JP7424362B2 - 静電チャック - Google Patents
静電チャック Download PDFInfo
- Publication number
- JP7424362B2 JP7424362B2 JP2021200298A JP2021200298A JP7424362B2 JP 7424362 B2 JP7424362 B2 JP 7424362B2 JP 2021200298 A JP2021200298 A JP 2021200298A JP 2021200298 A JP2021200298 A JP 2021200298A JP 7424362 B2 JP7424362 B2 JP 7424362B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- porous
- hole
- dielectric substrate
- sparse
- dense
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 215
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 189
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 50
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 82
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 59
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 39
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 39
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 description 25
- 239000010408 film Substances 0.000 description 20
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 12
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 11
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 10
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000013464 silicone adhesive Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 3
- -1 Al 6 O 13 Si 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910006501 ZrSiO Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 2
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 2
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
- H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/15—Devices for holding work using magnetic or electric force acting directly on the work
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68757—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N13/00—Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
また、特許文献2には、絶縁体の凹部の内部に誘電体粒子から構成されたガス分散層を設けることが開示されている。しかしながら、この様な構成では、誘電体粒子同士の間の隙間が放電の経路となるおそれがある。
そこで、多孔質部が設けられた静電チャックにおいて、アーク放電の発生をさらに抑制することができる静電チャックの開発が望まれていた。
図1は、第1の実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。
図1に表したように、本実施形態に係る静電チャック110は、セラミック誘電体基板11と、ベースプレート50と、第1多孔質部90と、を備える。
また、図2(c)は、他の実施形態に係る第1緻密部92を例示するための模式断面図である。
なお、煩雑となるのを避けるために、図2(a)、(c)においてはドット13(例えば、図1を参照)を省いて描いている。
多孔部91は、複数の孔を有する。第1緻密部92は多孔部91よりも緻密である。ベースプレート50からセラミック誘電体基板11へ向かう第1方向(Z方向)に対して垂直な平面(XY平面)に投影したときに、第1緻密部92と第1孔部15bとは重なり、多孔部91と第1孔部15bとは重ならないように構成されている。このような構成によれば、発生した電流が第1緻密部を迂回して流れようとする。そのため、電流が流れる距離(導電パス)を長くすることができるので、電子が加速されにくくなり、ひいてはアーク放電の発生を抑制することができる。この静電チャックによれば、ガス流を確保しつつアーク放電の発生を効果的に抑制することができる。
