KR20220034677A - 정전 척, 기판 고정 장치 및 기판 고정 장치의 제조 방법 - Google Patents

정전 척, 기판 고정 장치 및 기판 고정 장치의 제조 방법 Download PDF

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가즈야 다카다
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신꼬오덴기 고교 가부시키가이샤
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Abstract

정전 척은, 각각 한쪽의 면의 주연부(周緣部)에 단차가 형성된 복수의 세라믹 기판으로서, 상기 단차가 서로 대향하도록 서로 인접해서 배치되는 복수의 세라믹 기판과; 상기 복수의 세라믹 기판 각각에 매설되는 전극과; 인접하는 세라믹 기판의 대향하는 단차에 의해 형성되는 홈부를 충전하는 충전부를 갖는다.

Description

정전 척, 기판 고정 장치 및 기판 고정 장치의 제조 방법{ELECTROSTATIC CHUCK, SUBSTRATE FIXING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF SUBSTRATE FIXING DEVICE}
본 발명은 정전 척, 기판 고정 장치 및 기판 고정 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 예를 들면 에칭 처리의 프로세스에 있어서 웨이퍼를 고정하기 위해, 정전 척을 구비하는 기판 고정 장치가 사용되고 있다. 이러한 기판 고정 장치는, 전극이 매설된 세라믹 기판으로 이루어지는 정전 척을 금속제의 베이스 플레이트에 접착하여 구성되어 있다. 일반적으로, 베이스 플레이트에 정전 척을 접착하는 접착제로서는, 열전도성을 양호하게 유지하고, 베이스 플레이트와 정전 척의 열팽창의 차를 흡수하기 위해, 유연성이 있는 실리콘 수지계의 접착제가 사용된다.
기판 고정 장치는, 정전 척의 세라믹 기판에 매설된 전극에 전압을 인가하고, 전압에 따라 발생하는 정전기력에 의해, 웨이퍼를 정전 척에 흡착할 수 있다. 비교적 대형의 웨이퍼 등을 고정할 경우에는, 복수의 세라믹 기판으로 이루어지는 정전 척을 베이스 플레이트에 접착하여 기판 고정 장치가 구성되는 것이 있다. 즉, 예를 들면 1매가 250mm×250mm인 세라믹 기판을 4매 나란히 배치하여 베이스 플레이트에 접착함에 의해, 500mm×500mm의 정전 척을 구비하는 기판 고정 장치를 구성하여, 대형의 웨이퍼를 흡착하도록 구성된다.
일본국 특개2003-051433호 공보 일본국 특개2017-050468호 공보 일본국 특개평7-335731호 공보
그러나, 복수의 세라믹 기판으로 이루어지는 정전 척을 베이스 플레이트에 접착할 경우에는, 인접하는 세라믹 기판 사이에 접착제를 부착하여, 이 접착제의 성분이 세라믹 기판의 표면에 삼출(渗出)하게 된다. 구체적으로는, 복수의 세라믹 기판으로 이루어지는 정전 척을 실리콘 수지계의 접착제(이하, 「실리콘 접착제」라 함)에 의해 베이스 플레이트에 접착하면, 인접하는 세라믹 기판 사이에도 실리콘 접착제가 진입한다. 그리고, 이 상태에서 기판 고정 장치가 사용되면, 실리콘 접착제에 포함되는 실리콘 오일이 흡착면인 세라믹 기판의 표면에까지 삼출하여, 인접하는 세라믹 기판의 경계 부근에 얼룩이 발생한다. 결과적으로, 정전 척에 흡착되는 웨이퍼 등의 흡착물에 얼룩이 전사되어 버려, 흡착물을 오손할 경우가 있다.
그래서, 복수의 세라믹 기판을 간격을 두고 베이스 플레이트에 접착하고, 인접하는 세라믹 기판 간의 접착제를 제거하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 복수의 세라믹 기판을 간격을 두고 배치할 경우에는, 정전 척의 흡착면의 온도가 일정하게 되지 않아, 흡착물 전체의 온도를 균일하게 유지하는 균열(heat-equalizing) 성능이 손상되고 버린다.
본 개시의 비제한적인 실시형태의 태양은, 균열 성능을 손상시키지 않고, 흡착물의 오손을 방지할 수 있는 정전 척, 기판 고정 장치 및 기판 고정 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 개시의 하나의 태양에 따르면, 각각 한쪽의 면의 주연부에 단차가 형성된 복수의 세라믹 기판으로서, 상기 단차가 서로 대향하도록 서로 인접해서 배치되는 복수의 세라믹 기판과, 상기 복수의 세라믹 기판 각각에 매설되는 전극과, 인접하는 세라믹 기판의 대향하는 단차에 의해 형성되는 홈부를 충전하는 충전부를 갖는 정전 척을 제공한다.
본원이 개시하는 정전 척, 기판 고정 장치 및 기판 고정 장치의 제조 방법의 하나의 태양에 따르면, 균열 성능을 손상시키지 않고, 흡착물의 오손을 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시형태에 따른 기판 고정 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 일 실시형태에 따른 기판 고정 장치의 단면을 나타내는 모식도.
도 3은 일 실시형태에 따른 기판 고정 장치의 제조 방법을 나타내는 플로우도.
도 4는 세라믹 기판의 예를 나타내는 도면.
도 5는 단차 형성 공정의 예를 나타내는 도면.
도 6은 접착 공정의 예를 나타내는 도면.
도 7은 알루미나 용사 공정의 예를 나타내는 도면.
도 8은 연마 공정의 예를 나타내는 도면.
도 9는 정전 척의 온도 변화의 예를 나타내는 도면.
이하, 본원이 개시하는 정전 척, 기판 고정 장치 및 기판 고정 장치의 제조 방법의 일 실시형태에 대해, 도면을 참조해서 상세히 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 일 실시형태에 따른 기판 고정 장치(100)의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 1에 나타내는 기판 고정 장치(100)는, 베이스 플레이트(110)에 정전 척(120)이 접착된 구조를 갖는다.
베이스 플레이트(110)는, 예를 들면 알루미늄 등의 금속제의 방형(方形) 부재이다. 베이스 플레이트(110)는, 정전 척(120)을 고정하는 기재로 된다. 베이스 플레이트(110)는, 예를 들면 반도체 제조 장치에 부착되고, 기판 고정 장치(100)를, 웨이퍼를 유지하도록 구성되는 반도체 유지 장치로서 기능시킨다.
정전 척(120)은, 복수(도 1에서는 4매)의 세라믹 기판이 나란히 정렬되고, 정전력을 이용하여 세라믹 기판의 표면에 예를 들면 웨이퍼 등의 흡착물을 흡착하도록 구성된다. 정전 척(120)은, 예를 들면 실리콘 접착제에 의해 베이스 플레이트(110)에 접착되어 있다. 정전 척(120)을 구성하는 복수의 세라믹 기판은 서로 인접해서 배치되고, 인접하는 세라믹 기판의 경계에는, 산화알루미늄(알루미나)을 용사해서 용사부가 형성되어 있다.
도 2는, 도 1의 I-I선 단면을 나타내는 모식도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판 고정 장치(100)는, 접착제층(130)에 의해 정전 척(120)이 베이스 플레이트(110)에 접착되어 구성된다.
베이스 플레이트(110)는, 내부에 냉각수의 유로로 되는 냉각수로(111)를 갖는, 예를 들면 두께 20~50mm 정도의 금속제의 부재이다. 베이스 플레이트(110)는, 기판 고정 장치(100)의 외부로부터 냉각수로(111)에 유입하는 냉각수에 의해, 정전 척(120)을 냉각하도록 구성된다. 정전 척(120)이 냉각되는 결과, 정전 척(120)에 흡착되는 예를 들면 웨이퍼 등의 흡착물이 냉각된다.
또한, 베이스 플레이트(110)는, 냉각수로(111) 대신에, 냉각가스의 유로로 되는 냉각가스로를 갖고 있어도 된다. 요컨대, 베이스 플레이트(110)는, 예를 들면 냉각수 및 냉각가스 등의 냉매를 통과시키는 냉매 통로를 갖고 있으면 된다.
또한, 베이스 플레이트(110)는, 발열 전극에 의해 정전 척(120)을 가열하도록 구성된 히터와 일체화되어 있어도 된다. 이에 의해, 베이스 플레이트(110)는, 히터로부터의 가열과 냉매 통로로부터의 냉각에 의해 정전 척(120)의 온도를 제어하고, 정전 척(120)에 흡착되는 흡착물을 원하는 온도로 가열할 수 있다.
정전 척(120)은, 세라믹 기판(121a, 121b)을 포함하는 복수의 세라믹 기판과 용사부(123)를 갖는다. 또한, 각각의 세라믹 기판(121a, 121b)에는, 전극(122a, 122b)이 각각 매설되어 있다.
세라믹 기판(121a, 121b)은, 예를 들면 산화알루미늄을 사용해서 마련된 그린 시트를 소성함에 의해 각각 형성된다. 이 때, 그린 시트와 전극(122a, 122b)을 적층해서 소성함에 의해, 내부에 전극(122a, 122b)이 매설된 세라믹 기판(121a, 121b)이 형성된다. 세라믹 기판(121a, 121b) 각각의 두께는, 예를 들면 3~7mm 정도이고, 바람직하게는 4~5mm이다.
세라믹 기판(121a, 121b)은, 서로 인접한 상태에서 베이스 플레이트(110)에 접착되어 있다. 즉, 세라믹 기판(121a, 121b)의 하면이 접착제층(130)에 의해 베이스 플레이트(110)의 상면에 접착되어 있다. 세라믹 기판(121a, 121b)의 상면의 주연부에는 각각 단차가 형성되어 있고, 세라믹 기판(121a, 121b) 각각의 단차가 서로 대향하여 세라믹 기판(121a, 121b)의 경계 부분에 홈부를 형성한다. 그리고, 이 홈부에는, 용사부(123)가 형성되어 있다.
전극(122a, 122b)은 각각 세라믹 기판(121a, 121b)에 매설되어 있고, 전압이 인가되면 정전력을 발생시켜서 세라믹 기판(121a, 121b)의 상면에 흡착물을 흡착시킨다. 각 세라믹 기판(121a, 121b)의 전극(122a, 122b)은, 극성이 동일한 단극이다. 이에 의해, 예를 들면 글래스 기판 등의 절연 기판을 흡착하는 것이 가능해진다. 단, 인접하는 세라믹 기판(121a, 121b)의 전극(122a, 122b)을 서로 다른 극성으로 해서 쌍극으로 구성해도 된다.
용사부(123)는, 세라믹 기판(121a, 121b)의 상면의 주연부의 단차가 서로 대향함에 의해 형성되는 홈부에, 예를 들면 산화알루미늄(알루미나)을 용사함에 의해 형성된다. 용사부(123)는, 알루미나 대신에 예를 들면 산화이트륨(이트리아)을 용사함에 의해 형성되어도 된다. 또한, 세라믹 기판(121a, 121b)의 재료가 알루미나 이외의 산화물 또는 질화물인 경우에는, 용사부(123)는, 세라믹 기판(121a, 121b)의 재료와 동일한 산화물 또는 질화물을 용사함에 의해 형성되어도 된다.
용사부(123)가 형성되는 홈부는, 세라믹 기판(121a, 121b)의 상면으로부터의 깊이가 0.2~1mm, 폭이 1~2mm인 단면 형상을 갖기 때문에, 용사부(123)도 두께가 0.2~1mm, 폭이 1~2mm인 단면 형상을 갖는다. 그리고, 전극(122a, 122b)의 측단(側端)이 세라믹 기판(121a, 121b)의 측면으로부터 1~2mm 내측에 위치하기 때문에, 용사부(123)와 전극(122a, 122b)이 위에서 볼 때 겹치는 일이 없다. 또한, 전극(122a, 122b)의 상면이 세라믹 기판(121a, 121b)의 상면으로부터 0.6~1.5mm의 깊이에 위치하기 때문에, 용사부(123)와 전극(122a, 122b)이 측면에서 볼 때 겹치는 일이 없다.
용사부(123)는, 세라믹 기판(121a, 121b)의 인접하는 측면의 상방을 봉지하여, 접착제층(130)으로부터 접착제의 성분이 세라믹 기판(121a, 121b)의 상면에 삼출하는 것을 방지한다. 즉, 용사부(123)는, 접착제의 성분이 정전 척(120)의 흡착면에 삼출하는 것을 방지하여, 흡착면에 흡착되는 흡착물의 오손을 방지한다.
접착제층(130)은 실리콘 수지계의 접착제(실리콘 접착제)로 이루어지는 층이고, 베이스 플레이트(110)의 상면에 정전 척(120)의 하면을 접착하고 있다. 즉, 접착제층(130)은, 세라믹 기판(121a, 121b)을 포함하는 복수의 세라믹 기판의 하면을 베이스 플레이트(110)의 상면에 접착한다. 접착제층(130)을 형성하는 실리콘 접착제는, 인접하는 세라믹 기판(121a, 121b)의 대향하는 측면에도 부착된다. 단, 인접하는 세라믹 기판(121a, 121b)의 대향하는 측면 상방에는 용사부(123)가 형성되어 있기 때문에, 세라믹 기판(121a, 121b)의 대향하는 측면에 부착하는 접착제로부터 접착제의 성분이 세라믹 기판(121a, 121b)의 상면에 삼출하지 않는다.
다음으로, 상기와 같이 구성된 기판 고정 장치(100)의 제조 방법에 대해, 도 3에 나타내는 플로우도를 참조하면서 설명한다.
우선, 정전 척(120)을 구성하는 복수의 세라믹 기판(121)이 마련된다(스텝 S101). 구체적으로는, 예를 들면 산화알루미늄을 주재료로 하는 복수의 그린 시트가 마련되고, 적절히, 그린 시트의 일면에 전극(122)이 형성된다. 전극(122)은, 예를 들면 그린 시트의 표면에 금속 페이스트를 스크린 인쇄함에 의해 형성될 수도 있다. 그리고, 복수의 그린 시트가 적층되고 소결됨에 의해, 세라믹 기판(121)이 마련된다.
세라믹 기판(121)은, 예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같이, 내부에 전극(122)의 층이 형성된다. 세라믹 기판(121)의 두께는, 예를 들면 3~7mm 정도이고, 바람직하게는 4~5mm이다. 그리고, 전극(122)은, 세라믹 기판(121)의 상면으로부터 예를 들면 0.8~1.7mm의 깊이에 형성된다. 후술하는 연마 공정에 있어서, 세라믹 기판(121)의 상면이 용사부(123)와 함께 연마되기 때문에, 도 4에 나타내는 전극(122)은, 기판 고정 장치(100)의 완성 시의 전극(122)보다, 세라믹 기판(121)의 상면으로부터 깊은 위치에 형성된다. 또한, 전극(122)의 측단은, 세라믹 기판(121)의 측면으로부터 예를 들면 1~2mm 내측에 위치한다.
이러한 세라믹 기판(121)이 복수 매(예를 들면 4매) 마련되면, 각각의 세라믹 기판(121)의 한쪽의 면의 주연부에 단차가 형성된다(스텝 S102). 구체적으로는, 예를 들면 도 5에 나타내는 바와 같이, 세라믹 기판(121)의 상면의 한 변에, 위에서 볼 때 및 측면에서 볼 때, 전극(122)과 겹치지 않는 치수의 단차(125)가 형성된다. 즉, 단차(125)의 깊이는, 예를 들면 0.4~1.2mm이고, 단차(125)의 바닥면의 폭은, 예를 들면 0.5~1mm이다. 단차(125)는, 세라믹 기판(121)이 베이스 플레이트(110)에 접착될 때, 다른 세라믹 기판(121)과 인접하는 측면의 상방에 형성된다. 따라서, 예를 들면 세라믹 기판(121)의 2개의 측면이 다른 세라믹 기판(121)과 인접할 경우에는, 이들 2개의 측면의 상방에 단차(125)가 형성된다.
그리고, 단차(125)가 형성된 복수의 세라믹 기판(121)은 실리콘 접착제에 의해 베이스 플레이트(110)에 접착된다(스텝 S103). 구체적으로는, 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, 세라믹 기판(121a, 121b)이 실리콘 접착제에 의해 베이스 플레이트(110)의 상면에 나란히 정렬되어 접착된다. 접착에 사용되는 실리콘 접착제는, 베이스 플레이트(110)와 세라믹 기판(121a, 121b) 사이에 접착제층(130)을 형성한다.
인접하는 세라믹 기판(121a, 121b)은, 각각의 상면의 주연부에 형성된 단차(125)가 서로 대향하도록 배치되어 베이스 플레이트(110)에 접착되고, 세라믹 기판(121a, 121b)의 대향하는 단차(125)에 의해 홈부(126)가 형성되도록 배치된다. 즉, 베이스 플레이트(110)에 복수의 세라믹 기판(121)이 접착된 상태에서는, 인접하는 세라믹 기판(121)의 경계 부분에 홈부(126)가 형성된다. 홈부(126)는, 대향하는 단차(125)에 의해 형성되는 것이기 때문에, 깊이는 단차(125)와 마찬가지로 예를 들면 0.4~1.2mm이고, 바닥면의 폭은 단차(125)의 2배인 예를 들면 1~2mm이다.
복수의 세라믹 기판(121)이 베이스 플레이트(110)에 접착되면, 접착제층(130)으로부터 홈부(126)의 바닥면에 누출하는 실리콘 접착제가 제거된다(스텝 S104). 즉, 세라믹 기판(121)이 베이스 플레이트(110)에 접착될 때, 일부의 실리콘 접착제가 세라믹 기판(121)의 측면에도 부착하고, 인접하는 세라믹 기판(121)의 측면에 의해 압압됨에 의해, 홈부(126)의 바닥면에 누출한다. 홈부(126)의 바닥면에 누출하는 실리콘 접착제가 제거된다. 동시에, 세라믹 기판(121)의 하면으로부터 베이스 플레이트(110)의 상면의 외주 부분에 누출하는 실리콘 접착제가 제거된다.
그리고, 용융된 알루미나의 입자를 홈부(126)에 용사하는 알루미나 용사가 행해진다(스텝 S105). 즉, 용융되어 연화한 알루미나의 입자가 홈부(126)에 용사됨에 의해 냉각되어 고화해서, 예를 들면 도 7에 나타내는 바와 같이, 용사부(123)가 형성된다. 용사부(123)는, 인접하는 세라믹 기판(121a, 121b)의 경계 부분을 세라믹 기판(121a, 121b)의 상면 부근에서 봉지한다. 이 때문에, 세라믹 기판(121a, 121b)의 측면에 부착하는 실리콘 접착제의 성분이 세라믹 기판(121a, 121b)의 상면에 삼출하는 것을 방지한다.
또한, 용사되는 재료는 알루미나에 한정되지 않는다. 예를 들면 이트리아를 용사해서 용사부(123)를 형성함에 의해, 용사부(123)의 플라스마 내성을 향상시킬 수 있다. 즉, 기판 고정 장치(100)가 예를 들면 웨이퍼의 플라스마 에칭에 사용될 경우에는, 세라믹 기판(121) 및 용사부(123)가 플라스마에 폭로(暴露)된다. 이트리아 용사에 의해 용사부(123)를 형성함에 의해, 플라스마에 의한 용사부(123)의 부식을 억제할 수 있다. 또한, 세라믹 기판(121)의 재료가 알루미나 이외의 산화물 또는 질화물인 경우에는, 용사부(123)는, 세라믹 기판(121)의 재료와 동일한 산화물 또는 질화물을 용사함에 의해 형성되어도 된다. 이렇게 함에 의해, 세라믹 기판(121)과 용사부(123) 사이의 온도차를 작게 할 수 있고, 세라믹 기판(121) 및 용사부(123)를 갖는 정전 척(120)의 균열 성능의 저하를 억제할 수 있다.
알루미나 용사가 행해진 후, 용사부(123)의 표면이 세라믹 기판(121)의 상면과 함께 연마된다(스텝 S106). 구체적으로는, 예를 들면 도 8에 나타내는 바와 같이, 세라믹 기판(121a, 121b)의 상면으로부터 예를 들면 0.2mm의 두께의 부분 P가 연삭되어, 용사부(123)의 상면이 세라믹 기판(121a, 121b)의 상면과 동일 평면으로 된다. 즉, 복수의 세라믹 기판(121)의 상면과 용사부(123)의 상면이 서로 동일 평면으로 되어, 정전 척(120)의 흡착면이 연속한 평면으로 된다. 용사부(123)의 상부가 세라믹 기판(121)의 상부와 함께 연삭되기 때문에, 연삭 후의 용사부(123)의 두께는, 예를 들면 0.2~1mm로 된다.
그리고, 필요에 따라, 정전 척(120)의 흡착면(즉, 세라믹 기판(121) 및 용사부(123)의 상면)에 엠보스 가공이 실시되거나, 홈이 형성되거나 함에 의해, 정전 척(120)을 구비하는 기판 고정 장치(100)가 완성한다. 이 기판 고정 장치(100)는, 복수의 세라믹 기판(121)을 나란히 정렬한 정전 척(120)을 구비하기 때문에, 비교적 대형의 흡착물을 흡착해서 고정하는 것이 가능하다. 또한, 복수의 세라믹 기판(121)의 경계에는 용사부(123)가 형성되어 있어, 세라믹 기판(121)을 베이스 플레이트(110)에 접착하는 실리콘 접착제의 성분이 정전 척(120)의 흡착면에 삼출하지 않는다. 결과적으로, 정전 척(120)의 흡착면에 얼룩 등이 발생하는 것을 방지하여, 흡착물의 오손을 방지할 수 있다.
또한, 정전 척(120)을 구성하는 복수의 세라믹 기판의 경계에 용사부(123)가 형성되어 있기 때문에, 정전 척(120)의 흡착면의 온도를 일정하게 할 수 있어, 균열 성능의 저하를 억제할 수 있다. 구체적으로, 용사부(123)가 알루미나 용사에 의해 형성된 기판 고정 장치(100)를 60℃의 핫플레이트에 재치할 경우의 세라믹 기판(121) 및 용사부(123)의 온도 변화의 구체예를 도 9에 나타낸다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 기판 고정 장치(100)를 60℃의 핫플레이트에 재치하고 나서부터의 경과 시간마다의 세라믹 기판(121)과 용사부(123) 사이의 온도차는, 0.1~0.4℃의 범위에 들어가 있다. 즉, 정전 척(120)을 구성하는 세라믹 기판(121)과 용사부(123) 사이의 온도차가 작고, 흡착면의 온도가 일정하다. 이 때문에, 흡착면에 흡착되는 흡착물을 균등하게 가열할 수 있어, 균열 성능의 저하를 억제할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태에 따르면, 복수의 세라믹 기판을 나란히 정렬해서 형성되는 정전 척에 있어서, 인접하는 세라믹 기판의 경계에 알루미나 용사에 의해 용사부를 형성한다. 이 때문에, 정전 척의 흡착면에 있어서 인접하는 세라믹 기판의 경계가 봉지되어, 정전 척이 실리콘 접착제에 의해 베이스 플레이트에 접착될 경우에, 실리콘 접착제의 성분이 정전 척의 흡착면에까지 삼출하는 일이 없고, 흡착물의 오손을 방지할 수 있다. 또한, 세라믹 기판과 용사부가 정전 척의 흡착면을 구성하기 때문에, 흡착면의 온도가 일정하게 되어, 균열 성능의 저하를 억제할 수 있다. 환언하면, 균열 성능을 손상시키지 않고 흡착물의 오손을 방지할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 인접하는 세라믹 기판(121)의 경계에 용사부(123)를 형성하는 것으로 하고 있다. 그러나, 용사 대신에, PVD(Physical Vapor Deposition) 또는 수지 충전에 의해 세라믹 기판(121)의 경계가 충전되어도 된다. 구체적으로는, 인접하는 세라믹 기판(121)의 경계에 PVD에 의해 예를 들면 산화이트륨이 충전되거나, 예를 들면 에폭시 수지가 충전되거나 해도 된다. 이와 같이, 용사, PVD 또는 수지 충전에 의해, 인접하는 세라믹 기판(121)의 경계에 충전부가 형성됨에 의해, 실리콘 접착제의 성분이 정전 척(120)의 흡착면에까지 삼출하는 일이 없어, 흡착물의 오손을 방지할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 방형의 세라믹 기판(121)을 나란히 배치함에 의해, 흡착면이 방형인 정전 척(120)이 구성되는 것으로 하고 있다. 그러나, 정전 척(120)의 형상은 이것에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들면 부채꼴형의 세라믹 기판을 나란히 배치함에 의해, 흡착면이 원형인 정전 척이 구성되도록 해도 된다. 이 경우에도, 각 세라믹 기판의 부채꼴형의 반경에 상당하는 주연부에 단차를 형성하고, 인접하는 세라믹 기판의 단차를 대향시켜서 형성되는 홈부에, 예를 들면 알루미나 용사 등에 의해 용사부를 형성할 수 있다.

Claims (9)

  1. 각각 한쪽의 면의 주연부(周緣部)에 단차가 형성된 복수의 세라믹 기판으로서, 상기 단차가 서로 대향하도록 서로 인접해서 배치되는 복수의 세라믹 기판과,
    상기 복수의 세라믹 기판 각각에 각각 매설되는 전극과,
    인접하는 세라믹 기판의 대향하는 단차에 의해 형성되는 홈부를 충전하는 충전부를 갖는 정전 척.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전부는 상기 홈부에 산화물 또는 질화물을 용사(spraying)함에 의해 형성되는 정전 척.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 세라믹 기판은 각각 산화알루미늄으로 형성된 세라믹 기판이고,
    상기 충전부는 산화알루미늄을 용사함에 의해 형성되는 정전 척.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 충전부는 산화이트륨을 용사함에 의해 형성되는 정전 척.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충전부는, 위에서 볼 때 및 측면에서 볼 때, 상기 전극과 겹치지 않는 위치에 형성되는 정전 척.
  6. 베이스 플레이트와,
    각각 한쪽의 면의 주연부에 단차가 형성된 복수의 세라믹 기판으로서, 상기 단차가 서로 대향하도록 상기 베이스 플레이트 상에 서로 인접해서 배치되어, 접착제를 사용해서 상기 베이스 플레이트에 접착되는 복수의 세라믹 기판과,
    상기 복수의 세라믹 기판 각각에 각각 매설되는 전극과,
    인접하는 세라믹 기판의 대향하는 단차에 의해 형성되는 홈부를 충전하는 충전부를 갖는 기판 고정 장치.
  7. 각각 한쪽의 면의 주연부에 단차가 형성되고 전극이 매설된 복수의 세라믹 기판을, 상기 단차가 서로 대향하도록 베이스 플레이트 상에 나란히 배치하는 단계와,
    인접하는 세라믹 기판의 대향하는 단차에 의해 형성되는 홈부를 충전하는 단계를 갖는 기판 고정 장치의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 충전하는 단계는, 상기 홈부에 산화물 또는 질화물을 용사하는 단계를 갖는 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 용사에 의해 형성되는 용사부의 표면과, 상기 복수의 세라믹 기판 각각의 한쪽의 면을 연마하는 단계를 더 갖는 제조 방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07335731A (ja) 1994-06-07 1995-12-22 Fujitsu Ltd 吸着装置およびその製造方法
JP2003051433A (ja) 2001-08-03 2003-02-21 Toto Ltd 静電チャックユニットの温度制御装置
JP2017050468A (ja) 2015-09-03 2017-03-09 新光電気工業株式会社 静電チャック装置及び静電チャック装置の製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3650248B2 (ja) * 1997-03-19 2005-05-18 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US6295194B1 (en) * 1999-09-10 2001-09-25 Delsys Pharmaceutical Corporation Bead or particle manipulating chucks
JP4403531B2 (ja) 2000-03-07 2010-01-27 Ｔｏｔｏ株式会社 静電チャックユニットの製造方法
US20080213496A1 (en) 2002-02-14 2008-09-04 Applied Materials, Inc. Method of coating semiconductor processing apparatus with protective yttrium-containing coatings
JP2006347653A (ja) 2005-06-14 2006-12-28 Taiheiyo Cement Corp ディスプレー用ガラス基板吸着装置
KR100984749B1 (ko) 2008-02-15 2010-10-01 (주)미코씨엔씨 용사 돌기 형성용 마스크, 상기 마스크를 이용한 용사 돌기형성 방법 및 상기 마스크를 이용한 기판 지지대 제조방법
JP5201527B2 (ja) 2008-03-28 2013-06-05 東京エレクトロン株式会社 静電チャック、及びその製造方法
JP5574038B2 (ja) * 2011-03-07 2014-08-20 株式会社村田製作所 セラミック多層基板およびその製造方法
CN104364954B (zh) 2012-08-22 2017-04-12 日新电机株式会社 蓄电池
JP6921532B2 (ja) * 2014-03-07 2021-08-18 日本碍子株式会社 接合体の製造方法及び接合体
JP6279974B2 (ja) 2014-05-27 2018-02-14 ユニ・チャーム株式会社 使い捨てのマスク
CN110770891B (zh) * 2017-10-30 2023-04-07 日本碍子株式会社 静电卡盘及其制法
KR20190106119A (ko) 2018-03-07 2019-09-18 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 부분적으로 전극이 형성된 바이폴라 정전척

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07335731A (ja) 1994-06-07 1995-12-22 Fujitsu Ltd 吸着装置およびその製造方法
JP2003051433A (ja) 2001-08-03 2003-02-21 Toto Ltd 静電チャックユニットの温度制御装置
JP2017050468A (ja) 2015-09-03 2017-03-09 新光電気工業株式会社 静電チャック装置及び静電チャック装置の製造方法

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