JP2021082727A - 静電チャック装置用基台、静電チャック装置およびそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、基台の側面に十分な厚さを有するポリイミド樹脂層を形成することによって、十分な耐電圧性を有する静電チャック装置用基台、静電チャック装置およびそれらの製造方法を提供する。【解決手段】 台座の側面にポリイミド樹脂層が形成された静電チャック装置用基台であって、前記側面に形成されたポリイミド樹脂層の厚さの標準偏差が５以下である静電チャック装置用基台、及び台座の側面にポリイミド樹脂層を形成する工程を含む静電チャック装置用基台の製造方法であって、前記台座を加熱しながら、ポリイミド前駆体をノズルを介して該台座の表面に噴霧する静電チャック装置用基台の製造方法。【選択図】 図１

Description

本発明は、静電チャック装置用基台、静電チャック装置およびそれらの製造方法に関する。

半導体ウエハを使用して半導体集積回路を製造する場合や、ガラス基台、フィルム等の絶縁性基台を使用した液晶パネルを製造する場合には、半導体ウエハ、ガラス基台、絶縁性基台等の基材を所定部位に吸着保持する必要がある。そのため、それらの基材を吸着保持するために、機械的方法によるメカニカルチャックや真空チャック等が用いられていた。しかしながら、これらの保持方法は、基材（被吸着体）を均一に保持することが困難である、真空中で使用することができない、試料表面の温度が上昇し過ぎる等の問題があった。そこで、近年、被吸着体の保持には、これらの問題を解決することができる静電チャック装置が用いられている。

静電チャック装置は、内部電極となる導電性支持部材と、それを被覆する誘電性材料からなる誘電層と、を主要部として備える。この主要部により被吸着体を吸着させることができる。静電チャック装置内の内部電極に電圧を印加して、被吸着体と導電性支持部材との間に電位差を生じさせると、誘電層の間に静電気的な吸着力が発生する。これにより、被吸着体は導電性支持部材に対しほぼ平坦に支持される。

従来の静電チャック装置としては、静電チャック装置における基台の平面及び側面をポリイミド樹脂層で被覆することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９−１６７０４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているような静電チャック装置においては、基台の側面に形成されたポリイミド樹脂層が、十分な厚さのポリイミド樹脂層ではなかったため、耐電圧性に問題が生じていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、基台の側面に十分な厚さを有するポリイミド樹脂層を形成することによって、十分な耐電圧性を有する静電チャック装置用基台、静電チャック装置およびそれらの製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、以下の態様を有する。
［１］台座の側面にポリイミド樹脂層が形成された静電チャック装置用基台であって、前記側面に形成されたポリイミド樹脂層の厚さの標準偏差が５以下であることを特徴とする静電チャック装置用基台。
［２］ 前記［２］に記載の静電チャック装置用基台を用いたことを特徴とする静電チャック装置。
［３］台座の側面にポリイミド樹脂層を形成する工程を含む静電チャック装置用基台の製造方法であって、
前記台座を加熱しながら、ポリイミド前駆体をノズルを介して該台座の表面に噴霧することを特徴とする静電チャック装置用基台の製造方法。

［４］第１の絶縁性有機フィルムの厚さ方向の上面に内部電極を形成する工程と、
前記内部電極における前記第１の絶縁性有機フィルムとは反対側の面に第２の絶縁性有機フィルムを貼着する工程と、
前記第１の絶縁性有機フィルムにおける前記内部電極とは反対側の面が、側面にポリイミド樹脂層が形成された基台の厚さ方向の上面側となるように、前記第１の絶縁性有機フィルム、前記内部電極および前記第２の絶縁性有機フィルムを含む静電吸着シートを、前記基台の一方の面に接合する工程と、
前記第２の絶縁性有機フィルムの厚さ方向の上面、並びに、前記樹脂層の側面を覆うように密着層を形成する工程と、
前記密着層の厚さ方向の上面を覆うようにセラミックス下地層を形成する工程と、を有することを特徴とする静電チャック装置の製造方法。
［５］前記セラミックス下地層の厚さ方向の上面にセラミックス表層を形成する工程を有することを特徴とする前記［４］に記載の静電チャック装置の製造方法。

本発明によれば、基台の側面に十分な厚さを有するポリイミド樹脂層を形成することによって、十分な耐電圧性を有する静電チャック装置用基台、静電チャック装置およびそれらの製造方法を提供することができる。

本発明の静電チャック装置用基台の概略構成を示し、静電チャック装置用基台の高さ方向に沿う断面図である。 本発明の静電チャック装置の概略構成を示し、静電チャック装置の高さ方向に沿う断面図である。 静電チャック装置用基台、静電吸着シート、セラミックス層を分解して示した斜視図である。

以下、本発明を適用した実施形態の静電チャック装置用基台（以下、基台という）、静電チャック装置およびそれらの製造方法について説明する。なお、以下の説明で用いる図面において、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。
なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。

［基台］
本発明の静電チャック装置１は、図３に示すように基台１０、静電吸着シート２、セラミックス層６０から構成される。図３においては、セラミックス層６０はセラミックス板として記載されているが、セラミックス層６０が溶射で形成されてもよい。また、図３においては、静電チャック装置１は平面形状が円形であるが、その他の形状でもかまわない。

本発明の静電チャック装置１における基台１０は、図１に示すように台座２００の側面２００ｂにポリイミド樹脂層１００が形成されている。
基台１０の厚さ方向の上面１０ａにポリイミド樹脂層が形成されていてもよいが、静電吸着シート２を強固に接着させるため、図１に示すように上面１０ａの静電吸着シート２を接着させる部位はポリイミド樹脂層が形成されていないほうが好ましい。
側面２００ｂとは、台座２００における２００ｃ、２００ｄ、２００ｅ、２００ｆ及び２００ｇの面全てをいう。

本発明においては、前記側面２００ｂに形成されたポリイミド樹脂層１００の厚さの標準偏差が５以下でなければならない。更に、ポリイミド樹脂層の厚さの標準偏差は４以下が好ましく、特にポリイミド樹脂層の厚さの標準偏差は３以下であることが好ましい。ポリイミド樹脂層１００の厚さが、上記標準偏差内であれば、ポリイミド樹脂層１００が均質な層膜を有しているため、十分な耐電圧性を有することができる。

ここでいうポリイミド樹脂層１００の厚さとは、台座２００における側面２００ｂにおける任意の箇所３６点を測定した厚さをいう。
台座２００における側面２００ｂにおける任意の箇所３６点を測定する方法は、ポリイミド樹脂層１００の厚さを、渦電流計（Ｅｌｃｏｍｅｔｅｒ社製 商品名：Ｅｌｃｏｍｅｔｅｒ Ａ４５６Ｃ）で測定すればよい。

本発明においては、前記側面２００ｂに形成されたポリイミド樹脂層１００の表面粗さＲａは０．１〜３が好ましく、更にＲａは０．２〜２．５が好ましく、特にＲａは０．３〜２が好ましい。ポリイミド樹脂層１００の表面粗さＲａが上記の範囲内であれば、該ポリイミド樹脂層１００の表面に形成する密着層５０が剥がれにくい。

台座２００としては、特に限定されないが、セラミックス基台、炭化ケイ素基台、アルミニウムやステンレス等からなる金属基台等が挙げられる。

ここでいうポリイミド樹脂層１００の表面粗さＲａは、ポリイミド樹脂層１００の表面における任意の箇所３６点を測定した厚さの平均値をいう。
ポリイミド樹脂層１００の表面粗さＲａは、装置名：接触式表面粗計（サーフコーダーＳＥ１７００α、小坂研究所社製）を用い、スキャンスピード０．１ｍｍ／ｓｅｃでスキャンし、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に準じて求めることができる。

［基台の製造方法］
本発明の基台１０は、台座２００を加熱しながら、ポリイミド前駆体１２０をノズル１１０を介して該台座２００の表面に噴霧しながらポリイミド樹脂層１００を形成して得ることができる。
台座２００は、図示しないホットプレートにのせながら加熱することが好ましいが、加熱する方法は他の方法でもかまわない。ホットプレートの加熱温度を１００℃〜１２０℃に調整し、台座２００の表面が１００℃〜１２０℃にすることが好ましいが、ポリイミド樹脂層１００を形成するためのポリイミド前駆体１２０に合わせながら適宜台座２００の表面温度を調整してもかまわない。

ノズル１１０は、ポリイミド前駆体１２０を噴霧しながら台座２００の表面を均一な速度（例えば、移動速度１００〜５００ｍｍ／ｓｅｃ）で移動させることが好ましい。ノズル１１０は移動しながらポリイミド前駆体１２０を噴霧するため、台座２００に付着されたポリイミド前駆体１２０は完全に乾燥する前に、同一箇所を複数回噴霧される。そのため、台座２００に形成されたポリイミド前駆体１２０が硬化されたポリイミド樹脂層１００は、２０μｍ〜１２０μｍの厚さを有することができる。
図１においては、ノズル１１０は１箇所で示しているが複数のノズルを使用してポリイミド前駆体を噴霧してもよい。

本発明においては、前記台座２００の表面粗さＲａは０．１〜３が好ましく、更にＲａは０．２〜２．５が好ましく、特にＲａは０．３〜２が好ましい。台座２００の表面粗さＲａが上記の範囲内であれば、該台座２００の表面に形成するポリイミド樹脂層１００が剥がれにくい。

ここでいう台座２００の表面粗さＲａは、台座２００の表面における任意の箇所３６点を測定した厚さの平均値をいう。
台座２００の表面粗さＲａは、装置名：接触式表面粗計（サーフコーダーＳＥ１７００α、小坂研究所社製）を用い、スキャンスピード０．１ｍｍ／ｓｅｃでスキャンし、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に順じて求めることができる。

［静電チャック装置］
図２は、本実施形態の静電チャック装置の概略構成を示し、静電チャック装置の高さ方向に沿う断面図である。
図２に示すように、本実施形態の静電チャック装置１は、基台１０と、複数の内部電極２０と、接着剤層３０と、絶縁性有機フィルム４０と、密着層５０と、セラミックス層６０と、を備える。詳細には、図２に示すように、本実施形態の静電チャック装置１は、基台１０と、第１の内部電極２１と、第２の内部電極２２と、第１の接着剤層３１と、第２の接着剤層３２と、第１の絶縁性有機フィルム４１と、第２の絶縁性有機フィルム４２と、密着層５０と、セラミックス層６０と、を備える。

本実施形態の静電チャック装置１では、基台１０の表面（基台１０の厚さ方向の上面）１０ａにて、第１の接着剤層３１と、第１の絶縁性有機フィルム４１と、第１の内部電極２１および第２の内部電極２２と、第２の接着剤層３２と、第２の絶縁性有機フィルム４２と、密着層５０と、セラミックス層６０とがこの順に積層されている。

内部電極２０の厚さ方向の両面（内部電極２０の厚さ方向の上面２０ａ、内部電極２０の厚さ方向の下面２０ｂ）側にそれぞれ絶縁性有機フィルム４０が設けられている。詳細には、第１の内部電極２１の厚さ方向の上面２１ａ側および第２の内部電極２２の厚さ方向の上面２２ａ側に、第２の絶縁性有機フィルム４２が設けられている。また、第１の内部電極２１の厚さ方向の下面２１ｂ側および第２の内部電極２２の厚さ方向の下面２２ｂ側に、第１の絶縁性有機フィルム４１が設けられている。

少なくとも内部電極２０および絶縁性有機フィルム４０を含む静電吸着シート２の厚さ方向の上面２ａ（第２の絶縁性有機フィルム４２の上面４２ａ）に、密着層５０を介してセラミックス層６０が積層されている。

図２に示すように、密着層５０は、静電吸着シート２の上面２ａの全面、静電吸着シート２の側面２ｂの全面および基台１０に形成されたポリイミド樹脂層１００の全面を覆うことが好ましい。

図２に示すように、セラミックス層６０は、密着層５０の外面５０ａの全面を覆うことが好ましい。

図２に示すように、セラミックス層６０は、セラミックス下地層６１と、セラミックス下地層６１の上面（セラミックス下地層６１の厚さ方向の上面）６１ａに形成され、凹凸を有するセラミックス表層６２と、を有することが好ましい。

第１の内部電極２１および第２の内部電極２２は、第１の絶縁性有機フィルム４１または第２の絶縁性有機フィルム４２に接していてもよい。また、第１の内部電極２１および第２の内部電極２２は、図２に示すように、第２の接着剤層３２の内部に形成されていてもよい。第１の内部電極２１および第２の内部電極２２の配置は、適宜設計することができる。

第１の内部電極２１と第２の内部電極２２は、それぞれ独立しているため、同一極性の電圧を印加するだけではなく、極性の異なる電圧を印加することもできる。第１の内部電極２１および第２の内部電極２２は、導電体、半導体および絶縁体等の被吸着体を吸着することができれば、その電極パターンや形状は特に限定されない。また、第１の内部電極２１のみが単極として設けられていてもよい。