第1緻密部92の気孔率(パーセント:%)は、多孔部91の気孔率(%)よりも低くすることができる。そのため、第1緻密部92の密度(グラム/立方センチメートル:g/cm3)は、多孔部91の密度(g/cm3)よりも高くすることができる。
またさらに、第1緻密部92は孔を有さないものとすることもできる。
第1緻密部92が有する孔の径が、多孔部91が有する孔の径の80%以下となっていたり、第1緻密部92が孔を有さないものとなっていたりしても、前述した気孔率を有する場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、これらの様にしても、電流200が流れる距離(導電パス)を長くすることができるので、電子が加速されにくくなり、ひいてはアーク放電の発生を抑制することができる。
多孔部91は、柱状(例えば円柱状)である。
第1緻密部92は、板状(例えば円板状)または柱状(例えば円柱状)である。
この場合、セラミック誘電体基板11の酸化アルミニウムの純度は、第1多孔質部90の酸化アルミニウムの純度よりも高くすることができる。この様にすれば、静電チャック110の耐プラズマ性等の性能を確保し、かつ、第1多孔質部90の機械的強度を確保することができる。一例としては、第1多孔質部90に微量の添加物を含有させることにより、第1多孔質部90の焼結が促進され、気孔の制御や機械的強度の確保が可能となる。
図3(a)は、Z方向に沿って見た第1多孔質部90の平面図であり、図3(b)は、第1多孔質部90のZY平面における断面図である。
ただし、多孔部91に複数の疎部分94と、疎部分94よりも緻密な密部分95と、を設ければ、多孔領域内において3次元的にランダムに複数の孔が分散された場合に比べて、アーク放電に対する耐性と貫通孔15に流れるガスの流量とを確保しつつ、第1多孔質部90の剛性を向上させることができる。
例えば、多孔領域の気孔率が大きくなると、ガスの流量が大きくなる一方、アーク放電に対する耐性及び剛性が低下する。これに対して、密部分95を設けることにより、気孔率を大きくした場合でも、アーク放電に対する耐性及び剛性の低下を抑制することができる。
図4は、Z方向に沿って見た第1多孔質部90の一部を示し、図3(a)の拡大図に相当する。
Z方向に沿って見たときに、複数の疎部分94のそれぞれは、略六角形(略正六角形)である。Z方向に沿って見たときに、複数の疎部分94は、第1疎部分94aと、第1疎部分94aを囲む6つの疎部分94(第2~第7疎部分94b~94g)を有する。
図5に示すように、この例では、疎部分94は、複数の孔96と、複数の孔96同士の間に設けられた壁部97と、を有する。
近年、半導体の高集積化を目的とした回路線幅の細線化、回路ピッチの微細化がさらに進行している。静電チャックには更なるハイパワーが印加され、より高いレベルでの吸着対象物の温度コントロールが求められている。こうした背景より、ハイパワー環境下においてもアーク放電を確実に抑制しつつ、ガス流量を十分に確保するとともに、その流量を高精度に制御することが求められている。本実施の形態に係る静電チャック110では、ヘリウム供給孔(ガス導入路53)でのアーク放電防止のために従来から設けられているセラミックプラグ(第1多孔質部90)において、その孔径(孔96の径)を例えば数~十数μmのレベルにまで小さくしている(孔96の径の詳細については後述)。径がこのレベルにまで小さくなると、ガスの流量制御が困難となる恐れがある。そこで、本発明においては、例えば、孔96を、Z方向に沿うようにその形状をさらに工夫している。具体的には、従来は比較的大きな孔で流量を確保し、かつ、その形状を3次元的に複雑にすることでアーク放電防止を達成していた。一方、本発明では、孔96を例えばその径が数~十数μmのレベルにまで微細にすることでアーク放電防止を達成し、逆にその形状を単純化することにより流量を確保している。つまり、従来とは全く異なる思想に基づき本発明に想到したものである。
図6(a)及び図6(b)は、Z方向に沿って見た第1多孔質部90の一部を示し、1つの疎部分94内の孔96を示す拡大図である。
複数の孔96の径のばらつきを抑制することがさらに好ましい。径のばらつきを小さくすることで、流れるガスの流量および絶縁耐圧をより精密に制御することが可能となる。複数の孔96の径のばらつきとして、上記孔96の径の算出において取得した100個分の円相当径の累積分布を利用することができる。具体的には、粒度分布測定に一般に用いられる、累積分布50vol%のときの粒子径D50(メジアン径)及び累積分布90vol%のときの粒子径D90の概念を適用し、横軸を孔径(μm)、縦軸を相対孔量(%)とした孔96の累積分布グラフを用い、その孔径の累積分布50vol%のときの孔径(D50径に相当)および累積分布90vol%のときの孔径(D90径に相当)を求める。複数の孔96の径のばらつきが、D50:D90≦1:2の関係を満たす程度に抑制されることが好ましい。
図3(a)の平面図のような画像を取得し、画像解析により、多孔部91に占める複数の疎部分94の割合R1を算出する。画像の取得には、走査型電子顕微鏡(例えば、日立ハイテクノロジーズ、S-3000)を用いる。加速電圧を15kV、倍率を30倍としてBSE像を取得する。例えば、画像サイズは、1280×960画素であり、画像階調は256階調である。
Win-ROOFVer6.5を用いた割合R1の算出は以下のようにすることができる。
評価範囲ROI1(図3(a)を参照)を、全ての疎部分94を含む最小の円(又は楕円)とする。
単一閾値(例えば0)による二値化処理を行い、評価範囲ROI1の面積S1を算出する。
2つの閾値(例えば0及び136)による二値化処理を行い、評価範囲ROI1内の複数の疎部分94の合計の面積S2を算出する。この際、疎部分94内の穴埋め処理、及び、ノイズと考えられる小さい面積の領域の削除(閾値:0.002以下)を行う。また、2つの閾値は、画像の明るさやコントラストによって適宜調整する。
