JP6786439B2 - 保持装置および保持装置の製造方法 - Google Patents
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Description
A−1.静電チャック100の構成:
図1は、第1実施形態における静電チャック100の外観構成を概略的に示す斜視図であり、図2は、第1実施形態における静電チャック100のXZ断面構成を概略的に示す説明図である。各図には、方向を特定するための互いに直交するXYZ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Z軸正方向を上方向といい、Z軸負方向を下方向というものとするが、静電チャック100は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。図3以降についても同様である。
次に、第1実施形態における静電チャック100の製造方法の一例を説明する。はじめに、主セラミックス板10とベース板20と中間セラミックス板60とを準備する。主セラミックス板10とベース板20と中間セラミックス板60とは、公知の製造方法によって製造可能であるため、ここでは製造方法の詳細な説明を省略するが、主セラミックス板10は、例えば以下の方法により作製される。すなわち、アルミナ原料とブチラール樹脂と可塑剤と溶媒とからなるスラリーをキャスティングし、乾燥させてシート化したものを複数作製する。内部電極40やヒータ50やその他の配線として、タングステンまたはモリブデンと樹脂と溶剤とからなる金属ペーストを用いて、スクリーン印刷でシート表面に所定のパターンを形成する。さらにシートの上下層の配線を繋ぐ為に、シートに穴をあけ、穴の内部に金属ペーストを充填させたシートを用意する。それらのシートを積層することによって配線を内蔵した成型体を作製し、脱脂後、焼成を行うことによって主セラミックス板10を作製する。
以上説明したように、第1実施形態の静電チャック100は、セラミックスにより形成され、吸着面S1を有する板状であり、内部に発熱抵抗体により構成されたヒータ50を有する主セラミックス板10と、主セラミックス板10の吸着面S1とは反対側に配置され、金属により形成された板状であり、内部に冷媒流路21が形成されたベース板20とを備え、主セラミックス板10の吸着面S1上にウェハW等の対象物を保持する保持装置である。第1実施形態の静電チャック100は、さらに、主セラミックス板10とベース板20との間に配置され、セラミックスにより形成された板状の中間セラミックス板60と、金属を含み、主セラミックス板10と中間セラミックス板60とを接合する第1の接合層110と、有機系接着剤を含み、中間セラミックス板60とベース板20とを接合する第2の接合層120とを備える。
図3は、第1実施形態の変形例における静電チャック100の構成を示す説明図である。以下では、第1実施形態の変形例における静電チャック100の構成の内、上述した第1実施形態における静電チャック100の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
図4は、第2実施形態における静電チャック100aのXZ断面構成を概略的に示す説明図である。以下では、第2実施形態における静電チャック100aの構成の内、上述した第1実施形態における静電チャック100の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。なお、第1の接合層110をプラズマ励起用の電極として機能させるための構成については、第1実施形態またはその変形例と同様であるため、図4ではその図示を省略している。図5以降においても同様である。
図5は、第3実施形態における静電チャック100bのXZ断面構成を概略的に示す説明図である。以下では、第3実施形態における静電チャック100bの構成の内、上述した第1実施形態における静電チャック100の構成と同一の構成については、同一の符号を付すことによってその説明を適宜省略する。
静電チャック100を対象に、以下に説明する性能評価を行った。図6は、性能評価に用いられた実施例および比較例の静電チャック100の概略構成を示す説明図である。また、図7は、性能評価の結果を示す説明図である。
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
Claims (12)
- セラミックスにより形成され、第1の表面を有する板状であり、内部に発熱抵抗体により構成されたヒータを有する主セラミックス板と、
前記主セラミックス板の前記第1の表面とは反対側に配置され、金属により形成された板状であり、内部に冷媒流路が形成されたベース板と、
を備え、前記主セラミックス板の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置において、さらに、
前記主セラミックス板と前記ベース板との間に配置され、セラミックスにより形成された板状の中間セラミックス板と、
金属を含み、前記主セラミックス板と前記中間セラミックス板とを接合する第1の接合層と、
有機系接着剤を含み、前記中間セラミックス板と前記ベース板とを接合する第2の接合層と、
を備え、
前記第1の接合層は、前記ベース板と電気的に接続されていることを特徴とする、保持装置。 - 請求項1に記載の保持装置において、さらに、
プラズマ励起電極用端子を備え、
前記第1の接合層は、前記プラズマ励起電極用端子と電気的に接続されていることを特徴とする、保持装置。 - 請求項1または請求項2に記載の保持装置において、
前記第1の接合層に含まれる金属の主成分は、アルミニウムであることを特徴とする、保持装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の保持装置において、
前記第1の接合層は、
純度99%以上のアルミニウムで形成されたアルミニウム層と、
アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金により形成され、前記主セラミックス板と前記アルミニウム層とを接合する第1の接合機能層と、
アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金により形成され、前記中間セラミックス板と前記アルミニウム層とを接合する第2の接合機能層と、
を含むことを特徴とする、保持装置。 - 請求項4に記載の保持装置において、
前記第1の接合機能層と前記第2の接合機能層との少なくとも一方は、厚さが互いに異なる複数の部分を有することを特徴とする、保持装置。 - 請求項4または請求項5に記載の保持装置において、
前記第1の接合機能層と前記第2の接合機能層との少なくとも一方には、純度99%以上のアルミニウムが入り込んだ貫通孔が存在することを特徴とする、保持装置。 - セラミックスにより形成され、第1の表面を有する板状であり、内部に発熱抵抗体により構成されたヒータを有する主セラミックス板と、
前記主セラミックス板の前記第1の表面とは反対側に配置され、金属により形成された板状であり、内部に冷媒流路が形成されたベース板と、
を備え、前記主セラミックス板の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置において、さらに、
前記主セラミックス板と前記ベース板との間に配置され、セラミックスにより形成された板状の中間セラミックス板と、
金属を含み、前記主セラミックス板と前記中間セラミックス板とを接合する第1の接合層と、
有機系接着剤を含み、前記中間セラミックス板と前記ベース板とを接合する第2の接合層と、
を備え、
前記第1の接合層は、
アルミニウム合金とセラミックスとの複合材料により形成された複合板と、
アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金により形成され、前記主セラミックス板と前記複合板とを接合する第1の接合機能層と、
アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金により形成され、前記中間セラミックス板と前記複合板とを接合する第2の接合機能層と、
を含むことを特徴とする、保持装置。 - 請求項7に記載の保持装置において、
前記複合板の形成材料である前記複合材料は、アルミニウム合金と炭化ケイ素とを含むことを特徴とする、保持装置。 - 請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の保持装置において、
前記主セラミックス板および前記中間セラミックス板は、それぞれ、各構成成分を酸化物換算した場合に、Al2O3の含有率が90wt%以上であることを特徴とする、保持装置。 - 請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載の保持装置において、
前記主セラミックス板および前記中間セラミックス板は、それぞれ、主成分が同じであり、前記中間セラミックス板の熱伝導率は前記主セラミックス板の熱伝導率よりも低いことを特徴とする、保持装置。 - セラミックスにより形成され、第1の表面を有する板状であり、内部に発熱抵抗体により構成されたヒータを有する主セラミックス板と、
前記主セラミックス板の前記第1の表面とは反対側に配置され、金属により形成された板状であり、内部に冷媒流路が形成されたベース板と、
前記主セラミックス板と前記ベース板との間に配置され、セラミックスにより形成された板状の中間セラミックス板と、
前記主セラミックス板と前記中間セラミックス板とを接合する第1の接合層であって、
アルミニウムを含有するアルミニウム含有層と、
アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金により形成され、前記主セラミックス板と前記アルミニウム含有層とを接合する第1の接合機能層と、
アルミニウムを主成分とするアルミニウム合金により形成され、前記中間セラミックス板と前記アルミニウム含有層とを接合する第2の接合機能層と、
を含む第1の接合層と、
有機系接着剤を含み、前記中間セラミックス板と前記ベース板とを接合する第2の接合層と、
を備え、前記主セラミックス板の前記第1の表面上に対象物を保持する保持装置の製造方法において、
前記主セラミックス板と前記アルミニウム含有層との間と、前記中間セラミックス板と前記アルミニウム含有層との間と、の少なくとも一方に、複数のアルミニウム合金箔を、前記第1の表面に略平行な方向に並べて配置する工程と、
前記主セラミックス板と前記中間セラミックス板との少なくとも一方と前記アルミニウム含有層とにより挟持された前記複数のアルミニウム合金箔を加熱することによって、前記第1の接合機能層と前記第2の接合機能層との少なくとも一方を形成する工程と、
を備えることを特徴とする、保持装置の製造方法。 - 請求項11に記載の保持装置の製造方法において、
前記アルミニウム含有層は、純度99%以上のアルミニウムで形成されていることを特徴とする、保持装置の製造方法。
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