内部電極２０としては、電圧を印加した際に静電吸着力を発現できる導電性物質からなるものであれば特に限定されない。内部電極２０としては、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、白金、クロム、ニッケル、タングステン等の金属からなる薄膜、および前記の金属から選択される少なくとも２種の金属からなる薄膜が好適に用いられる。このような金属の薄膜としては、蒸着、メッキ、スパッタリング等により成膜されたものや、導電性ペーストを塗布乾燥して成膜されたもの、具体的には、銅箔等の金属箔が挙げられる。

第２の接着剤層３２の厚さが、内部電極２０の厚さよりも大きくなっていれば、内部電極２０の厚さは特に限定されない。内部電極２０の厚さは、２０μｍ以下であることが好ましい。内部電極２０の厚さが、２０μｍ以下であれば、第２の絶縁性有機フィルム４２を形成する際に、その上面４２ａに凹凸が生じ難い。その結果、第２の絶縁性有機フィルム４２上にセラミックス層６０を形成する際や、セラミックス層６０を研磨する際に、不良が生じ難い。

内部電極２０の厚さは、１μｍ以上であることが好ましい。内部電極２０の厚さが１μｍ以上であれば、内部電極２０と、第１の絶縁性有機フィルム４１または第２の絶縁性有機フィルム４２とを接合する際に、十分な接合強度が得られる。

第１の内部電極２１と第２の内部電極２２に、極性の異なる電圧を印加する場合、隣接する第１の内部電極２１と第２の内部電極２２の間隔（内部電極２０の厚さ方向と垂直な方向の間隔）は、２ｍｍ以下であることが好ましい。第１の内部電極２１と第２の内部電極２２の間隔が２ｍｍ以下であれば、第１の内部電極２１と第２の内部電極２２の間に十分な静電力が発生し、十分な吸着力が発生する。

内部電極２０から被吸着体までの距離、すなわち、第１の内部電極２１の上面２１ａおよび第２の内部電極２２の上面２２ａからセラミックス表層６２上に吸着される被吸着体までの距離（第１の内部電極２１の上面２１ａおよび第２の内部電極２２の上面２２ａ上に存在する、第２の接着剤層３２、第２の絶縁性有機フィルム４２、密着層５０、セラミックス下地層６１およびセラミックス表層６２の厚さの合計）は、０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であることが好ましい。内部電極２０から被吸着体までの距離が０．０５ｍｍ以上であれば、第２の接着剤層３２、第２の絶縁性有機フィルム４２、密着層５０、セラミックス下地層６１およびセラミックス表層６２からなる静電吸着シートの絶縁性を確保することができる。一方、内部電極２０から被吸着体までの距離が０．１５ｍｍ以下であれば、十分な吸着力が発生する。

接着剤層３０を構成する接着剤としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、スチレン系ブロック共重合体、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、アミン化合物、ビスマレイミド化合物等から選択される１種または２種以上の樹脂を主成分とする接着剤が用いられる。

エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラグリシジルフェノールアルカン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジグリシジルジフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジグリシジルビフェニル型エポキシ樹脂等の２官能基または多官能エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましい。ビスフェノール型エポキシ樹脂の中でも、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が特に好ましい。また、エポキシ樹脂を主成分とする場合、必要に応じて、イミダゾール類、第３アミン類、フェノール類、ジシアンジアミド類、芳香族ジアミン類、有機過酸化物等のエポキシ樹脂用の硬化剤や硬化促進剤を配合することもできる。

フェノール樹脂としては、アルキルフェノール樹脂、ｐ−フェニルフェノール樹脂、ビスフェノールＡ型フェノール樹脂等のノボラックフェノール樹脂、レゾールフェノール樹脂、ポリフェニルパラフェノール樹脂等が挙げられる。

スチレン系ブロック共重合体としては、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）等が挙げられる。

絶縁性有機フィルム４０を構成する材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル類、ポリエチレン等のポリオレフィン類、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、トリアセチルセルロース、シリコーンゴム、ポリテトラフルオロエチレン等が用いられる。これらの中でも、絶縁性に優れることから、ポリエステル類、ポリオレフィン類、ポリイミド、シリコーンゴム、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリテトラフルオロエチレンが好ましく、ポリイミドがより好ましい。ポリイミドフィルムとして、例えば、東レ・デュポン社製のカプトン（商品名）、宇部興産社製のユーピレックス（商品名）等が用いられる。

絶縁性有機フィルム４０の厚さは、特に限定されないが、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。絶縁性有機フィルム４０の厚さが１０μｍ以上であれば、絶縁性を確保することができる。一方、絶縁性有機フィルム４０の厚さが１００μｍ以下であれば、十分な吸着力が発生する。

密着層５０は、例えば、ポリシラザンと、無機充填剤と、を含む樹脂組成物から構成される。

樹脂組成物に含まれるポリシラザンとしては、例えば、当該分野で公知のものが挙げられる。ポリシラザンは有機ポリシラザンであってもよく、無機ポリシラザンであてもよい。これらの材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

樹脂組成物中のポリシラザンの含有量は、９０質量％以上１００質量％以下であることが好ましく、９５質量％以上１００質量％以下であることがより好ましい。

無機充填剤としては、例えば、シリカ、石英粉、アルミナ、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、ダイヤモンド粉、マイカ、フッ素樹脂粉およびジルコン粉からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。これらの材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
無機充填剤が上記の材料であることにより、密着層５０の耐プラズマ性および耐電圧性を向上させることができる。

無機充填剤は、球形粉体および不定形粉体の少なくとも一方であることが好ましい。球形粉体とは、粉体粒子の角部を丸めた球状体をいう。また、不定形粉体とは、破砕片状、板状、鱗片状、針状など形状が一定な形を取らないものをいう。

無機充填剤が、球形粉体および不定形粉体の少なくとも一方であることにより、樹脂組成物における樹脂中の充填状態が均一分散または最密充填となるように配合設計が可能で、さらに樹脂中から無機充填剤の一部が露出するような設計とすることで、表面突起によるアンカー効果を高め、セラミックス層６０を構成する材料との密着性を向上させることが可能となる。

無機充填剤の平均粒子径は、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上６μｍ以下であることがより好ましい。
無機充填剤が球形粉体の場合、その直径（外径）を粒子径とし、無機充填剤が不定形粉体の場合、その形状の最も長い箇所を粒子径とする。

樹脂組成物中の無機充填剤の含有量は、ポリシラザン１００質量部に対して、１００質量部以上３００質量部以下であることが好ましく、１５０質量部以上２５０質量部以下であることがより好ましい。

樹脂組成物は、ポリシラザンおよび無機充填剤のみを含んでいてもよいし、ポリシラザンおよび無機充填剤以外の成分（本明細書においては、「他の成分」と称することがある）を含んでいてもよい。
他の成分は、特に限定されず、目的に応じて任意に選択できる。
他の成分としては、例えば、繊維状充填剤が挙げられる。繊維状充填剤は、植物繊維、無機繊維および繊維化された有機樹脂からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。植物繊維としては、パルプ等が挙げられる。無機繊維としては、アルミナからなる繊維等が挙げられる。繊維化された有機樹脂としては、アラミドやテフロン（登録商標）等からなる繊維が挙げられる。

樹脂組成物全体（１００体積％）に対する、無機充填剤と繊維状充填剤の合計含有量は１０体積％以上８０体積％以下であることが好ましい。

密着層５０の厚さは、１μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下であることがより好ましい。密着層５０の厚さが１μｍ以上であれば、局所的に密着層５０が薄くなることがなく、溶射により、密着層５０上にセラミックス層６０均一に形成することができる。一方、密着層５０の厚さが４０μｍ以下であれば、十分な吸着力が発生する。

セラミックス層６０を構成する材料としては、特に限定されず、例えば、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化スズ、酸化インジウム、石英ガラス、ソーダガラス、鉛ガラス、硼珪酸ガラス、窒化ジルコニウム、酸化チタン等が用いられる。これらの材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
これらの材料は、平均粒子径が１μｍ以上２５μｍ以下の粉体であることが好ましい。
このような粉体を用いることにより、セラミックス層６０の空隙を減少させ、セラミックス層６０の耐電圧を向上させることができる。

セラミックス下地層６１の厚さは、１０μｍ以上８０μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。セラミックス下地層６１の厚さが１０μｍ以上であれば、十分な耐プラズマ性および耐電圧性を示す。一方、セラミックス下地層６１の厚さが８０μｍ以下であれば、十分な吸着力が発生する。

セラミックス表層６２の厚さは、５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。セラミックス表層６２の厚さが５μｍ以上であれば、セラミックス表層６２の全域にわたって、凹凸を形成できる。一方、セラミックス表層６２の厚さが２０μｍ以下であれば、十分な吸着力が発生する。

セラミックス表層６２は、その表面を研磨することによって、その吸着力を向上することができ、その表面の凹凸を表面粗さＲａとして調整することができる。
ここで、表面粗さＲａとは、ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１に規定される方法により測定した値を意味する。

セラミックス表層６２の表面粗さＲａは、０．０５μｍ以上０．５μｍ以下であることが好ましい。セラミックス表層６２の表面粗さＲａが前記の範囲内であれば、被吸着体を良好に吸着することができる。セラミックス表層６２の表面粗さＲａが大きくなると、被吸着体とセラミックス表層６２との接触面積が小さくなるため、吸着力も小さくなる。

［静電チャックの製造方法］
図２を参照して、本実施形態の静電チャック装置１の製造方法を説明する。
第１の絶縁性有機フィルム４１の表面（第１の絶縁性有機フィルム４１の厚さ方向の上面）４１ａに、銅等の金属を蒸着して、金属の薄膜を形成する。その後、エッチングを行って、金属の薄膜を所定の形状にパターニングして、第１の内部電極２１と第２の内部電極２２を形成する。

次いで、内部電極２０の厚さ方向の上面（内部電極２０における第１の絶縁性有機フィルム４１とは反対側の面）２０ａに、第２の接着剤層３２を介して、第２の絶縁性有機フィルム４２を貼着する。

次いで、第１の絶縁性有機フィルム４１の厚さ方向の下面（第１の絶縁性有機フィルム４１における内部電極２０とは反対側の面）４１ｂが、側面にポリイミド樹脂層が形成された基台１０の表面（基台１０の厚さ方向の上面）１０ａ側となるように、第１の絶縁性有機フィルム４１、内部電極２０、第２の接着剤層３２および第２の絶縁性有機フィルム４２を含む静電吸着シート２を、第１の接着剤層３１を介して、基台１０の表面１０ａに接合する。

次いで、第２の絶縁性有機フィルム４２の厚さ方向の上面（第２の絶縁性有機フィルム４２における内部電極２０とは反対側の面）４２ａ、静電吸着シート２の厚さ方向の側面２ｂ、および基台１０の側面２００ｂ表面のポリイミド樹脂層１００を覆うように密着層５０を形成する。
密着層５０を形成する方法は、第２の絶縁性有機フィルム４２の厚さ方向の上面（第２の絶縁性有機フィルム４２における内部電極２０とは反対側の面）４２ａ、静電吸着シート２の厚さ方向の側面２ｂ、および基台１０の側面２００ｂ表面のポリイミド樹脂層１００を覆うように密着層５０を形成することができれば、特に限定されない。密着層５０を形成する方法としては、例えば、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等が挙げられる。

次いで、密着層５０の厚さ方向の上面（密着層５０における静電吸着シート２とは反対側の面）５０ａを覆うように第２のセラミックス下地層６１を形成する。
第２のセラミックス下地層６１を形成する方法は、例えば、第２のセラミックス下地層６１を構成する材料を含むスラリーを密着層５０の外面全面に塗布し、焼結して第２のセラミックス下地層６１を形成する方法、第２のセラミックス下地層６１を構成する材料を密着層５０の外面全面に溶射して第２のセラミックス下地層６１を形成する方法等が挙げられる。
ここで、溶射とは、被膜（本実施形態では、第２のセラミックス下地層６１）となる材料を加熱溶融後、圧縮ガスを用いて被処理体へ射出することにより成膜する方法のことである。

次いで、セラミックス下地層６１の厚さ方向の上面６１ａに、セラミックス表層６２を形成する。
セラミックス表層６２を形成する方法は、例えば、セラミックス下地層６１の厚さ方向の上面６１ａに、所定の形状のマスキングを施した後、セラミックス表層６２を構成する材料をセラミックス下地層６１の厚さ方向の上面６１ａに溶射してセラミックス表層６２を形成する方法、セラミックス表層６２を構成する材料をセラミックス下地層６１の厚さ方向の上面６１ａ全面に溶射してセラミックス表層６２を形成した後、そのセラミックス表層６２を、ブラスト処理により削って、セラミックス表層６２を凹凸形状に形成する方法等が挙げられる。

以上の工程により、本実施形態の静電チャック装置１を作製することができる。

以上説明した本実施形態の静電チャック装置の製造方法においては、基台１０の表面にポリイミド樹脂層１００が形成されているため、十分な耐電圧性を有する静電チャック装置を製造することができる。

（実施例１）
アルミニウム製の台座２００を用意した。該台座２００における静電吸着シート２を接着させる表面にサンドブラストを行って表面を粗くした。該台座２００のサンドブラスを行った面の任意の箇所３６点の表面粗さＲａを測定した。該台座２００の任意の箇所３６点の表面粗さＲａの平均値は２．６であった。
該台座２００をホットプレート上に置いて台座２００の表面温度が１００℃になるように加熱した後、ポリイミド前駆体をノズルを介して該台座２００の表面に噴霧した。ノズルは、台座２００の上面１０ａにおける静電吸着シート２を接着させる部位を除いた箇所から台座２００の下面に速度３００ｍｍ／ｓｅｃで移動しながら台座２００の側面２００ｂを噴霧し本発明の基台１０を作製した。
ノズルによる台座２００の側面２００ｂへの噴霧は、側面２００ｂ全面を３回行った。該ポリイミド前駆体は台座２００の側面２００ｂに均一に付着していた。次に、ポリイミド前駆体を表面に噴霧された台座２００を２５０℃に調整したオーブン内に３時間おいてポリイミド前駆体を硬化させてポリイミド樹脂層１００を形成した。該ポリイミド樹脂層１００の任意の箇所３６点の表面粗さＲａを測定した。該ポリイミド樹脂層１００の任意の箇所３６点の表面粗さＲａの平均値は１．２であった。

次に上記で得た基台１０に対して次のようにして耐電圧性を確認した。
メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を付着させたベンコットンを用いて基台１０の表面を拭きゴミなどを除去した。次に、金属磨き液（日本磨料工業社製、商品名：ＰｉＫＡＬ）を付着させたベンコットンを用いて真鍮製の電極の表面を磨いた。次に、基台１０のポリイミド樹脂層１００に該電極を接触し、台座２００を接地した。そして、該電極に５ｋＶ／１ｍｉｎの速度で電圧を上昇させ、短絡するか否か確認した。その結果、１４ｋＶの耐電圧を有していた。
上記の結果から本発明の基台は、実用上十分な耐電圧性を有することが確認された。

次に上記で得た基台１０におけるポリイミド樹脂層１００の厚さを測定した。ポリイミド樹脂層１００の厚さは、渦電流計（Ｅｌｃｏｍｅｔｅｒ社製 商品名：Ｅｌｃｏｍｅｔｅｒ Ａ４５６Ｃ）を使用し、任意の箇所３６点を測定した。その厚さ及び当該厚さから得られた標準偏差を表１に記した。

次に、第１の絶縁性有機フィルム４１として、膜厚５０μｍのポリイミドフィルムの片面に銅を５μｍの厚さでメッキし、その銅箔表面にフォトレジストを塗布した後、パターン露光後に現像処理を行い、エッチングにより不要な銅箔を除去した。その後、ポリイミドフィルム上の銅箔を洗浄することにより、フォトレジストを除去し、第１の内部電極２１、第２の内部電極２２を形成させた。これらの第１の内部電極２１、第２の内部電極２２上に、第２の接着剤層３２として乾燥および加熱により半硬化させた絶縁性接着シート（厚さ２０μｍ）を積層した後、さらに、第２の絶縁性有機フィルム４２として膜厚５０μｍのポリイミドフィルムを貼着し、熱処理により接着させた。

さらに、第１の絶縁性有機フィルム４１であるポリイミドフィルム上に、第１の接着剤層３１として乾燥および加熱により半硬化させた絶縁性接着シート（厚さ２０μｍ）を積層し、前記基台１０における上面１０ａに貼着させ、熱処理により接着させ、基台１０表面に静電吸着シート２を作製した。
なお、第１の接着剤層３１及び第２の接着剤層３２は、下記組成からなる接着成分を混合溶解させたものを、有機フィルム上に塗布し、乾燥および加熱することで得た。
・アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＪＳＲ社製 商品名：Ｔ４１０３） １００質量部
・高純度エポキシ樹脂（三菱ケミカル社製 商品名：ｊＥＲ ＹＬ９８０） ６０質量部
・フェノール樹脂（アイカ工業社製 商品名：ＣＫＭ−２４００） ４０質量部
・２−エチルメチルイミダゾール（和光純薬工業社製） ５質量部

次に、前記で得た基台１０に接着された静電吸着シート２の表面に密着層５０を塗布した後、セラミックス下地層６１を形成し、本発明の静電チャック装置を作製した。
上記の静電チャック装置の表面状態を確認した結果、セラミックス下地層６１に亀裂や脱落は生じていなかった。また、該静電チャック装置は、実用上十分な耐電圧性を有していた。

（比較例１）
前記実施例１において、基台１０の作製時に台座２００を加熱しないでポリイミド前駆体をノズルを介して該台座２００の表面に噴霧した以外は、同様にして比較用の基台１０を作製した。
その結果、比較用の基台１０における台座２００表面上のポリイミド前駆体は、該台座２００にまだらに付着しており、また台座２００の側壁の垂直部と水平部との角にポリイミド前駆体の溜まりが生じており、均一なポリイミド前駆体の付着膜を形成することができていないことが確認された。

次に上記で得た比較用の基台１０におけるポリイミド樹脂層１００の厚さを測定した。ポリイミド樹脂層１００の厚さは、渦電流計（Ｅｌｃｏｍｅｔｅｒ社製 商品名：Ｅｌｃｏｍｅｔｅｒ Ａ４５６Ｃ）を使用し、任意の箇所３６点を測定した。その厚さ及び当該厚さから得られた標準偏差を表２に記した。

上記均一なポリイミド前駆体の付着膜を形成していない台座２００では、一部金属表面が露出しているため耐電圧試験ができなく、耐電圧を測定することができなかった。

本発明の静電チャック装置によれば、基台１０の表面に均一な厚さを有するポリイミド樹脂層１００が形成されているため、十分な耐電圧性を有することができる。したがって、本発明の静電チャック装置によれば、半導体製造プロセスにおけるドライエッチング装置用ウエハ等の導電体または半導体を安定に静電吸着保持することができる。

１ 静電チャック装置
２ 静電吸着シート
１０ 基台
２０ 内部電極
２１ 第１の内部電極
２２ 第２の内部電極
３０ 接着剤層
３１ 第１の接着剤層
３２ 第２の接着剤層
４０ 絶縁性有機フィルム
４１ 第１の絶縁性有機フィルム
４２ 第２の絶縁性有機フィルム
５０ 密着層
６０ セラミックス層
６１ セラミックス下地層
６２ セラミックス表層
１００ ポリイミド樹脂層
２００ 台座

Claims (5)

1. 台座の側面にポリイミド樹脂層が形成された静電チャック装置用基台であって、前記側面に形成されたポリイミド樹脂層の厚さの標準偏差が５以下であることを特徴とする静電チャック装置用基台。
2. 前記請求項１に記載の静電チャック装置用基台を用いたことを特徴とする静電チャック装置。
3. 台座の側面にポリイミド樹脂層を形成する工程を含む静電チャック装置用基台の製造方法であって、
   前記台座を加熱しながら、ポリイミド前駆体をノズルを介して該台座の表面に噴霧することを特徴とする静電チャック装置用基台の製造方法。
4. 第１の絶縁性有機フィルムの厚さ方向の上面に内部電極を形成する工程と、
   前記内部電極における前記第１の絶縁性有機フィルムとは反対側の面に第２の絶縁性有機フィルムを貼着する工程と、
   前記第１の絶縁性有機フィルムにおける前記内部電極とは反対側の面が、側面にポリイミド樹脂層が形成された基台の厚さ方向の上面側となるように、前記第１の絶縁性有機フィルム、前記内部電極および前記第２の絶縁性有機フィルムを含む静電吸着シートを、前記基台の一方の面に接合する工程と、
   前記第２の絶縁性有機フィルムの厚さ方向の上面、並びに、前記樹脂層の側面を覆うように密着層を形成する工程と、
   前記密着層の厚さ方向の上面を覆うようにセラミックス下地層を形成する工程と、を有することを特徴とする静電チャック装置の製造方法。
5. 前記セラミックス下地層の厚さ方向の上面にセラミックス表層を形成する工程を有することを特徴とする請求項４に記載の静電チャック装置の製造方法。

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