面積S1に対する、面積S2の割合として、割合R1を算出する。すなわち、割合R1(%)=(面積S2)/(面積S1)×100である。
Win-ROOFVer6.5を用いた割合R1の算出は以下のようにすることができる。
評価範囲ROI2(図5を参照)を、疎部分94の形状を近似する六角形とする。評価範囲ROI2内に1つの疎部分94に設けられたすべての孔96が含まれる。
単一閾値(例えば0)による二値化処理を行い、評価範囲ROI2の面積S3を算出する。
2つの閾値(例えば0及び96)による二値化処理を行い、評価範囲ROI2内の複数の孔96の合計の面積S4を算出する。この際、孔96内の穴埋め処理、及び、ノイズと考えられる小さい面積の領域の削除(閾値:1以下)を行う。また、2つの閾値は、画像の明るさやコントラストによって適宜調整する。
面積S3に対する面積S4の割合として、割合R2を算出する。すなわち、割合R2(%)=(面積S4)/(面積S3)×100である。
図7(a)は、Z方向に沿って見た第1多孔質部90の平面図であり、図7(b)は、図7(a)の一部の拡大図に相当する。
図7(a)及び図7(b)に示すように、この例では、疎部分94の平面形状は、円形である。このように、疎部分94の平面形状は、六角形でなくてもよい。
図8は、図2に示す領域Bの拡大図に相当する。すなわち、図8は、第1多孔質部90(第2緻密部93)とセラミック誘電体基板11との界面F1の近傍を示す。なお、この例では、第1多孔質部90及びセラミック誘電体基板11の材料には、酸化アルミニウムが用いられている。
図9(a)は、図8に示した第1領域90pの一部の拡大図である。図9(b)は、図8に示した第1基板領域11pの一部の拡大図である。
また、複数の孔の径のばらつきを小さくすることができるので、アーク放電のより効果的な抑制を図ることができる。
図10は、セラミック多孔体71の断面の一部の拡大図である。
セラミック多孔体71に設けられた複数の孔71pは、セラミック多孔体71の内部において、X方向、Y方向及びZ方向に3次元的に分散されている。言い換えれば、セラミック多孔体71は、X方向、Y方向及びZ方向に広がる3次元的な網状構造である。複数の孔71pは、セラミック多孔体71において例えばランダム又は均一に分散されている。
複数の孔71pの径の平均値は、必要となるガスの流量とアーク放電の抑制とを考慮して適宜決定すればよい。
図11は、図2(a)と同様に、第1多孔質部90の周辺を例示する。
この例では、セラミック誘電体基板11に設けられた貫通孔15には、孔部15b(第1多孔質部90と溝14とを連結する連結孔)が設けられていない。例えば、貫通孔15の径(X方向に沿った長さ)は、Z方向において変化せず、略一定である。
図12は、図2(a)と同様に、第1多孔質部90の周辺を例示する。
この例では、第1多孔質部90は、セラミック誘電体基板11と一体化されていない。
図13(a)は、第2の実施形態に係る静電チャックを例示する模式的断面図である。 図13(b)は、第2多孔質部70aを例示する平面図である。
また、図13(c)は、第2の実施形態に係る静電チャックの変形例を例示する模式的断面図である。
そのため、図13(a)~(c)は、それぞれ、図2(a)~(c)に対応させることができる。
第2多孔質部70aは、セラミック多孔体73(第2の多孔部)、第3緻密部74、および第4緻密部75を有することができる。
セラミック多孔体73は、例えば、前述したセラミック多孔体71と同様とすることができる。
第3緻密部74は、例えば、前述した第1緻密部92と同様とすることができる。
第4緻密部75は、セラミック多孔体73と接している、または、セラミック多孔体73と連続している(一体に形成されている)。図13(b)に示すように、Z方向に沿って見たときに、第4緻密部75は、セラミック多孔体73の外周を囲む。第4緻密部75は、セラミック多孔体73の側面73sを囲む筒状(例えば円筒状)である。言い換えれば、セラミック多孔体73は、第4緻密部75をZ方向に貫通するように設けられている。ガス導入路53から第2多孔質部70aへ流入したガスは、セラミック多孔体73に設けられた複数の孔を通り、第1多孔質部90aに供給される。
図14に示すように、セラミック多孔体73は、複数の疎部分76と、密部分77と、を有する。複数の疎部分76のそれぞれは、複数の孔を有する。密部分77は、疎部分76よりも緻密である。すなわち、密部分77は、疎部分76に比べて孔が少ない部分、または、実質的に孔を有さない部分である。なお、第2多孔質部70aの構成は、前述した第1多孔質部90の構成と同様とすることができる。この場合、セラミック多孔体73は多孔部91に対応し、第4緻密部75は第2緻密部93に対応し、疎部分76は疎部分94に対応し、密部分77は密部分95に対応するものとすることができる。そのため、これらの詳細な説明は省略する。
この例において、第1多孔質部90aを、セラミック誘電体基板11と一体化し、かつ、第2多孔質部70aの構成を、前述した第1多孔質部90の構成と同様とした場合において、第1多孔質部90aの複数の孔の平均値を第2多孔質部70aの複数の孔の平均値よりも大きくする と、第1多孔質部90の機械的な強度をより高めることができ、高いアーキング耐性と強度とを両立させることができる。
Z方向に沿って見たときに、複数の疎部分76のそれぞれは、略六角形(略正六角形)である。Z方向に沿って見たときに、複数の疎部分76は、第1疎部分76aと、第1疎部分76aを囲む6つの疎部分76(第2~第7疎部分76b~76g)を有する。前述したように、第1緻密部92および第3緻密部74以外は、第2多孔質部70aの構成は、第1多孔質部90の構成と同様とすることができる。この場合、疎部分76a~76gは疎部分94a~94gに対応するものとすることができる。また、長さL21~L25は、長さL1~L5に対応するものとすることができる。そのため、これらの詳細な説明は省略する。
図16に示すように、この例では、疎部分76は、複数の孔78と、複数の孔78同士の間に設けられた壁部79と、を有する。前述したように、第1緻密部92および第3緻密部74以外は、第2多孔質部70aの構成は、第1多孔質部90の構成と同様とすることができる。この場合、疎部分76は疎部分94に対応し、密部分77は密部分95に対応し、孔78は孔96に対応し、壁部79は壁部97に対応するものとすることができる。そのため、これらの詳細な説明は省略する。
図17に示すように、複数の孔78は、疎部分76の中心部に位置する第1孔78aと、第1孔78aを囲む6つの孔78(第2~第7孔78b~78g)を有する。第2~第7孔78b~78gは、第1孔78aと隣接している。第2~第7孔78b~78gは、複数の孔78のうち、第1孔78aに最近接する孔78である。前述したように、第1緻密部92および第3緻密部74以外は、第2多孔質部70aの構成は、第1多孔質部90の構成と同様とすることができる。この場合、第1孔78aは第1孔96aに対応し、第2孔78bは第2孔96bに対応し、第3孔78cは第3孔96cに対応し、第4孔78dは第4孔96dに対応し、第5孔78eは第5孔96eに対応し、第6孔78fは第6孔96fに対応し、第7孔78gは第7孔96gに対応するものとすることができる。そのため、これらの詳細な説明は省略する。
図18は、図13(a)と同様に、第2多孔質部70aの周辺を例示する。
この例では、セラミック誘電体基板11に設けられた貫通孔15には、孔部15b(第1多孔質部90aと溝14とを連結する連結孔)が設けられていない。例えば、貫通孔15の径(X方向に沿った長さ)は、Z方向において変化せず、略一定である。
図19は、図13(a)と同様に、第1多孔質部90aの周辺を例示する。
この例では、第1多孔質部90aは、セラミック誘電体基板11と一体化されていない。
Claims (3)
- 吸着の対象物を載置する第1主面と、前記第1主面とは反対側の第2主面と、を有するセラミック誘電体基板と、
前記セラミック誘電体基板を支持し、ガス導入路を有するベースプレートと、
前記ベースプレートと、前記セラミック誘電体基板の前記第1主面と、の間であって、前記ガス導入路と対向する位置に設けられた第1多孔質部と、
を備え、
前記セラミック誘電体基板は、前記第1主面と、前記第1多孔質部との間に位置する第1孔部を有し、
前記第1多孔質部は、
複数の孔を有する多孔部と、
前記多孔部よりも緻密な第1緻密部と、を有し、
前記多孔部は、前記複数の孔を有する複数の疎部分と、前記疎部分の密度よりも高い密度を有する密部分と、を有し、
前記複数の疎部分のそれぞれは、前記ベースプレートから前記セラミック誘電体基板へ向かう第1方向に延び、
前記密部分は、前記複数の疎部分同士の間に位置し、
前記第1方向に略直交する第2方向において、前記複数の疎部分のそれぞれに設けられた前記複数の孔の寸法は、前記密部分の寸法よりも小さいことを特徴とする静電チャック。 - 前記複数の疎部分のそれぞれに設けられた前記複数の孔の縦横比は、30以上10000以下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。
- 前記複数の孔は、第1孔を含み、
前記第1方向に沿って見たときに、前記第1孔は、前記疎部分の中心部に位置し、
前記複数の孔のうち前記第1孔と隣接し前記第1孔を囲む孔の数は、6であることを特徴とする請求項1または2に記載の静電チャック。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018203749 | 2018-10-30 | ||
JP2018203749 | 2018-10-30 | ||
JP2019166033A JP7002014B2 (ja) | 2018-10-30 | 2019-09-12 | 静電チャック |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019166033A Division JP7002014B2 (ja) | 2018-10-30 | 2019-09-12 | 静電チャック |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022031333A JP2022031333A (ja) | 2022-02-18 |
JP2022031333A5 JP2022031333A5 (ja) | 2022-09-15 |
JP7424362B2 true JP7424362B2 (ja) | 2024-01-30 |
Family
ID=70549670
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019166033A Active JP7002014B2 (ja) | 2018-10-30 | 2019-09-12 | 静電チャック |
JP2021200298A Active JP7424362B2 (ja) | 2018-10-30 | 2021-12-09 | 静電チャック |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019166033A Active JP7002014B2 (ja) | 2018-10-30 | 2019-09-12 | 静電チャック |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11309204B2 (ja) |
JP (2) | JP7002014B2 (ja) |
KR (1) | KR20200049511A (ja) |
TW (2) | TWI751444B (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111668150B (zh) * | 2019-03-05 | 2024-06-28 | Toto株式会社 | 静电吸盘及处理装置 |
WO2021241645A1 (ja) * | 2020-05-28 | 2021-12-02 | 京セラ株式会社 | 通気性プラグ、基板支持アセンブリおよびシャワープレート |
JP7382978B2 (ja) * | 2021-02-04 | 2023-11-17 | 日本碍子株式会社 | 半導体製造装置用部材及びプラグ |
CN115732387A (zh) | 2021-08-31 | 2023-03-03 | Toto株式会社 | 静电吸盘以及处理装置 |
JP2023101194A (ja) * | 2022-01-07 | 2023-07-20 | 日本碍子株式会社 | 半導体製造装置用部材 |
JP2023106928A (ja) * | 2022-01-21 | 2023-08-02 | 日本碍子株式会社 | 半導体製造装置用部材 |
CN115632029B (zh) * | 2022-12-22 | 2023-03-17 | 河北博特半导体设备科技有限公司 | 一种高精度晶圆承片台的陶瓷旋转台结构 |
JP7551828B1 (ja) | 2023-04-21 | 2024-09-17 | 日本特殊陶業株式会社 | 保持装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008117850A (ja) | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Hitachi High-Technologies Corp | ウエハ載置用電極 |
US20090086401A1 (en) | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Intevac, Inc. | Electrostatic chuck apparatus |
JP2009218592A (ja) | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Ngk Insulators Ltd | 静電チャック |
JP2017085089A (ja) | 2015-10-05 | 2017-05-18 | ラム リサーチ コーポレーションLam Research Corporation | 熱閉塞体を備える静電チャック |
US20170352568A1 (en) | 2016-06-07 | 2017-12-07 | Jaeyong Cho | High power electrostatic chuck with aperture-reducing plug in a gas hole |
JP6489277B1 (ja) | 2018-03-14 | 2019-03-27 | Toto株式会社 | 静電チャック |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW561515B (en) * | 2001-11-30 | 2003-11-11 | Tokyo Electron Ltd | Processing device, and gas discharge suppressing member |
KR100505035B1 (ko) * | 2003-11-17 | 2005-07-29 | 삼성전자주식회사 | 기판을 지지하기 위한 정전척 |
JP4390629B2 (ja) | 2004-06-01 | 2009-12-24 | Necエレクトロニクス株式会社 | 静電吸着装置およびプラズマ処理装置 |
US8336891B2 (en) * | 2008-03-11 | 2012-12-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Electrostatic chuck |
JP5449750B2 (ja) | 2008-11-19 | 2014-03-19 | 株式会社日本セラテック | 静電チャックおよびその製造方法 |
JP5198226B2 (ja) * | 2008-11-20 | 2013-05-15 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板載置台および基板処理装置 |
JP6005579B2 (ja) * | 2012-04-27 | 2016-10-12 | 日本碍子株式会社 | 半導体製造装置用部材 |
JP5633766B2 (ja) | 2013-03-29 | 2014-12-03 | Toto株式会社 | 静電チャック |
JP6432474B2 (ja) | 2014-03-27 | 2018-12-05 | Toto株式会社 | 静電チャック |
JP6722518B2 (ja) * | 2016-06-09 | 2020-07-15 | 新光電気工業株式会社 | 焼結体及びその製造方法と静電チャック |
JP6865145B2 (ja) | 2016-12-16 | 2021-04-28 | 日本特殊陶業株式会社 | 保持装置 |
-
2019
- 2019-09-12 JP JP2019166033A patent/JP7002014B2/ja active Active
- 2019-09-19 US US16/576,220 patent/US11309204B2/en active Active
- 2019-09-24 KR KR1020190117683A patent/KR20200049511A/ko not_active Application Discontinuation
- 2019-10-14 TW TW108136824A patent/TWI751444B/zh active
- 2019-10-14 TW TW110145168A patent/TWI806270B/zh active
-
2021
- 2021-12-09 JP JP2021200298A patent/JP7424362B2/ja active Active
-
2022
- 2022-03-09 US US17/690,337 patent/US12014947B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008117850A (ja) | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Hitachi High-Technologies Corp | ウエハ載置用電極 |
US20090086401A1 (en) | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Intevac, Inc. | Electrostatic chuck apparatus |
JP2009158917A (ja) | 2007-09-28 | 2009-07-16 | Intevac Inc | 静電チャック装置 |
JP2009218592A (ja) | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Ngk Insulators Ltd | 静電チャック |
JP2017085089A (ja) | 2015-10-05 | 2017-05-18 | ラム リサーチ コーポレーションLam Research Corporation | 熱閉塞体を備える静電チャック |
US20170352568A1 (en) | 2016-06-07 | 2017-12-07 | Jaeyong Cho | High power electrostatic chuck with aperture-reducing plug in a gas hole |
JP6489277B1 (ja) | 2018-03-14 | 2019-03-27 | Toto株式会社 | 静電チャック |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI806270B (zh) | 2023-06-21 |
TWI751444B (zh) | 2022-01-01 |
TW202017095A (zh) | 2020-05-01 |
US20200135528A1 (en) | 2020-04-30 |
US11309204B2 (en) | 2022-04-19 |
TW202213613A (zh) | 2022-04-01 |
US12014947B2 (en) | 2024-06-18 |
US20220199452A1 (en) | 2022-06-23 |
JP2022031333A (ja) | 2022-02-18 |
KR20200049511A (ko) | 2020-05-08 |
JP7002014B2 (ja) | 2022-01-20 |
JP2020072261A (ja) | 2020-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7424362B2 (ja) | 静電チャック | |
JP6504532B1 (ja) | 静電チャック | |
JP6489277B1 (ja) | 静電チャック | |
JP7402411B2 (ja) | 静電チャック | |
JP7441404B2 (ja) | 静電チャック、および処理装置 | |
JP6729735B1 (ja) | 静電チャック | |
JP7412684B2 (ja) | 静電チャック | |
CN111128838B (zh) | 静电吸盘 | |
CN110277343B (zh) | 静电吸盘 | |
CN111128837B (zh) | 静电吸盘 | |
JP6922874B2 (ja) | 静電チャック | |
JP7441402B2 (ja) | 静電チャック、および処理装置 | |
JP7441403B2 (ja) | 静電チャック、および処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220907 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220907 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230728 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230817 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230925 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231219 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240101 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7424362 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |