JPWO2008053934A1 - 静電チャック装置 - Google Patents
静電チャック装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2008053934A1 JPWO2008053934A1 JP2008542164A JP2008542164A JPWO2008053934A1 JP WO2008053934 A1 JPWO2008053934 A1 JP WO2008053934A1 JP 2008542164 A JP2008542164 A JP 2008542164A JP 2008542164 A JP2008542164 A JP 2008542164A JP WO2008053934 A1 JPWO2008053934 A1 JP WO2008053934A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrostatic chuck
- organic film
- insulating organic
- chuck device
- insulating
- 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.)
- Granted
Links
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
- H01L21/683—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
- H01L21/6831—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
- 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
本発明は、絶縁性有機フィルム上にセラミックスを積層することにより物理的外力への耐性を向上させ、且つ、優れた耐電圧特性を有し、吸着力に優れた静電チャック装置提供することを目的の一つとし、被吸着体を吸着するためのセラミックス層が絶縁性有機フィルムに積層された静電チャック装置であって、前記セラミックス層における吸着面の表面粗さＲａが７．０μｍ以下である静電チャック装置を提供する。
Description
本発明は、半導体装置用ウエハ等の導電体または半導体に加え、液晶パネル用ガラス板等の絶縁体をも吸着保持することができる静電チャック装置に関する。
本願は、２００６年１０月３１日に日本に出願された特願２００６−２９５０３５号および２００７年１０月２２日に日本に出願された特願２００７−２７３６９１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、２００６年１０月３１日に日本に出願された特願２００６−２９５０３５号および２００７年１０月２２日に日本に出願された特願２００７−２７３６９１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
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、ガラス基板、フィルム等の絶縁性基板を使用した液晶パネルを製造する場合には、それらを所定部位に吸着保持するため、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、これらは被吸着体を均一に保持することが困難であり、真空中で使用することができず、試料表面の温度が上昇しすぎる等の問題があった。そこで、近年ではこれらの問題を解決す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とが主要部分となり、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することにより、被吸着体と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、内部電極上に絶縁性有機フィルムを有する静電チャック装置が開示されている（特許文献１）。
また、内部電極上にセラミックスを溶射した静電チャック装置も知られている（特許文献２）。
さらに、一対の電極と該電極上に設けられた絶縁層とを有し、一方の電極に正電圧を印加し、他方の電極に負電圧を印加する静電チャック装置も知られている（特許文献３）。
従来の静電チャック装置として、内部電極上に絶縁性有機フィルムを有する静電チャック装置が開示されている（特許文献１）。
また、内部電極上にセラミックスを溶射した静電チャック装置も知られている（特許文献２）。
さらに、一対の電極と該電極上に設けられた絶縁層とを有し、一方の電極に正電圧を印加し、他方の電極に負電圧を印加する静電チャック装置も知られている（特許文献３）。
近年、静電チャック装置は半導体ウエハのみならず、ガラス基板、フィルム等の絶縁性基板を使用した液晶パネルを製造する際にも使用されるようになっている。例えば、液晶パネルの製造時に静電チャック装置を用いることで、真空下で各種基板の保持を行なうことができ、基板の貼り合せの際に液晶滴下と基板の貼り合せを同時に行なえ、従来の毛細管現象を利用した注入方式に比べ作製時間の大幅な短縮が可能となっている。しかし、液晶パネルに用いられるガラス基板は２ｍ×２ｍ以上のものも実用化されつつあることから、大型のガラス基板を安定に保持することができる吸着力の大きな静電チャック装置の開発が望まれていた。
静電チャック装置の吸着力には、吸着面に使用される物質が大きく寄与している。この部位には、前記のようにポリイミド等の絶縁性有機フィルムの他、酸化アルミ等のセラミックスが使用されている。絶縁性有機フィルムは吸着力に優れているものの、フィルムの厚さが１０〜１５０μｍと薄いため、磨耗やプラズマ等に弱い。また、機械的強度の不足からフィルム上にゴミが存在している場合、静電吸着した際にフィルムが損傷する問題が発生する等、物理的外力への耐性が低いことが問題であった。一方、セラミックスは物理的外力への耐性があるものの、セラミックス粒子間に空隙が存在する為、安定した絶縁性を得ることが困難であるとともに、構造的に耐電圧特性が低いという問題が有る。このため、静電チャックとして印加電圧を高くすることが困難であり、高い吸着力を得ることが難しいという問題が発生していた。
また、特許文献３に示されているような静電チャック装置では、電極部分に位置する絶縁層として絶縁性有機フィルムを用いると、耐電圧特性に優れているものの、製造時に導通して吸着性が低下してしまうことがあった。
静電チャック装置の吸着力には、吸着面に使用される物質が大きく寄与している。この部位には、前記のようにポリイミド等の絶縁性有機フィルムの他、酸化アルミ等のセラミックスが使用されている。絶縁性有機フィルムは吸着力に優れているものの、フィルムの厚さが１０〜１５０μｍと薄いため、磨耗やプラズマ等に弱い。また、機械的強度の不足からフィルム上にゴミが存在している場合、静電吸着した際にフィルムが損傷する問題が発生する等、物理的外力への耐性が低いことが問題であった。一方、セラミックスは物理的外力への耐性があるものの、セラミックス粒子間に空隙が存在する為、安定した絶縁性を得ることが困難であるとともに、構造的に耐電圧特性が低いという問題が有る。このため、静電チャックとして印加電圧を高くすることが困難であり、高い吸着力を得ることが難しいという問題が発生していた。
また、特許文献３に示されているような静電チャック装置では、電極部分に位置する絶縁層として絶縁性有機フィルムを用いると、耐電圧特性に優れているものの、製造時に導通して吸着性が低下してしまうことがあった。
本発明は上記の問題に鑑み、絶縁性有機フィルム上にセラミックスを積層することにより物理的外力への耐性を強化し、且つ、優れた耐電圧特性を有し、吸着性に優れた静電チャック装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、導通するおそれが少なく、吸着性に優れた静電チャック装置を目的とする。
さらに本発明は、導通するおそれが少なく、吸着性に優れた静電チャック装置を目的とする。
本発明の第１の静電チャック装置は、被吸着体を吸着するためのセラミックス層が絶縁性有機フィルムに積層された静電チャック装置であって、前記セラミックス層における吸着面の表面粗さＲａが７．０μｍ以下であることを特徴とする静電チャック装置である。
本発明の第２の静電チャック装置は、基板と、基板上に設けられた第１の接着剤層と、第1の接着剤層を介して積層された絶縁層と、該絶縁層上に形成されてた内部電極と、内部電極に接するように設けられた第２の接着剤層と、該第２の接着剤層を介して設けられる絶縁性有機フィルムと、該絶縁性有機フィルム上に設けられる被吸着体を吸着するためのセラミックス層とが順次積層された静電チャック装置であって、前記セラミックス層における吸着面の表面粗さＲａが７．０μｍ以下であることを特徴とする。
また、本発明第１および第２の静電チャック装置においては、前記絶縁性有機フィルムがポリイミドからなることが好ましい。また、セラミックス層が、溶射により形成されたことが好ましい。
また、本発明第１および第２の静電チャック装置においては、前記絶縁性有機フィルムがポリイミドからなることが好ましい。また、セラミックス層が、溶射により形成されたことが好ましい。
本発明の第３の静電チャック装置は、正電圧又は負電圧を印加する複数の内部電極と、該内部電極の片面に設けられた絶縁性有機フィルムとを少なくとも有し、最表層表面に被吸着体を吸着する静電チャック装置であって、前記絶縁性有機フィルムが、前記正電圧を印加する内部電極に対応する絶縁性有機フィルムと、前記負電圧を印加する内部電極に対応する絶縁性有機フィルムとに分かれて形成されていることを特徴とする。
本発明の第４の静電チャック装置は、正電圧又は負電圧を印加する複数の内部電極と、該内部電極の両面に設けられた絶縁性有機フィルムとを少なくとも有し、最表層表面に被吸着体を吸着する静電チャック装置であって、前記絶縁性有機フィルムのうち、少なくとも最表層側の絶縁性有機フィルムが、前記正電圧を印加する内部電極に対応する絶縁性有機フィルムと、前記負電圧を印加する内部電極に対応する絶縁性有機フィルムとに分かれて形成されていることを特徴とする。
また、本発明第３および第４の静電チャック装置においては、前記絶縁性有機フィルムがポリイミドフィルムであることが好ましい。また、前記最表層としてセラミックス層が形成されていることが好ましい。
本発明の第４の静電チャック装置は、正電圧又は負電圧を印加する複数の内部電極と、該内部電極の両面に設けられた絶縁性有機フィルムとを少なくとも有し、最表層表面に被吸着体を吸着する静電チャック装置であって、前記絶縁性有機フィルムのうち、少なくとも最表層側の絶縁性有機フィルムが、前記正電圧を印加する内部電極に対応する絶縁性有機フィルムと、前記負電圧を印加する内部電極に対応する絶縁性有機フィルムとに分かれて形成されていることを特徴とする。
また、本発明第３および第４の静電チャック装置においては、前記絶縁性有機フィルムがポリイミドフィルムであることが好ましい。また、前記最表層としてセラミックス層が形成されていることが好ましい。
本発明の第１および第２の静電チャック装置によれば、被吸着体を吸着するセラミックスの吸着面において、その表面粗さＲａを７．０以下にすることにより吸着力が向上するため、大型の被吸着体にも使用可能な静電チャック装置を提供することができる。
また、本発明の第１および第２の静電チャック装置によれば、電圧を印加する内部電極を絶縁性接着剤及び絶縁性有機フィルムでカバーすることにより絶縁性を得ることで、優れた耐電圧特性を示し、さらに被吸着体を吸着する吸着面がセラミックスであるので、耐プラズマ性、耐摩耗性を有し、セラミックス層上にゴミが存在していても絶縁性有機フィルムのように損傷することがないため、物理的外力への耐性が良い静電チャック装置を提供することができる。
さらに、本発明の第３および第４の静電チャック装置は、導通が生じるおそれが少なく、吸着性に優れている。
さらに、本発明の第３および第４の静電チャック装置は、導通が生じるおそれが少なく、吸着性に優れている。
１ 静電チャック装置
１０ 基板
２０ 接着剤層、第１の接着剤層
２１ 第２の接着剤層
３０ 絶縁層
４０ 絶縁性有機フィルム、第１の絶縁性有機フィルム
４１ 第２の絶縁性有機フィルム
５０、５１ 内部電極
６０ セラミックス層
１０ 基板
２０ 接着剤層、第１の接着剤層
２１ 第２の接着剤層
３０ 絶縁層
４０ 絶縁性有機フィルム、第１の絶縁性有機フィルム
４１ 第２の絶縁性有機フィルム
５０、５１ 内部電極
６０ セラミックス層
第１実施形態
まず、本発明における第１および第２の静電チャック装置を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の静電チャック装置を電極の延存方向に対して垂直方向に切断した時の断面図である。
図１に示すように、第１実施形態の静電チャック装置は、基板１０の表面に第１の接着剤層２０、絶縁層３０、内部電極５０、５１を有する第２の接着剤層２１、絶縁性有機フィルム４０、およびセラミックス層６０が順次積層された構成を有する。
セラミックス層６０の上面が、被吸着体を吸着する吸着面となっている。本発明の第１および第２静電チャック装置においては、該セラミックス層６０における吸着面の表面粗さＲａが７．０μｍ以下である。
まず、本発明における第１および第２の静電チャック装置を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の静電チャック装置を電極の延存方向に対して垂直方向に切断した時の断面図である。
図１に示すように、第１実施形態の静電チャック装置は、基板１０の表面に第１の接着剤層２０、絶縁層３０、内部電極５０、５１を有する第２の接着剤層２１、絶縁性有機フィルム４０、およびセラミックス層６０が順次積層された構成を有する。
セラミックス層６０の上面が、被吸着体を吸着する吸着面となっている。本発明の第１および第２静電チャック装置においては、該セラミックス層６０における吸着面の表面粗さＲａが７．０μｍ以下である。
内部電極５０、５１は、図１に示すように絶縁層３０に接触してもよいし、図２に示すように絶縁性有機フィルム４０に接触してもよい。更に図３に示すように、第２の接着剤層２１の内部に形成されていてもよい。内部電極５０、５１の形成位置に関しては適宜設計できる。
内部電極５０、５１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。内部電極５０、５１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良いのであって、その電極パターン、形状は特に限定されない。また、図４のように内部電極５０のみが単極として存在してもよい。
本発明の第１の静電チャックは、絶縁性有機フィルム４０の表面にセラミックス層６０が形成されていれば、その他の層構成については限定されない。
例えば、図１において基板１０がなくてもよいし、図２において絶縁層３０がなくともよい。さらに、図５に示されるように、絶縁性有機フィルム４０と絶縁層３０との間に、内部電極５０、５１を有する接着層２１を２層以上積層されてもよい。
本発明の図１に示される静電チャックの作製方法は、例えば絶縁層３０の表面に銅等を金属蒸着した後にエッチングを行って内部電極５０、５１を形成する。その上に第２の接着剤層２１を介して絶縁性有機フィルム４０を貼着する。内部電極５０、５１を形成した絶縁層３０において、その反対面に第１の接着剤層２０を介して基板を貼着した後、絶縁性有機フィルム４０上にセラミックス層６０を形成させる。これらの工程により本発明の静電チャック装置を作製することができる。
例えば、図１において基板１０がなくてもよいし、図２において絶縁層３０がなくともよい。さらに、図５に示されるように、絶縁性有機フィルム４０と絶縁層３０との間に、内部電極５０、５１を有する接着層２１を２層以上積層されてもよい。
本発明の図１に示される静電チャックの作製方法は、例えば絶縁層３０の表面に銅等を金属蒸着した後にエッチングを行って内部電極５０、５１を形成する。その上に第２の接着剤層２１を介して絶縁性有機フィルム４０を貼着する。内部電極５０、５１を形成した絶縁層３０において、その反対面に第１の接着剤層２０を介して基板を貼着した後、絶縁性有機フィルム４０上にセラミックス層６０を形成させる。これらの工程により本発明の静電チャック装置を作製することができる。
本発明の第１および第２の静電チャック装置におけるセラミックス層６０は、凹凸加工処理された絶縁性有機フィルム４０上に形成される。一般的には、ブラスト加工処理により絶縁性有機フィルム４０の表面を凹凸加工処理する。ブラスト加工とは、粒子を吹き付けることにより、被処理面を粗くする方法である。ブラスト加工処理をする際に吹き付ける粒子は種々の物が使用できるが、具体的には、例えば、ビーズ、砂、ダイヤ等が挙げられる。
しかしながら、絶縁性有機フィルム４０の表面に凹凸加工する方法としては、被処理面を粗くすることができ、かつ被処理体となる絶縁性有機フィルム４０の絶縁性に問題を生じない限り、いかなる方法でも使用することができる。
さらに絶縁性有機フィルム４０内に無機フィラー等を練り込み凹凸処理されたものを絶縁性有機フィルムとして使用しても良い。
しかしながら、絶縁性有機フィルム４０の表面に凹凸加工する方法としては、被処理面を粗くすることができ、かつ被処理体となる絶縁性有機フィルム４０の絶縁性に問題を生じない限り、いかなる方法でも使用することができる。
さらに絶縁性有機フィルム４０内に無機フィラー等を練り込み凹凸処理されたものを絶縁性有機フィルムとして使用しても良い。
絶縁性有機フィルム４０上にセラミックス層６０を形成させる方法としては、焼結または溶射を使用することができる。本発明では、溶射によりセラミックス層を形成させることが好ましい。
ここで、溶射とは成膜したい材料を加熱溶融後、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を意味する。
ここで、溶射とは成膜したい材料を加熱溶融後、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を意味する。
本発明の第１および第２静電チャック装置におけるセラミックス層６０は、特に限定されるものではなく、例えば、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、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、イットリア等を使用することができる。これらは単独で使用してもよいが、二種類以上を混合して使用することもできる。
セラミックス層６０の厚さは２５〜２５０μｍの範囲内に設定するのが好ましく、５０〜２００μｍにするのがより好ましい。２５μｍ未満では局所的にセラミックス層が薄くクラック発生の恐れがあり、２５０μｍ超では吸着力が低下する恐れがある。
セラミックス層６０の吸着面を研磨することによって、その吸着力を向上させることができ、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 ＢＯ６０１−１９９４により測定した値を意味する。
ここで、表面粗さＲａとは、ＪＩＳ ＢＯ６０１−１９９４により測定した値を意味する。
本発明の第１および第２静電チャック装置において、セラミックス層６０の表面粗さＲａを７．０μｍ以下にすると、被吸着体を良好に吸着することができる。表面粗さＲａが７μｍを越えた揚合は、非吸着物との接触面積が小さくなる為、吸着力が小さくなり、大型の絶縁物であるガラス板を吸着することが困難となる。
本発明における絶縁性有機フィルム４０は、特に限定されるものではなく、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使用できる。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等を使用するのが好ましく、より好ましくはポリイミドである。ポリイミドフィルムは市販されており、例えば、東レ・デュポン社製 商品名カプトン、宇部興産社製 商品名ユーピレックス、カネカ社製 商品名アピカル等が使用できる。
また、絶縁性有機フィルム４０の厚さは特に限定されるわけではないが、１０〜１５０μｍが好ましく、２５〜７５μｍがより好ましい。絶縁性有機フィルム４０の厚さが１０μｍ未満では表面の傷によって絶縁性が低下する恐れがあり、１５０μｍを超えると十分な静電吸着力が得られない恐れがある。
第１の接着剤層２０および第２の接着剤層２１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を使用することができる。
エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、グリシジルアミン型、トリヒドロキシフェニルメタン型、テトラグリシジルフェノールアルカン型、ナフタレン型、ジグリシジルジフェニルメタン型、ジグリシジルビフェニル型等の２官能基または多官能エポキシ樹脂等が挙げられる。中でも、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましく、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具体的に挙げられる。
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）、スチレンーエチレン−プロピレン−スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）等が具体的に挙げられる。
内部電極５０、５１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ず、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、白金、クロム、ニッケル、タングステン等やこれらの金属から選択される２種以上の金属からなる薄膜が好ましい。このような金属の薄膜は、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。
本発明においては、内部電極５０、５１よりも第２の接着剤層２１が厚く形成されていれば、内部電極５０、５１の厚さは特に限定されるものではないが、具体的には２０μｍ以下が好ましい。内部電極５０、５１の厚さが２０μｍ超では吸着面上に凹凸が形成されやすくなる恐れがある。また、内部電極５０、５１の厚さは１μｍ以上であることが好ましい。内部電極５０、５１の厚さが１μｍ未満では電極の接合時にその強度が不十分になる恐れがある。さらに、内部電極５０、５１に異なる電圧が印加される場合、隣接する内部電極５０、５１の間隔は２ｍｍ以下であることが好ましい。電極間隔が２ｍｍ超では、電極間に十分な静電力が発生せず、吸着力が不十分となる恐れがある。
本発明における絶縁層３０は、絶縁性を有する材料であればいかなるものでもよいのであって、前記絶縁性有機フィルム４０で挙げられたものやセラミックス層６０で挙げられた材料などを使用することができる。
基板１０は特に限定されないが、セラミックス、プラスチック、アルミニウムやステンレス等の金属基板等を使用することができる。
次に、本発明の第３および第４静電チャック装置について、第２及び第３実施形態を例にとり詳細に説明する。
第２実施形態
本実施形態の静電チャック装置１においては、図６および図７に示すように、基板１０上に、接着剤層２０と絶縁性有機フィルム４０と内部電極５０および５１との積層体が２つ形成されており、内部電極５０および５１の片面に絶縁性有機フィルム４０を有する。これにより、それぞれの内部電極５０および５１を有する２つの絶縁性有機フィルム４０が分かれて形成されている。また、静電チャック装置１には、最表層としてセラミック層６０が形成されている。
本実施形態の静電チャック装置１においては、図６および図７に示すように、基板１０上に、接着剤層２０と絶縁性有機フィルム４０と内部電極５０および５１との積層体が２つ形成されており、内部電極５０および５１の片面に絶縁性有機フィルム４０を有する。これにより、それぞれの内部電極５０および５１を有する２つの絶縁性有機フィルム４０が分かれて形成されている。また、静電チャック装置１には、最表層としてセラミック層６０が形成されている。
基板１０は、特に限定されず、例えば、セラミックス基板、プラスチック基板、アルミニウム、ステンレス等の金属基板等を使用することができる。基板１０の形状は平板状であることが好ましい。
接着剤層２０は、基板１０と絶縁性有機フィルム４０との接着性を高める層である。接着剤層２０としては、上記第１実施形態で使用した接着剤層と同様の接着剤を使用できる。
絶縁性有機フィルム４０は、絶縁性に優れた有機フィルムであり、耐電圧特性にも優れたものである。絶縁性有機フィルム４０の材質としては、上記第１実施形態で使用した材料と同様の材料を使用できる。
また、絶縁性有機フィルム４０は、無機フィラー等を練り込んで凹凸処理してもよい。これにより、セラミックス層６０を形成する際に、絶縁性有機フィルム４０とセラミックス層６０との間の接着性を向上させることができる。
また、絶縁性有機フィルム４０は、無機フィラー等を練り込んで凹凸処理してもよい。これにより、セラミックス層６０を形成する際に、絶縁性有機フィルム４０とセラミックス層６０との間の接着性を向上させることができる。
絶縁性有機フィルム４０の厚さは、特に限定されないが、１０〜１５０μｍであることが好ましく、２５〜７５μｍ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、表面に傷が生じた場合に絶縁性が大きく低下するのを防ぎやすい。また、絶縁性有機フィルム４０の厚さが１５０μｍ以下であれば、内部電極５０および５１により発現した静電吸着力が吸着面に充分に伝わりやすい。
内部電極５０および５１は、電圧を印加した際に静電吸着力を発現する導電性物質であればよく、上記第１実施形態で例示した内部電極５０、５１を使用することができる。
内部電極５０および５１の形状は、絶縁性有機フィルム４０の形状の範囲内において、得られる静電吸着力ができるだけ高くなる形状とすればよく、本実施形態例では矩形である。
本実施形態の静電チャック装置１は、内部電極５０と内部電極５１の２つの内部電極を有しており、これらの内部電極に、それぞれ正電圧と負電圧を印加することにより静電吸着力を発現する。電圧の印加は、内部電極５０が正電圧、内部電極５１が負電圧としてもよく、その逆としてもよい。
本実施形態の静電チャック装置１は、内部電極５０と内部電極５１の２つの内部電極を有しており、これらの内部電極に、それぞれ正電圧と負電圧を印加することにより静電吸着力を発現する。電圧の印加は、内部電極５０が正電圧、内部電極５１が負電圧としてもよく、その逆としてもよい。
また、本実施形態例における内部電極５０と内部電極５１には電圧差が生じていればよく、どちらか一方が０Ｖ（アース）であってもよい。例えば、正電圧を印加する内部電極５０が＋６ｋＶであり、負電荷を印加する内部電極５１が０Ｖ（アース）であってもよい。
内部電極５０および５１の厚さは、特に限定されないが、１〜２０μｍであることが好ましい。内部電極５０および５１の厚さが１μｍ以上であれば、内部電極５０および５１を基板１０に接合した際にその強度が充分に得られやすい。また、内部電極５０および５１の厚さが２０μｍ以下であれば、静電チャック装置１の吸着面に凹凸が生じるのを防ぎやすい。また、それぞれ異なる電圧が印加された隣接する内部電極５０および５１同士の間隔は、５ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以下であることがより好ましい。間隔が５ｍｍ以下であれば、充分な静電力が発生し、吸着力が充分に得られやすい。
セラミックス層６０は、静電チャック装置１の最上層に形成される絶縁性を有する層であり、物理的外力への耐性を向上させることができる。また、セラミックス層６０の表面が吸着面となり、被吸着体が吸着されることにより保持される。
セラミックス層６０は、特に限定されないが、例えば、上記第１実施形態で使用した材料を用いて形成することができる。
セラミックス層６０は、特に限定されないが、例えば、上記第１実施形態で使用した材料を用いて形成することができる。
セラミックス層６０の厚さは、２５〜２５０μｍであることが好ましく、５０〜２００μｍであることがより好ましい。セラミックス層６０の厚さが２５μｍ以上であれば、セラミックス層６０が局所的に薄くなってクラックが発生するのを防止しやすい。また、セラミックス層６０の厚さが２５０μｍ以下であれば、内部電極５０および５１により発現した静電吸着力が吸着面に充分に伝わりやすい。
また、セラミックス層６０の表面（吸着面）を研磨して表面粗さを調整することにより、静電吸着力を向上させることもできる。
また、セラミックス層６０の表面（吸着面）を研磨して表面粗さを調整することにより、静電吸着力を向上させることもできる。
本実施形態の静電チャック装置１の作製方法は特に限定されないが、例えば、以下に示す方法が挙げられる。
まず、２枚用意した絶縁性有機フィルム４０のそれぞれの表面に、銅等の金属を蒸着した後にエッチングを行って内部電極５０および５１を形成する。ついで、該２枚の絶縁性有機フィルム４０における、内部電極５０および５１を形成した面の逆側の面に、接着剤層２０を介して基板１０を貼着する。その後、内部電極５０および５１表面及び絶縁性有機フィルム４０表面をブラスト加工等により処理し、焼結又は溶射によりセラミックス層６０を形成する。
まず、２枚用意した絶縁性有機フィルム４０のそれぞれの表面に、銅等の金属を蒸着した後にエッチングを行って内部電極５０および５１を形成する。ついで、該２枚の絶縁性有機フィルム４０における、内部電極５０および５１を形成した面の逆側の面に、接着剤層２０を介して基板１０を貼着する。その後、内部電極５０および５１表面及び絶縁性有機フィルム４０表面をブラスト加工等により処理し、焼結又は溶射によりセラミックス層６０を形成する。
ブラスト加工とは、粒子を吹き付けることにより被処理面を粗くする方法を意味するものであり、内部電極５０および５１の導電性や絶縁性有機フィルム４０の絶縁性を大きく損なわない範囲であれば、いかなる方法を用いてもよい。ブラスト加工における吹き付ける粒子としては、例えば、ビーズ、砂、ダイヤ等が挙げられる。
また、セラミックス層６０は、溶射により形成することが好ましい。溶射とは、成膜したい材料を加熱溶融後、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ことである。
また、セラミックス層６０は、溶射により形成することが好ましい。溶射とは、成膜したい材料を加熱溶融後、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ことである。
通常、絶縁性有機フィルム上にセラミックス層を溶射によって形成すると、絶縁性有機フィルムに導通が生じて吸着性が低下する。しかし、本実施形態の静電チャック装置１は、溶射によりセラミックス層６０を形成した場合であっても優れた吸着性を有する。これは、接着剤層２０及び絶縁性有機フィルム４０をそれぞれ２つ形成されている、つまり絶縁性有機フィルム４０が分かれて形成されているため、内部電極５０が形成されている絶縁性有機フィルム４０と、内部電極５１が形成されている絶縁性有機フィルム４０とが接触しない。このため、溶射しても、内部電極５０が形成されている絶縁性有機フィルム４０と、内部電極５１が形成されている絶縁性有機フィルム４０とに導通が生じないため、吸着性を有すると考えられる。
また、一般に、絶縁性有機フィルムは物理的外力への耐性に劣り、セラミックス層は耐電圧性に劣るとされているが、本例の静電チャック装置１は絶縁性有機フィルム４０とセラミックス層６０とを有していることから、耐電圧特性と物理的外力への耐性とが共に優れている。
なお、本実施形態の静電チャック装置は、図６および７に例示したものには限定されない。内部電極５０および５１の上層に形成される絶縁性有機フィルム４０がそれぞれの内部電極５０および５１に対応して分かれて形成されればよく、絶縁性有機フィルム４０と、セラミックス層６０との位置が反対でもよい。つまり、接着剤層２０上にセラミックス層６０が形成され、セラミックス層上６０に内部電極５０および５１が形成され、それらを絶縁性有機フィルム４０で覆ってもよい。
また、内部電極５０および５１は２つに限定されず、３つ以上であってもよい。例えば、正電圧を印加する内部電極５０を２つ、負電圧を印加する内部電極５１を１つ有し、２つの内部電極５０の間に内部電極５１が位置するような静電チャック装置であってもよい。このような場合、絶縁性有機フィルム４０の数は、内部電極５０および５１の数に合わせて増加させてもよく、正電圧を印加する複数の内部電極５０同士、又は負電圧を印加する複数の内部電極５１同士を同一の絶縁性有機フィルム上に形成してもよい。
また、セラミックス層６０が形成されていないものであってもよい。
また、セラミックス層６０が形成されていないものであってもよい。
第３実施形態
さらに、第３実施形態の静電チャック装置を図８および９に基づいて説明する。
静電チャック装置１は、図８および９に示すように、基板１０に、第１の接着剤層２０と、第１の絶縁性有機フィルム４０と、内部電極５０および５１と、第２の接着剤層２１と、第２の絶縁性有機フィルム４１とが順次積層された積層体が基板１０に２つ形成されている。これにより、内部電極５０および５１の両面に位置する、第１の絶縁性有機フィルム４０と第２の絶縁性有機フィルム４１とが、共に内部電極５０および５１に対応して２つに分かれて形成されている。また、静電チャック装置１には、最表層としてセラミック層６０が形成されている。
さらに、第３実施形態の静電チャック装置を図８および９に基づいて説明する。
静電チャック装置１は、図８および９に示すように、基板１０に、第１の接着剤層２０と、第１の絶縁性有機フィルム４０と、内部電極５０および５１と、第２の接着剤層２１と、第２の絶縁性有機フィルム４１とが順次積層された積層体が基板１０に２つ形成されている。これにより、内部電極５０および５１の両面に位置する、第１の絶縁性有機フィルム４０と第２の絶縁性有機フィルム４１とが、共に内部電極５０および５１に対応して２つに分かれて形成されている。また、静電チャック装置１には、最表層としてセラミック層６０が形成されている。
基板１０は、第１実施形態の基板１０で挙げたものと同じものが挙げられ、好ましい態様も同じである。
第１の接着剤層２０の材質は、第１施形態の接着剤層２０で挙げたものと同じものが挙げられ、好ましい態様も同じである。
第１の絶縁性有機フィルム４０は、第１実施形態の絶縁性有機フィルム４０で挙げたものと同じものが挙げられ、好ましい態様も同じである。
第１の接着剤層２０の材質は、第１施形態の接着剤層２０で挙げたものと同じものが挙げられ、好ましい態様も同じである。
第１の絶縁性有機フィルム４０は、第１実施形態の絶縁性有機フィルム４０で挙げたものと同じものが挙げられ、好ましい態様も同じである。
内部電極５０および５１の材質は、第１および第２実施形態の内部電極５０および５１と同じものが挙げられ、好ましい様態も同じである。
また、本実施形態例の内部電極５０と内部電極５１は、それぞれ櫛状の形状を有しており、それらが互いに入り組むように配置されている。内部電極５０および５１がこのような形状を有していることにより、基板１０の限られた面積内において、少数の内部電極５０および５１で大きな静電力が得られやすくなる。
また、本実施形態例の内部電極５０と内部電極５１は、それぞれ櫛状の形状を有しており、それらが互いに入り組むように配置されている。内部電極５０および５１がこのような形状を有していることにより、基板１０の限られた面積内において、少数の内部電極５０および５１で大きな静電力が得られやすくなる。
本実施形態の内部電極５０および５１への電圧の印加は、内部電極５０が正電圧、内部電極５１が負電圧としてもよく、その逆としてもよい。また、内部電極５０と内部電極５１とには電圧差が生じていればよく、どちらか一方が０Ｖ（アース）であってもよい。例えば、正電圧を印加する内部電極５０が＋６ｋＶであり、負電荷を印加する内部電極５１が０Ｖ（アース）であってもよい。
内部電極５０および５１の厚さは、特に限定されないが、１〜２０μｍであることが好ましい。内部電極５０および５１の厚さが１μｍ以上であれば、内部電極５０および５１を基板１０に接合した際にその強度が充分に得られやすい。また、内部電極５０および５１の厚さが２０μｍ以下であれば、静電チャック装置１の吸着面に凹凸が生じるのを防ぎやすい。また、それぞれ異なる電圧が印加された隣接する内部電極５０および５１同士の間隔は、５ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以下であることがより好ましい。間隔が５ｍｍ以下であれば、充分な静電力が発生し、吸着力が充分に得られやすい。
第２の接着剤層２１の材質は、第１実施形態の接着剤層２１で挙げたものと同じものが挙げられ、好ましい態様も同じである。第２の接着剤層２１の厚さは、内部電極５０および５１のよりも厚く形成されていればよい。第２の接着剤層２１の厚さを内部電極５０および５１よりも厚くすれば、第１の絶縁性有機フィルム４０及び内部電極５０および５１と、第２の絶縁性有機フィルム４１とを充分な強度で接着しやすくなる。
第２の絶縁性有機フィルム４１は、第１実施形態の絶縁性有機フィルム４０で挙げたものと同じものが挙げられ、好ましい態様も同じである。
セラミックス層６０は、第１および第２実施形態のセラミックス層６０と同じものが挙げられ、好ましい態様も同じである。
本実施形態例の静電チャック装置１では、このように内部電極５０および５１上に、第２の絶縁性有機フィルム４１とセラミック層６０とが形成されているため、耐電圧特性に優れ、かつ耐プラズマ性、耐摩耗性、物理的外力への耐性にも優れている。
セラミックス層６０は、第１および第２実施形態のセラミックス層６０と同じものが挙げられ、好ましい態様も同じである。
本実施形態例の静電チャック装置１では、このように内部電極５０および５１上に、第２の絶縁性有機フィルム４１とセラミック層６０とが形成されているため、耐電圧特性に優れ、かつ耐プラズマ性、耐摩耗性、物理的外力への耐性にも優れている。
本実施形態の静電チャック装置１の作製方法は特に限定されないが、例えば、以下に示す方法が挙げられる。
まず、２枚用意した第１の絶縁性有機フィルム４０のそれぞれの表面に、銅等の金属を蒸着した後にエッチングを行って内部電極５０および５１を形成する。ついで、該２枚の第２の絶縁性有機フィルム４１における、内部電極５０および５１を形成した面の逆側の面に、第１の接着剤層２０を介して基板１０を貼着する。ついで、該第２の絶縁性有機フィルム４１の内部電極５０および５１を形成した側に第２の接着剤層２１を介して第２の絶縁性有機フィルム４１を貼着する。その後、第２の絶縁性有機フィルム４１表面をブラスト加工等により処理し、焼結又は溶射によりセラミックス層６０を形成する。ブラスト加工は、第２の絶縁性有機フィルム４１の絶縁性が低くなりすぎない範囲内においてはいかなる方法を用いても構わない。また、セラミックス層６０は、溶射により形成することが好ましい。
まず、２枚用意した第１の絶縁性有機フィルム４０のそれぞれの表面に、銅等の金属を蒸着した後にエッチングを行って内部電極５０および５１を形成する。ついで、該２枚の第２の絶縁性有機フィルム４１における、内部電極５０および５１を形成した面の逆側の面に、第１の接着剤層２０を介して基板１０を貼着する。ついで、該第２の絶縁性有機フィルム４１の内部電極５０および５１を形成した側に第２の接着剤層２１を介して第２の絶縁性有機フィルム４１を貼着する。その後、第２の絶縁性有機フィルム４１表面をブラスト加工等により処理し、焼結又は溶射によりセラミックス層６０を形成する。ブラスト加工は、第２の絶縁性有機フィルム４１の絶縁性が低くなりすぎない範囲内においてはいかなる方法を用いても構わない。また、セラミックス層６０は、溶射により形成することが好ましい。
以上説明した本実施形態の静電チャック装置１は、溶射によりセラミックス層６０を形成した場合であっても優れた吸着性を有する。これは、第１の接着剤層２０、第１の絶縁性有機フィルム４０、内部電極５０および５１、第２の接着剤層２１、及び第２の絶縁性有機フィルム４１がそれぞれ２つずつ形成されており、第２の絶縁性有機フィルム４１が分かれて形成されているため、溶射等により第２の絶縁性有機フィルム４１の抵抗が低くなって導通が生じることを防ぐことができるためであると考えられる。
また、静電チャック装置１は、第１の絶縁性有機フィルム４０と第２の絶縁性有機フィルム４１とセラミックス層６０とを有していることから、耐電圧特性と物理的外力への耐性とが共に優れている。
また、静電チャック装置１は、第１の絶縁性有機フィルム４０と第２の絶縁性有機フィルム４１とセラミックス層６０とを有していることから、耐電圧特性と物理的外力への耐性とが共に優れている。
なお、本実施形態の静電チャック装置は、図８および９に例示したものには限定されず、例えば、図１０に示すように、第１の絶縁性有機フィルム４０が１枚で形成されており、第２の絶縁性有機フィルム４１のみが分かれて形成されている静電チャック装置１のような構成であってもよい。
また、セラミックス層６０が形成されていないものであってもよい。
また、セラミックス層６０が形成されていないものであってもよい。
実施例１
絶縁層３０として、膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製商品名カプトン）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、内部電極５０、５１を形成させた。この内部電極５０、５１上に、第２の接着剤層２１として乾燥および加熱により半硬化させた絶縁性接着剤シート（ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂：日本化薬社製 商品名ＥＯＣＮ−１０２０ ３５重量部、ノボラックフェノール樹脂：丸善石油化学社製 商品名マルカリンカーＭ １５重量部、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体：日本ゼオン社製 商品名１００１ ５０重量部、ジシアンジァミド ０．２重量部を適量のテトラヒドロフランに混合溶解したもの）を積層した後、さらに、絶縁性有機フィルム４０として、膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製 商品名カプトン）を貼着し、熱処理により接着させた。なお、乾燥後の第２の絶縁性接着剤シートの厚さは２０μｍであった。
さらに、絶縁層３０であるポリイミドフィルム上に、第１の接着剤層２０として乾燥および加熱により半硬化させた絶縁性接着剤シート（ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂；日本化薬社製 商品名ＥＯＣＮ−１０２０ ３５重量部、ノボラックフェノール樹脂：丸善石油化学社製 商品名マルカリンカーＭ １５重量部、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体：日本ゼオン社製 商品名１００１ ５０重量部、ジシアンジアミド ０．２重量部を適量のテトラヒドロフランに混合溶解したもの）を積層し、アルミ製の基板１０を貼着させ、熱処理により接着させた。なお、乾燥後の第１の接着剤層２０の絶縁性接着剤シートの厚さは２０μｍであった。
上記構成の積層体において、絶縁性有機フィルム４０に用いたポリイミドフィルムの表面をサンドブラスト処理することで表面を粗くした後、酸化アルミニウムをプラズマ溶射することにより、絶縁性有機フィルム４０上にセラミックス層６０を形成させた。次に被吸着物を吸着するセラミックス層６０の吸着面をダイヤモンド砥石にて平面研削し、本発明の静電チャック装置を得た。この研磨された表面をＪＩＳ ＢＯ６０１−１９９４により測定した結果、表面粗さＲａは６．２μｍであった。
絶縁層３０として、膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製商品名カプトン）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、内部電極５０、５１を形成させた。この内部電極５０、５１上に、第２の接着剤層２１として乾燥および加熱により半硬化させた絶縁性接着剤シート（ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂：日本化薬社製 商品名ＥＯＣＮ−１０２０ ３５重量部、ノボラックフェノール樹脂：丸善石油化学社製 商品名マルカリンカーＭ １５重量部、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体：日本ゼオン社製 商品名１００１ ５０重量部、ジシアンジァミド ０．２重量部を適量のテトラヒドロフランに混合溶解したもの）を積層した後、さらに、絶縁性有機フィルム４０として、膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製 商品名カプトン）を貼着し、熱処理により接着させた。なお、乾燥後の第２の絶縁性接着剤シートの厚さは２０μｍであった。
さらに、絶縁層３０であるポリイミドフィルム上に、第１の接着剤層２０として乾燥および加熱により半硬化させた絶縁性接着剤シート（ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂；日本化薬社製 商品名ＥＯＣＮ−１０２０ ３５重量部、ノボラックフェノール樹脂：丸善石油化学社製 商品名マルカリンカーＭ １５重量部、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体：日本ゼオン社製 商品名１００１ ５０重量部、ジシアンジアミド ０．２重量部を適量のテトラヒドロフランに混合溶解したもの）を積層し、アルミ製の基板１０を貼着させ、熱処理により接着させた。なお、乾燥後の第１の接着剤層２０の絶縁性接着剤シートの厚さは２０μｍであった。
上記構成の積層体において、絶縁性有機フィルム４０に用いたポリイミドフィルムの表面をサンドブラスト処理することで表面を粗くした後、酸化アルミニウムをプラズマ溶射することにより、絶縁性有機フィルム４０上にセラミックス層６０を形成させた。次に被吸着物を吸着するセラミックス層６０の吸着面をダイヤモンド砥石にて平面研削し、本発明の静電チャック装置を得た。この研磨された表面をＪＩＳ ＢＯ６０１−１９９４により測定した結果、表面粗さＲａは６．２μｍであった。
実施例２
セラミックス層の表面粗さＲａを５．４μｍとした以外は実施例１と同様にして本発明の静電チャック装置を作製した。
セラミックス層の表面粗さＲａを５．４μｍとした以外は実施例１と同様にして本発明の静電チャック装置を作製した。
実施例３
セラミックス層の表面粗さＲａを０．２μｍとした以外は実施例１と同様にして本発明の静電チャック装置を作製した。
セラミックス層の表面粗さＲａを０．２μｍとした以外は実施例１と同様にして本発明の静電チャック装置を作製した。
比較例１
セラミックス層の表面粗さＲａを７．５μｍとした以外は実施例１と同様にして比較用の静電チャック装置を作製した。
セラミックス層の表面粗さＲａを７．５μｍとした以外は実施例１と同様にして比較用の静電チャック装置を作製した。
比較例２
アルミ基板の片面をサンドブラスト処理した後、その処理面に酸化アルミニウムをプラズマ溶射法によって、厚さ２００μｍのセラミックス層を形成させた。該酸化アルミニウムのセラミックス層上に、実施例１と同様な内部電極の形状になるようにタングステンをプラズマ溶射法により、１００μｍ厚に形成させた後、さらにこの表面に、セラミックス層として酸化アルミニウムをプラズマ溶射法によって２００μｍ厚に形成させた。その後、被吸着物を吸着する該セラミックス層の吸着面を研磨して表面粗さＲａが６．２μｍを有する比較用の静電チャック装置を作製した。
アルミ基板の片面をサンドブラスト処理した後、その処理面に酸化アルミニウムをプラズマ溶射法によって、厚さ２００μｍのセラミックス層を形成させた。該酸化アルミニウムのセラミックス層上に、実施例１と同様な内部電極の形状になるようにタングステンをプラズマ溶射法により、１００μｍ厚に形成させた後、さらにこの表面に、セラミックス層として酸化アルミニウムをプラズマ溶射法によって２００μｍ厚に形成させた。その後、被吸着物を吸着する該セラミックス層の吸着面を研磨して表面粗さＲａが６．２μｍを有する比較用の静電チャック装置を作製した。
比較例３
セラミックス層の表面粗さＲａを５．４μｍとした以外は比較例２と同様にして比較用の静電チャック装置を作製した。
セラミックス層の表面粗さＲａを５．４μｍとした以外は比較例２と同様にして比較用の静電チャック装置を作製した。
比較例４
セラミックス層の表面粗さＲａを０．２μｍとした以外は比較例２と同様にして比較用の静電チャック装置を作製した。
セラミックス層の表面粗さＲａを０．２μｍとした以外は比較例２と同様にして比較用の静電チャック装置を作製した。
比較例５
実施例１において、絶縁性有機フィルム４０として７５μｍ厚のポリイミドフィルムを用い、且つセラミックス層６０を形成させない以外は同様にして比較用の静電チャック装置を作製した。
実施例１において、絶縁性有機フィルム４０として７５μｍ厚のポリイミドフィルムを用い、且つセラミックス層６０を形成させない以外は同様にして比較用の静電チャック装置を作製した。
実施例１〜３及び比較例１〜５で得られた静電チャック装置を用いて、耐電圧特性、吸着力、耐プラズマ性、耐摩耗性を評価し、その結果を表１にまとめた。
耐電圧特性
耐電圧特性は、真空下（１０Ｐａ）にて静電チャック装置に高圧電源装置より内部電極５０と５１に±５ｋＶの電圧を印加し、２分間保持することにより評価した。２分間の間、目視にて観察をし、変化がなかったものを○、電極同士がリークして絶縁破壊が生じたものを×とした。
吸着力
吸着力は、被吸着体として無アルカリガラス（縦１００ｃｍ×横１００ｃｍ×厚さ０．７ｍｍ）を用い、真空下（１０Ｐａ以下）にて静電チャック装置表面に吸着させ、内部電極５０と５１に±３ｋＶの電圧を印加した後、３０秒間保持させた。電圧を印加した状態のままガラスを垂直方向に引き上げ、このときの剥離力を吸着力として測定した。吸着力が５００Ｐａ未満を×、５００Ｐａ以上１０００Ｐａ未満を△、１０００Ｐａ以上を○で示した。
耐プラズマ性
耐プラズマ性は、プラズマ発生装置の下部電極側に静電チャック装置をボルト締めにて設置した後、高周波電圧および酸素ガスを加え、酸素プラズマ２４時間発生後の静電チャック装置表面状態の変化を目視にて観察した。変化がなかったものを○、表面が変色したものを×とした。
耐摩耗性
耐摩耗性は、静電チャック装置を台上に設置し、その上に無アルカリガラス（２０ｃｍ×５０ｃｍ×０．７ｍｍ）を乗せ、加重５００ｇにて１００往復（往復距離５０ｍｍ、往復速度５０ｃｐｍ）させた後の静電チャック装置表面の傷および変色の状態を目視にて評価した。表面状態に変化がなかったものを○、変化があったものを×とした。
耐電圧特性
耐電圧特性は、真空下（１０Ｐａ）にて静電チャック装置に高圧電源装置より内部電極５０と５１に±５ｋＶの電圧を印加し、２分間保持することにより評価した。２分間の間、目視にて観察をし、変化がなかったものを○、電極同士がリークして絶縁破壊が生じたものを×とした。
吸着力
吸着力は、被吸着体として無アルカリガラス（縦１００ｃｍ×横１００ｃｍ×厚さ０．７ｍｍ）を用い、真空下（１０Ｐａ以下）にて静電チャック装置表面に吸着させ、内部電極５０と５１に±３ｋＶの電圧を印加した後、３０秒間保持させた。電圧を印加した状態のままガラスを垂直方向に引き上げ、このときの剥離力を吸着力として測定した。吸着力が５００Ｐａ未満を×、５００Ｐａ以上１０００Ｐａ未満を△、１０００Ｐａ以上を○で示した。
耐プラズマ性
耐プラズマ性は、プラズマ発生装置の下部電極側に静電チャック装置をボルト締めにて設置した後、高周波電圧および酸素ガスを加え、酸素プラズマ２４時間発生後の静電チャック装置表面状態の変化を目視にて観察した。変化がなかったものを○、表面が変色したものを×とした。
耐摩耗性
耐摩耗性は、静電チャック装置を台上に設置し、その上に無アルカリガラス（２０ｃｍ×５０ｃｍ×０．７ｍｍ）を乗せ、加重５００ｇにて１００往復（往復距離５０ｍｍ、往復速度５０ｃｐｍ）させた後の静電チャック装置表面の傷および変色の状態を目視にて評価した。表面状態に変化がなかったものを○、変化があったものを×とした。
上記の表１から明らかなように、ポリイミドフィルム上にセラミックス層を積層した構造を有し、且つ、表面粗さＲａが７．０μｍ以下とした実施例１〜３は耐電圧特性、耐プラズマ性、耐摩耗性に問題は発生せず吸着力に優れていることが確認された。
一方、実施例１〜３と同構造を有すものの、その表面粗さＲａが７．５μｍであった比較例１は吸着力の点で実施例より劣っていた。
また、絶縁層にポリイミドフィルムを使用せずセラミックス層のみを積層し、且つ、その表面粗さＲａを７．０μｍ以下とした比較例２〜４は、耐電圧特性試験にて電圧を印加した際にスパークが発生してしまい、実用上の問題を生じた。
また、比較例２〜４における吸着力は、ポリイミドフィルムとセラミックス層との両方を使用した静電チャック装置に比べ劣っていた。
また、比較例２〜４における吸着力は、ポリイミドフィルムとセラミックス層との両方を使用した静電チャック装置に比べ劣っていた。
セラミックス層を使用せずポリイミドフィルムのみを使用した比較例５は耐電圧特性および吸着力に優れるものの、耐プラズマ性試験では表面が白化してしまい、耐摩耗性試験ではポリイミドフィルム表面に傷が発生し問題を有することが確認された。
以上のことから、本発明の静電チャック装置は、耐電圧特性、吸着力、耐プラズマ性、耐摩耗性に優れることが確認された。
［実施例４］
図６および図７の静電チャック装置１を以下の通り作製した。
絶縁性有機フィルム４０として、膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製、商品名：カプトン）２枚を用いた。ついで、それぞれ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、それぞれの絶縁性有機フィルム４０上に内部電極５０および５１を形成した。
ついで、接着剤層２０を形成する、乾燥及び加熱により半硬化させた絶縁性接着剤シート（ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、日本化薬社製、商品名：ＥＯＣＮ−１０２０（３５質量部）；ノボラックフェノール樹脂、丸善石油化学社製、商品名：マルカリンカーＭ（１５質量部）；アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、日本ゼオン社製、商品名：１００１（５０質量部）；ジシアンジアミド（０．２質量部）を適量のテトラヒドロフランに混合溶解したもの）を、前記２枚の絶縁性有機フィルム４０の、内部電極５０および５１を形成した面と逆側の面にそれぞれ積層し、アルミニウム製の基板１０に貼着し、熱処理により接着した。なお、乾燥後の接着剤層２０の厚さは２０μｍであった。
ついで、前記積層体の内部電極５０および５１側の表面をサンドブラスト処理した後、酸化アルミニウムをプラズマ溶射することにより、セラミックス層６０を形成した。ついで、被吸着体を吸着するセラミックス層６０の吸着面をダイヤモンド砥石にて平面研磨し、静電チャック装置Ａを作製した。この研磨した表面をＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準拠して測定した結果、表面粗さＲａは５．９μｍであった。
図６および図７の静電チャック装置１を以下の通り作製した。
絶縁性有機フィルム４０として、膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製、商品名：カプトン）２枚を用いた。ついで、それぞれ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、それぞれの絶縁性有機フィルム４０上に内部電極５０および５１を形成した。
ついで、接着剤層２０を形成する、乾燥及び加熱により半硬化させた絶縁性接着剤シート（ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、日本化薬社製、商品名：ＥＯＣＮ−１０２０（３５質量部）；ノボラックフェノール樹脂、丸善石油化学社製、商品名：マルカリンカーＭ（１５質量部）；アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、日本ゼオン社製、商品名：１００１（５０質量部）；ジシアンジアミド（０．２質量部）を適量のテトラヒドロフランに混合溶解したもの）を、前記２枚の絶縁性有機フィルム４０の、内部電極５０および５１を形成した面と逆側の面にそれぞれ積層し、アルミニウム製の基板１０に貼着し、熱処理により接着した。なお、乾燥後の接着剤層２０の厚さは２０μｍであった。
ついで、前記積層体の内部電極５０および５１側の表面をサンドブラスト処理した後、酸化アルミニウムをプラズマ溶射することにより、セラミックス層６０を形成した。ついで、被吸着体を吸着するセラミックス層６０の吸着面をダイヤモンド砥石にて平面研磨し、静電チャック装置Ａを作製した。この研磨した表面をＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準拠して測定した結果、表面粗さＲａは５．９μｍであった。
［実施例５］
図８および９の静電チャック装置１を以下の通り作製した。
第１の絶縁性有機フィルム４０として、膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製、商品名：カプトン）２枚を用いた。ついで、それぞれ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、それぞれの絶縁性有機フィルム４０上に内部電極５０および５１を形成した。ついで、第２の接着剤層２１を形成する、乾燥及び加熱により半硬化させた絶縁性接着剤シート（ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、日本化薬社製、商品名：ＥＯＣＮ−１０２０（３５質量部）；ノボラックフェノール樹脂、丸善石油化学社製、商品名：マルカリンカーＭ（１５質量部）；アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、日本ゼオン社製、商品名：１００１（５０質量部）；ジシアンジアミド（０．２質量部）を適量のテトラヒドロフランに混合溶解したもの）を、前記２枚の絶縁性有機フィルム４１の内部電極５０および５１上にそれぞれ積層した後、さらに第２の絶縁性有機フィルム４１であるポリイミドフィルム（膜厚５０μｍ、東レ・デュポン社製、商品名：カプトン）を貼着し、熱処理により接着した。なお、乾燥後の第２の接着剤層２１の厚さは２０μｍであった。
ついで、第１の接着剤層２０を形成する、乾燥及び加熱により半硬化させた絶縁性接着剤シート（ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、日本化薬社製、商品名：ＥＯＣＮ−１０２０（３５質量部）；ノボラックフェノール樹脂、丸善石油化学社製、商品名：マルカリンカーＭ（１５質量部）；アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、日本ゼオン社製、商品名：１００１（５０質量部）；ジシアンジアミド（０．２質量部）を適量のテトラヒドロフランに混合溶解したもの）を、前記２枚の絶縁性有機フィルム４０の、内部電極５０および５１を形成した面と逆側の面にそれぞれ積層し、アルミニウム製の基板１０に貼着し、熱処理により接着した。なお、乾燥後の接着剤層２０の厚さは２０μｍであった。
ついで、前記積層体の第２の絶縁性有機フィルム４１の表面をサンドブラスト処理した後、酸化アルミニウムをプラズマ溶射することにより、セラミックス層６０を形成した。
ついで、被吸着体を吸着するセラミックス層６０の吸着面をダイヤモンド砥石にて平面研磨し、静電チャック装置Ｂを作製した。この研磨した表面をＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準拠して測定した結果、表面粗さＲａは８．３μｍであった。
図８および９の静電チャック装置１を以下の通り作製した。
第１の絶縁性有機フィルム４０として、膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製、商品名：カプトン）２枚を用いた。ついで、それぞれ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、それぞれの絶縁性有機フィルム４０上に内部電極５０および５１を形成した。ついで、第２の接着剤層２１を形成する、乾燥及び加熱により半硬化させた絶縁性接着剤シート（ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、日本化薬社製、商品名：ＥＯＣＮ−１０２０（３５質量部）；ノボラックフェノール樹脂、丸善石油化学社製、商品名：マルカリンカーＭ（１５質量部）；アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、日本ゼオン社製、商品名：１００１（５０質量部）；ジシアンジアミド（０．２質量部）を適量のテトラヒドロフランに混合溶解したもの）を、前記２枚の絶縁性有機フィルム４１の内部電極５０および５１上にそれぞれ積層した後、さらに第２の絶縁性有機フィルム４１であるポリイミドフィルム（膜厚５０μｍ、東レ・デュポン社製、商品名：カプトン）を貼着し、熱処理により接着した。なお、乾燥後の第２の接着剤層２１の厚さは２０μｍであった。
ついで、第１の接着剤層２０を形成する、乾燥及び加熱により半硬化させた絶縁性接着剤シート（ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、日本化薬社製、商品名：ＥＯＣＮ−１０２０（３５質量部）；ノボラックフェノール樹脂、丸善石油化学社製、商品名：マルカリンカーＭ（１５質量部）；アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、日本ゼオン社製、商品名：１００１（５０質量部）；ジシアンジアミド（０．２質量部）を適量のテトラヒドロフランに混合溶解したもの）を、前記２枚の絶縁性有機フィルム４０の、内部電極５０および５１を形成した面と逆側の面にそれぞれ積層し、アルミニウム製の基板１０に貼着し、熱処理により接着した。なお、乾燥後の接着剤層２０の厚さは２０μｍであった。
ついで、前記積層体の第２の絶縁性有機フィルム４１の表面をサンドブラスト処理した後、酸化アルミニウムをプラズマ溶射することにより、セラミックス層６０を形成した。
ついで、被吸着体を吸着するセラミックス層６０の吸着面をダイヤモンド砥石にて平面研磨し、静電チャック装置Ｂを作製した。この研磨した表面をＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準拠して測定した結果、表面粗さＲａは８．３μｍであった。
［比較例６］
図１１に例示した従来の静電チャック装置１０２の作製について説明する。
第１の絶縁性有機フィルム１２３として、膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製、商品名：カプトン）１枚を用いた。ついで、そ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、内部電極１２４ａ、１２４ｂを形成した。ついで、第２の接着剤層１２５を形成する、乾燥及び加熱により半硬化させた絶縁性接着剤シート（ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、日本化薬社製、商品名：ＥＯＣＮ−１０２０（３５質量部）；ノボラックフェノール樹脂、丸善石油化学社製、商品名：マルカリンカーＭ（１５質量部）；アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、日本ゼオン社製、商品名：１００１（５０質量部）；ジシアンジアミド（０．２質量部）を適量のテトラヒドロフランに混合溶解したもの）を、前記絶縁性有機フィルム１２３の内部電極１２４ａ、１２４ｂ上に積層した後、さらに第２の絶縁性有機フィルム１２６であるポリイミドフィルム（膜厚５０μｍ、東レ・デュポン社製、商品名：カプトン）を貼着し、熱処理により接着した。なお、乾燥後の第２の接着剤層１２５の厚さは２０μｍであった。
ついで、第１の接着剤層１２２を形成する、乾燥及び加熱により半硬化させた絶縁性接着剤シート（ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、日本化薬社製、商品名：ＥＯＣＮ−１０２０（３５質量部）；ノボラックフェノール樹脂、丸善石油化学社製、商品名：マルカリンカーＭ（１５質量部）；アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、日本ゼオン社製、商品名：１００１（５０質量部）；ジシアンジアミド（０．２質量部）を適量のテトラヒドロフランに混合溶解したもの）を、前記絶縁性有機フィルム１２３の、内部電極１２４ａ、１２４ｂを形成した面と逆側の面に積層し、アルミニウム製の基板１２１に貼着し、熱処理により接着した。なお、乾燥後の接着剤層１２２の厚さは２０μｍであった。
ついで、前記積層体の第２の絶縁性有機フィルム１２６の表面をサンドブラスト処理した後、酸化アルミニウムをプラズマ溶射することにより、セラミックス層１２７を形成した。ついで、被吸着体を吸着するセラミックス層１２７の吸着面をダイヤモンド砥石にて平面研磨し、静電チャック装置Ｃを作製した。この研磨した表面をＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準拠して測定した結果、表面粗さＲａは６．２μｍであった。
図１１に例示した従来の静電チャック装置１０２の作製について説明する。
第１の絶縁性有機フィルム１２３として、膜厚５０μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製、商品名：カプトン）１枚を用いた。ついで、そ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、内部電極１２４ａ、１２４ｂを形成した。ついで、第２の接着剤層１２５を形成する、乾燥及び加熱により半硬化させた絶縁性接着剤シート（ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、日本化薬社製、商品名：ＥＯＣＮ−１０２０（３５質量部）；ノボラックフェノール樹脂、丸善石油化学社製、商品名：マルカリンカーＭ（１５質量部）；アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、日本ゼオン社製、商品名：１００１（５０質量部）；ジシアンジアミド（０．２質量部）を適量のテトラヒドロフランに混合溶解したもの）を、前記絶縁性有機フィルム１２３の内部電極１２４ａ、１２４ｂ上に積層した後、さらに第２の絶縁性有機フィルム１２６であるポリイミドフィルム（膜厚５０μｍ、東レ・デュポン社製、商品名：カプトン）を貼着し、熱処理により接着した。なお、乾燥後の第２の接着剤層１２５の厚さは２０μｍであった。
ついで、第１の接着剤層１２２を形成する、乾燥及び加熱により半硬化させた絶縁性接着剤シート（ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、日本化薬社製、商品名：ＥＯＣＮ−１０２０（３５質量部）；ノボラックフェノール樹脂、丸善石油化学社製、商品名：マルカリンカーＭ（１５質量部）；アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、日本ゼオン社製、商品名：１００１（５０質量部）；ジシアンジアミド（０．２質量部）を適量のテトラヒドロフランに混合溶解したもの）を、前記絶縁性有機フィルム１２３の、内部電極１２４ａ、１２４ｂを形成した面と逆側の面に積層し、アルミニウム製の基板１２１に貼着し、熱処理により接着した。なお、乾燥後の接着剤層１２２の厚さは２０μｍであった。
ついで、前記積層体の第２の絶縁性有機フィルム１２６の表面をサンドブラスト処理した後、酸化アルミニウムをプラズマ溶射することにより、セラミックス層１２７を形成した。ついで、被吸着体を吸着するセラミックス層１２７の吸着面をダイヤモンド砥石にて平面研磨し、静電チャック装置Ｃを作製した。この研磨した表面をＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準拠して測定した結果、表面粗さＲａは６．２μｍであった。
［比較例７］
アルミニウム製の基板を用い、その基板の片面をサンドブラスト処理した後、その処理面に厚さ２００μｍの酸化アルミニウムのセラミック層をプラズマ溶射法により形成した。該酸化アルミニウムのセラミックス層上に、実施例４と同様の内部電極を有する形状となるようなタングステンの内部電極（厚さ１００μｍ）を形成した後、さらにこの表面に厚さ２００μｍの酸化アルミニウムのセラミックス層をプラズマ溶射法により形成した。その後、被吸着体を吸着する最上層のセラミックス層の吸着面を研磨して表面粗さＲａが６．２μｍである静電チャック装置Ｄを作製した。
アルミニウム製の基板を用い、その基板の片面をサンドブラスト処理した後、その処理面に厚さ２００μｍの酸化アルミニウムのセラミック層をプラズマ溶射法により形成した。該酸化アルミニウムのセラミックス層上に、実施例４と同様の内部電極を有する形状となるようなタングステンの内部電極（厚さ１００μｍ）を形成した後、さらにこの表面に厚さ２００μｍの酸化アルミニウムのセラミックス層をプラズマ溶射法により形成した。その後、被吸着体を吸着する最上層のセラミックス層の吸着面を研磨して表面粗さＲａが６．２μｍである静電チャック装置Ｄを作製した。
得られた静電チャック装置Ａ〜Ｄについての吸着性の評価した。評価方法および評価基準は上記の通りである。
絶縁性有機フィルムが２枚に分かれて形成されており、それぞれの絶縁性有機フィルム４０に内部電極５０および５１が形成された実施例４の静電チャック装置Ａは、優れた吸着性を有していた。
また、第２の絶縁性有機フィルム４１が２枚に分かれて形成されており、それらの絶縁性有機フィルム４１それぞれに内部電極５０および５１が形成された実施例５の静電チャック装置Ｂも、優れた吸着性を有していた。
また、第２の絶縁性有機フィルム４１が２枚に分かれて形成されており、それらの絶縁性有機フィルム４１それぞれに内部電極５０および５１が形成された実施例５の静電チャック装置Ｂも、優れた吸着性を有していた。
一方、第２の絶縁性有機フィルムが１枚であり、第２の絶縁性有機フィルム上に溶射によりセラミックス層を形成した比較例６の静電チャック装置Ｃは、実施例に比べて吸着性が劣っていた。
また、絶縁性有機フィルムを用いずにセラミックス層のみを用いた比較例７の静電チャック装置Ｄは、絶縁破壊が起こり吸着力を発生させることができなかった。
本発明の静電チャック装置は、導通が生じるおそれが少なく、吸着性に優れているため、半導体ウエハや液晶パネル用ガラス板等を吸着保持する静電チャック装置として好適に用いることができる。
また、絶縁性有機フィルムを用いずにセラミックス層のみを用いた比較例７の静電チャック装置Ｄは、絶縁破壊が起こり吸着力を発生させることができなかった。
本発明の静電チャック装置は、導通が生じるおそれが少なく、吸着性に優れているため、半導体ウエハや液晶パネル用ガラス板等を吸着保持する静電チャック装置として好適に用いることができる。
本発明によれば、被吸着体を吸着するセラミックスの吸着面において、その表面粗さＲａを７．０以下にすることにより吸着力が向上するため、大型の被吸着体にも使用可能な静電チャック装置を提供することができる。
また、本発明の静電チャック装置によれば、電圧を印加する内部電極を絶縁性接着剤及び絶縁性の有機フィルムでカバーすることにより絶縁性を得ることで、優れた耐電圧特性を示し、さらに被吸着体を吸着する吸着面がセラミックスであるので、耐プラズマ性、耐摩耗性を有し、セラミックス層上にゴミが存在していても絶縁性有機フィルムのように損傷することがないため、物理的外力への耐性が良い静電チャック装置を提供することができる。
さらに、本発明の静電チャック装置は、導通が生じるおそれが少なく、吸着性に優れている。
また、本発明の静電チャック装置によれば、電圧を印加する内部電極を絶縁性接着剤及び絶縁性の有機フィルムでカバーすることにより絶縁性を得ることで、優れた耐電圧特性を示し、さらに被吸着体を吸着する吸着面がセラミックスであるので、耐プラズマ性、耐摩耗性を有し、セラミックス層上にゴミが存在していても絶縁性有機フィルムのように損傷することがないため、物理的外力への耐性が良い静電チャック装置を提供することができる。
さらに、本発明の静電チャック装置は、導通が生じるおそれが少なく、吸着性に優れている。
Claims (7)
- 被吸着体を吸着するためのセラミックス層が絶縁性有機フィルムに積層された静電チャック装置であって、
前記セラミックス層における吸着面の表面粗さＲａが７．０μｍ以下であることを特徴とする静電チャック装置。 - 基板と、基板上に設けられた第１の接着剤層と、第1の接着剤層を介して積層された絶縁層と、該絶縁層上に形成されてた内部電極と、内部電極に接するように設けられた第２の接着剤層と、該第２の接着剤層を介して設けられる絶縁性有機フィルムと、該絶縁性有機フィルム上に設けられる被吸着体を吸着するためのセラミックス層とが順次積層された静電チャック装置であって、
前記セラミックス層における吸着面の表面粗さＲａが７．０μｍ以下であることを特徴とする。 - 正電圧又は負電圧を印加する複数の内部電極と、該内部電極の片面に設けられた絶縁性有機フィルムとを少なくとも有し、最表層表面に被吸着体を吸着する静電チャック装置であって、
前記絶縁性有機フィルムが、前記正電圧を印加する内部電極に対応する絶縁性有機フィルムと、前記負電圧を印加する内部電極に対応する絶縁性有機フィルムとに分かれて形成されていることを特徴とする静電チャック装置。 - 正電圧又は負電圧を印加する複数の内部電極と、該内部電極の両面に設けられた絶縁性有機フィルムとを少なくとも有し、最表層表面に被吸着体を吸着する静電チャック装置であって、
前記絶縁性有機フィルムのうち、少なくとも最表層側の絶縁性有機フィルムが、前記正電圧を印加する内部電極に対応する絶縁性有機フィルムと、前記負電圧を印加する内部電極に対応する絶縁性有機フィルムとに分かれて形成されていることを特徴とする静電チャック装置。 - 前記絶縁性有機フィルムがポリイミドフィルムである、請求項１〜５のいずれかに記載の静電チャック装置。
- 前記セラミックス層が溶射により形成された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装置。
- 前記最表層としてセラミックス層が形成されている、請求項３〜５のいずれかに記載の静電チャック装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008542164A JP5054022B2 (ja) | 2006-10-31 | 2007-10-31 | 静電チャック装置 |
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006295035 | 2006-10-31 | ||
| JP2006295035 | 2006-10-31 | ||
| JP2007273691 | 2007-10-22 | ||
| JP2007273691 | 2007-10-22 | ||
| JP2008542164A JP5054022B2 (ja) | 2006-10-31 | 2007-10-31 | 静電チャック装置 |
| PCT/JP2007/071252 WO2008053934A1 (fr) | 2006-10-31 | 2007-10-31 | Mandrin électrostatique |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2008053934A1 true JPWO2008053934A1 (ja) | 2010-02-25 |
| JP5054022B2 JP5054022B2 (ja) | 2012-10-24 |
Family
ID=39344275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008542164A Active JP5054022B2 (ja) | 2006-10-31 | 2007-10-31 | 静電チャック装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5054022B2 (ja) |
| TW (1) | TW200832604A (ja) |
| WO (1) | WO2008053934A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5193886B2 (ja) * | 2009-01-14 | 2013-05-08 | 株式会社巴川製紙所 | 静電チャック装置の補修方法および補修装置、ならびに静電チャック装置 |
| JP2014522572A (ja) * | 2011-06-02 | 2014-09-04 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 静電チャックの窒化アルミ誘電体の修復方法 |
| KR101729603B1 (ko) * | 2013-02-25 | 2017-04-24 | 쿄세라 코포레이션 | 시료 유지구 |
| US9740111B2 (en) * | 2014-05-16 | 2017-08-22 | Applied Materials, Inc. | Electrostatic carrier for handling substrates for processing |
| US10622239B2 (en) * | 2015-03-31 | 2020-04-14 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Electrostatic chuck device |
| JP6572788B2 (ja) * | 2016-01-29 | 2019-09-11 | 住友大阪セメント株式会社 | 静電チャック装置 |
| JP7038497B2 (ja) * | 2017-07-07 | 2022-03-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 静電チャックの製造方法 |
| KR102097501B1 (ko) * | 2018-05-04 | 2020-04-09 | (주)아폴로테크 | 보호 코팅층을 가지는 정전척 |
| JP7401266B2 (ja) * | 2018-12-27 | 2023-12-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板載置台、及び、基板処理装置 |
| JP7100716B2 (ja) * | 2018-12-27 | 2022-07-13 | 株式会社巴川製紙所 | 静電チャック装置 |
| JP7355512B2 (ja) * | 2019-03-28 | 2023-10-03 | 株式会社巴川製紙所 | 溶射用マスキング材、静電チャック装置の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07335732A (ja) * | 1994-06-14 | 1995-12-22 | Tokyo Electron Ltd | 静電チャック、これを用いたプラズマ処理装置及びこの製造方法 |
| JPH09134951A (ja) * | 1995-09-06 | 1997-05-20 | Ngk Insulators Ltd | 静電チャック |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5729423A (en) * | 1994-01-31 | 1998-03-17 | Applied Materials, Inc. | Puncture resistant electrostatic chuck |
-
2007
- 2007-10-31 JP JP2008542164A patent/JP5054022B2/ja active Active
- 2007-10-31 WO PCT/JP2007/071252 patent/WO2008053934A1/ja active Application Filing
- 2007-10-31 TW TW96140927A patent/TW200832604A/zh unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07335732A (ja) * | 1994-06-14 | 1995-12-22 | Tokyo Electron Ltd | 静電チャック、これを用いたプラズマ処理装置及びこの製造方法 |
| JPH09134951A (ja) * | 1995-09-06 | 1997-05-20 | Ngk Insulators Ltd | 静電チャック |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2008053934A1 (fr) | 2008-05-08 |
| JP5054022B2 (ja) | 2012-10-24 |
| TW200832604A (en) | 2008-08-01 |
| TWI368292B (ja) | 2012-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5054022B2 (ja) | 静電チャック装置 | |
| TW201021150A (en) | Bipolar electrostatic chuck | |
| JP2008251737A (ja) | 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 | |
| JP4057977B2 (ja) | 静電チャック装置用電極シート、静電チャック装置および吸着方法 | |
| JP4677397B2 (ja) | 静電吸着方法 | |
| JP2008112763A (ja) | 静電チャック | |
| JP2024055957A (ja) | 静電チャック装置 | |
| JP7324677B2 (ja) | 静電チャック装置およびその製造方法 | |
| JP2008160009A (ja) | 双極型静電チャック装置 | |
| JP7465338B2 (ja) | 静電チャック装置 | |
| JP3979694B2 (ja) | 静電チャック装置およびその製造方法 | |
| JP2008187006A (ja) | 静電チャック装置 | |
| JP7256311B2 (ja) | 静電チャック装置 | |
| JP2020178077A (ja) | 静電チャック装置およびその製造方法 | |
| JP7402022B2 (ja) | 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 | |
| JP7287814B2 (ja) | 樹脂膜 | |
| JP4891155B2 (ja) | 静電チャック装置 | |
| JP2008244190A (ja) | 静電チャック装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110906 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111102 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120403 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120530 |
|
| 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: 20120717 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120726 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5054022 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150803 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150803 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |