KR100572975B1 - 정전 척 장치 - Google Patents

정전 척 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100572975B1
KR100572975B1 KR1019990031864A KR19990031864A KR100572975B1 KR 100572975 B1 KR100572975 B1 KR 100572975B1 KR 1019990031864 A KR1019990031864 A KR 1019990031864A KR 19990031864 A KR19990031864 A KR 19990031864A KR 100572975 B1 KR100572975 B1 KR 100572975B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
adhesive
electrostatic chuck
electrically insulating
chuck device
Prior art date
Application number
KR1019990031864A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000017045A (ko
Inventor
마츠나가다다오
고바야시마사하루
Original Assignee
가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼 filed Critical 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼
Publication of KR20000017045A publication Critical patent/KR20000017045A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100572975B1 publication Critical patent/KR100572975B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • H01L21/68—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 positioning, orientation or alignment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/02—Copolymers with acrylonitrile
    • 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
    • H01L21/6831—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
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00—Chucks or sockets
    • Y10T279/23—Chucks or sockets with magnetic or electrostatic means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

금속 기판상에 전기절연성 탄성층을 통해 흡착면인 세라믹층을 갖고, 상기 전기절연성 탄성층과 세라믹층 사이에 전극층이 형성되며, 상기 전기절연성 탄성층이 고무성분과 페놀계 항산화제를 함유하는 접착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 본 발명의 정전 척 장치는 마모나 변형이 생기기 어렵고, 내구성이 대단히 높으며, 가열처리 등에 의해 열팽창율의 차에 기인하여 발생하는 응력 또는 수지부재가 약간 체적변화하였다고 해도, 전기절연성 탄성층이 그 응력을 완화하여, 세라믹층에 걸리는 응력을 저감할 수 있고, 평면도의 저하 등을 억제할 수 있다.

Description

정전 척 장치{Static chuck device}
도 l은 본 발명의 정전 척 장치에 대한 일실시형태예의 부분을 도시하는 측단면도,
도 2는 본 발명의 정전 척 장치의 평면도,
도 3은 실시예 4의 정전 척 장치의 층구성을 도시하는 측단면도,
도 4는 종래예의 정전 척 장치의 측단면도,
도 5는 종래예의 정전 척 장치의 측단면도,
도 6은 본 발명의 정전 척 장치의 제조방법에 대한 일실시형태예를 도시하는 측단면도,
도 7은 본 발명의 정전 척 장치의 제조방법에 대한 일실시형태예를 도시하는 측단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 정전 척 장치 12: 금속 기판
14: 전기절연성 탄성층 16: 절연성 필름층
18: 전극층 20: 접착제층
22: 세라믹층
본 발명은 웨이퍼 등의 도전체 또는 반도체를 정전기력으로 흡착고정하기 위한 정전 척 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼를 가공하는 공정에 있어서는 반도체 웨이퍼를 가공기의 소정 부위에 고정하기 위해 척 장치가 사용된다. 척 장치로는 기계식, 진공식 및 정전식 장치가 존재한다. 그 중에서도, 정전 척 장치는 평탄하지 않은 웨이퍼이더라도 흡착할 수 있고, 취급이 간단하며, 진공 중에서도 사용할 수 있는 이점을 갖고 있다.
종래의 정전 척 장치의 일례가 일본국 특공평 5-87177호 공보에 개시되어 있다. 이 장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 금속 기판(1) 상에 접착제층(2a), 절연성 필름층(4), 접착제층(2b), 금속 박판으로 된 전극층(3b), 접착제층(2c), 절연성 필름층(7)을 차례로 적층한 것으로, 절연성 필름층(7)의 상면인 웨이퍼 흡착면(7)에 웨이퍼(5)가 흡착된다. 금속 기판(1) 내에는 항온수 등을 통해 온도조절을 위한 온도조절수단(6)이 형성되어 있다.
또한, 도 5는 특개평 8-148549호 공보에 개시된 정전 척 장치를 도시한다. 이 장치로는 금속 기판(1) 상에 비교적 두꺼운 절연성 접착제층(2)이 형성되고, 그 위에 하면에 금속 증착막 또는 도금막으로 형성된 전극층(3a)이 접착되어 있는 절연성 필름층(7)이 접착되고, 이 절연성 필름층(7) 상에 반도체 웨이퍼(5)가 흡착되게 된다.
그런데, 이들 장치는 전기절연성을 확보하면서, 열전도율이 높은 것이 바람 직하다. 열전도성이 낮으면, 온도조절수단에 의한 효과가 충분히 나타나지 않고, 처리 중 웨이퍼가 이상적으로 승온하는 등의 원인이 된다.
그리하여, 최근에는 전기절연성이 뛰어나고, 수지보다 열전도성이 양호한 세라믹판을 배치함으로써, 전기절연성을 높게 확보하면서, 웨이퍼로부터 금속 기판으로의 열전도성을 향상하는 것이 제안되어 있다.
세라믹판의 접착에 사용되는 접착제로는 통상 에폭시계 등의 열경화성 접착제가 사용되고 있지만, 특히 에폭시계 접착제는 경화후의 탄성율이 높고, 또한 경화 과정에서 체적변화를 일으킨다. 이 때문에, 금속 기판과 세라믹판의 열팽창율의 차에 의해 생기는 응력을 흡수할 수 없고, 세라믹판의 특히 외주부에서 접착제가 세라믹판으로부터 박리하여, 박리부분에서의 열전도성이 악화되어 웨이퍼 외주부의 냉각이 곤란하게 되는 일이 있다. 또한, 사용되는 세라믹판은 통상 꽤 얇기 때문에, 접착제층의 체적변화에 의해 세라믹판에 응력이 걸리면, 세라믹판이 비뚤어져 웨이퍼 흡착면의 평면도가 악화되어, 웨이퍼 흡착력이 저하되거나, 웨이퍼 흡착면과 웨이퍼 사이에 간신히 공급되는 냉각용 헬륨 가스 누설이 심하게 되는 등의 여러가지 문제가 있었다.
또한, 상술한 종래예와 같이, 웨이퍼 흡착면(7)이 수지제이면, 웨이퍼 흡착면(7)은 웨이퍼와 접촉을 반복하기 때문에, 점차로 마모되고, 이물에 의한 상처의 발생, 변형 등이 생기는 일이 있으며, 그 내구성능은 반드시 충분하지는 않다.
웨이퍼 프로세스 중에 플라스마에 의한 드라이 에칭이나 각종 반응을 받아 서서히 소모 및 열화되기 쉽고, 취급시 등에 상처가 생겨 비교적 단기간에 정전 척 장치의 전기절연성이 악화되거나, 내구성이 저하되며, 수명이 짧은 문제가 있었다.
또한, 흡착면에 미소한 상처가 생기면, 절연파괴하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 웨이퍼 흡착면의 평면도 악화나, 세라믹판의 휨이나 세라믹판으로부터의 접착제층의 박리를 장기에 걸쳐 방지할 수 있고, 게다가 내구성능이 높은 정전 척 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 정전 척 장치는 금속 기판 상에 전기절연성 탄성층을 통해 흡착면인 세라믹층을 갖고, 전기절연성 탄성층과 세라믹층 사이에 전극층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것으로, 전기절연성 탄성층은 고무성분과 페놀계 항산화제를 함유하는 접착제로 이루어진다.
또한, 전기절연성 탄성층과 전극층 사이에는 절연성 필름층을 형성할 수 있다.
본 발명의 정전 척 장치는 상기 전기절연성 탄성층의 적어도 일면에 절연성 접착체층이 형성되는 구성으로 할 수도 있다.
본 발명의 정전 척 장치에 의하면, 흡착면이 세라믹층으로 이루어져 있기 때문에, 마모나 변형이 생기기 어렵고, 내구성이 대단히 높다.
더구나, 가열처리 등에 의한 열팽창율의 차에 기인하여 발생하는 응력 또는 수지부재가 약간 체적변화가 일어났다고 해도, 전기절연성 탄성층이 그 응력을 완 화하여, 세라믹층에 걸리는 응력을 저감할 수 있고, 평면도의 저하 등을 억제할 수 있다.
또한, 전기절연성 탄성층에 내열성이 뛰어난 폐놀계 항산화제가 함유됨으로써, 고무성분으로부터 발생하는 라디칼을 고온하에서도 효율적으로 흡수하여, 고무성분의 산화 열화를 장기에 걸쳐 방지할 수 있다. 이것에 의해, 세라믹층이 비뚤어지거나, 세라믹층과 접착제층의 접합계면에 부분적 박리가 생겨 피흡착물의 냉각성이 저하되거나, 흡착면의 평면도가 악화되어 흡착력이 저하되는 등의 여러가지 문제를 장기에 걸쳐 방지하는 것이 가능하다.
전기절연성 탄성층의 적어도 금속 기판측의 면, 바람직하게는 양면에 절연성 접착체층을 인접하게 형성함으로써, 표면에 점성(tack)이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 정전 척의 제조시의 작업성이 개선되므로, 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 정전 척 장치의 제조방법에 대한 제 1 형태는 1) 절연성 필름의 한 면에 전극층을 형성하는 공정, 2) 상기 전극층 상에 접착제를 통해 세라믹층을 적층하는 공정, 3) 상기 절연성 필름의 전극층 비형성면에 고무성분과 페놀계 항산화제를 함유하는 전기절연성 탄성층을 적층하는 공정, 4) 3)에서 얻어진 적층체를 금속 기판에 점착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정전 척 장치의 제조방법에 대한 제 2 형태는 1) 절연성 필름의 한 면에 전극층을 형성하는 공정, 2) 상기 전극층 상에 접착제를 통해 세라믹층을 적층하는 공정, 3) 상기 절연성 필름의 전극층 비형성면에 고무성분과 페놀계 항산화제를 함유하는 전기절연성 탄성층과, 절연성 접착제층을 차례로 적층하는 공정, 4) 금속 기판에 상기 절연성 접착제층을 중첩하여 점착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 정전 척 장치의 제조방법에 대한 제 3 형태는 l) 절연성 필름의 한 면에 전극층을 형성하는 공정, 2) 상기 전극층 상에 접착제를 통해 세라믹층을 적층하는 공정, 3) 고무성분과 페놀계 항산화제를 함유하는 전기절연성 탄성층의 적어도 한 면에 절연성 접착제층을 적층하여 접착 시트를 제조하는 공정, 4) 금속 기판에 상기 접착 시트를 통해, 상기 절연성 필름의 전극층 비형성면을 점착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정전 척 장치에 대한 일실시형태예를 도 1, 도 2를 참조하여 설명한다.
이 정전 척 장치(l0)은 아래 쪽에서 차례로 원판형을 이루는 금속 기판(l2), 전기절연성 탄성층(l4), 절연성 필름층(l6), 접착제층(20), 세라믹층(22)이 적층되고, 절연성 필름층(l6) 상의 소정위치에 전극층(18)이 형성된 것으로서 개략 구성된 것이다.
금속 기판(l2)은 종래부터 일반적으로 정전 척 장치에 사용되는 주지의 것도 좋다. 금속 기판(l2)의 내부에는 웨이퍼 온도를 조정하기 위한 열매체가 통과하는 열매체 유로(도시 생략) 등으로 이루어진 온도조절수단이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
전기절연성 탄성층(14)은 전기절연성 및 응력완화성이 뛰어나기 때문에, 금속 기판(12) 및 절연성 필름층(16)의 접착성이 높은 것이 적용된다. 또한 내열성이 우수한 것이 바람직하다.
특히, 응력완화능력이 높고, 영률이 낮은 탄성이 풍부한 접착제가 바람직하다.
이러한 요건을 만족시키는 것으로는 접착제에 고무성분을 첨가함으로써, 접착제층에 알맞은 탄성을 부여하여, 세라믹판 및 금속 기판의 열팽창율의 차에 의해 응력이 발생하더라도, 또한, 접착제층 자체에 체적변화가 생긴 경우에도 이 탄성에 의해 응력을 완화하여, 세라믹층(22)의 비뚤어짐을 방지할 수 있다.
그러나, 단지 고무성분을 함유하는 접착제로는 플라스마 등에 의한 웨이퍼 처리를 반복하는 동안에 고무성분이 라디칼, 고온 등에 의해 열화되어, 서서히 탄성을 잃어 응력완화효과가 저하되, 완화되어 있던 응력이 세라믹층의 비뚤어짐이나 웨이퍼 흡착면의 평면도 저하를 가져오게 할 지도 모른다.
그래서, 상술한 요건을 모두 만족하고, 또한 이 열화에 의한 불량을 해소함으로써, 고무성분과 페놀계 항산화제를 함께 함유하는 것이 바람직하다.
고무성분으로서 특히 바람직한 것은 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 올레핀계 공중합체, 폴리페닐에테르 공중합체로부터 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물이고, 특히 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체가 바람직하다. 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체는 탄성이 적당하고, 세라믹층(22)에 가해지는 응력을 완화하는 작용이 우수하기 때문이다.
페놀계 항산화제는 예컨대 고온에 노출된 때에 고무성분이 발생하는 라디칼을 흡수하여, 고무성분이 열화되는 것을 방지하는 작용을 행함으로써, 전기절연성 탄성층(14)의 탄성열화를 방지한다. 이러한 페놀계 항산화제로는 특히 힌더드(hindered) 페놀계 항산화제가 바람직하고, 특히 t-부틸기가 2기 이상 결합되어 있는 페놀기를 3 기 이상 갖고, 분자량은 700 이상, 보다 바람직하게는 750∼1500인 화합물이 바람직하다. 이 조건을 충족시키는 경우에는, 정전 척 장치가 고온에 노출된 경우에도, 고무성분이 열화되기 어렵고, 접착제층의 응력완화효과를 오래동안 지속할 수 있다.
전기절연성 탄성층(14)에 사용되는 접착제로는 2개 이상의 말레이미드기를 함유하는 것이 바람직하다. 이 화합물을 함유하기 때문에, 접착제의 내열성이 향상된다. 보다 바람직한 접착제 조성은 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체를 10∼90 중량%(보다 바람직하게는 50∼90 중량%, 가장 바람직하게는 60∼80 중량%)와, 2개 이상의 말레이미드기를 함유하는 화합물을 90∼10 중량%(보다 바람직하게는 50∼10중량%, 가장 바람직하게는 40∼20 중량%)와, 상기 페놀계 항산화제를 0.3∼20 중량%(보다 바람직하게는 0.3∼10 중량%, 가장 바람직하게는 3∼7 중량%)와, 퍼옥사이드 등의 반응 촉진제 5 중량% 이내(보다 바람직하게는 0.1∼2 중량%, 가장 바람직하게는 0.1∼1 중량%)의 비율로 혼합한 것을 적당한 유기용매에 용해한 것으로, 내열성 이외에도 전기적 신뢰성도 양호하다는 이점이 있다. 이것을 도포하여 유기용매를 증발시켜, 반경화한 후, 피접착면에 점착하여 가열처리함으로써, 바람직한 전기절연성 탄성층(14)이 형성될 수 있다.
부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체로는 중량 평균 분자량 1,000∼200,000 및 카복시기 당량 30∼10,000을 갖는 카복시기 함유 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합 체, 중량 평균 분자량 1,000∼200,000 및 아크릴기 당량 500∼10,000을 갖는 아크릴기 함유 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 중량 평균 분자량 1,000∼200,000 및 에폭시기 당량 500∼10,000을 갖는 에폭시기 함유 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 중량 평균 분자량 1,000∼200,000을 갖는 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체 및 중량 평균 분자량 1,000∼200,000 및 아미노기 당량 500∼10,000을 갖는 피페라지닐에틸아미노카보닐기 함유 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체로부터 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물이 바람직하다. 상기 평균 분자량은 보다 바람직하게는 3000∼80000이다.
페놀계 항산화제는 열중량분석법에 의한 200℃로 가열한 때의 열중량감소율이 5% 이하인 것이 바람직하다. 한편, 열중량감소율은 항산화제를 상온으로부터 200℃까지 10℃/분으로 승온하여 측정한 값이다.
페놀계 항산화제의 구체예로는 1,3,5-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질) -s-트리아진-2,4,6-(lH, 3H, 5H) 트리온: 분자량 784, 열중량감소율 0%, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-t-부틸페닐)부탄: 분자량 545, 열중량감소율 2.8%, 테트라키스[메틸렌(3,5-디-t-부틸-4-히드록시히드로신나메이트)]메탄: 분자량 1178, 열중량감소율 0.2%, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠: 분자량 775, 열중량감소율 0% 등을 예시할 수 있다. 이것에 대하여, 예컨대 2,6-디-t-부틸페놀은 분자량이 206.33, 열중량감소율이 86%이다.
전기절연성 탄성층(14)에는 필러를 첨가하여도 좋다. 필러로는 예컨대, 실리카, 석영 분말, 알루미나, 탄산칼슘, 산화마그네슘, 다이아몬드 분말, 운모, 카올 리나이트, 플루오르 수지 분말, 실리콘 분말, 폴리이미드 분말, 지르콘 분말 등이 사용된다. 이들 필러는 단독으로 사용하여도 좋고, 2 종 이상 혼합사용하여도 상관없다. 필러의 함유량은 전체 고형분의 70 중량% 이내, 바람직하게는 5∼40 중량%의 범위이다. 함유량이 70 중량%를 초과하면, 가공시의 점도저하가 일어나고, 또한 경화후의 접착력 및 강도가 저하된다.
전기절연성 탄성층(14)의 두께는 한정되지 않지만, 20∼200㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40∼200㎛이고, 가장 바람직하게는 40∼100㎛이다.
절연성 필름층(16)은 유전율(ε), 유전손실계수(tanδ), 내전압 등의 전기 특성 등을 고려한 뒤에, 150℃ 이상의 내열온도를 갖는 절연성 필름이 바람직하다. 150℃ 이상의 내열성을 갖는 절연성 필름으로는 예컨대, 플루오르 수지(플루오로에틸렌-프로필렌 공중합체 등), 폴리에테르술폰, 폴리에테르케톤, 셀룰로스트리아세테이트, 실리콘 고무, 폴리이미드 등을 들 수 있다. 특히 폴리이미드가 바람직하다. 폴리이미드 필름으로는. 예컨대 '카프톤' (東レㆍデュポン社製), '아피칼'(鐘淵化學工業社製), '유피렉스'(宇部興産社製) 등의 상품명으로 판매되고 있는 필름을 예시할 수 있다.
절연성 필름층(16)의 두께는 한정되지 않지만, 10∼75㎛의 범위가 바람직하고, 10∼50㎛가 보다 바람직하다. 열전도성의 관점에서는 얇은 쪽이 바람직하지만, 기계적 강도, 내전압 및 내구성(내피로성)을 고려하면, 25∼50㎛가 특히 바람직하다.
전극층(18)은 소정 형상으로 형성된 것으로, 도전성 재료로 이루어진다. 예 컨대, 증착 또는 스퍼터링으로 형성하는 경우에는 니켈, 크롬, 알루미늄 등이, 도금으로 형성하는 경우에는 구리, 크롬 등이 바람직하지만, 주석, 은, 팔라듐 등 및 이들의 합금 등이라도 좋다. 특히, 은, 백금, 팔라듐, 몰리브덴, 마그네슘, 텅스텐 및 이들의 합금은 페이스트상 또는 분말상으로 다룰 수 있기 때문에, 가공성, 인쇄 용이성이 뛰어나고, 그중에서도 팔라듐 합금은 도전성 및 가공성이 양호하다.
전극층(18)의 두께는 한정되지 않지만, 0.1∼10㎛이 바람직하고, 0.5∼8㎛가 보다 바람직하다. O.1㎛ 미만의 막두께이면, 균일한 막이 형성되기 어려운데다가, 알루미늄 등의 반응성이 높은 재료의 경우는 산화하기 쉽기 때문에 안정한 도전성을 유지하는 것이 어렵다. 또한, 10㎛을 넘으면, 증착이나 도금법으로는 형성비용이 든다.
한편, 도 2에 도시된 전극층(18)의 평면형상은 일례이고, 그 외에도 여러가지의 변형이 가능하다.
접착제층(20)의 접착제는 접착성, 내열성이 높은 것이면 좋고, 전기절연성 탄성층(14)과 같은 것이 바람직하다. 높은 내열성을 확보하는 점에서, 열경화성 수지가 바람직하다.
접착제층(20)의 두께는 한정되지 않지만, 열전도성을 높이기 위해, 얇은 쪽이 좋고, 5∼100㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5∼50㎛이고, 5∼30㎛가 더욱 더 바람직하고, 약 10㎛가 바람직하다.
전기절연성 탄성층(14)은 접착제층(20) 보다 두꺼운 것이 바람직하다.
세라믹층(22)은 전기절연성 및 열전도성이 뛰어나고, 용매에 대한 내성이 있 는 것이 필요하며, 구체적으로는 알루미나, 질화알루미늄, 질화규소, 탄화규소, 지르코니아, 글래스 등이 바람직하고, 표면이 평탄한 것이 사용된다. 그 중에서도, 염가인 것부터 알루미나 세라믹이 바람직하다.
세라믹층(22)의 두께는 한정되지 않지만, 흡착면(30)의 열을 피하면서 충분한 내구성을 확보하는 관점에서, O.1∼1.Omm의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2∼0.5 mm이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 정전 척 장치(10)에는 금속 기판(12)으로부터 세라믹층(22)까지를 수직으로 관통하는 3개의 관통구멍(24)이 형성되어 있다. 이들 관통구멍(24) 내에는 승강 로드(도시 생략)가 배치되며, 이들 승강 로드가 웨이퍼 흡착면으로부터 위쪽으로 돌출함으로써, 웨이퍼가 승강하게 되어 있다.
또한, 금속 기판(12), 전기절연성 탄성층(14), 절연성 필름층(16)을 수직으로 관통하는 급전(給電)구멍(25)이 형성되어 있고, 이 급전구멍(25) 내에서 리드선 또는 접속핀 등의 통전(通電)수단(27)이 납땜 등의 접속부(26)를 통해 전극층(18)에 접속되고, 통전수단(27)을 통해 외부 전압발생장치에 접속되어, 전극층(18)으로 전압이 공급된다.
그리고, 전극층(18)으로 전압을 인가하면, 세라믹층(22)의 흡착면에 분극전하가 발생되어, 반도체 웨이퍼 등의 피흡착물이 흡착되게 된다.
한편, 급전구멍(25) 내는 수지 등의 절연체(28)에 의해 봉하여 막혀 있다.
금속 기판(12), 전기절연성 탄성층(14), 절연성 필름층(16), 접착제층(20), 세라믹층(22)에는 웨이퍼 흡착면에 개방되는 다수의 가스 통로(도시 생략)가 형성 되어 있어도 좋다. 이들 가스 통로를 통해, 소량의 불활성 가스, 특히 열전도성이 우수한 헬륨 가스를 분출시킴으로써, 반도체 웨이퍼의 냉각을 촉진할 수 있다.
한편, 필요에 따라, 다른 층을 구비하여도 된다.
또한, 본 발명의 정전 척 장치는 피흡착물로서 웨이퍼에 한정되는 것은 아니고, 도전체 또는 반도체이면 어떤 것이라도 좋다.
이 정전 척 장치는 1) 절연성 필름의 한 면에 전극층을 형성하는 공정, 2) 상기 전극층 상에 접착제를 통해 세라믹층을 적층하는 공정, 3) 상기 절연성 필름의 전극층 비형성면에, 고무성분과 페놀계 항산화제를 함유하는 전기절연성 탄성층을 적층하는 공정, 4) 3)에서 얻어진 적층체를 금속 기판에 점착하는 공정에 의해 제조되지만, 구체적으로는 예컨대 다음과 같이 하여 제조된다.
우선, 절연성 필름층(16)의 한 면에 소정 패턴을 갖는 전극층(18)을 형성시킨다. 전극층 패턴을 이루는 금속막을 직접, 절연성 필름층(16) 상에 형성하는 것도 가능하지만, 복잡한 패턴을 갖는 전극층(18)을 형성하기 위해서는 포토레지스트를 이용한 방법으로 제작하면 보다 용이하다. 예컨대, 절연성 필름층(16)의 한 면 전면에 스퍼터링, 증착법, 도금법 등에 의해 금속막을 형성하여, 그 금속막 상에 포토레지스트층을 형성한다. 포토레지스트층은 액상 레지스트를 도포하고 건조하여 형성하여도 좋고, 포토레지스트 필름(드라이 필름)을 열압착에 의해 금속막 상에 형성하여도 좋다.
계속해서, 포토레지스트층을 패턴 노광하고 현상하여 금속막을 용해할 부분의 포토레지스트를 제거한 후, 금속막의 노출부분을 에칭하고, 세정, 레지스트 박 리, 및 건조를 행하여, 소정 형상의 전극층(18)을 형성한다. 이것들의 조작은 포토레지스트 패턴을 형성하는 주지의 방법을 사용하여 행하면 좋다.
절연성 필름층(16)에 전극층(18)이 형성되면, 절연성 필름층(16)의 전극층(18) 형성면의 전면에 그 전극층(18)을 덮도록, 접착제층(20)을 형성하기 위한 액상 또는 필름상 접착제를 그 표면이 평탄하게 되도록 도포하고 건조하여 반경화시켜, 접착제층(20)을 형성함과 동시에, 세라믹층(22)을 점착결합시킨다. 접착제층(20)이 열경화성 접착제를 포함하는 경우는 필요에 따라 적절히 가열하여 경화처리를 행한다.
한편, 절연성 필름층(16)의 전극층의 형성되어 있지 않은 쪽의 면에, 소정의 접착제를 도포하여 전기절연성 탄성층(14)을 형성하여, 금속 기판(12)에 접착한다.
한편, 절연성 필름층(16) 및 금속 기판(12)에는 미리 두께 방향으로 급전구멍(25)이 형성되어 있는 것이 바람직하고, 전극층(18)에 통전수단(27)을 접속한 다음, 절연체(28)에 의해 급전구멍(25)을 봉하여 막는다.
이렇게 하여 본 발명의 정전 척 장치는 제조된다.
또한, 예컨대 상기 금속막의 형성은 절연성 필름층(16)의 한 면 상에 접착제(예컨대, 열경화성 접착제)를 통해 금속박(예컨대, 구리)을 라미네이트하는 방법에 의해서도 좋지만, 스퍼터링, 증착법, 도금법 등에 의한 경우가 박층화할 수 있는 점에서 보다 바람직하다.
상술한 바와 같이, 전기절연성 탄성층(14)에는 응력완화효과를 부여할 목적 으로 고무성분이 첨가되지만, 이 고무성분에 기인하여 전기절연성 탄성층(14)의 표면에 점성이 발생하는 것이 있다. 그리고 점성이 발생한 전기절연성 탄성층이 노출되어 있으면, 정전 척의 제조시, 예컨대 금속 기판과 전기절연성 탄성층을 점착하기 전에 관통구멍(24)을 개방하는 공정이나, 전기절연성 탄성층(14)과 금속 기판(12)의 위치맞춤을 하는 공정에서, 작업성의 악화를 초래하고 생산성이 악화하는 경우가 있다.
이러한 좋지 않은 현상을 막기 위해, 전기절연성 탄성층(14)의 적어도 금속 기판측의 면, 바람직하게는 양면에 절연성 접착제층을 인접하게 형성할 수 있다.
즉, 도 6 중 4)에 도시된 바와 같이, 절연성 접착체층(42)을 전기절연성 탄성층(14)과 금속 기판(12) 사이에 형성할 수 있고, 바람직하게는 도 7 중 4)에 도시된 바와 같이, 전기절연성 탄성층(14)의 양면에 절연성 접착제층(42)을 인접하게 형성할 수 있다.
절연성 접착제층(42)은 전기절연성 탄성층보다도 절연파괴전압 등의 전기절연성이 높고, 실온에서의 점성이 작으며, 인접하는 전기절연성 탄성층이나 절연성 필름층 및 금속 기판(12)과의 접착성이 양호한 것이 바람직하다. 또한 절연성 접착체층(42)의 두께는 전기절연성 탄성층(14)의 응력완화경화를 저하시키지 않고, 전체로서 열전도성의 저하를 최소한으로 하기 위해, 가능한 한 얇은 것이 바람직하다. 두께의 범위는 0.1㎛∼30㎛가 바람직하지만, 피접착체의 요철을 흡수하여, 열전도성을 저하시키지 않기 위해서는, 3㎛∼20㎛이 보다 바람직하다. 또한, 절연성 접착제층(42)을 피접착체와의 접착 관점에서 보면, 금속 또는 금속 산화층을 표면 에 갖는 금속 기판(12), 고무성분을 주로 하는 전기절연성 탄성층(14), 및 폴리이미드 등을 대표로 하는 절연성 필름층(16)의 모두에 양호한 접착성을 가질 필요가 있기 때문에, 에폭시 수지, 아민계 화합물, 페놀 수지, 폴리아미드, 산무수물 등을 함유하는 열경화성 접착제를 사용하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 에폭시수지를 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 점성이나 전기절연성 및 접착성에 문제가 생기지 않는 범위이면, 고무, 실리콘, 폴리이미드 등의 성분을 첨가하더라도 좋다. 또한 점성을 억제할 목적이나 취급에 필요한 경도를 얻을 목적으로 무기 또는 유기계 필러 성분을 첨가하여도 좋다.
이렇게 하여, 금속 기판(12)과 전기절연성 탄성층(14) 사이에 절연성 접착제층(42)을 개재시킴으로써, 정전 척 장치의 제조시에 있어서의 취급성, 작업성의 문제는 해결된다. 또한 전기절연성 탄성층(14)과 금속 기판(12)을 직접 접착시키는 것 보다도, 금속 기판(12)과의 접착이 양호해지는 효과도 나타낸다.
전기절연성 탄성층(14)의 일면에 절연성 접착제층(42)을 인접하게 형성한 구성의 정전 척 장치는 예컨대 도 6에 나타낸 방법에 의해 제조할 수 있다.
우선, 상술한 방법으로, 절연성 필름(16)의 일면에 전극층(18)을 형성하고(도 6 공정 1), 이어서 이 전극층(18) 상에 접착제(20)를 통해 세라믹층(22)을 적층한다(도 6 공정 2). 그리고 절연성 필름(16)의 전극층 비형성면에 고무성분과 페놀계 항산화제를 함유하는 전기절연성 탄성층(14), 절연성 접착제층(42)을 차례로 적층하고(도 6 공정 3), 금속 기판(12) 상에 절연성 접착제층(42)를 포개어 점착한다(도 6 공정 4). 각 공정에 있어서의 구체적인 방법으로는 상술한 방법을 이용하 면 좋다.
또한, 전기절연성 탄성층(14)의 양면에 절연성 접착제층(42)을 인접하게 형성한 구성의 정전 척 장치는 예컨대 도 7에 나타내는 방법에 의해 제조할 수 있다.
우선, 상술한 방법으로, 절연성 필름(16)의 일면에 전극층(18)을 형성하고(도 7 공정 1), 이 전극층(18) 상에 접착제(20)를 통해 세라믹층(22)을 적층한다(도 7 공정 2).
한편, 고무성분과 페놀계 항산화제를 함유하는 전기절연성 탄성층(14)의 양면에 절연성 접착제층(42, 42)을 적층한 구조의 접착 시트(44)를 제작한다(도 7 공정 3). 이 접착 시트(44)의 제작방법으로는, 예컨대 우선 한 면에 전기절연성 탄성층(14)을 형성한 박리 시트 1 매와, 한 면에 절연성 접착제층(42)을 형성한 박리 시트 2 매를 제작한다. 그리고, 전기절연성 탄성층(14)을 형성한 박리 시트의 전기절연성 탄성층(14)에, 절연성 접착제층(42)을 형성한 쪽의 박리 시트의 절연성 접착제층(42)을 포개어 압착한다. 이어서, 이 적층체의 전기절연성 탄성층(14) 측의 박리성 시트를 벗겨 노출시킨 전기절연성 탄성층(14)에 또 하나의 절연성 접착제층(42)을 중첩하여 압착하면, 전기절연성 탄성층의 양측에 절연성 접착제층이 적층된 접착 시트(44)를 얻을 수 있다.
이어서, 양측의 박리 시트를 벗긴 접착 시트(44)를 통해, 금속 기판 상에 절연성 필름의 전극층 비형성면을 점착한다.
본 발명의 정전 척 장치에 의하면, 흡착면이 세라믹층으로 이루어지기 때문에, 마모나 상처 등의 변형이 생기기 어렵고, 내구성이 대단히 높다.
더구나, 본 발명의 정전 척 장치에서는 반경화 상태의 전기절연성 탄성층(14) 및 접착제층(20)을 가열처리하여 전기절연성 탄성층(14) 및 접착제층(20)을 형성할 때 또는 실온까지 냉각할 때에, 금속 기판과 세라믹판의 열팽창율의 차에 기인하여 응력이 발생하더라도, 항산화제 존재하에 고무를 주성분으로 하는 전기절연성 탄성층(l4)에 의해 응력을 완화시키기 때문에, 세라믹층(22)에 걸리는 응력을 저감하여, 세라믹층이 휘는 것을 방지할 수 있다.
또한, 전기절연성 탄성층(14) 또는 더구나 접착제층(20)에는 내열성이 우수한 페놀계 항산화제가 포함됨으로써, 고무성분으로부터 발생하는 라디칼을 흡수하여, 고무성분의 산화 열화를 장기에 걸쳐 방지할 수 있다.
따라서, 세라믹층(22)에 비뚤어짐이 생기거나, 세라믹층(22)과 접착제층(20)의 접합 계면(특히 외주부)에 박리가 생겨 웨이퍼의 냉각성이 부분적으로 저하되거나, 웨이퍼 흡착면의 평면도가 악화되어 웨이퍼 흡착력이 저하되거나, 웨이퍼 흡착면과 웨이퍼 사이에 간신히 공급되는 냉각용 헬륨 가스의 누출이 심하게 되는 등의 여러가지 문제를 장기에 걸쳐 방지하는 것이 가능하고, 부품교환에 요하는 러닝 코스트(running cost)의 저감도 꾀할 수 있다.
또한, 세라믹층(22)은 접착성능을 확보할 수 있는 범위내에서 보다 박막화할 수 있고, 그 결과, 접착제층(2O)의 체적변화에 의한 변형이 저감된다.
이하 실시예에 의해, 본 발명을 설명한다.
[접착제 ①의 조제]
양 말단에 비페라지닐에틸아미노카보닐기를 갖는 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체(「Hycar ATBN」우부흥산(주)제)(m=83.5, n=l6.5, 중량 평균 분자량 3600, 아크릴로니트릴 함유량 16.5 중량%) 80 중량부를 톨루엔/메틸에틸케톤 혼합액(1:l)에 용해하여, 그 용액에 하기식(I)으로 나타내는 말레이미드 화합물 20 중량부, 라우로일퍼옥사이드(「Per Lauroyl-L」일본유지사제) O.1 중량부, 및 힌더드 페놀계 항산화제인 테트라키스-메틸렌-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트메탄(「아데카스타부 AO-60」구전화공업사제) 3 중량부를 혼합하고, 테트라히드로푸란에 용해하여, 고형분율 40 중량%의 액상 접착제 ①를 조제한다.
Figure 111999009020214-pat00001
[접착제 ②의 조제]
부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체(중량 평균 분자량 250,000, 아크릴로니트릴 함유량 27 중량%) 100 중량부, p-t-부틸페놀형 레졸페놀 수지(「CKM-1282」소화고분자사제) 20 중량부, 노볼락 에폭시 수지 (「EOCN-1020」일본화약사제) 20 중량부, 상기식(I)으로 나타낸 말레이미드 화합물 25 중량부, 1,3-비스(3-아미노프로필)-1,l,3,3-테트라메틸디실록산 5 중량부, α, α'-비스(t-부틸퍼옥시)-m-디-이소프로필벤젠 (「Per Butyl-P」 일본유지사제) 0.1 중량부, 및 1,3,5-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)-s-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)트리온(「아데카스타부 AO-20」구전화공업사제) 3 중량부를 혼합하고, 테트라히드로푸란에 용해하여, 고형분율 40 중량%의 액상 접착제 ②를 조제한다.
[접착제 ③의 조제]
양 말단에 비페라지닐에틸아미노카보닐기를 갖는 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체(「Hycar ATBN」우부흥산(주)제)(m=83.5, n=l6.5, 중량 평균 분자량 3600, 아크릴로니트릴 함유량 16.5 중량%) 40 중량부와, 양 말단에 비닐기를 갖는 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체(「Hycar VTBN」우부흥산(주)제)(m=83.5, n=l6.5, 중량 평균 분자량 3600, 아크릴로니트릴 함유량 16.5 중량%) 40 중량부를 톨루엔/메틸에틸케톤 혼합액(1:l)에 용해하여, 그 용액에 하기식(I)으로 나타내는 말레이미드 화합물 20 중량부, α, α'-비스(t-부틸퍼옥시)-m-디-이소프로필벤젠(「Per Butyl-P」 일본유지사제) 0.1 중량부, 및 항산화제로서 1,3,5-트리메틸-2,4,6,-트리스 (3',5'-디-t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠(「아데카스타부 AO-330」구전화공업사제) 3 중량부를 혼합하고, 테트라히드로푸란에 용해하여, 고형분율 40 중량%의 액상 접착제 ③을 조제한다.
[접착제 ④의 조제]
하기 표 1에 나타낸 조성의 접착제 ④를 조제한다.
성분 배합량 (중량부)
폴리아미드 수지(「토마이드 #1350」부토화성공업사제 고형분 25 중량%의 IPA/톨루엔 용액) 300
에폭시 수지(「에피코트828」유화시엘에폭시사제) 100
노볼락 페놀 수지(「CKM2432」소화고분자사제 고형분 50 중량%의 MEK 용액) 30
2-메틸이미다졸 1% MEK 용액 0.3
[접착제 ⑤의 조제]
에폭시아크릴레이트(「R-551」 일본화약사제) 100 중량부와, 과산화벤조일 l 중량부를 톨루엔/메틸에틸케톤 혼합액(1:1)에 용해하여, 고형분율40 중량%의 접착제 ⑤를 조제한다.
[실시예 1]
막두께 25㎛의 폴리이미드 필름(「카프톤」東レㆍデュポン社製)으로 된 절연성 필름의 한 면에 니켈을 두께 500Å으로 증착한 후, 구리 도금을 행하고, 두께 2㎛의 전극층을 형성한다. 그리고, 레지스트 도포, 현상, 에칭, 세정을 행하고, 도 2에 도시한 바와 같은 형상의 전극층(18)을 형성한다. 이 전극층 형성면에 상기 접착제 ①를 건조후의 두께가 1O㎛가 되도록 도포하고, 건조시켜 150℃에서 5분간 가열하여 반경화시킨 후, 표면이 평활한 직경 8 인치, 두께 0.4 mm의 알루미나 세라믹판과 점착하여 결합시킨다.
이어서, 절연성 필름의 다른 쪽의 면(전극층 비형성면)에 접착제 ①을 두께 8O㎛로 막을 이루도록 반경화시켜, 알루미늄제 금속 기판에 점착결합하고, 100∼150℃의 스텝 큐어(stepcure)를 행하여, 접착제를 경화시켜 도 1에 도시된 정전 척 장치를 제조한다.
한편, 금속 기판(12), 전기절연성 탄성층(14), 절연성 필름층(16)에는 두께 방향으로 급전구멍(25)을 개방하여, 그 급전구멍내에 도전성 부재로 된 통전수단(27)을 통해, 전극층(18)과 금속 기판(12) 사이에 전압을 인가할 수 있도록 한다.
[실시예 2]
접착제 ①을 상기 접착제 ②로 교체한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 행 하여, 정전 척 장치를 제조한다.
[실시예 3]
접착제 ①를 상기 접착제 ③으로 교체하고, 알루미나 세라믹판을 동일한 두께의 질화규소 세라믹판으로 교체한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 행하여, 정전 척 장치를 제조한다.
[실시예 4]
도 3에 도시된 층구성의 정전 척 장치(32)를 제조한다.
우선, 실시예 1에서 사용한 두께 25㎛의 폴리이미드제 절연성 필름층(16)의 한 면에 상기 접착제 ④를 건조후의 두께가 10㎛가 되도록 도포하고, 150℃에서 2분간 건조하여 접착제층(40)으로 한 후, 두께 20㎛의 전해동박을 점착결합시키고, 150 ℃에서 2 시간 가열처리를 행한다. 레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭, 세정을 행하고, 소정 형상의 전극층(34, 34)을 형성한다. 이 전극층 형성면에 접착제 ④를 건조후의 두께가 10㎛가 되도록 도포하고, 150℃에서 2 분간 건조하여, 반경화시켜 접착제층(36)으로 한 후, 표면이 평활한 직경 8 인치, 두께 0.3 mm의 알루미나 세라믹판(38)과 점착결합시킨다.
이어서, 절연성 필름(16)의 다른 쪽의 면(전극층 비형성면)에 접착제 ①을 건조후의 두께 8O㎛로 되도록 도포하고 반경화시켜 전기절연성 탄성층(14)으로 하고, 알루미늄제 금속 기판에 점착결합하고, 100∼150℃의 스텝 큐어를 행하여, 접착제를 경화시켜 도 3에 도시된 정전 척 장치를 제조한다.
[실시예 5]
도 7에 나타낸 방법에 따라 정전 척 장치를 제조한다.
실시예 1과 동일하게 하여, 폴리이미드제 절연성 필름층(16)에 전극층(18)을 형성하고, 접착제를 통해 알루미나 세라믹판을 점착결합시킨다.
이어서, 접착제 ⑤를 박리 시트의 일면에 건조후의 두께 10㎛로 막을 이루도록 반경화시킨 것을 2 매 제작한다. 별도로, 박리 시트의 일면에 접착제 ①을 두께 60㎛로 막을 이루도록 반경화시켜, 접착제 ①층과 상기 접착제 ⑤층의 한 쪽을 중첩하여 압착시킨다. 접착제 ①측의 박리 시트를 벗기고, 게다가 상기 접착제 ⑤층의 또 하나의 면을 접착제 ①층과 중첩하여 압착시키고, 접착제 ①층(전기절연성 탄성층(14))의 양측에 접착제 ⑤층 (절연성 접착제층(42))이 적층된 접착 시트(44)의 양측에 박리 시트(도시하지 않음)가 적층된 시트를 얻는다. 이어서, 이 시트의 한 쪽의 박리 시트를 벗겨, 전기절연성 필름층(16)의 전극층 비형성면과 점착결합시킨 후, 다른 쪽의 박리 시트를 벗겨 알루미늄제 금속 기판(12)에 점착결합시켜, 100∼150℃에서 스텝 큐어를 행하여 접착제를 경화시켜 본 발명의 정전 척 장치를 제조한다. 이어서, 실시예 1과 동일하게, 급전부의 형성을 행한다.
[실시예 6]
도 6에 나타낸 방법에 따라 정전 척 장치를 제조한다.
실시예 1과 동일하게, 폴리이미드제 절연성 필름층(16)에 전극층(18)을 형성하고, 접착제를 통해 알루미나 세라믹판을 점착결합시킨다.
이어서, 절연성 필름층(16)의 다른 쪽의 면(전극층 비형성면)에 접착제 ①을 건조후의 두께 70㎛로 막을 이루도록 반경화시켜 전기절연성 탄성층(14)을 형성한 다. 또한, 접착제 ⑤를 두께 10㎛로 막을 이루도록 반경화시켜 절연성 접착제층(42)을 형성시키고, 또한 알루미늄제 금속 기판(12)에 점착결합시켜, 100∼150℃에서 스텝 큐어를 행하여 접착제를 경화시켜 본 발명의 정전 척 장치를 제조한다. 이어서, 실시예 1과 동일하게, 급전부의 형성을 행한다.
[비교예 1]
접착제 ① 대신에, 상기 접착제 ⑤를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 정전 척 장치를 제조한다.
[비교예 2]
막두께 25㎛의 폴리이미드 필름(「카프톤」東レㆍデュポン社製)으로 된 절연성 필름의 한 면에 니켈을 두께 500Å으로 증착한 후, 구리 도금을 행하고, 두께 2㎛의 전극층을 형성한다. 그리고, 레지스트 도포, 현상, 에칭, 세정을 행하고, 도 2에 도시한 바와 같은 형상의 전극층(18)을 형성한다.
이 전극층 형성면에 건조후의 두께가 20㎛가 되도록 접착제 ①을 도포하고, 150℃에서 5분간 건조시켜 반경화시켜서 접착제층을 형성한다.
별도로, 알루미나 세라믹판에 접착제 ①을 건조후의 두께가 8.0㎛가 되도록도포하고, 150℃에서 5분간 건조시켜 반경화시킨 후, 알루미늄제 금속 기판과 점착결합시킨다.
그리고, 상기 전극층 형성면 상에 형성한 접착제층에 이 알루미나 세라믹판을 점착결합시켜 경화시켜서, 흡착면이 폴리이미드제 절연성 필름으로 된 정전 척 장치를 제조한다.
한편, 금속 기판 내지 세라믹판에 두께 방향으로 급전구멍을 개방하여, 이 급전구멍내에 도전성 부재로 된 통전수단을 통해, 전극층과 금속 기판 사이에 전압을 인가할 수 있도록 해 둔다.
[시험예 1]
실시예 1∼6, 비교예 1, 2의 정전 척 장치를 히트 사이클 시험장치에 넣어, 150℃로 가열하여 30분간 유지시킨 후, -40℃로 급냉하여 30 분간 유지하는 사이클을 60 회 반복하여, 상온으로 복귀한 후, 접착층 박리의 발생 여부를 초음파 진단으로 평가한다.
그 결과, 응력완화성이 우수한 전기절연성 탄성층(14)을 갖는 실시예 1∼6 및 비교예 2의 정전 척 장치에서는 박리가 발생되지 않지만, 비교예 1의 정전 척 장치에서는 세라믹판의 하면이 부분적으로 박리된다.
[시험예 2]
스틸 울# 0000을 사용하여, 실시예 1∼6, 비교예 1, 2의 정전 척 장치의 흡착면을 가중 140 g/cm2으로 10회 왕복마찰하고, 그 표면을 육안으로 관찰하여, 내마찰상성을 평가한다.
그 결과, 실시예 1∼6, 비교예 1의 정전 척 장치의 흡착면은 전혀 변화가 없고, 내마찰상성이 우수한 것으로 확인되었다.
이것에 대하여, 비교예 2의 정전 척 장치의 흡착면에는 가는 상처가 다수 관찰되고, 내마찰상성이 불충분하였다.
[시험예 3]
실시예 1∼6 및 비교예 1, 2의 정전 척 장치의 흡착면(시험부위는 직경 10mm)에 평균 입경 30㎛의 실리카 미분말 0.5 g을 놓고, 50 kg/cm2으로 2분간 가압하여, 흡착면에 상처를 형성시킨다.
실리카 미분말을 에어 건으로 제거한 후, 직경 25 mm의 전극층(眞鍮製)을 흡착면 상에 놓은 후, 5OO g/cm2에서의 가중을 건 상태로 정전 척 장치의 전극층/흡착면의 진유제 전극층 사이에 전압을 인가하고, 절연파괴가 일어나는 전압을 측정하여, 내구성을 평가한다.
또한, 비교를 위해, 비교예 2의 구조에서 상처가 생기지 않은 정전 척 장치의 절연파괴가 일어나는 전압을 측정한다.
결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 결과는 상기 시험을 10회 행한 경우의 평균치이다.
절연파괴가 일어나는 전압(kV)
실시예 1 > 10
실시예 2 > 10
실시예 3 > 10
실시예 4 > 10
실시예 5 > 10
실시예 6 > 10
비교예 1 > 10
비교예 2 5.0
비교예 2 (상처 형성되지 않음) 9.0
표 2로부터, 본 실시예 및 비교예 1에서는 내전압이 높고, 내구성이 우수한 것이 확인되었다.
이것에 대하여, 비교예 2의 정전 척 장치에서는 상처가 생기면, 낮은 전압에 서도 용이하게 절연파괴가 일어나고, 내구성이 불충분하였다.
[시험예 4]
이형처리를 실시한 박리성 테이프의 한 면 상에 상기 접착제 ①∼⑤를 각각 건조후의 두께가 20㎛가 되도록 도포하여, 열풍순환형 건조기로 150℃에서 5분간 가열하여 건조시킨 후, 180℃에서 1시간 가열하여 접착제를 경화시킨다.
그리고, 박리성 테이프를 벗겨, 경화한 접착제로 된 수지 재료를 10 ×1OOmm로 절단하여 시험 샘플을 작성한다.
각 시험 샘플에 있어서, 만능인장시험기(「텐시론」島津製作所製)를 사용하여, 50 mm/분으로 늘어나게 하여, 파단 직전의 신장율을 계측한다. 시험 결과를 표 3에 나타낸다.
[시험예 5]
이형처리를 실시한 박리성 테이프의 한 면 상에 상기 접착제 ①∼⑤를 각각 건조후의 두께가 20㎛가 되도록 도포하여, 열풍순환형 건조기로 150℃에서 5 분간 가열하여 건조시킨 후, 박리성 테이프를 벗겨, 경화한 수지를 76 ×52 ×0.9 mm의 보로실리케이트 글래스판과 76 ×52 ×5.0 mm의 알루미늄판 사이에 끼워, 라미네이트 장치로 점착결합시킨 후, 120℃에서 2 시간 가열하여 접착제를 경화시킨다.
그리고, 상온으로 복귀한 후에 생긴 휨률을 측정한다. 휨률은 알루미늄판의 휨 깊이를 디지털식 심도 현미경으로 계측하여, 하기식으로 산출한다.
휨률(%)=(휨 깊이(㎛))/(알루미늄판의 대각선 길이(mm)) ×10-1
게다가, 접착제층의 두께의 최소치 및 최대치(특히 4개의 코너에 두께 격차 가 생기기 쉽다)를 측정하고, 또한 경화한 접착제층 중에 발포가 생긴 여부를 조사한다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.
신장률(%) 휨 깊이(㎛) 휨률(%) 접착제층의 두께(㎛) 발포 유무
접착제 ① 230 18 0.020 19-22 없음
접착제 ② 170 8 0.009 18-21 없음
접착제 ③ 200 15 0.016 19-21 없음
접착제 ④ 25 30 0.032 12-22 있음
접착제 ⑤ 15 35 0.038 12-22 있음
표 3에 나타나 있는 시험예 4의 결과로부터 명백한 바와 같이, 접착제 ①∼③으로 된 재료는 신장율이 매우 크고, 이 접착제 ①∼③로 된 층을 갖는 적층체이면, 높은 탄성율에 의해 응력완화작용이 양호하게 발휘되는 것을 알 수 있다.
또한, 표 3에 나타나 있는 시험예 5의 결과로부터 명백한 바와 같이, 접착제 ①∼③을 사용한 것은 유리판에 생기는 휨 정도가 작고, 또한 두께의 격차도 작다. 이것은 접착제 ①∼③을 사용한 경우, 알루미늄판과 글래스판과의 가열-냉각후의 팽창율 차에 의해 생기는 응력을 접착제층이 완화시켰기 때문이고, 이들 ①∼③의 접착제층을 적층체의 구성재료로 한 경우, 이 응력완화효과에 의해 휨이 적고 평면도가 개선된 적층체를 얻을 수 있는 것으로 나타난다.
본 발명에 의하면, 웨이퍼 흡착면의 평면도 악화나, 세라믹판의 휨이나 세라믹판으로부터의 접착제층의 박리를 장기에 걸쳐 방지할 수 있고, 게다가 내구성능이 높은 정전 척 장치를 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 금속 기판 상에 전기절연성 탄성층을 통해 흡착면인 세라믹층을 갖고, 상기 전기절연성 탄성층과 세라믹층 사이에 전극층이 형성되며, 상기 전기절연성 탄성층이 고무성분과 페놀계 항산화제를 함유하는 접착제로 이루어지고, 상기 금속 기판과 세라믹층 사이에 절연성 필름층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정전 척 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전기절연성 탄성층의 적어도 금속 기판측의 면에 절연성 접착제층이 형성되는 것을 특징으로 하는 정전 척 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 절연성 접착제층은 에폭시 수지를 함유하는 열경화성 접착제인 것을 특징으로 하는 정전 척 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 고무성분은 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 올레핀계 공중합체, 폴리페닐에테르 공중합체로부터 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 정전 척 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 페놀계 항산화제는 t-부틸가 2 기 이상 결합되어 있는 페놀기를 3 기 이상 갖는 것을 특징으로 하는 정전 척 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 페놀계 항산화제는 200℃로 가열하였을 때의 열중량감소율이 5% 이하인 것을 특징으로 하는 정전 척 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 전기절연성 탄성층은 2 개 이상의 말레이미드기를 함유하는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 척 장치.
  9. 1) 절연성 필름의 한 면에 전극층을 형성하는 공정, 2) 상기 전극층 상에 접착제를 통해 세라믹층을 적층하는 공정, 3) 상기 절연성 필름의 전극층 비형성면에 고무성분과 페놀계 항산화제를 함유하는 전기절연성 탄성층을 적층하는 공정, 4) 3)에서 얻어진 적층체를 금속 기판에 점착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 척 장치의 제조방법.
  10. 1) 절연성 필름의 한 면에 전극층을 형성하는 공정, 2) 상기 전극층 상에 접착제를 통해 세라믹층을 적층하는 공정, 3) 상기 절연성 필름의 전극층 비형성면에 고무성분과 페놀계 항산화제를 함유하는 전기절연성 탄성층과, 절연성 접착제층을 차례로 적층하는 공정, 4) 금속 기판에 상기 절연성 접착제층을 중첩하여 점착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 척 장치의 제조방법.
  11. l) 절연성 필름의 한 면에 전극층을 형성하는 공정, 2) 상기 전극층 상에 접착제를 통해 세라믹층을 적층하는 공정, 3) 고무성분과 페놀계 항산화제를 함유하는 전기절연성 탄성층의 적어도 한 면에 절연성 접착제층을 적층하여 접착 시트를 제조하는 공정, 4) 금속 기판에 상기 접착 시트를 통해, 상기 절연성 필름의 전극층 비형성면을 점착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 척 장치의 제조방법.
KR1019990031864A 1998-08-03 1999-08-03 정전 척 장치 KR100572975B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21941498 1998-08-03
JP98-219414 1998-08-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000017045A KR20000017045A (ko) 2000-03-25
KR100572975B1 true KR100572975B1 (ko) 2006-04-24

Family

ID=16735031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990031864A KR100572975B1 (ko) 1998-08-03 1999-08-03 정전 척 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6256187B1 (ko)
KR (1) KR100572975B1 (ko)
DE (1) DE19936405A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102219255B1 (ko) * 2020-08-26 2021-02-23 고광노 개량된 절연 부재를 포함하는 정전척

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002057207A (ja) * 2000-01-20 2002-02-22 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体製造装置用ウェハ保持体およびその製造方法ならびに半導体製造装置
TWI254403B (en) * 2000-05-19 2006-05-01 Ngk Insulators Ltd Electrostatic clamper, and electrostatic attracting structures
JP4753460B2 (ja) * 2000-08-16 2011-08-24 株式会社クリエイティブ テクノロジー 静電チャック及びその製造方法
US6595506B1 (en) * 2000-11-17 2003-07-22 Epion Corporation Apparatus and method for reduced particulate generation during workpiece handling
JP4311600B2 (ja) * 2001-01-30 2009-08-12 日本碍子株式会社 静電チャック用接合構造体及びその製造方法
CN1310285C (zh) * 2003-05-12 2007-04-11 东京毅力科创株式会社 处理装置
US7648914B2 (en) * 2004-10-07 2010-01-19 Applied Materials, Inc. Method for etching having a controlled distribution of process results
US7436645B2 (en) 2004-10-07 2008-10-14 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlling temperature of a substrate
US7544251B2 (en) * 2004-10-07 2009-06-09 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlling temperature of a substrate
KR100587191B1 (ko) * 2004-12-28 2006-06-08 주식회사 코미코 세라믹 정전척의 접합구조체 및 그 제조방법
KR100607094B1 (ko) * 2005-05-02 2006-08-01 김재문 열변형 방지 결합구조를 갖는 웨이퍼 프로버 스테이션용핫척
JP4078487B2 (ja) * 2005-05-25 2008-04-23 株式会社日立プラントテクノロジー 基板組立装置及び方法
TWI420579B (zh) * 2005-07-12 2013-12-21 Creative Tech Corp And a foreign matter removing method for a substrate
KR101296156B1 (ko) * 2005-09-21 2013-08-19 주성엔지니어링(주) 유전체로 코팅된 정전척
US8226769B2 (en) 2006-04-27 2012-07-24 Applied Materials, Inc. Substrate support with electrostatic chuck having dual temperature zones
US9275887B2 (en) 2006-07-20 2016-03-01 Applied Materials, Inc. Substrate processing with rapid temperature gradient control
US9631128B2 (en) * 2007-02-09 2017-04-25 Ngk Insulators, Ltd. Bonding material and semiconductor supporting device
DE102008013978B4 (de) * 2007-03-16 2021-08-12 Cascade Microtech, Inc. Chuck mit triaxialem Aufbau
JP4746003B2 (ja) * 2007-05-07 2011-08-10 リンテック株式会社 移載装置及び移載方法
SG187387A1 (en) * 2007-12-19 2013-02-28 Lam Res Corp Film adhesive for semiconductor vacuum processing apparatus
KR101553422B1 (ko) * 2007-12-19 2015-09-15 램 리써치 코포레이션 플라즈마 처리 장치를 위한 복합 샤워헤드 전극 어셈블리
JP2010021510A (ja) * 2008-06-13 2010-01-28 Canon Anelva Corp 基板保持装置およびプラズマ処理装置
JP5507198B2 (ja) * 2009-10-26 2014-05-28 新光電気工業株式会社 静電チャック
EP2577334B1 (en) 2010-06-07 2015-03-04 Cascade Microtech, Inc. High voltage chuck for a probe station
TWI525743B (zh) * 2011-03-23 2016-03-11 住友大阪水泥股份有限公司 靜電夾持裝置
TWI544569B (zh) * 2011-04-27 2016-08-01 住友大阪水泥股份有限公司 靜電夾持裝置
JP5816454B2 (ja) * 2011-05-09 2015-11-18 新光電気工業株式会社 基板温調固定装置
JP5915026B2 (ja) * 2011-08-26 2016-05-11 住友大阪セメント株式会社 温度測定用板状体及びそれを備えた温度測定装置
US9869392B2 (en) 2011-10-20 2018-01-16 Lam Research Corporation Edge seal for lower electrode assembly
US9859142B2 (en) 2011-10-20 2018-01-02 Lam Research Corporation Edge seal for lower electrode assembly
JP5917946B2 (ja) * 2012-02-24 2016-05-18 東京エレクトロン株式会社 基板載置台及びプラズマエッチング装置
US10090211B2 (en) 2013-12-26 2018-10-02 Lam Research Corporation Edge seal for lower electrode assembly
CN105580129B (zh) * 2014-09-04 2018-10-02 日本碍子株式会社 晶片保持台及其制法
CN108346611B (zh) * 2017-01-24 2021-05-18 中微半导体设备(上海)股份有限公司 静电吸盘及其制作方法与等离子体处理装置
WO2019176544A1 (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 日本碍子株式会社 ウエハー保持台

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4379887A (en) * 1980-05-12 1983-04-12 Raychem Corporation Adhesive composition
JPH051267A (ja) * 1991-06-27 1993-01-08 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> 耐熱性の優れたゴム系接着剤組成物
JPH0873825A (ja) * 1994-09-01 1996-03-19 Hitachi Chem Co Ltd ゴム系接着剤組成物
JPH08148549A (ja) * 1994-11-22 1996-06-07 Tomoegawa Paper Co Ltd 静電チャック装置およびその作製方法
JPH10144779A (ja) * 1996-11-14 1998-05-29 Fujitsu Ltd 静電チャック
JP2000107969A (ja) * 1998-08-03 2000-04-18 Tomoegawa Paper Co Ltd 静電チャック装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6063838A (en) * 1995-02-16 2000-05-16 3M Innovative Properties Company Blended pressure-sensitive adhesives
US6071630A (en) * 1996-03-04 2000-06-06 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Electrostatic chuck

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4379887A (en) * 1980-05-12 1983-04-12 Raychem Corporation Adhesive composition
JPH051267A (ja) * 1991-06-27 1993-01-08 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> 耐熱性の優れたゴム系接着剤組成物
JPH0873825A (ja) * 1994-09-01 1996-03-19 Hitachi Chem Co Ltd ゴム系接着剤組成物
JPH08148549A (ja) * 1994-11-22 1996-06-07 Tomoegawa Paper Co Ltd 静電チャック装置およびその作製方法
JPH10144779A (ja) * 1996-11-14 1998-05-29 Fujitsu Ltd 静電チャック
JP2000107969A (ja) * 1998-08-03 2000-04-18 Tomoegawa Paper Co Ltd 静電チャック装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102219255B1 (ko) * 2020-08-26 2021-02-23 고광노 개량된 절연 부재를 포함하는 정전척

Also Published As

Publication number Publication date
DE19936405A1 (de) 2000-03-02
KR20000017045A (ko) 2000-03-25
US6256187B1 (en) 2001-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100572975B1 (ko) 정전 척 장치
US5691876A (en) High temperature polyimide electrostatic chuck
KR100290264B1 (ko) 정전처크장치 및 그 제조방법
KR100691098B1 (ko) 정전 척 및 그 제조방법
US7352555B2 (en) Electrostatic chuck
KR100225148B1 (ko) 정전척 장치 및 그의 제작방법
KR102508957B1 (ko) 정전 척 장치
JP4948337B2 (ja) 静電チャック装置用接着シート、および静電チャック装置
KR19980042710A (ko) 파열저항 정전기 척 및 그의 제조방법
KR101485660B1 (ko) 반도체 장치 제조용 접착 시트 및 반도체 장치의 제조 방법
JP2013120835A (ja) 基板温調固定装置及びその製造方法
JP3484107B2 (ja) 静電チャック装置
JP2000114358A (ja) 静電チャック装置
CN108604569B (zh) 静电卡盘装置
WO2008053934A1 (fr) Mandrin électrostatique
KR101485659B1 (ko) 반도체 장치 제조용 접착 시트 및 반도체 장치의 제조 방법
JP2002324834A (ja) 静電チャック装置、静電チャック用積層シート、および静電チャック用接着剤
JP2000100916A (ja) 静電チャック装置
JPH11297805A (ja) 静電チャック装置、静電チャック用積層シート、および静電チャック用接着剤
JP3979694B2 (ja) 静電チャック装置およびその製造方法
JPH10209256A (ja) 静電チャック装置およびその製造方法
CN110556331B (zh) 一种复合材料及使用该材料的静电卡盘的制造方法
KR102481728B1 (ko) 정전 척 장치
KR102684823B1 (ko) 정전 척 장치
KR20220092383A (ko) 정전 척, 그 제조 방법, 및 기판 고정 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090410

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee