体２中
に電極４を埋設したウエハ支持部材５にも適用できるこ
とは言うまでもない。
【００２６】
【実施例】以下、本発明のウエハ支持体１の具体例につ
いて説明する。
いて説明する。
【００２７】窒化アルミニウム焼結体を、外径２００ｍ
ｍ、厚み１ｍｍの円板状に切り出して板状セラミック体
２を製作した後、その一方の主面に研磨加工を施して算
術平均粗さ（Ｒａ）で０．６〜１．２μｍに仕上げ、ウ
エハを載せる支持面３を形成するとともに、他方の主面
にスパッタリング法にてチタン（Ｔｉ）からなる金属膜
を被着し、その後、エッチング処理を施して不要箇所を
除去することにより所定のパターン形状を有する一対の
電極４を形成してウエハ支持部材５を製作し、同じウエ
ハ支持部材５を９個用意した。
ｍ、厚み１ｍｍの円板状に切り出して板状セラミック体
２を製作した後、その一方の主面に研磨加工を施して算
術平均粗さ（Ｒａ）で０．６〜１．２μｍに仕上げ、ウ
エハを載せる支持面３を形成するとともに、他方の主面
にスパッタリング法にてチタン（Ｔｉ）からなる金属膜
を被着し、その後、エッチング処理を施して不要箇所を
除去することにより所定のパターン形状を有する一対の
電極４を形成してウエハ支持部材５を製作し、同じウエ
ハ支持部材５を９個用意した。
【００２８】一方、アルミニウムを、外径２００ｍｍ、
厚み３０ｍｍの円板状に切り出して導電性ベース部材８
を製作した後、二つの貫通孔９を穿孔し、この貫通孔９
内にテトラフルオロエチレン樹脂からなる絶縁管１０を
嵌合し、さらに絶縁管１０内に銅からなる給電部材１１
を嵌合したものを９個用意した。
厚み３０ｍｍの円板状に切り出して導電性ベース部材８
を製作した後、二つの貫通孔９を穿孔し、この貫通孔９
内にテトラフルオロエチレン樹脂からなる絶縁管１０を
嵌合し、さらに絶縁管１０内に銅からなる給電部材１１
を嵌合したものを９個用意した。
【００２９】そして、３つのウエハ支持部材５の電極４
には、線材からなる導電性接続子１２を、銀粒子を含有
するエポキシ系接着剤からなる導電性接着剤層１３にて
接合し、別の３つのウエハ支持部材５の電極４には、コ
イルからなる導電性接続子１２を、銀粒子を含有するエ
ポキシ系接着剤からなる導電性接着剤層１３にて接合
し、さらに残り３つのウエハ支持部材５の電極４には、
波状の折り返し部を有する薄肉板材からなる導電性接続
子１２を、銀粒子を含有するエポキシ系接着剤からなる
導電性接着剤層１３にて接合し、各ウエハ支持部材５の
電極４及び導電性接着剤層１３を覆うように板状セラミ
ック体２の他方の主面にポリイミド樹脂からなる絶縁層
６を被着した。
には、線材からなる導電性接続子１２を、銀粒子を含有
するエポキシ系接着剤からなる導電性接着剤層１３にて
接合し、別の３つのウエハ支持部材５の電極４には、コ
イルからなる導電性接続子１２を、銀粒子を含有するエ
ポキシ系接着剤からなる導電性接着剤層１３にて接合
し、さらに残り３つのウエハ支持部材５の電極４には、
波状の折り返し部を有する薄肉板材からなる導電性接続
子１２を、銀粒子を含有するエポキシ系接着剤からなる
導電性接着剤層１３にて接合し、各ウエハ支持部材５の
電極４及び導電性接着剤層１３を覆うように板状セラミ
ック体２の他方の主面にポリイミド樹脂からなる絶縁層
６を被着した。
【００３０】なお、導電性接続子１２に線材を用いたも
のにあっては、線径０．５ｍｍ、長さ１８ｍｍの銅線を
用い、導電性接続子１２にコイルを用いたものにあって
は、線径０．５ｍｍ、有効巻数９、開放長さ２０ｍｍ、
平均外径３．５ｍｍ、平均内径２．０ｍｍの銅製のコイ
ルを用い、さらに導電性接続子１２に折り返し部を有す
る薄肉板材を用いたものにあっては、厚み０．３ｍｍ、
幅４ｍｍ、長さ５ｍｍの銅板からなり、折り返し部の山
と山の距離を２．５ｍｍとしたものを用いた。
のにあっては、線径０．５ｍｍ、長さ１８ｍｍの銅線を
用い、導電性接続子１２にコイルを用いたものにあって
は、線径０．５ｍｍ、有効巻数９、開放長さ２０ｍｍ、
平均外径３．５ｍｍ、平均内径２．０ｍｍの銅製のコイ
ルを用い、さらに導電性接続子１２に折り返し部を有す
る薄肉板材を用いたものにあっては、厚み０．３ｍｍ、
幅４ｍｍ、長さ５ｍｍの銅板からなり、折り返し部の山
と山の距離を２．５ｍｍとしたものを用いた。
【００３１】そして、各ウエハ支持部材５と導電性ベー
ス部材８との位置決めを行ない、シリコン樹脂からなる
接着層７を介して両者を接合し、最後に導電性接続子１
２の他方端と給電部材１１とを、銀粒子を含有するエポ
キシ系接着剤からなる導電性接着材層１４にて接合する
ことによりウエハ支持体１を製作した。
ス部材８との位置決めを行ない、シリコン樹脂からなる
接着層７を介して両者を接合し、最後に導電性接続子１
２の他方端と給電部材１１とを、銀粒子を含有するエポ
キシ系接着剤からなる導電性接着材層１４にて接合する
ことによりウエハ支持体１を製作した。
【００３２】ただし、導電性接続子１２に線材を用いた
ものにあっては、導電性接続子１２を給電部材１１に接
合する際、撓みを持たせて接合するようにした。
ものにあっては、導電性接続子１２を給電部材１１に接
合する際、撓みを持たせて接合するようにした。
【００３３】そして、各ウエハ支持体１をそれぞれ熱サ
イクル試験器に投入して−４０℃〜１００℃までを１時
間で昇温し、１００℃〜−４０℃までを１時間で降温す
ることを１サイクルとした熱サイクル試験を１０００サ
イクル加え、１０００サイクル後におけるウエハ支持部
材５の電極４と導電性ベース部材８の給電部材１１との
間の通電状況、板状セラミック体２の破損の有無を確認
する実験を行った。
イクル試験器に投入して−４０℃〜１００℃までを１時
間で昇温し、１００℃〜−４０℃までを１時間で降温す
ることを１サイクルとした熱サイクル試験を１０００サ
イクル加え、１０００サイクル後におけるウエハ支持部
材５の電極４と導電性ベース部材８の給電部材１１との
間の通電状況、板状セラミック体２の破損の有無を確認
する実験を行った。
【００３４】ただし、ウエハ支持部材５の電極４と導電
性ベース部材８の給電部材１１との間の通電状況は、支
持面３に直径２００ｍｍのアルミニウム板を接触させ、
給電部材１１を介して電極４に電圧をかけた時の支持面
３と電極４との間の抵抗値をＬＣＲメータで測定した。
そして、熱サイクル試験後の抵抗値が１００Ω以上とな
ったものは、電極４と給電部材１１の間に電気的な導通
不良が発生していると考えられるため、熱サイクル試験
後の抵抗値が１００Ω未満であるものを導通不良無しと
して評価した。
性ベース部材８の給電部材１１との間の通電状況は、支
持面３に直径２００ｍｍのアルミニウム板を接触させ、
給電部材１１を介して電極４に電圧をかけた時の支持面
３と電極４との間の抵抗値をＬＣＲメータで測定した。
そして、熱サイクル試験後の抵抗値が１００Ω以上とな
ったものは、電極４と給電部材１１の間に電気的な導通
不良が発生していると考えられるため、熱サイクル試験
後の抵抗値が１００Ω未満であるものを導通不良無しと
して評価した。
【００３５】結果は表１に示す通りである。なお、表中
Ａはウエハ支持部材５に備える一方の電極側を示し、Ｂ
は他方の電極側を示す。
Ａはウエハ支持部材５に備える一方の電極側を示し、Ｂ
は他方の電極側を示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】表１から判るように、いずれのウエハ支持
体１も板状セラミック体２にクラックの発生は見られ
ず、また、熱サイクル試験前後における抵抗値にも変化
は見られず、熱が加わる環境下でも長期間にわたり確実
にかつ安定して電極４へ通電できることが確認できた。
体１も板状セラミック体２にクラックの発生は見られ
ず、また、熱サイクル試験前後における抵抗値にも変化
は見られず、熱が加わる環境下でも長期間にわたり確実
にかつ安定して電極４へ通電できることが確認できた。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、本発明のウエハ支持体に
よれば、板状セラミック体の一方の主面を、ウエハを載
せる支持面とするとともに、上記板状セラミック体の内
部又は上記板状セラミック体の他方の主面に電極を備え
たウエハ支持部材と、このウエハ支持部材の支持面と反
対側に接合される導電性ベース部材とから構成し、上記
導電性ベース部材には貫通孔を設け、この貫通孔内に絶
縁層を介して給電部材を配置するとともに、上記給電部
材と上記ウエハ支持部材の電極とを変形可能な導電性接
続子を介して電気的に接続するようにしたことから、ウ
エハ支持体に熱が加わっても板状セラミック体にクラッ
クを発生させることがなく、また、ウエハ支持部材の電
極と導電性ベース部材の給電部材との間の断線を生じる
ことがないため、熱が加わる環境下で長期間使用したと
しても確実にかつ安定して電極への通電を行うことがで
きる。
よれば、板状セラミック体の一方の主面を、ウエハを載
せる支持面とするとともに、上記板状セラミック体の内
部又は上記板状セラミック体の他方の主面に電極を備え
たウエハ支持部材と、このウエハ支持部材の支持面と反
対側に接合される導電性ベース部材とから構成し、上記
導電性ベース部材には貫通孔を設け、この貫通孔内に絶
縁層を介して給電部材を配置するとともに、上記給電部
材と上記ウエハ支持部材の電極とを変形可能な導電性接
続子を介して電気的に接続するようにしたことから、ウ
エハ支持体に熱が加わっても板状セラミック体にクラッ
クを発生させることがなく、また、ウエハ支持部材の電
極と導電性ベース部材の給電部材との間の断線を生じる
ことがないため、熱が加わる環境下で長期間使用したと
しても確実にかつ安定して電極への通電を行うことがで
きる。
【図１】静電吸着機構を有する本発明のウエハ支持体の
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
【図２】図１に示すウエハ支持体のＡ部を拡大した断面
図である。
図である。
【図３】本発明のウエハ支持体における給電構造の他の
例を示す拡大断面図である。
例を示す拡大断面図である。
【図４】本発明のウエハ支持体における給電構造のさら
に他の例を示す拡大断面図である。
に他の例を示す拡大断面図である。
【図５】静電吸着機構を有する従来のウエハ支持体の一
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
１・・・ウエハ支持体
２・・・板状セラミック体
３・・・支持面
４・・・電極
５・・・ウエハ支持部材
６・・・絶縁層
７・・・接着層
８・・・導電性ベース部材
９・・・貫通孔
１０・・・絶縁管
１１・・・給電部材
１２・・・導電性接続子
１３，１４・・・導電性接着剤層
Claims (4)
- 【請求項１】板状セラミック体の一方の主面を、ウエハ
を載せる支持面とするとともに、上記板状セラミック体
の内部又は上記板状セラミック体の他方の主面に電極を
備えたウエハ支持部材と、該ウエハ支持部材の支持面と
反対側に接合される導電性ベース部材とからなり、上記
導電性ベース部材には貫通孔を備え、該貫通孔内に絶縁
層を介して給電部材を配し、該給電部材と上記ウエハ支
持部材の電極とを変形可能な導電性接続子を介して電気
的に接続したことを特徴とするウエハ支持体。 - 【請求項２】上記導電性接続子が線材であり、上記給電
部材と上記電極との間で撓みを持たせてあることを特徴
とする請求項１に記載のウエハ支持体。 - 【請求項３】上記導電性接続子がコイルであることを特
徴とする請求項１に記載のウエハ支持体。 - 【請求項４】上記導電性接続子が薄肉板材であり、上記
給電部材と上記電極との間で撓みを持たせてあることを
特徴とする請求項１に記載のウエハ支持体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001229031A JP2003045948A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | ウエハ支持体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001229031A JP2003045948A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | ウエハ支持体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003045948A true JP2003045948A (ja) | 2003-02-14 |
Family
ID=19061439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001229031A Pending JP2003045948A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | ウエハ支持体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003045948A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7753025B2 (en) | 2008-04-11 | 2010-07-13 | Southwest Research Institute | Surface ignition mechanism for diesel engines |
| US20130220545A1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | Tokyo Electron Limited | Substrate mounting table and plasma etching apparatus |
| WO2013183862A1 (ko) * | 2012-06-04 | 2013-12-12 | 주식회사 케이에스엠컴포넌트 | 세라믹 히터용 전기 단자 구조 |
| JP2018098275A (ja) * | 2016-12-08 | 2018-06-21 | 日本特殊陶業株式会社 | 基材構造及び基材製造方法 |
| WO2024099383A1 (zh) * | 2022-11-10 | 2024-05-16 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体工艺腔室及其承载装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05102289A (ja) * | 1991-10-04 | 1993-04-23 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 静電チヤツク装置の電気的接合方法 |
| JPH0774234A (ja) * | 1993-06-28 | 1995-03-17 | Tokyo Electron Ltd | 静電チャックの電極構造、この組み立て方法、この組み立て治具及び処理装置 |
-
2001
- 2001-07-30 JP JP2001229031A patent/JP2003045948A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05102289A (ja) * | 1991-10-04 | 1993-04-23 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 静電チヤツク装置の電気的接合方法 |
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| US20130220545A1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | Tokyo Electron Limited | Substrate mounting table and plasma etching apparatus |
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| JP2018098275A (ja) * | 2016-12-08 | 2018-06-21 | 日本特殊陶業株式会社 | 基材構造及び基材製造方法 |
| WO2024099383A1 (zh) * | 2022-11-10 | 2024-05-16 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体工艺腔室及其承载装置 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100209 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A521 | Written amendment |
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|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101005 |