JP2008251737A - 静電チャック装置用電極部材ならびにそれを用いた静電チャック装置および静電吸着解除方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 静電チャック装置から被吸着物を離脱させるために静電吸着解除することは、単純に印加電圧を遮断するだけでは困難であった。本発明は、静電チャック装置に吸着した被吸着物の吸着解除、離脱を複雑な操作をしなくても容易に行うことができる汎用性の高い静電チャック装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の静電チャック装置用電極部材および静電チャック装置は、静電チャック装置用電極部材の表面に被吸着物５と接する帯電制御用電極１を設置し、これを吸着解除時にアース電極として作用させて、被吸着物５の離脱を促進することを特徴とする。静電チャックは単極、双極のいずれであってもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被吸着物の離脱を容易にした静電チャック装置用電極部材ならびにそれを用いた静電チャック装置および静電吸着解除方法に関する。

静電チャック装置は平板上の材料を密着性よく、周囲の圧力雰囲気に関わらず吸着できることから、例えば半導体製造プロセスにおけるシリコンウエハの固定のような真空プロセスで平面度よく吸着させたい場合などに利用されている。従来の静電チャック装置は、静電気を発生させる静電吸着用電極を吸着面の近傍に配置し、該静電吸着用電極を絶縁体で覆う構造としている。

このような従来の静電チャック装置においては、被吸着物を離脱させるために静電吸着解除することは、単純に印加電圧を遮断するだけでは困難であった。これは、静電吸着用電極に電圧を印加して静電吸着を作動させると、静電チャック自体および被吸着物の双方に静電気帯電が残ることにより双方の表面電位が高い状態が維持され、結果として残留吸着力として作用するためであると考えられている。この静電気帯電を引き起こす電荷を残留電荷と呼ぶこともある。
上記問題を解決するために従来の静電チャック装置では、残留吸着力の低減のために静電吸着とは異なる直流電流を静電吸着用電極に流して電荷を消滅させることが提案され、そのために必要な電源の回路構成が同時に提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、他の従来の静電チャック装置では、残留電荷低減のために離脱時に逆極性電圧を短時間印加することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、このような従来の静電チャック装置では、特殊な電源を使用したり複雑な操作をしなくてはならないという問題を有していた。さらに、表面に静電吸着用の電極を露出させるものが提案されている（例えば、特許文献３参照）が、被吸着物が電気絶縁性の物質に限られるうえ、減圧雰囲気ではプラズマ放電が生じてしまうため、特定の雰囲気下しか使用できないという問題を有していた。

特開平１０−１５０１００号公報 特開２００１−０９３８８４号公報 特開２００６−０５２０７５号公報

本発明は、静電チャック装置用電極部材または静電チャック装置に吸着した被吸着物の吸着解除および離脱を、特殊な電源を使用したり複雑な操作をしなくても容易に行うことができる汎用性の高い静電チャック装置用電極部材ならびにそれを用いた静電チャック装置および静電吸着解除方法を提供することを目的とする。

本発明の静電チャック装置用電極部材は、被吸着物に接触する帯電制御用電極と、静電吸着用電極と、前記静電吸着用電極を被覆する絶縁部材とを有することを特徴とする。
また、本発明の静電チャック装置用電極部材は、前記帯電制御用電極がアースに接続されることが好ましく、前記静電吸着用電極が単極型または双極型であることが好ましい。
本発明の静電チャック装置は、上記静電チャック装置用電極部材を基材に接合してなることを特徴とする。
本発明の静電吸着解除方法は、被吸着物に接触する帯電制御用電極と、静電吸着用電極と、前記静電吸着用電極を被覆する絶縁部材とを有する静電チャック装置用電極部材に、被吸着物を静電吸着した後、該被吸着物の静電吸着を解除する静電吸着解除方法であって、被吸着物の静電吸着を解除する際に前記帯電制御用電極をアースに接続することを特徴とする。
また、本発明の静電吸着解除方法は、前記被吸着物を静電吸着する際には、帯電制御用電極がアースに接続されていないことが好ましい。

本発明の静電チャック装置用電極部材ならびにそれを用いた静電チャック装置および静電吸着解除方法は、被吸着物に接触する表面に帯電制御用電極を配置したものであり、被吸着物を静電チャック装置用電極部材の吸着面から離脱させる際の静電吸着解除に該帯電制御用電極をアースに接続する。該アースに帯電制御用電極を接続すると、該帯電制御用電極近傍において、静電チャック装置用電極部材の表面の電位だけでなく被吸着物の表面の電位も、一様にアースの電位（０ボルト）に近づき、すなわち残留電荷の影響が低減されるために、残留吸着力が低減され、結果として被吸着物を離脱できるようになる。
本発明の静電チャック装置用電極部材および静電チャック装置では、前記のように帯電制御用電極を設けるという簡易な構成により、被吸着物を容易に離脱できるようになる。したがって、本発明では、従来のような特殊な電源を使用したり複雑な操作をしなくても被吸着物の離脱を容易に行うことができる汎用性の高い静電チャック装置用電極部材ならびにそれを用いた静電チャック装置および静電吸着解除方法を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の静電チャック装置用電極部材の一例の模式的断面図である。図１（ａ）において、静電吸着用電極２が、絶縁性材料よりなる絶縁部材３に被覆されるようにして設けられ、絶縁部材３の静電吸着面となる側の表面に帯電制御用電極１が設けられ本発明の静電チャック装置用電極部材を構成している。帯電制御用電極１はパターン状に形成された導電部よりなり、被吸着物５に接触するように設けられている。また、帯電制御用電極１は、図１（ａ）のように帯電制御用電極１の全てが絶縁部材３から露出していてもよいし、図１（ｂ）のように帯電制御用電極１の一部が絶縁部材３に埋没するように設けてもよいし、また図１（ｃ）のように帯電制御用電極１の全てが絶縁部材３に埋没し、静電吸着面と同一面になるように設けてもよい。帯電制御用電極１は図１（ａ）のように単純に積層すれば比較的製法が容易かつ安価であるが、表面の平面度が問題になる場合は図1（ｂ）あるいは図１（ｃ）のように吸着面側に埋め込んでも効果があり、適宜選択すればよい。

帯電制御用電極１の面積は、静電吸着面を覆う面積割合が大きいほど帯電制御効果は高いが、面積割合が大きすぎると静電吸着力が阻害されるので、吸着力と容易離脱性のバランスを考慮すると、好ましくは概ね静電吸着面の面積の１／２以下、さらに好ましくは１／３〜１／１０程度の面積割合であることが好ましい。帯電制御用電極１の面積割合が静電吸着面の１００％、すなわち静電吸着面を完全に覆うようにしてしまうと、静電吸着のための電界が遮断されて静電吸着できない。

帯電制御用電極１の配置は、静電吸着面内の帯電制御を一様に行うために静電吸着面全面にわたって均等に配置されることが好ましいが、静電チャック用電極部材および被吸着物の形状や製造過程等を考慮して適宜の形状にすればよい。帯電制御用電極１の形状として、例えば静電チャック装置用電極部材が長方形の場合では、図２（ａ）〜（ｄ）及び図３（ａ）〜（ｃ）のようなパターンを挙げることができるし、別の態様でも構わない。また、静電チャック装置用電極部材が円形の場合では、図４（ａ）〜（ｄ）のようなパターンを挙げることができるし、別の態様でも構わない。

図５は、本発明の静電チャック装置用電極部材の一部分を模式的に示した断面図である。図５において、静電吸着用電極２が、絶縁性材料よりなる絶縁部材３に被覆されるようにして設けられ、絶縁部材３の静電吸着面となる側の表面に帯電制御用電極１が設けられていることは前記図１と同様である。図５におけるＺ１は帯電制御用電極１の厚さを示し、Ｈ１は帯電制御用電極１の露出面と絶縁部材３の表面との距離を示し、Ｄ２３は静電吸着用電極２と絶縁部材３の吸着面側表面との距離を示す。本発明においては、前記Ｚ１、Ｈ１及びＤ２３の関係が、Ｄ２３＋Ｈ１＞Ｚ１を満たすようにすれば帯電制御用電極１と静電吸着用電極２とが絶縁されるため好ましい。なお、静電吸着用電極１の数は、単極型静電チャック装置用電極部材であれば１個で構わないが、双極型の場合には電気的に独立した２個以上の電極が必要となる。

また、上記Ｈ１の具体的な高さ寸法は、用途に合わせて適宜設計すればよいが、好ましくは０ｍｍ〜０．５ｍｍ程度である。０ｍｍより低ければ静電吸着面より凹んでしまうので被吸着物と接触できない。一方、０．５ｍｍより高いと、被吸着体が静電吸着用電極から離れすぎてしまうために、適切な静電吸着力が得られなくなるおそれがある。

図５に示すように、帯電制御用電極１と静電吸着用電極２とは離間されており、間には電気絶縁部分３が介在して設置されている。帯電制御用電極１と静電吸着用電極２との距離は、例えば、絶縁部材３の直流耐電圧値が４５ｋＶ／ｍｍのポリイミドフィルムからなる場合、Ｄ２３−（Ｚ１−Ｈ１）＞０．０５ｍｍの関係を満たせば、帯電制御用電極１をアース接続した上で静電吸着用電極２に２ｋＶ程度の直流高電圧を印加しても絶縁破壊を起こさないで使用することができる。

次に、本発明の静電チャック装置用電極部材の各構成について説明する。
まず、帯電制御用電極１の材質については、電気抵抗値が高くても電荷が移動する物質から適宜選択すればよい。帯電制御用電極１の材質の例としては、銅、アルミニウム、ニッケルなど各種の金属材料、導電性ペースト、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などの各種透明電極材料などから選択することができる。

帯電制御用電極１の形成はどんな方法でもよい。例えば、銅箔などの金属薄膜を接着もしくは融着する方法、導電性ペーストをスクリーン印刷する方法、溶射により金属をセラミック等の絶縁部材に堆積させる方法、スパッタリングにより金属を堆積させる方法、蒸着により金属を堆積させる方法、めっきにより金属を堆積させる方法、エッチングにより所定の金属パターンを形成する方法、サンドブラストにより不要部分を削り取る方法などを組み合わせることで形成することができる。帯電制御用電極１は静電チャック装置用電極部材を作製する原材料の段階であらかじめ形成しておいても良いし、静電チャック装置用電極部材を形成する工程の途中で形成しても良い。

また、絶縁部材３としては、酸化アルミ化合物や酸化ジルコニア化合物などのセラミックス材料、ポリイミドなどの有機高分子材料、シリコーン化合物などの無機高分子材料などの電気絶縁性の材料をあげることができ、電気的な絶縁性があれば材質や層構成は限定されない。この中でも、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アラミド、オレフィン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレン等のプラスチックフィルムは加工がしやすいので好ましく使用することができる。特に、高耐熱性であるポリイミドフィルムは、高温時においてもリーク電流が増大せず、エレクトロマイグレーション発生が極めて小さいので、好ましく使用することができる。また、絶縁部材３は、上記材質が２層以上積層されたものでもよい。また、絶縁部材３としては接着性樹脂を硬化させたものでもよく、該接着性樹脂としては電気絶縁性のものであり、高い絶縁信頼性を確保するためには、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂、シリコーン樹脂等で構成される接着性樹脂が好適である。これらの樹脂は単独で用いてもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。さらに柔軟性を付与するためにアクリロニトリル−ブタジエン共重合体樹脂をはじめとする各種エラストマーを配合してもよく、熱伝導性を向上させるために金属粉やアルミナを始めとする各種無機フィラーを分散させてもよい。接着特性を向上させるためにカップリング剤を添加することも有効である。また、接着性樹脂は静電チャック装置用電極部材を製造する際には液状、固体の何れの性状でもよい。

絶縁部材３の厚さは何等限定されるものではないが、該絶縁部材がフィルムの場合は入手のし易さ、取り扱いの簡便さを考慮すると厚さ１２．５〜３００μｍの範囲が好ましく、とりわけ厚さ２５〜１５０μｍのプラスチックフィルムが好適である。絶縁部材３の厚さが１２．５μｍより薄いと、絶縁性が不足し、数千ボルトの電圧で絶縁破壊が生じやすいため好ましくない。厚さ１２．５μｍより薄いフィルムを使用する場合は、フィルムを２つ以上積層して使用すればよい。また、厚さが３００μｍより厚い場合には吸着力が低下しやすいので好ましくない。上記フィルムを２つ以上積層して使用する場合には、これらのフィルムを貼り合わせるための接着剤の厚さを含めた合計の厚さが３００μｍを越えないように設計すればよい。

静電吸着用電極２の形状および面積は、被吸着物とその周囲の雰囲気によって最適化を図る。例として、被吸着物が厚さ１ｍｍ程度の長方形のガラス板である場合、常圧あるいは減圧した大気雰囲気では対向する櫛歯状の電極などの双極型電極が使用でき、図６および図８（ａ）における双極型の静電吸着用電極２１および２２のような態様となる。
図６は、本発明の静電チャック装置の一例の模式的断面図である。１が帯電制御用電極、２１および２２が双極型の静電吸着用電極、３１、３２、３３および３４が絶縁部材３であり、本例の場合は３１および３４がプラスチックフィルムからなる電気絶縁層、３２および３３が電気絶縁性の接着性樹脂である。図６において、双極型の静電吸着用電極２１、２２が、絶縁性材料よりなる電気絶縁層３１、３４に挟み込まれるように接着性樹脂３２および３３とともに被覆されている。また、電気絶縁層３１の他面が静電吸着面であり、該静電吸着面となる側の表面に帯電制御用電極１が設けられており、一方、電気絶縁層３４の他面は両面接着テープ３５を介して基材４に接合されている。また、図８（ａ）は、図６の双極型の静電吸着用電極２１、２２の模式的斜視図である。

また、被吸着物が導電性があったり半導体である場合には、特に減圧チャンバー内の低温プラズマ雰囲気では単極型電極が良好に使用でき、図７および図８（ｂ）における単極型の静電吸着用電極２３のような態様となる。
図７は、本発明の静電チャック装置の一例の模式的断面図である。１が帯電制御用電極、２３が単極型の静電吸着用電極、３１、３２、３３および３４が絶縁部材３であり、本例の場合は３１および３４がプラスチックフィルムからなる電気絶縁層、３２および３３が電気絶縁性の接着性樹脂である。図７において、単極型の静電吸着用電極２３が、絶縁性材料よりなる電気絶縁層３１、３４に挟み込まれるように接着性樹脂３２および３３とともに被覆されている。また、電気絶縁層３１の他面が静電吸着面であり、該静電吸着面となる側の表面に帯電制御用電極１が設けられており、一方、電気絶縁層３４の他面は両面接着テープ３５を介して基材４に接合されている。また、図８（ｂ）は、図７の単極型の静電吸着用電極２３の模式的斜視図である。
本発明はこれらの電極の例に限定されるものではなく、静電吸着用電極の形状、層構成、面積、溝・穴加工などの仕様は自由にデザインすることができる。また、被吸着物および基材４に対する電気絶縁性を確保するために、帯電制御用電極１の端縁は外部に露出しないように絶縁部材で封入された状態になっていることが好ましい。

上記静電吸着用電極２１、２２、２３は、各種金属箔、導電性フィルム、導電性ペースト等を蒸着、貼着、塗布等によって形成することができる。材質および厚さは何ら制限されるものではないが、膜厚は、長期に亘って導電性が確保できる範囲内であれば薄い方が好ましく、厚さは１５０μｍ以下、とりわけ３５μｍ以下の金属箔、あるいは金属薄膜が好適である。厚さが１５０μｍより厚くなると、パターンの作製が困難であるため好ましくない。

静電吸着用電極２１、２２、２３上に設ける電気絶縁層３１の膜厚は、３〜３００μｍの範囲に設定される。被吸着物から静電吸着用電極２１、２２、２３までの距離が３μｍより小さいと機械的強度が不足するため耐久性がなく、３００μｍより大きいと吸着力が低下しやすい。２５〜１５０μｍの範囲に設定することがさらに望ましいが、実使用に際しては、静電チャック装置用電極部材として所望する機能と使用する材料の特性によって適宜決定すればよい。なお、電気絶縁層３１は、単一層構成、複数材料の積層構造の何れも使用できる。積層構造の場合は、絶縁性が確保された状態となっていれば、導電性材料が内設されていても構わない。

なお、両面接着テープ３５のような静電吸着用電極に接する部分以外であれば、高い絶縁性を必要としないため材質などを選定するに当って何ら制限は無い。両面接着テープ３５の代わりに前記接着性樹脂等を用いてもよく、その場合は導電性の接着性樹脂等を使用しても構わない。両面接着テープ３５の厚さは、層間接着力が確保できる範囲内であれば薄い方が好ましい。具体的には１００μｍ以下、より好ましくは１〜５０μｍである。
基材４としては、各種セラミックス製、ポリイミドやシリコーンゴムなどの樹脂製、アルミニウムやステンレスなどの金属製などを適用できる。また、基材４としては、その外形には限定がなく、円盤状、平板状、球面状、立体状などいかなるものであっても適用できる。

図６及び図７のような静電チャック装置においては、接着性樹脂による積層方法に関しても何ら制限は無いが、取り扱い性の簡便さ、および積層後の厚さ精度を確保するためには、常温において固体の接着性樹脂が剥離性フィルムに所定の厚さで塗布された、いわゆるドライフィルムを用いて転写して使用することが望ましい。また、予め常温固体の接着性樹脂が片面もしくは両面に塗布された接着性樹脂付きプラスチックフィルムを使用してもよい。また、帯電制御用電極１を電気絶縁層３１上に積層する方法、あるいは静電吸着用電極２１、２２、２３を電気絶縁層３１上に積層する方法として、例えばポリイミドフィルムの片面もしくは両面に、銅薄膜が直接積層された構造のものを使用して、ポリイミドフィルム上に接着性樹脂等を介さずに電極を設けてもよい。

本発明にかかる静電チャック装置用電極部材は、前記のように吸着面の材質には限定がなく、各種セラミックス製、ポリイミド製、シリコーンゴム製などの静電チャック装置用電極部材にも適用できる。さらに本発明にかかる静電チャック装置用電極部材は、その外形には限定がなく、円盤状、平板状、球面状、立体状などいかなる外形の静電チャック装置用電極部材であっても適用できる。また、本発明は静電チャック装置用電極部材の製法に限定されるものではなく、例えばセラミックス製であれば焼成、溶射、エアロゾルデポジションなどのいかなる方法によって作成された静電チャック装置用電極部材であっても本発明を実施することができる。さらに、本発明は特開２００５−０６４１０５号公報に開示されたような多層電極を持つ静電チャックであっても付加的に適用できる。本発明によれば、各種の静電チャックの吸着面に前記帯電制御用電極をアース接続できるように付加的に設置するだけで被吸着物を容易に離脱できる効果が得られる。また、既存の静電吸着用の電源装置などがそのまま使用できるため、経済性および汎用性が高い。

次に本発明の静電吸着解除方法について説明する。
本発明の静電吸着解除方法は、被吸着物に接触する帯電制御用電極と、静電吸着用電極と、前記静電吸着用電極を被覆する絶縁部材とを有する静電チャック装置用電極部材に、被吸着物を静電吸着した後、該被吸着物の静電吸着を解除する静電吸着解除方法であって、被吸着物の静電吸着を解除する際に前記帯電制御用電極をアースに接続することを特徴とする。
本発明において、被吸着物を静電吸着するために、静電吸着用電極に数ＫＶ以上の電圧を加えるが、その際には帯電制御用電極はアースに接続されていないことが好ましい。被吸着物を静電吸着する際に帯電制御用電極がアースに接続されている場合では、静電吸着用電極から被吸着物に十分な静電気力を与えることができにくい。該帯電制御用電極を連続的にアース接続しておいても残留吸着力の低減効果はあるが、該帯電制御用電極の電位がアース電位すなわち０ボルトに固定されるため、上記のように静電吸着用電極と帯電制御用電極との間で生じる電界による静電吸着力への影響があるため、被吸着物を静電吸着する際に帯電制御用電極がアースに接続されていないことが好ましい。

帯電制御用電極をアースに接続させる手段としては、該帯電制御用電極とアースに接続されたリード線などの接点との間にスイッチを介在し、該スイッチの切り替えにより、非接続状態としたり、アース接続状態にしたりすればよい。
静電チャック装置用電極部材の吸着面に設ける帯電制御用電極は、操作の簡便さを考慮すると１個の連続体であることがより好ましいが、複数の面に分割してそれぞれがアースに接続できるようにしてもよい。さらにアース接続するための接点は１個であっても複数であってもよい。

上記のように、被吸着物を静電吸着後、静電吸着用電極への電圧印加がない状態でアース接続すると、該帯電制御用電極近傍において、静電チャック装置用電極部材の吸着面の電位だけでなく被吸着物の表面の電位も、一様にアースの電位すなわち０ボルトに近づき、残留電荷の影響が低減されるために、残留吸着力が低減され、結果として被吸着物を離脱できるようになる。静電吸着時においては、該帯電制御用電極へのアースへの接続を遮断して該帯電制御用電極を電気的に孤立させることで、静電吸着用電極が生じる電界の該帯電制御用電極による乱れを最小限に抑えることができ、安定した静電吸着力を得ることができる。さらに、必要に応じて、該帯電制御用電極に対して静電吸着用電極と独立した電圧を一定にもしくは変動させながら連続的もしくは断続的に印加することも可能であり、その場合はより効果的に残留電荷を除去して残留吸着力を低減できる場合がある。

また、静電吸着用電極への電圧印加（給電）の方法、および帯電制御用電極への電源およびアース接続の方法については一般的に知られているいかなる電気接続方法をとっても良い。例えば、給電方法として静電チャック装置裏面から静電吸着用電極まで貫通穴を通じて電気接続を行う構造などによっても良い。電気的な接続の構造および方法については限定されない。
さらに吸着解除時に帯電制御用電極をアース接地するのに合わせて、静電吸着用電極もアース接地すれば、補助的に残留電荷の除電効果を上げることができるので好ましい。

以下、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１は、図６で示すような双極型の静電チャック装置を作製した。
まず、表面に０．００５ｍｍ厚さの銅のスパッタリング層をもつ厚さ０．０５ｍｍのポリイミドフィルム（電気絶縁層３１）を湿式エッチング法により加工して、上記銅の層を線幅１ｍｍ、線間隔７ｍｍよりなる図２（ｂ）の形状の帯電制御用電極１として形成した。次に１２０ｍｍ平方、厚さ０．０５ｍｍのポリイミドフィルムを電気絶縁層３４とし、その上にエポキシ系接着剤による接着性樹脂３３を介して厚さ０．０２ｍｍ、幅７ｍｍの銅箔からなる静電吸着用電極２１および２２を７ｍｍ間隔で配置したパターンを湿式エッチング法で形成し、さらにエポキシ系接着剤による接着性樹脂３２を介して、上記の帯電制御用電極を形成したポリイミドフィルムからなる電気絶縁層３１に貼り合わせて本発明の静電チャック装置用電極部材とした。この際、接着性樹脂３２および３３を静電吸着電極２１および２２を包み込むように接着させることにより、接着性樹脂３２および３３がエポキシ系接着剤の一体構造となるようにし、これら接着性樹脂の厚さ、すなわち接着性樹脂３２および３３を合計した厚さは０．０４ｍｍであった。該静電チャック装置用電極部材を大きさ１２０ｍｍ平方厚さ５ｍｍのアルミニウム板からなる基材４に両面テープ３５で貼り合わせ固定し本発明の静電チャック装置を作製した。

実施例１において、静電吸着用電極２１および２２を図７に示すような大きさが１０５ｍｍ平方の単極型の静電吸着用電極２３に代えた以外は同様にして本発明の静電チャック装置用電極部材を作製し、基材４に固定して静電チャック装置を作製した。

［比較例１］
実施例１において、帯電制御用電極１がない静電チャック装置用電極部材を作製し、基材４に固定して比較用の静電チャック装置を作製した。
［比較例２］
実施例２において、帯電制御用電極１がない静電チャック装置用電極部材を作製し、基材４に固定して比較用の静電チャック装置を作製した。

次に、上記実施例１および２、比較例１および２のそれぞれの静電チャック装置の評価方法およびその結果を下記に記す。
上記４種類の静電チャック装置を使用して、大気圧中（圧力１０１３ｈＰａ）および低圧雰囲気中（圧力２０Ｐａ）の別々の環境下で吸着させた。
静電吸着の条件は、双極型、すなわち実施例１および比較例１の場合は一方の静電吸着用電極に＋１．５ｋＶおよび他方の静電吸着用電極に−１．５ｋＶを印加し、１００ｍｍ平方×厚さ１ｍｍのガラス板を吸着して行った。また、単極型、すなわち実施例２および比較例２の場合は、静電吸着用電極に＋３．０ｋＶを印加し、１００ｍｍ平方×厚さ０．８ｍｍの単結晶シリコン板を吸着して行った。
残留吸着力の評価については次のように行った。
上記のガラス板または単結晶シリコン板を台の上に置いた後、これらの表面に実施例１および２、比較例１および２のそれぞれの静電チャック装置の吸着面を接触させ、上記の電圧を印加して吸着させた。そして、これらの被吸着物を吸着させた状態で静電チャック装置を台から５ｃｍ持ち上げて、静電吸着を安定化させるために１分保持した後、被吸着物の離脱操作として電圧印加を遮断し、同時に本発明にかかる実施例１および２の場合は帯電制御用電極のアース用接点にアースをつなぐ操作を行った。上記離脱操作から概ね２秒以内に被吸着物が自重により下方に落下すれば離脱の促進効果ありと判断した。

その結果、実施例１および実施例２は、大気圧中および低圧雰囲気中ともに、帯電制御用電極にアースに接続することによって被吸着体の離脱の促進効果が認められた。一方、比較例１および比較例２は、大気圧中および低圧雰囲気中ともに、電圧印加を遮断しても１０秒以上静電チャック装置に吸着されたままとなり、残留吸着力が大きいことが認められた。

本発明の静電チャック装置用電極部材の模式的断面図である。 本発明の帯電制御用電極の形状例の模式的平面図である。 本発明の帯電制御用電極の他の形状例の模式的平面図である。 本発明の帯電制御用電極の他の形状例の模式的平面図である。 本発明の静電チャック装置用電極部材の模式的断面の部分図である。 実施例１の静電チャック装置の構成を示す模式的断面図である。 実施例２の静電チャック装置の構成を示す模式的断面図である。 静電吸着用電極の模式的斜視図である。

符号の説明

１ 帯電制御用電極
２ 静電吸着用電極
３ 絶縁部材
４ 基材
５ 被吸着物

Claims (7)

1. 被吸着物に接触する帯電制御用電極と、静電吸着用電極と、前記静電吸着用電極を被覆する絶縁部材とを有することを特徴とする静電チャック装置用電極部材。
2. 前記帯電制御用電極がアースに接続されることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック装置用電極部材。
3. 前記静電吸着用電極が単極型または双極型であることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック装置用電極部材。
4. 前記帯電制御用電極の厚さＺ１と、該帯電制御用電極の露出面と絶縁部材表面との距離Ｈ１と、前記静電吸着用電極と絶縁部材の吸着面との距離Ｄ２３、との間に下記式（１）の関係を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の静電チャック装置用電極部材。
   Ｄ２３＋Ｈ１＞Ｚ１ （１）
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の静電チャック装置用電極部材を基材に接合してなることを特徴とする静電チャック装置。
6. 被吸着物に接触する帯電制御用電極と、静電吸着用電極と、前記静電吸着用電極を被覆する絶縁部材とを有する静電チャック装置用電極部材に、被吸着物を静電吸着した後、該被吸着物の静電吸着を解除する静電吸着解除方法であって、被吸着物の静電吸着を解除する際に前記帯電制御用電極をアースに接続することを特徴とする静電吸着解除方法。
7. 被吸着物を静電吸着する際には、帯電制御用電極がアースに接続されていないことを特徴とする請求項６に記載の静電吸着解除方法。

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