JPS62264638A - 静電チヤツク基盤の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野） 本発明はシリコンウェハを加工する各種装置用のウェハ
固定、平面度矯正の他、大きな絶縁耐力及び大きな静電
吸着力を必要とするウェハ搬送用の用途に利用できる静
電チャック基盤の製造方法に関するものである。

〔従来技術及びその問題点） 従来、静電チャック基盤は、下記の２つの方法を用いて
製造されている。

■　セラミックスからなる焼結基体上に導体層を印刷等
で施こし、更にこの導体層上に溶射法やＳ４法等で絶縁
１（９９％アルミナ）を形成する。

■　セラミックスからなる焼結基体上に導体層を印刷等
で施こし、更にこの導体層上に絶縁層（９９％アルミナ
）を接着剤等で貼着する。

しかし、■、■共に下記の問題点がある。

■の場合、 導体層上に溶射法や蒸着法によって絶縁膜を形成すると
、その膜内に残留するボアが必然的に多くなる。空気は
本来抵抗が低いのでボアが多ければ多いほどこのボアを
伝わって電流が多量に流れることになり、ひいては絶縁
破壊につながる為、導体層が本来もっている絶８耐圧（
理論値）を引き出せず、要求する静電力を得られてない
。

この溶射法や蒸着法で絶縁膜を形成した場合、１００μ
ｍ膜厚で４にＶ、　　２００４ｚｍｌｌ！Ｊ厚で５ｋｖ
の絶縁破壊電圧を示し、ごく限られた利用用途の適応に
止まる実験結果がでた。

■の場合 本来、静電力は絶縁膜厚の２乗に反比例する為、強い静
電力を得る為にはその絶縁膜厚は薄いのが望ましい。現
実的には高電圧を印加できない為、通常５０〜５００μ
ｍのＭＩＤとしている。

しかし、貼着される絶縁膜厚をサブミクロンの単位に薄
くづるのは加工上至難である。必然的に絶縁膜厚が厚く
なり、高い静電力が得られない。

〔技術的課題〕

本発明の技術的課題は導体層上にサブミクロン単位厚の
緻密化した絶縁膜を成形することにある。

〔技術的手段〕

上記技術的課題を達成する為に講じた技術的手段は、セ
ラミックスのグリーンジートドに導体層と、可塑変形可
能なセラミックスからなる絶縁膜とを、順次積層して積
層体を成形し、該積層体を焼成することである。

〔実施例〕 次に、本発明の実施例に基いての説明する。

本発明の製法は、セラミックスのグリーンシート（１）
上に、導体層（２）と、可塑変形可能なセラミックスか
らなる絶縁膜（３）とを、順次積層して積層体（４〉を
成形し、該積層体（４）を焼成して静電チャック基盤を
得ることである。

グリーンシート（１）は絶縁材料であるアルミナ、コー
ディエライト、等のセラミックスを用いテープ成形、ｖ
Ｉ込成形、プレス成形笠の所望な成形方法を用いて適当
な厚みに成形された可塑変形可能なもので、基板を形作
る。

導体層（２）は、Ｗ、　Ｐｔ、　Ｐｄ、　Ｃｕ、　Ａｇ
等の導体ペーストを所望の印刷法を用いて前記グリーン
シート（１）上面に形成する。

絶縁１１！（３）は、９３％アルミナ、９９％アルミナ
やＳ！Ｑ２　、　ｃａｏ　、＋ｇｏ等の焼結助剤数％添
加して成形した可塑変形可能なアルミナを主成分とする
セラミックス体に遷移金属を０５〜２重量％混入せしめ
たものであり、前記グリーンシート（１）と同様にテー
プ成形、鋳込成形、プレス成形等の所望な成形方法を用
いて５０μＴｒＬ〜５００μｍ程度の薄肉状に前記導体
層（２）上に積層することにより、この絶縁膜（３）、
導体層（２）、グリーンシート（１）の３層で積層体（
４）を成形する。

而して、９３％アルミナ、９９％アルミナからなる絶縁
膜（３）を有する積層体（４）の場合には所望な雰囲気
で、遷移金属を混入せしめた絶縁膜（３）を有する積層
体（４）の場合にはＮ２及びＨ２ガス等の還元雰囲気下
で夫々焼成して本発明静電チャック基盤を製造する。ち
なみに、遷移金属を添加する場合、その遷移金属として
はｒｅＱｚ。

ＰｂＱ２．５ｎＱ２等いかなるものでも良いが、本実施
例ではＴｉＱ２を使用した。

この結果、絶縁膜（３）が１００．ｃｚ　ｍ　、　　２
００．ｃｚ　ｍ。

膜厚で平坦度０．５μｍ、膜厚のバラ付き±１０μ雇以
内であり、なによりも１００μｍで７　ＫＶ、　　２０
０μｍで１０にＶの絶縁破壊電圧を示し、真空中で２０
０（１／ｄ以上の大きな静゛１力を得ることができた。

この要因は、可塑変形可能なセラミックスからなる絶縁
膜（３）が焼成時に３次元的に収縮してボアがない緻密
質なセラミックス焼結体となり、セラミックスが本来も
つ絶縁耐圧（理論値）に近似するまで、絶縁耐圧が向上
するからであると想定される。

第４図乃至第８図は外部端子の取出構造を有する静電チ
ャック基盤の製造方法を示している。

この実施例の場合には前記実施例と同様な材料及び成形
方法を用いて成形されたグリーンシート（１）（基板）
の外部端子（１００）取出箇所に、予め外部端子（１０
０）の挿入固定孔（１０１）と、その挿入固定孔（１０
１）に挿通し他端を印刷等で形成された導体層（２）に
連通ずるピアホール（１０２）・・・多数個を夫々開孔
し、このピアホール（１０２）・・・に導体ペースト（
１０３）を埋設しでおき、このグリーンシート（１）上
に前記実施例と同様に絶縁膜（３）を積層してＭ！ｉ層
体（４）を成形し、この積層体（４）を前記実施例と同
様に焼成して静電チャック基盤を製造する。

この実施例の場合には前記挿入固定孔（１０１）に外部
端子（１００）を挿入固定して使用に供した際、導体層
（２）と外部端子（１００）とが直接接合しないから、
外部端子（１００）に機械的応力が作用しても導体層（
２）が破損することがない利点を有する。

又、高周波が使われる場合、その高周波回路には電流が
導体表面を流れる表皮効果があり、導体の直流抵抗を下
げると共に導体の表面積を増加させることが必要である
。この実施例の場合、導体量及びその表面積がピアホー
ル（１０２）・・・に埋設された導体ペースト（１０３
）分増加する為、高周波用途に不可欠な構造を容易に形
成できる利点もある。

尚、斯る実施例は詳細には図示するようにシート状絶縁
膜（３）、導体層（２）を印刷したシート（１−１）、
　０体ペースト（１０３）を印刷したピアホール（１０
２）（直径０．５〜１陥）を有する２枚のグリーンシー
ト（１−２）、外部端子（１００）の挿入固定孔（１０
１）を有する２枚のグリンシート（１−３）を夫々積層
後一体焼成して一体構造とし、挿入固定孔（１０１）に
外部端子（１００）を挿入固着する製造工程を採用した
。

ちなみに、前述する実施例では絶縁膜（３）を９３％ア
ルミブ、９９％アルミナ、遷移金属を添加したアルミナ
で成形する旨で説明しているものの、例えばマグネシア
、チタニア、フォルステライトで成形したものであって
も勿論任意である。

〔発明の作用効果〕

本発明は以上のようにセラミックスのグリーンシート上
に導体層と、可塑変形可能なセラミックスからなる絶縁
膜とを、順次積層して積層体を成形し、該積層体を焼成
するので、ボアがなく緻密質なセラミックス製絶縁膜を
有する静電チャック基盤が製造される。

従って、絶縁耐圧が大きく、大きな静゛電吸着力を有す
る信頼性に秀でた静電チャック基盤を、簡単且つ容易な
方法で新規に供することができた。

しかも、基板に、導体層と外部端子とを間接的に接合さ
せる為に誘電体（導体ペースト）を施こす場合、グリー
ンシートにドリル等の穿孔工具で穿孔した後、印刷法に
よって形成でき、外部端子に作用する機械的応力を導体
層に作用させないようにするに際して簡単な作業で実現
できる。

依って、所期の目的を達成できた。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明静電チャック基盤の製造方法の実施例を示
し、第１図は積層体を成形する前の状態を示す縦断面図
、第２図は静電チャック基盤の縦断面図、第３図は同平
面図で一部切欠して示す、第４図乃至は第８図は他の実
施例を示し、第４図は積層体を成形する前の状態を示す
縦断面図、第５図は積層体の縦断面図、第６図は導体層
とグリーンシートとの境界部におけるピアホール部分を
示す拡大斜視図で一部切欠して示す、第７図は静電チャ
ック基盤の縦断面図、第８図は（８）−（８）拡大断面
図である。 尚、図中 （１）ニゲリーンシート　　（２）：導体層（３）：絶
縁膜　　　　　　（４）：積層体第４図 第５図 第７図 １１Ｊｌ、４ 第６図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミックスのグリーンシート上に導体層と、可塑変形
   可能なセラミックスからなる絶縁膜とを、順次積層して
   積層体を成形し、該積層体を焼成することを特徴とする
   静電チャック基盤の製造方法。