200832604 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種能吸附保持半導體裝置用晶圓等導 電體或半導體，並能吸附保持液晶面板用玻璃板等絕緣體 之靜電夾盤裝置。 本案係依據於2006年1〇月31日在曰本申請之特願 2006-295035號申請案以及2007年1〇月22日在日本申請 之特願2007-273691號申請案而主張優先權，並在此引用 優先權基礎案的内容。 【先前技術】 於使用半導體晶圓來製造半導體積體電路時，或製造 使用了玻璃基板、薄膜等絕緣性基板之液晶面板時，為了 將該等被吸附體吸附保持於預定部位，係使用機械性^法 來運作之機械夾盤或真空夾盤等。然而，這些夾盤存在有 難以將被吸附體均勻地保持、無法在真空中使用、試料♦ 籲面的溫度會上升過高等問題。因此，近年來係使用能解決 這些問題的靜電夾盤裝置。 、 靜電夾盤裝置的主要部分為成為内部電極之導電性 撐構件以及覆盍導電性支撐構件之電介質材料，而能吸 被吸附體。對靜電夾盤裝置内的内部電極施加電壓，藉 於被吸附體與支撐構件之間產生電位差，而於電=質層9 間產生靜電性的吸附力。如此，被吸附體會被導電二^ 構件大致平坦地支撐。 作為習知的靜電夾盤裝置 已揭不有一種於内部電極 319704 5 200832604 上具有絕緣性有機薄膜之靜電夾盤裝置（專利文獻1)。 此外，已知有一種於内部電極上熱噴塗（thermal .spraying)有陶瓷之靜電夾盤裝置（專利文獻2)。 再者已4有種具有一對電極以及設置於該電極上 '的絕緣層，且對一方的電極施加正電壓，對另二方的電極 施加負電壓之靜電失盤裝置（專利文獻3)。 專利文獻1 :日本特開2004-235563號公報 專利文獻2 ··日本實公平6-36583號公報 專利文獻3:日本特開平]11_186371號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） 近年來，#電夾盤裝置不僅使用於製造半導體晶圓 ¥ ’亦使用於製造使用有玻璃基板、薄膜等之絕緣性基板 的液晶面板時。例如，於製造液晶面板時使用靜電夾盤裝 置，藉此能在真空下進行各種基板的保持，並於基板的貼 ⑩。妆忐同時進行液晶滴下與基板的貼合，與習知利用毛細 吕現象的注入方式相比，可大幅縮短製作時間。然而，關 於液晶面板所使用的玻璃基板，2mx2m以上的玻璃基板亦 逐漸貝用化，故能穩定地保持大型玻璃基板之吸附力大的 靜電夾盤裝置之開發正受到期待。 靜電夾盤裝置的吸附力與吸附面所使用的物質有很大 的關連。該部位除了使用前述之聚醯亞胺（p〇lyimide)等之 系巴緣性有機薄膜之外，亦可使用氧化鋁等之陶瓷。絕緣性 有機薄膜雖然吸附力佳，♦由於薄膜的厚度為10 # m至 6 319704 200832604 150 的薄度，故對於磨耗將 當因機械性強度不足而於薄之::力弱。此外， 電吸附時產生損傷薄膜之問題/在=異物…會有於靜 受力低之問題。另一太而專’且有對物理性外力的承 承受力，但由於在陶對於物理性外力具有 定的絕緣性，而且有構1:存在有空隙，故難以獲得穩 作為靜電夾盤，會產生：二壓特性低之問題。因此， 附力之問題。 生難叫面施加電壓、難以獲得高吸 用專利文獻3所揭示的靜電失盤裝置中，當使 有機薄膜來作為位於電極部分的絕緣層時，雖然 ί ’但有在製造時會導通而降低吸附性之問題。 發明乃有聽上述問題而研創者，其目的為提供一 夾盤裝置，係於絕緣性有機薄膜上層疊陶％，藉此 、、於物理性外力的承受力，且具有良好的耐 電壓特性 以及吸附性佳。 再者本發明的目的為提供一種導通的疑慮少且吸附 性佳的靜電夾盤裝置。 (解決課題的手段） +本發明的第—靜電夹盤裝4係將用以吸附被吸附體之 陶瓷層予以層疊於絕緣性有機薄膜的靜電夾盤裝置，其特 徵為前述陶瓷層的吸附面的表面粗糙度Ra為7〇#m以 下。 本發明的第二靜電夾盤裝置係依序層疊有：基板；第 接著劑層，係設置於基板上；絕緣層，係隔著第一接著 319704 7 200832604 制層而層疊；内部電極，係形狀該絕緣層上；第二接著 一係叹置成接觸内部電極’·絕緣性有機薄膜，係隔著 該第二接著劑層而設置；以及陶瓷層，係用以吸附設置於 該絕緣性有機薄膜上的被吸附體；其_，前述㈣層的吸 附面的表面粗糙度Ra為7.0以下。 ”此外，在本發明的第一及第二靜電央盤裝置中，前 ^性f機薄膜較佳為由聚醯亞胺所構成。此外，陶究層
較佳為藉由熱喷塗所形成。 ^ 本明的弟三靜電央般梦署孫卜 1 係至少具有··複數個内部 :置於：Γ正電遷或負電屋；以及絕緣性有機薄膜，係 内4電極的單面；且該靜電夹盤裝置係於最表声 表面吸附被謂體’其中，前述絕緣性有機薄膜係分開: P構件而形成··對應純加前述正電 二 緣性有機薄膜、以及對應於施加前述負電 絕緣性有機薄膜。 〕円邛电極之 本發明的第四靜電夾盤裝置係至少具有： 電極，係施加正電壓戋負 : 古内部 設置於該内部電極有機薄Η 表面吸附被吸裝置係於最表層 y ^述絕緣性有機_中，至少 2層側的絕緣性有機薄膜係分開為τ述構件而形成 應於施加前述正電壓的内部電極之絕緣性有機 對應=加前述負電壓的内部電極之絕緣性有機薄膜二及 絕緣性有機薄膜較佳输亞胺薄膜。此:::為:: 319704 8 200832604 1究層來作為前述最表層 ，（發明的效果） 在用以吸附 糙度Ra作 種大型的被 、依據本發明的第一及第二靜電夾盤裝置， 被吸附版的陶瓷的吸附面中，由於將該表面粗 成〇 // m以下藉此提升吸附力，故能提供一 吸附體亦可使㈣靜f夾盤裝置。
…此外，依據本發明的第一及第二靜電夾盤裳置，由於 乂’巴緣|±接著劑以及料性有機薄膜來覆蓋施加電壓的内 部電極藉此獲得絕緣性，故具有良好料電壓特性，且由 於用以吸附被吸附體的吸附面為陶瓷，故具有耐電漿性及 耐f耗性，即使m層上存在有異物亦不會如絕緣性有 薄膜產生損傷’故能提供—種對於物理性外力的承受 力佳之靜電夹盤裝置。 再者，本發明的第三及第四靜電夾盤裝置產生導通的 疑慮少，且吸附性佳。 馨【實施方式】 弟一實施形態 首先’麥照圖式說明本發明的第一及第二靜電夾盤裝 置。第1圖係相對於電極的延伸存在方向而將本實施形態 的靜電夾盤裝置朝垂直方向切斷時的剖面圖。 如第1圖所示’第一實施形態的靜電夾盤裝置係具有 以下列順序依序層疊的構造：位於基板10表面的第一接著 劑層20、絕緣層30、具有内部電極50、5i的第二接著劑 層21、絕緣性有機薄膜、以及陶兗層⑼。 9 319704 200832604 面Γϋ6”上面係成為用以吸附被吸附體之吸附 ，面。於本發明的第一及筮-兹兩 m ，* 弟—靜笔夾盤裝置中，該陶瓷層60 .的及附面的表面粗韃度以為7.0^以下。 内部電極5〇、51係可备牮，门 .亦可如笛9@ 係了如弟1圖所示接觸絕緣層30, 拼弟2圖所示接觸絕緣性有機薄膜40。且可如第3 0 所示，形成於第二接著判展,】aa ^ 3 ® 5 J s 21的内部。關於内部電極50、 51的形成位置，係能適當地設計。 由於内部電極5〇、51係 極性的恭茂.Λ ，、各自獨立，故不僅能施加相同 50、51只二沪吸^、=不同極性的電壓。由於内部電極 體即叮’、H導電體、半導體以及絕緣體等之被吸附 Π二故其電極圖案及形狀並未特別限定。此外： 圖所不’僅存在内部電極50而成為單極。 40 ^ m P了，關於其他層的構成並未限定。 可不I右’於第1圖中亦可不具有基板.於第2圖中亦 不，、有絕緣層30。並且，如笫5 R 有機薄膣4Λ & 弟5圖所不，亦可於絕緣性 著層2!予ί層3〇之間將具有内部電極5〇以的接 ^ 予以層豐兩層以上。 等予1圖所示的靜電夹盤的製造方法係例如將鋼 内部電：;二純Γ 3〇的表面後，再進行钱刻而形成 劑〜上 亚在内部電極5〇、51上隔著第二接著 後，使陶二广相反面^者弟一接著劑層20貼附好基板 允層60形成於絕緣性有機薄膜4〇上。藉由這此 319704 10 200832604 '步驟，能製作出本發明的靜電夹盤裝置。 ，，本發明的第一及第二靜電夾盤裝置中的陶究層 ，形成於經過凹凸加工處理的絕緣性有機薄膜4〇上㈢一凡’、 -言’係藉由喷擊（blast)加工處理將絕緣性有機薄膜。4^ ^ •面進行凹凸加工處理。所謂喷擊加工係射子^ 將被處理面予以粗糙化之方法。進行嘴 I射粒子來 射的粒子係能使用各種物質 、 处理時所贺 岭沙、鐵石等。 n例如可列舉細珠 • r，作為對絕緣性有機薄膜4。的表面進行凹凸加工 理被處理面予以粗糖化且不會對成為被處 法皆可則絕緣性造成問題，不論何種方 用。）4亚、、！過凹凸處理後者作為絕緣性有機薄膜來使 # 作為使陶竟層60形成於絕緣性有機薄膜4〇上 ’能使用燒結或熱嘴塗。在本發明中藉由 形成陶瓷層者為佳。…贺塗來 熔融Ϊ此蚀所謂熱喷塗’係意指將欲成膜的材料予以加熱 方法彳 用壓縮氣體噴射至被處理體，藉此進行成膜之 去本毛月的第—及第二靜電夾盤裝置中的陶竟層60並 化：別：定’例如亦可使用氮化硼、氧化鋁、氮化鋁、氧 0 Α化矽、氧化錫、氧化銦、石荚玻璃、鈉玻璃、鉛 319704 11 200832604 -玻璃、硼石夕酸玻璃（borosilicate glass)、氮化錘、氧化鈦、 ， 氧化釔（yttria)等。可單獨使用這些材料，亦可混合兩種以 ， 上的材料來使用。 • 陶瓷層60的厚度較佳為設定在25 # m至250// m的範 ，圍内’更佳為設定在50 // m至200 // m的範圍内。若未達 25 // m時’會有局部性陶瓷層較薄而產生裂缝（crack)之 虞，若超過2 5 0 // m時，會有吸附力降低之虞。 藉由研磨陶瓷層60的吸附面，能提升陶瓷層60的吸 ⑩附力，並能將陶瓷層60表面的凹凸作為表面粗糙度Ra來 調整。 在此，所謂表面粗糙度Ra，係意指根據JIS BO601-1994(算數平均粗糙度值）所測量出的值。 於本發明的第一及第二靜電夾盤裝置中，當將陶瓷層 60的表面粗糙度Ra作成7.0 // m以下時，能良奸地吸附被 吸附體。當表面粗糙度R a超過7 // m時，由於與被吸附物 ⑩的接觸面積變小，故吸附力變小，而變得難以吸附大型絕 緣物的玻璃板。 本發明中的絕緣性有機薄膜40並未特別限定，例如能 使用聚對苯二曱酸乙二酯（polyethylene terephthalate ; PET)等之聚酯（polyester)類、聚乙稀（polyethylene)等之聚 烯烴（polyolefin)類、聚醯亞胺、聚酿胺（Polyamide)、聚醯 胺·醯：亞胺（polyamide-imide)、聚醚颯（Poly Ether Sulfone)、聚苯硫醚（polyphenylene sulfide ; PPS)、聚醚酮 (polyetherketone)、聚醚醯亞胺（polyetherimide ; PEI)、三 12 319704 200832604 ’醋酸纖維素（triacetyl cellulose)、石夕酮橡膠（silicone ，rubber)、聚四氟乙烯&〇1}^61^1111〇1'€^1;117161^)等。這些材 ， 料中，從絕緣性佳的觀點來看，較佳為使用聚酯類、聚烯 • 烴類、聚醯亞胺梦酮橡膠、聚醚醯亞胺、聚醚颯、聚四 ， 氟乙烯等，更佳為聚醯亞胺。聚醯亞胺薄膜為市售品，例 如能使用DuPont-Toray(TDC)公司製，商品名稱：Kapton ; 宇部興產公司（Ube Industries，Ltd)製，商品名稱： UPILEX;或 KANEKA CORPORATION 公司製，商品名稱： 籲 Apical 等。 此外，絕緣性有機薄膜40的厚度雖無特別限定，但較 佳為10 // m至150 // m，更佳為25 // m至75 /z m。若絕緣 性有機薄膜40的厚度未達10//m時，有因為表面損傷而 降低絕緣性之虞，若超過150/zm時，有無法獲得充分的 靜電吸附力之虞。 作為第一接著劑層20及第二接著劑層21，可使用從 鲁下列樹脂中選出一種或兩種以上的樹脂作為主成分之接著 劑：環氧樹脂（epoxide resin)、紛(phenol)樹脂、苯乙稀系 嵌段共聚物（Styrene block copolymer)、聚醯胺樹脂、丙婦 腈-丁二浠（Acrylonitrile-Butadiene)共聚物、聚醋樹脂、聚 醯亞胺樹脂、矽酮樹脂（silicone resin)、胺化合物（amine compound)、雙馬來醯亞胺（bismaleimide)化合物等。 作為環氧樹脂，可列舉雙酚（bisphenol)型、驗酸清漆 樹脂（phenol novolac)型、甲酚醛清漆（cresol nov〇iac)型、 縮水甘油醚（glycidyl .ether)型、縮水甘油酯（glycidyl ester) 319704 13 200832604 、型、縮水甘油胺（glycidyl amine)型、三經苯基甲烧 * (trihydroxy phenylmethane)型、四環氧丙基酚烷（Tetra ，glycidyl phenol alkane)型、萘（naphthalene)型、二環氧丙基 •二苯基曱烧（diglycidyl diphenylinetliane)型、二環氧丙基聯 ，苯（diglycidyl biphenyl)型等之二官能基或多官能基環氧樹 脂等。其中，較佳為雙酚型環氧樹脂，更佳為雙酚A型環 氧樹脂。此外，當將環氧樹脂作為主成份時，可根據需要 來調配味嗤（imidazole)類、第三胺類、酴類、二氰二胺 馨（dicyandiamide)類、芳香族二 胺類、有機過氧化物等之環 氧樹脂用之硬化劑或硬化促進劑。 作為酚樹脂，具體而言可列舉烷基紛（alkylphenol)樹 脂、p_苯基紛（p-phenylphenol)樹脂、雙盼A型紛樹脂等之 紛經清漆紛（no volac phenol)樹脂、甲偕酴酸紛（resol phenol) 樹脂、聚苯對紛(polyphenyl para phenol)樹脂等。 作為苯乙烯嵌段共聚物，具體而言可列舉苯乙烯-丁二 書烯·苯乙烯嵌段共聚物（SBS; styrene-butadiene-styrene block copolymer)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯喪段共聚物 (SIS ; styrene麵isoprene-styrene block copolymer)、苯乙稀一 乙烯丙浠苯乙稀共聚物（SEPS ; styrene-ethylene-propylene-styrene copolymer)等。 作為内部電極5〇、51，只要為由在施加電壓時能呈現 靜電吸附力之導電性物質所構成者即可，並未特別限定， 例如較佳為銅、銘、金、銀、白金、絡、錄、鎮等’或從 這些金屬中選擇兩種以上的金屬所、構成之薄膜。-這種金屬 14 319704 200832604 •薄膜係藉由蒸鍍、魏、雜#所朗之祕，或塗佈導 .電性糊劑（Paste)並進行乾燥後所成膜之薄膜，具體而言可 '例舉銅箔等之金屬箔。 - 於本發明中，只要第二接著劑層21形成比内部電極 • 50、51還厚即可，㈣電極5()、51的厚度並未特別限定， 具體而言較佳為2(^m以下。當内部電極5〇、51的厚产 超過20…夺，有容易於吸附面上形成凹凸之虞。此夕二 内部電極50、51的厚度較佳為_以上。當内部電極♦ 51的厚度未達冑，有電極接合時接合強度不足之 虞:再者，在對内部電極50、51施加不同電塵之情形時， 相鄰接的内部電極50、51的間隔較佳為2_以下。“ 極間隔超過2 m m時’有電極間不會產 ：： 附力變得不足夠之虞。 ㈣静電，使吸 ^發明中的絕緣層3G只要為具有絕緣性之 :料二：能使用作為前述絕緣性有機薄膜4〇 枓，或作為陶瓷層60所列舉的材料。 柯 基板10的材料並未特別限定，能使用陶瓷、 或不鏽鋼等之金屬基板等。 i骖、鋁 ，著’針對本發㈣第三及細靜電夾盤裝置 一及弟二實施形態為例來詳細說明。 罘 第二實施形態 =6圖及第7圖所示，於本實施形 置1中，於基板上形成兩個接著劑層20、2文盤裝 潯膜40、及内部電-極5 、、、巴緣性有機 t層宜體，於内部電極5〇、 319704 15 200832604 5!的單面具有爾財機相4()。藉此，分_ .有内部電極5G及51之兩個絕緣性有機薄膜40。此外^ 、靜電夾盤裝置1形成陶瓷層6〇以作為最表層。 、 -基板H)並未特別限定，例如能使用陶^基板 ’ 仙等之金屬基㈣。基板1Q的㈣較佳為平 的接Ϊ = 以提高基板1G與絕緣財機薄膜4〇 的，者性之層。作為接著劑層2G，能使用與上述第一 形態所使用的接著劑層相同的揍著劑。 貝 絕緣性有機_4G係絕純佳之有機薄膜，且亦且有 射生。作為絕緣性有機薄膜4〇的材質，能使 /、上处弟一貫施形態所使用的材料相同的材料。 ，外’絕緣性有機薄膜4〇亦可摻入無機填料等並進行 薄膜H此，於形成陶£層6G時，能提升絕緣性有機 /專膜40與陶瓷層6〇之間的接著性。 絕緣性有機薄膜4G的厚度並未特別限定，較佳為10 薄膜，更佳為25#m至75/zm。當絕緣性有機 易防^厚度為10/rm以上時，當表面產生損傷時，容 絶緣性大幅降低。此外，當絕緣性有機薄膜40的厚 Λ二：50从m以下時’内部電極50、51所產生的靜電吸附 各易充分地傳達至吸附面。 内卩包極50、51只要為在施加電壓時能呈現靜電吸 ^導電性物質即可，能使用上述第一實施形態所例示的 円邻電極50、51。… 319704 16 200832604 内部電極5〇、η 在絕緣性有機薄膜 形狀範圍内儘可能地提高能獲得的靜電吸附力之形狀 可’在本實施形態中為矩形。 本實施形態的靜電夾盤裝£1係具有内部電極5〇盘 部：油這兩個内部電極，且對這兩個内部電極分別施加 正电[與負包壓’藉此產生靜電吸附力。電壓的施加係可 對内部電極50施加正電屢’對内部電極51施加負電壓， 亦可相反。 此外，只要於本實施形態中的内部電極50與内部電極 51之間產生電麼差即可，任一方亦可為0V(接地）。例如， 亦可為施加正電I的内部電極5G為+ 6kv，施加負電 内部電極51為0V(接地）。 、 内部電極50、51的厚度並未特別限定，較佳為 至20/zm。#内部電極5〇、51的厚度為以上時，於 内部電極5G、51接合至基板1G時，容易獲得充分地接合 =度。此外’當内部電極5〇、51的厚度為2〇㈣以下時， 谷易防止於靜電夹盤裝置1的吸附面產生凹凸。此外，各 自知加有不同电壓之鄰接的内部電極5〇、彼此間的間隔 ㈣為5mm以下，更佳為2mm以下。當間隔為5麵以下 容產生充分的靜電力，而能容易獲得充分的吸附力。 陶瓷層60係形成於靜電夾盤裝置丨的最上層且具有絕 緣性之層’能提升料物雜外力的^力。此外，陶莞 層60的表面成為吸附面，會吸附被吸附體並予以保持。 -陶兗層· 60的材料並未特別限定，_例如能使用上述第— 319704 17 200832604 •實施形態中所使用的材料來形成。 ^ 陶瓷層6〇的厚度較佳兔" 丁 又孕乂佺為25#m至250//m，更佳為5〇 .P至綱㈣。當陶究層6〇的厚度為25_以上時，容 •易防止陶究層6G局部性變薄而產生裂缝。 .6〇的厚度為250…下時，内部電極5。、51所產生^ 電吸附力容易充分地傳達至吸附面。 的靜 此外’研磨陶瓷層6〇的表面^ 度 藉此能提升靜電吸附力。 表面_ 定 本實施形態的靜電夾盤裝置i的製作方法 例如能列舉以下所示的方法。 J限 六破2 ’在準備好的兩片絕緣性有機薄膜4 0各個的表 二=部電極5〇'5i。接著 的相反側之面，透過 4〇表面進行處理，脖由及絕緣性有機薄膜 所謂喷擊二結或熱喷塗來形成陶究層仰。 7月賀#加工係指猎由喷射粒子來 糙化之方法。只要在不會大幅影響内 ^ Φ予以粗 :或絕緣性有機薄膜4。的絕緣性之範圍内 二作為進行喷擊加工處理時㈣射_子^=何方 、、、田珠、沙、鑽石等。 例如成列舉 此外，陶宪層60較佳為藉由熱嘴 主，係指將欲成膜的材料予以 "成。所謂熱噴 射出至被處理體藉此成黎。……田< ，使用壓縮氣體 319704 18 200832604 .士通常’當藉由熱噴塗於絕緣性有機薄膜上形成陶究芦 ，％，於絕緣性有機薄膜會產生導通而降低吸附性。: :本實施形態的靜電夾盤裝置」即使藉由熱噴塗來形：陶竟 亦具有良好的吸附性。此係由於分別形成有兩個 接者劑層20及絕緣性有機薄膜4〇之故。亦即， =成絕緣性有機_4G，故形成有内部電極％的絕= 有機薄膜40盥形忐古由细杂斤r, J、巴緣 不合接㈣B成有 的絕緣性有機薄膜40 不ΰ接觸。因此，即使進行埶喷塗，由;^β 5〇的絕緣性有機薄膜4〇鱼;J二/於形成有内部電極 機薄錢不會產生導通，故可認為具有吸附性勺。巴緣[生有 承a 一般而言’絕緣性有機薄膜對於物理性外力的 ^狀要 尤層對於耐電壓性差’但由於本例的靜電 夾盤裝置1具有絕緣祕亡 電 1有wt 缚膜40與陶究層60，故同時 良好料％壓特性與對於物雌外力的承受力。 及第^2本實施形態的靜電夾盤裝置並未㈣於第6圖 t及弟7圖所不之例。於上 带 性有機薄膜40只要各自有内电極5〇、51的絕緣 σ 對應内部電極5 0、51來分開并：士、 性有機薄膜4。與㈣… 亦可於接著黯2G上形成㈣層μ， 部電極5。、51，並以絕緣性有機薄 ^ 〇 文層60與内部電極50、51。 以卜卜内巧電極50、51並未限定於兩個，亦可為：個 以上。例如j為—個 部電極5。與—個施二置:可具::個施加正電壓的内 刀貝迅壓的，部電極51，且内部電極 319704 19 200832604 51位於兩個内部電極5〇之間。 -薄膜40的數量亦可配合内部電 ^ 、巴緣f生有機 ^ ^ ^ ^ )1的數量而增加， :f可將細加正電屢的複數個内部電極50或施加負電屢的 稷數個内部電極51形成在同_個絕緣性有機薄膜上。、 ' 此外’亦可不形成陶瓷層60。 苐三實施形態 接f ’根據第8圖及第9圖來說明第三實施形態的靜 盤裝置。如第8圖及第9圖所示，靜電夾盤裝置1係 m體係於基板^依序層 且弟接著劑層2 〇、箆一绍έ矣UL丄1 50Λ 51 . 而構成者。藉此，位於内部電極5〇及：的 緣性有機薄膜40盥第-絕绦阽士 , 、又面之弟、、、巴 電極5。及51而分開形—成為::機薄膜41皆對應於内部 1形成陶客爲^ 成為兩個。此外，於靜電夾盤裝置 形成陶兗層60以作為最表層。 者相1施形態的基板㈣列舉 的接著劑層20的材質係可列舉與在第一實施形態 的接考劑層20所列舉去 κ 第'絕緣性有機薄膜4二，較佳態樣亦㈣^ 的絕緣性有機薄膜40 =可列舉與在第一實施形癌 内部電極5〇及51的二相同者’較佳態樣亦相同。 形態的内部電極列舉與第一及第二實施 同4 : 歹】舉者相同者，較佳態樣亦相 319704 20 200832604 外，本實施形態的内部電極％與内部電極5“ :的形狀’且配置成彼此相互交錯。由於内；
-·:Γ 具有上述形狀，於編有限的面積内I 合易以少數的内部電極5〇及51獲得大的靜電力。、月匕 對於本實施形態的内部電 係可對内部電……’極5〇及51之電壓的施加， 單，亦:: 電堡，對内部電極51施加負電 此外，只要内部電極50與内部電極5!產 力：3即可，任一方亦可為0V(接地)。例如，亦可乌施 加正電壓的内部電極 j』马知 51為〇顺地） V，施加1㈣的内部電極 内部電極5〇及51的厚度並未特別限定，較 ㈣ ，心當内部電極50及51的厚度為！ 於將内部電極50及51接人 接人強_ “L °至基板10知，容易獲得充分地 下;強=此外’當内部電極5〇及51的厚度為2〇_以 谷易防止於靜電夾盤裝置i的吸附面產生凹凸。此 外’各自施加有不同電麼妹 間的間隔較佳為5酿 钟更户f a50及51彼此 5mm ^ . 更么為2mm以下。當間隔為 吸附力。日’’谷產生充分的靜電力’而能容易獲得充分的 的接C劑層21的材質係可列舉與在第-實施形態 著¥ 21所列舉者相同者，較佳態樣亦相同。第二接 度只要形成為比内部電極50及51還厚即 二，士第/接著㈣21的厚度作成比内部電極5。及51 :子I’形成容易以充分的強度接著第_絕緣性有機薄膜 319704 21 200832604 40、内部電極5〇及5ι、以 - 第mm# 絕緣时機薄膜41。 '陶編係可:二=—=:相同。 -60為相同者，較佳態樣亦相同。弟1 一的陶究廣 於本實施形態的靜電夹盤· 部電極5〇及51上形 如置1中，如上述由於在内 性 定 的’故耐電慶特性佳，且性有機薄膜41舆陶莞層 對於物理性外力的承受力良好的耐電漿性、耐磨耗 本實施形態的靜電夹盤芽 例如亦可列舉以下所示时法。方法並未特別限 首先，在準備好的兩片一 + 表面蒸鍍銅等之金屬後 ^ '有機薄膜40各者的 51。接著，於_^==成4峨極5〇及 電極50及5 ；!之而沾+ 成潯胰41之形成有内部 卜貼附基板10。接著，於m之面’隔著第一接著劑層20 緣性有物=，===^及51之第二絕 性有機薄膜41。之後，附第二絕緣 薄膜41表面進行處理，並藉由燒^將弟二絕緣性有機 6 0。噴擊加工只要在不會使第二絕緣性有:塗來膜形成陶究層 性變得過低的範圍内，係可使用任何方有棧缚膜广的，緣 60較佳為以熱喷塗來形成。 4夕，陶瓷層 以上所說明之本實施形的带 熱喷塗形成嶋6。的跡 J具有良好的吸附性。此 319704 22 200832604 係由於第一接著劑層 曰ϋ第一絕緣性有機薄 極50及51、第-拯荽訇a 戍，寻腰40、内部電 乐一接者劑層21、以及第二 41分別形成兩個，且第_ 緣丨生有機薄膜 ,, 弟—1巴緣性有機薄膜41係分η取上 故可認為能防止因埶嘖泠 係刀開形成， $主荨使弟二絕緣性有 電阻降低而產生導通。 百属厚膜41的 此外’由於靜電央般駐 心衣置1具有第一絕緣性有機壤Μ 40、弟一絕緣性有機壤4 是/專膜 ^ 钺専臊41、以及陶瓷層60,故且右自& 的耐電壓特性與對於物理性外力的承受力。…、有良好 亚且’本貫施形態的靜電夾盤裝置係未 二"圖所例示者，例如如第〗。圖所 般7圖 亦可構成為第—絕緣性有機薄膜4〇係形成為-片:第 絕緣性有機薄膜41分開形成。 弟一 此外，亦可不形成陶瓷層6〇。 (實施例） 實施例一 # 作為絕緣層30’首先係於膜厚5〇㈣的聚酸亞胺薄膜 (DUP〇nt-T〇ray(TDC)公司製，商品名稱：Kapt0_單面鏟 覆厚度5#m的銅，於該銅箱表面塗佈光阻後，於曝光圖 案後進行顯影處理，再藉由_絲不必要的銅_。之後， 洗淨聚醢亞胺薄膜上的銅箱，藉此去除光阻而形成内部電 極50及51。於該内部電極5〇及51上層疊經由乾燥及加 熱而呈半硬化之絕緣性接著劑薄片（〇_甲驗駿清漆型環氧 樹脂：日本化藥公司製，商品名稱E〇CN_1〇2〇，％重量份； 酴醛'清漆酚樹脂：丸善石油化學公司製，商品名稱 319704 23 200832604 -MARUKA LYNCUR Μ，15重量份；丙烯腈-丁二烯共聚物： - 日本ΖΕΟΝ CORPORATION製，商品名稱1〇〇1，50重量 ^ 份；將二氰二胺0.2重量份混合溶解於適量的四氫吱喃 '(tetrahydrofuran)中而得者）以作為第二接‘著劑層21後，接 ^ 著貼附膜厚50// m的聚醯亞胺薄膜（DuPont-Toray(TDC)公 司製，商品名稱：Kapton)作為絕緣性有機薄膜40，並藉 由熱處理來進行接著。乾燥後的第二絕緣性接著劑薄片的 厚度為20 μ m。 • 接著，於作為絕緣層30之聚醯亞胺薄膜上層疊經由乾 燥及加熱而呈半硬化之絕緣性接著劑薄片（〇-曱酚醛清漆 型環氧樹脂：日本化藥公司製，商品名稱EOCN-1020，35 重量份；酚醛清漆酚樹脂：丸善石油化學公司製、，商品名 稱MARUKA LYNCURM，15重量份；丙烯腈-丁二烯共聚 物：日本ΖΕΟΝ CORPORATION製，商品名稱1001，50 重量份；將二氰二胺0.2重量份混合溶解於適量的四氫呋 ⑩喃中而得者）以作為第一接著劑層20，並貼附鋁製基板 10,且藉由熱處理進行接著。乾燥後的第一接著劑層20 的絕緣性接著劑薄片的厚度為20/zm。 於上述構成的層疊體中，對絕緣性有機薄膜40所使用 的聚醢亞胺薄膜的表面進行喷沙（sandblast)處理，藉此將 表面予以粗糙化後，將氧化鋁予以電漿熱喷塗，藉此於絕 緣性有機薄膜40上形成陶瓷層60。接著，以鑽石磨石將 用以吸附被吸附體之陶瓷層60的吸附面進行平面研磨，而 獲得本發明的靜電央盤裝置。以JIS BO601_.1994測量該珥 24 319704 200832604 ”磨後的表面，測量处 •實施例二 、、、°果表面粗韃度Ra為6.2私m。
• 除了將陶究層的表I -以與實施例—相同方 度^作成以外，係 •實施例三 式衣作出本發明的靜電夾盤裝置, 除了將陶究層的表面粗糙度Ra作成〇2 从 以與實施例一相同方i制从 ·2/ζιη以外，係 比較例一 > 衣作出本發明的靜電夾盤裝置。 除了將陶£層的表面粗缝度如作成 以與實施例一相同方今制从山 ·从 外，係 比較例二；衣作出比較用的靜電夾盤裝置。 :鋁基板的單面進行噴沙處理後，藉由電漿熱噴塗法 打銘土板的處理面熱喷塗氧化銘，以形成厚度綱 ，。以成為與實施例-相同的内部電極的形狀J 二藉由電水熱喷塗法於該氧化㈣m上熱噴塗鶴而 >成、100/^的厚度後，再藉由電漿熱喷塗法於鶴的表面 熱噴塗氧化銘以形成m的厚度以作為陶究層。之後， 將用以吸附被吸附體的該陶变層的吸附面予以研磨而製作 出具有表面粗糙度Ra》6.2_之比㈣的靜電夹盤裝 置。 比較例三 除了將陶瓷層的表面粗糙度Ra作成5 4#m以外，係 以與比較例二相同方式製作出比較用的靜電夾盤裝置。 比較例四、 一 一 319704 25 200832604 除了將陶瓷層的表面粗糙 以與比較例二_ a作成（^㈣以外，係 比較例五 式衣作出比較用的靜電夾盤裝置。 M 11 ^ ^ # ,, 式製作出比較用的靜電;盤裝置。，係以與實施例一相同方 使用在貫施例—至二 電夾般F一以及比較例一至五中所獲得的靜 平價財電屢特性、吸附力、耐電裝性、以及 耐磨耗性，並將結果彙整於表 耐電壓特性 伙同[宅源裝置對内部電極50與51施加土5kv的電壓 亚保持兩分鐘，藉此進行評價。在兩分鐘内進行目視觀察， 將未產生《化者標記為Q，將電極彼此因浅漏 破壞者標記為X。 I吸附力 關於吸附力，係使用無鹼玻璃（縱100〇111)<横 度0.7mm)作為被吸附體，並在真空下（1〇pa以下）予以吸附 於靜電夹盤裝置表面，對内部電極5〇與51施加±3kv的電 壓後，保持30秒鐘。在施加電壓的狀態下將玻璃朝垂直方 向吸起，測量此時的剝離力作為吸附力。將吸附力未達 500Pa者標記為X，將吸附力為5〇〇Pa以上未達l〇〇〇pa者 標s己為△’將吸附力為1 〇〇〇Pa以上者標記為〇。 -耐電漿性 、 319704 26 200832604 關於耐電漿性，係將靜電夾盤裝置以螺栓螺緊而設置 於电漿產生裝置的下部電極側後，施加高頻電壓及氧氣， 目視觀察施加氧電漿24小時後靜電夹盤裝置表面狀的 麦化將無變化者標記為◦，將表面變色者標記為X。、 耐磨耗性 關於耐磨耗性，係將靜電夾盤裝置設置於台上，並在 靜電夾盤裝置上載置無鹼玻璃^⑹瓜以…瓜幼了瓜叫’目視 觀察施加500g重量往返移動1〇〇次（往返距離5〇mm、往 返速度5〇cpm)後的靜電夾盤裝置表面的損傷及變色的狀 態。將表面狀態無變化者標記為〇，將有變化者標記為X。 表一 一
從上述表一可得知，具有在聚醯亞胺薄膜上層疊陶瓷 層的構造’且表面粗綠度Ra為7.0 # m以下的實施例一至 三係確認到耐電壓特性、耐電漿性、耐磨耗性不會產生問 題，且吸附力佳。 另一方面，雖然具有與實施例一至三相同構造，但其 表面粗糙度Ra為7:5 // m的比較例一，在吸附力上比實♦施 27 319704 200832604 •例差。 卜於纟巴緣層未使用聚醯亞胺薄膜而僅層疊陶兗 層且將其表面粗糙度Ra作成7.0 // m以下的比較例二至 四在耐電壓特性實驗中，當施加電壓時會產生火花，而 ^有實用上的問題。 — 此外’比較例二至四中的吸附力係比使用有聚醯亞胺 薄膜與陶瓷層兩者的靜電夾盤裝置差。 未使用陶瓷層而僅使用聚酸亞胺薄膜的比較例五，雖 =有^好的耐電壓特性及吸附力，但確認到存在有在耐電 裝性實驗中表面會產生白化，在耐磨耗性實驗中聚醒亞胺 薄膜表面會產生損傷之問題。 仗以上結果確認到，本發明的靜電夾盤裝置具有良好 的耐毛壓4寸性、吸附力、耐電漿性、以及耐磨耗性。 實施例四 弟6圖及第7圖的靜電夾盤裝置1係以下述的方式f Φ作出。 、 使甩兩片膜厚50/ΖΠ1的聚醯亞胺薄膜（Dup〇nt_T〇ray (TDC)公司製’商品名稱：κ_〇η)作為絕緣性有機薄膜 4〇。接著’在各者的聚酸亞胺薄膜的單面鍍覆5心厚度 的銅’在該銅箱表面塗佈光阻後，於曝光圖案後進行顯影 處理，並藉由姓刻去除不需要的銅箱。之後，洗淨聚酿亞 胺薄膜上的㈣，藉此去除光阻而在各者的絕緣性有機薄 膜40上形成内部電極5〇及51。 接著’為了形成接著割層20，.將經由乾燥及加熱而半 319704 28 200832604 ’硬化的絕緣性接著劑薄片（Q_甲祕清漆型 化藥公司製’商品名稱咖㈣2G，35f量份=路= 酚树月曰·丸善石油化學公司製，商品名稱MARUKA LY腳RM，15質量份；丙稀腈丁二稀共聚物：日本现⑽ ’ CORPORATION製，商品名稱1〇〇1，5〇質量份；將二氮二 狀2質量份混合溶解於適量的四夫喃而得者）分別^ 於前述兩片絕緣性有機薄膜40之形成有内部電極5〇』 的面之相反側的面’且貼附於铭製的基板1G，並藉由熱處 理予以接著。乾燥後的接著劑層2〇的厚度為2〇#m。 接著，對韵述層$體的内部電極5〇、5〗侧的表面進行 嘴沙處=後’將氧化銘予以電漿熱喷塗，藉此形成陶究層 6〇接著，以鑽石磨石將用以吸附被吸附體的陶瓷層6〇 的吸附面進行平面研磨，製作出靜電夾盤裝置A。根據打$ BO601-1994來測量該研磨後的表面，測量結果表面粗链度 Ra 為 5·9 " m 〇 實施例五 第8圖及第9圖的靜電夾盤裝置j係以下述的方式制 作出。 衣 使用兩片膜厚50/zm的聚醯亞胺薄膜（DuP〇m_T〇ray (TDC)公司製，商品名稱：Kapt〇n)作為第一絕緣性有機薄 膜40。接著，在各者的聚醯亞胺薄膜的單面鍍覆瓜厚 j的銅，在該銅箔表面塗佈光阻後，於曝光圖案後進行顯 影處理，並藉由蝕刻去除不需要的銅箔。之後，洗淨聚醯 亞胺薄膜上的銅箔，藉此去徐光阻而、在各者的絕緣性有機 319704 29 200832604 ’薄膜40上形成内部電極50及51。接著，為了形成第二接 . 著劑層21，將經由乾燥及加熱而半硬化的絕緣性接著劑薄 ，片（〇-甲酚醛清漆型環氧樹脂：日本化藥公司製，商品名稱 • EOCN-1020，35質量份；酚醛清漆酚樹脂：丸善石油化學 • 公司製，商品名稱MARUKA LYNCUR Μ，15質量份；丙 烯腈-丁二烯共聚物：日本ΖΕΟΝ CORPORATION製，商品 名稱1001，50質量份；將二氰二胺0.2質量份混合溶解於 適量的四氫咬喃而得者）分別層疊於前述兩片絕緣性有機 ⑩薄膜41之内部電極50及51上，且貼附作為第二絕緣性有 機薄膜41之聚醯亞胺薄膜（膜厚50/zm，DuPont-Toray (TDC)公司製，商品名稱：Kapton)，並藉由熱處理予以接 著。乾燥後的第二接著劑層21的厚度為20//m。 接著，為了形成第一接著劑層20，將經由乾燥及加熱 而半硬化的絕緣性接著劑薄片（〇-甲酚醛清漆型環氧樹 脂：日本化藥公司製，商品名稱EOCN-1020，35質量份； $酚醛清漆酚樹脂：丸善石油化學公司製，商品名稱 MARUKA LYNCUR Μ，15質量份；丙烯腈-丁二烯共聚物： 曰本ΖΕΟΝ CORPORATION製，商品名稱1001，50質量 份；將二氰二胺0.2質量份混合溶解於適量的四氫呋喃而 得者）分別層疊於前述兩片絕緣性有機薄膜4 0形成有内部 電極50及51的面之相反側的面，且貼附於鋁製的基板 10，並藉由熱處理予以接著。乾燥後的接著劑層20的厚度 為 20 μ m 〇 … 接著，對前述層疊體的第二絕緣性奋機薄膜41的表面 30 319704 200832604 •進行喷沙處理後，將氧化鋁予以電漿熱喷塗，藉此形成陶 • 曼層60。 ， 接著，以鑽石磨石將用以吸附被吸附體的陶瓷層60 •的吸附面進行平面研磨，製作出靜電夾盤裝置B。根據JIS -BO601-1994來測量該研磨後的表面，測量結果表面粗糙度 Ra 為 8.3 /z m 〇 比較例六 針對第11圖所例示的習知靜電夾盤裝置102的製作加 •以說明。 使用一片膜厚50 // m的聚醯亞胺薄膜（DuPont-Toray (TDC)公司製，商品名稱：Kapton)作為第一絕緣性有機薄 膜123。接著，在該聚醯亞胺薄膜的單面鍍覆5/zm厚度的 銅，在該銅箔表面塗佈光阻後，於曝光圖案後進行顯影處 理，並藉由蝕刻去除不需要的銅箔。之後，洗淨聚醯亞胺 薄膜上的銅箔，藉此去除光阻而形成内部電極124a及 0 124b。接著，為了形成第二接著劑層125，將經由乾燥及 加熱而半硬化的絕緣性接著劑薄片（〇-曱酚醛清漆型環氧 樹脂：日本化藥公司製，商品名稱EOCN-1020,35質量份； 酚醛清漆酚樹脂：丸善石油化學公司製，商品名稱 MARUKALYNCUR M，15質量份；丙烯腈-丁二烯共聚物： 日本ΖΕΟΝ CORPORATION製，商品名稱1001，50質量 份；將二氰二胺0.2質量份混合溶解於適量的四氫呋喃而 得者）層疊於前述絕緣性有機薄膜123的内部電極124a、 124b上，且貼附作為第二絕緣性有機薄膜126之聚醯亞-胺 31 319704 200832604 .薄膜（膜厚50 // m，DuPont-Toray(TDC)公司製，商品名稱： • Kapton)，並藉由熱處理予以接著。乾燥後的第二接著劑層 -125的厚度為20 // m。 • 接著，為了形成第一接著劑層122，將經由乾燥及加 - 熱而半硬化的絕緣性接著劑薄片（〇-甲酚醛清漆型環氧樹 脂：曰本化藥公司製，商品名稱EOCN-1020，35質量份； 酚醛清漆酚樹脂：丸善石油化學公司製，商品名稱 MARUKALYNCURM，15質量份;丙烯腈-丁二烯共聚物： •日本ΖΕΟΝ CORPORATION製，商品名稱1001，50質量 份；將二氰二胺0.2質量份混合溶解於適量的四氫呋喃而 得者〇分別層疊於前述絕緣性有機薄膜123之形成有内部 電極124a及124b的面之相反側的面，且貼附於鋁製的基 板121，並藉由熱處理予以接著。乾燥後的接著劑層122 的厚度為2 Ό // m。 接著，對前述層疊體的第二絕緣性有機薄膜126的表 赢面進行喷沙處理後，將氧化鋁予以電漿熱喷塗，藉此形成 陶瓷層127。接著，以鑽石磨石將用以吸附被吸附體的陶 瓷層127的吸附面進行平面研磨，製作出靜電夾盤裝置 C。根據JIS BO601-1994來測量該研磨後的表面，測量結 果表面粗糙度Ra為6.2//m。 比較例七 使用鋁製的基板，對該基板的單面進行喷沙處理後， 藉由電漿熱喷塗法於基板的處理面形成厚度200/rm的氧 '化銘的陶免層。以形成具有與貫施例四相同的内部電極之 32 319704 200832604 •形狀的方式，於該氧化鋁的陶究層 」瓦尽上形成鎢的内部電極Γ戶 度l〇〇//m)後，接著藉由電漿埶嘖涂 立 私K…贾坌忐於鎢的内部電極 面形成厚度200/zm的氧化鋁的陶瓷層。之、 '附被吸附體之最上層的陶瓷声的、〖吸 』网究層的吸附面予以研磨，製作出 表面粗糙度以為的靜電夾盤裝置D。 評價出所獲得的靜電夾盤梦w Δ 』肛电犬疏衣置Α至D的吸附性。評僧 方法及評價基準與上述相同。 、 表二
靜電吸附力 實施例四 〇 實施例五 〇 比較例六 Δ _比較例七 X
—分_成兩片絕緣性有機_、且於各個絕緣性有機 =膜40中形成有内部電極5〇i以實施例四的靜電夹盤 衣置A係具有良好的吸附性。 /刀，形成兩片第二絕緣性有機薄膜41、且於各個絕緣 性有機薄膜41中形成有内部電極5G及51之實施例五的靜 %夹盤裝置B亦具有良好的吸附性。 +、、另—方面，形成一片第二絕緣性有機薄膜，且藉由熱 贺塗於第二絕緣性有機薄膜上形成有陶竟層之比較例六的 靜電夾盤m ’與實施例相比吸附性較差。 ^此外，未使用絕緣性有機薄膜而僅使用有陶瓷層之比 lx例七的靜電夾盤（置D ’由於產生絕緣破壞故無法產生 319704 33 200832604 ’吸附力。 • 由於本發明的靜電夹盤裝置產生導通的疑慮少且吸附 '性佳’故適用於用以吸附保持半導體晶圓或液晶面板用玻 •璃板等之靜電夾盤裝置。 、 •(產業上的可利用性） 依據本發明’由於將用以吸附被吸附體的陶瓷層的吸 附面的表面粗糙度Ra作成7〇//m以下，藉此提升吸附 力，故能提供亦可使用於大型被吸附體的靜電夾盤裝置。 ⑩—此外’依據本發明的靜電夾盤裝置，由於以絕緣性接 著劑及絕緣性有機薄膜來覆蓋施加電壓的内冑電極，藉此獲 侍絕緣性，故具有良好的耐電壓特性，且由於用以吸附被吸 付體的及P付面為陶变’故具有耐電漿性及耐磨耗性，由於即 使在陶£層上存在有異物亦不會損傷絕緣性有機薄膜，故能 提供對於物理性外力的承受力量好的靜電夾盤裝置。 再者，本發明的靜電夾盤裝置產生導通的疑慮少，且 •吸附性佳。 【圖式簡單說明】 乐1圖係顯示本發明的靜電爽盤裝置的實施形態例之 第2圖係顯示本發明的靜電夹盤裝置的另一實施形態 例之剖面圖。 、 之第3圖係顯示本發明的靜電夾盤裝置的另一實施形態 疋剖面圖。 置的另一實施.形態 第4圖係顯示本發明的靜電夾盤裝 319704 34 200832604 例之剖面圖。 • 第5圖係顯示本發明的靜電夹盤裝置的另一實施形態 • 例之剖面圖。 第6圖係顯不本發明的靜電夾盤裝置的另一實施形態 •例，係從吸附面侧觀看之正視圖。 第7圖係顯不本發明的靜電夾盤裝置的另一實施形態 例’為弟6圖的線A-A’之剖面圖。 第8圖係顯示本發明的靜電夾盤裝置的另一實施形態 •例，係從吸附面側觀看之正視圖。 第9圖係顯示本發明的靜電夾盤裝置的另一實施形態 例’為弟8圖的線’之剖面圖。 第10圖係顯不本發明的靜電夾盤裝置的另一實施形 態例之剖面圖。 、 第11圖係顯示習知的靜電夾盤裝置的一例之剖面圖。 【主要元件符號說明】 φ 1、1〇2 靜電夾盤裝置 10、121 基板 20'122接著劑層、第一接著劑層 21、125 第二接著劑層 30 絕緣層 40 、 123 41、126 50、51、 60 、 127 絕緣性有機薄膜、第一絕緣性有機薄膜 第二絕緣性有機薄膜 124a、124b 内部電極 陶瓷層 … 319704 35