TW202320219A - 靜電夾盤、基板固定裝置及靜電夾盤之製造方法 - Google Patents

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渡邊瑞貴
山口晃平
佐藤淳夫
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日商新光電氣工業股份有限公司
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Abstract

本發明係關於一種靜電夾盤，其包括：絕緣基板，其具有吸附標的物件放置於其上之放置表面及設置於該放置表面之相對側上的相對表面；及氣體孔，其自該相對表面穿透至該放置表面。該氣體孔具有自該相對表面朝該放置表面延伸之第一孔部分、自該放置表面朝該相對表面延伸之第二孔部分、及設置於該第一孔部分與該第二孔部分之間且經形成為使該第一孔部分與該第二孔部分彼此相通的第三孔部分。該第一孔部分係經設置成在平面圖中不與該第二孔部分重疊。

Description

靜電夾盤、基板固定裝置及靜電夾盤之製造方法
本發明係關於一種靜電夾盤、一種基板固定裝置及一種靜電夾盤之製造方法。
在相關技術中，當製造如IC及LSI之半導體裝置時使用的膜形成設備(例如，CVD設備、PVD設備、及其類似者)及電漿蝕刻設備具有用來將基板(例如，矽晶圓)準確地固持於真空處理腔室中的平台。關於此一平台，例如，提出一種經組構以例如藉由裝置於基底板上之靜電夾盤吸附及固持晶圓的基板固定裝置。
基板固定裝置具有例如金屬基底板(基底)、結合於基底板上之靜電夾盤、及建置於靜電夾盤中之靜電電極。此外，基板固定裝置具有用來冷卻晶圓之氣體供應部件。氣體供應部件經由設置於基底板中之氣體流動路徑及設置於靜電夾盤中之氣體孔將氣體供應至靜電夾盤之表面(例如，參照PTL 1)。 [引用清單] [專利文件]
PTL 1: JP-A-2013-232640
在相關技術之基板固定裝置中，當將高頻功率供應至金屬基底板而在晶圓放置於靜電夾盤上之狀態中於晶圓表面上產生電漿時，可能會於氣體供應部件中發生異常放電。
本揭示之一具體例係關於一種靜電夾盤。該靜電夾盤包括： 一絕緣基板，其具有一吸附標的物件放置於其上之一放置表面及設置於該放置表面之一相對側上的一相對表面；及 一氣體孔，其自該相對表面穿透至該放置表面， 其中該氣體孔具有自該相對表面朝該放置表面延伸之一第一孔部分、自該放置表面朝該相對表面延伸之一第二孔部分、及設置於該第一孔部分與該第二孔部分之間且經形成為使該第一孔部分與該第二孔部分彼此相通的一第三孔部分，及 其中該第一孔部分係經設置成在平面圖中不與該第二孔部分重疊。
根據本發明之一態樣，可獲得能夠抑制異常放電發生的功效。
以下將參照附圖說明各具體例。注意，為方便起見，在附圖中，將特徵部分放大以容易明瞭該特徵，且各別組成元件之尺寸比例在各別圖式中可不同。此外，在橫截面圖中，一些構件的影線以緞紋形式顯示，且省略一些構件之影線以容易理解各構件之截面結構。注意，在本說明書中，「於平面圖中」意指自圖1A及其類似者中之垂直方向(圖中之上下方向)觀看標的物件，及「平面形狀」意指自圖1A及其類似者中之垂直方向觀看之標的物件的形狀。在本說明書中，「上下方向」及「左右方向」係當將可於各圖式中正確讀取指示各構件之元件符號之方向設為正常位置時的方向。
(第一具體例) 以下參照圖1A至6B說明第一具體例。 ＜基板固定裝置10之組態＞ 如圖1A所示，基板固定裝置10具有基底板20、及設置於基底板20上之靜電夾盤30。靜電夾盤30係藉由諸如聚矽氧樹脂之黏著劑結合至基底板20之上表面。注意，靜電夾盤30亦可藉由螺釘固定至基底板20。吸附標的物件(未圖示)置放於靜電夾盤30之上表面上。吸附標的物件係例如基板，諸如半導體晶圓。基板固定裝置10係經組構以吸附及固持放置於靜電夾盤30上之吸附標的物件。
(基底板20之組態) 基底板20之形狀及尺寸可形成為任意形狀及尺寸。基底板20係形成為碟形，例如，與放置於靜電夾盤30上之吸附標的物件的形狀一致。基底板20的直徑可為例如約150 mm至500 mm。基底板20之厚度可為例如約10 mm至50 mm。在此，在本說明書中，「碟形」係指具有圓形形狀及預定厚度的平面形狀。注意，在「碟形」中，相對於直徑的厚度並不重要。此外，據認為其中部分形成內凹部分或外凸部分的形狀亦包括在「碟形」內。
關於基底板20之材料，例如，可使用金屬材料諸如鋁或燒結碳化物、金屬材料與陶瓷材料之複合材料、或其類似者。在本具體例中，由簡單可用性、容易加工、有利的導熱性等等的觀點來看，使用其表面已經過鋁陽極氧化處理(alumite treatment)(絕緣層形成)的鋁或鋁合金。
(氣體流動路徑21之組態) 基底板20具有於厚度方向(圖中之上下方向)中穿透通過基底板20的氣體流動路徑21。氣體流動路徑21係供應例如用來冷卻放置於靜電夾盤30上之吸附標的物件的氣體。關於冷卻用氣體，可使用惰性氣體。關於惰性氣體，例如，可使用氦氣(He)、氬氣(Ar)、或其類似者。氣體流動路徑21係形成為自連接至靜電夾盤30之基底板20之上表面穿透至位於上表面之相對側上之下表面。
氣體流動路徑21具有形成於基底板20之下表面上之氣體流動路徑部分22、形成於基底板20之上表面上之複數個氣體流動路徑部分23、及經組構成使氣體流動路徑部分22與氣體流動路徑部分23彼此相通之氣體流動路徑部分24。
氣體流動路徑部分22係形成為在基底板20之下方敞開。氣體流動路徑部分22係形成為自下表面，例如，沿基底板20之厚度方向朝基底板20之上表面延伸。氣體流動路徑部分22之下端部分係惰性氣體自氣體供應源(未圖示)引入之氣體流動路徑21的引入口(流入口)。
各個氣體流動路徑部分23係形成為在基底板20之上方敞開。各個氣體流動路徑部分23係形成為自上表面，例如，沿基底板20之厚度方向朝基底板20之下表面延伸。各個氣體流動路徑部分23之上端部分係用來排出經引入至氣體流動路徑21中之惰性氣體之氣體流動路徑21的排出口(流出口)。複數個氣體流動路徑部分23係經設置為在橫截面圖在與基底板20之厚度方向正交之平面方向中彼此分開。複數個氣體流動路徑部分23係例如於平面圖中分散在基底板20之上表面上。氣體流動路徑部分23之數目可視需要適當地確定。舉例來說，氣體流動路徑部分23之數目可為約數十個至數百個。
氣體流動路徑部分24係形成為例如使氣體流動路徑部分22與複數個氣體流動路徑部分23相通。氣體流動路徑部分24係形成為使例如一個氣體流動路徑部分22分支成複數個氣體流動路徑部分23。氣體流動路徑部分24具有例如自氣體流動路徑部分22之上端部分於平面方向中延伸的流動路徑部分24A、自流動路徑部分24A之端部分於基底板20之厚度方向中延伸的流動路徑部分24B、及自流動路徑部分24B之上端部分於平面方向中延伸的流動路徑部分24C。本具體例之流動路徑部分24C於圖中自流動路徑部分24B之上端部分向左延伸及於圖中自流動路徑部分24B之上端部分向右延伸。流動路徑部分24C係例如於平面圖中形成為環形形狀。流動路徑部分24C係經組構成與複數個氣體流動路徑部分23之下端部分相通。
(靜電夾盤30之組態) 靜電夾盤30具有絕緣基板40及建置於絕緣基板40中之靜電電極70。
(絕緣基板40之組態) 絕緣基板40之形狀及尺寸可形成為任意形狀及尺寸。絕緣基板40係形成為碟形，例如，與放置於靜電夾盤30上之吸附標的物件的形狀一致。絕緣基板40之平面形狀係例如形成為具有與基底板20之平面形狀相同的形狀及尺寸。絕緣基板40的直徑可為例如約150 mm至500 mm。絕緣基板40之厚度可為例如約1 mm至5 mm。注意，絕緣基板40之平面形狀之尺寸可較基底板20之平面形狀的尺寸小。
關於絕緣基板40之材料，可使用具有絕緣性質之材料。舉例來說，關於絕緣基板40之材料，可使用諸如氧化鋁(Al 2O 3)、氮化鋁(AlN)及氮化矽之陶瓷、及諸如聚矽氧樹脂及聚醯亞胺樹脂之有機材料。在本具體例中，由簡單可用性、容易加工及對電漿之相對高抗性等等的觀點來看，使用諸如氧化鋁及氮化鋁之陶瓷作為絕緣基板40之材料。換言之，本具體例之絕緣基板40係由陶瓷製成之陶瓷基板。
絕緣基板40具有例如其中層壓絕緣層41、42、及43之複數個層(在此，三個層)之結構。各個絕緣層41、42、及43係例如經由燒結由氧化鋁及有機材料之混合物製成之生坯片材所形成的燒結體。在各圖式中，絕緣層41與絕緣層42之間的界面及絕緣層42與絕緣層43之間的界面係由實線顯示。該等界面係經由層壓複數個生坯片材形成，且其位置可視層壓狀態而不同，該等界面於橫截面中可能並非筆直的，或該等界面可能不清晰。
絕緣基板40具有其上放置吸附標的物件的放置表面40A，及設置在放置表面40A之相對側上的相對表面40B。放置表面40A係設置於例如絕緣層43之上表面上。放置表面40A形成有複數個壓花44。複數個壓花44係例如沿絕緣基板40之平面方向並排設置。複數個壓花44係例如經由提供複數個自絕緣層43之上表面朝基底板20凹入的複數個內凹部分45而形成。各內凹部分45係形成為於絕緣層43之厚度方向中自絕緣層43之上表面延伸至中間部分。相對表面40B係設置於例如絕緣層41之下表面上。相對表面40B係例如結合至基底板20之上表面。
(氣體孔50之組態) 絕緣基板40具有自絕緣基板40之相對表面40B穿透至放置表面40A的氣體孔50。絕緣基板40具有複數個氣體孔50。複數個氣體孔50係分別對應於複數個氣體流動路徑部分23而設置。複數個氣體孔50係形成為分別與複數個流動路徑部分23相通。舉例來說，將用來冷卻放置於放置表面40A上之吸附標的物件的惰性氣體引入至各個氣體孔50中。舉例來說，將惰性氣體自各個氣體流動路徑部分23引入至各個氣體孔50中。
各個氣體孔50具有自相對表面40B朝放置表面40A延伸的孔部分51、自放置表面40A朝相對表面40B延伸之孔部分52、及設置於孔部分51與孔部分52之間且形成為使孔部分51與孔部分52相通的孔部分53。
(孔部分51之組態) 孔部分51係形成為在絕緣基板40下方敞開。孔部分51係形成為與氣體流動路徑21，明確言之，氣體流動路徑部分23相通。孔部分51係形成為自絕緣基板40之相對表面40B，例如，沿絕緣基板40之厚度方向(圖中之上下方向)延伸。孔部分51係形成為沿絕緣基板40之厚度方向線性延伸。孔部分51係形成為，例如，於厚度方向中穿透通過絕緣層41。孔部分51之上端部分係形成為與孔部分53相通。孔部分51之形狀及尺寸可形成為任意形狀及尺寸。
如圖2所示，本具體例之孔部分51的平面形狀為圓形形狀。孔部分51之平面形狀係形成為較孔部分53之平面形狀小。換言之，孔部分51係較孔部分53小的孔隙。舉例來說，孔部分51於平面圖中與孔部分53完全重疊。
(孔部分52之組態) 如圖1B所示，孔部分52係形成為在絕緣基板40上方敞開。孔部分52係形成為自絕緣基板40之放置表面40A，例如，沿絕緣基板40之厚度方向延伸。孔部分52係形成為沿絕緣基板40之厚度方向線性延伸。孔部分52係形成為，例如，於厚度方向中穿透通過絕緣層43。孔部分52之下端部分係形成為與孔部分53相通。孔部分52之上端部分係氣體孔50之排出口，其將惰性氣體排出至氣體孔50之外部。孔部分52之形狀及尺寸可形成為任意形狀及尺寸。
如圖2所示，本具體例之孔部分52的平面形狀為圓形形狀。孔部分52之平面形狀係形成為較孔部分53之平面形狀小。換言之，孔部分52係較孔部分53小的孔隙。孔部分52之開口寬度(開口直徑)可等於或不同於孔部分51之開口寬度(開口直徑)。舉例來說，孔部分52之開口寬度可小於孔部分51之開口寬度。舉例來說，孔部分52於平面圖中與孔部分53完全重疊。
(孔部分53之組態) 如圖1B所示，孔部分53係於絕緣基板40之厚度方向中設置於孔部分51與孔部分52之間。孔部分53係形成為於絕緣基板40之平面方向中延伸。舉例來說，孔部分53係設置於絕緣層42中。孔部分53係設置為，例如，於厚度方向中穿透通過絕緣層42。孔部分53之下端部分的一部分係形成為與孔部分51相通。孔部分53之上端部分的一部分係形成為與孔部分52相通。孔部分53之形狀及尺寸可形成為任意形狀及尺寸。
如圖2所示，本具體例之孔部分53的平面形狀為圓形形狀。孔部分53之平面形狀係形成為較孔部分51及52之平面形狀大。孔部分53之平面形狀係形成為，例如，孔部分51及52各者之平面形狀的兩倍大或更大。孔部分53之直徑可為例如約5 mm至6 mm，孔部分51之直徑可為例如約2 mm至3 mm，及孔部分52之直徑可為例如約2 mm至3 mm。
(孔部分51、52及53之位置關係) 如圖1B及2所示，孔部分51及孔部分52係設置為於平面圖中不與彼此重疊。孔部分51係設置為使得整個孔部分51於平面圖中不與孔部分52重疊。在平面圖中，整個孔部分51與孔部分53重疊，且整個孔部分52與孔部分53重疊。孔部分51係設置為，例如，於平面圖中靠近孔部分53之內部周邊表面。孔部分51係設置為使得孔部分51之內部周邊表面的一部分，例如，於平面圖中與孔部分53之內部周邊表面的一部分重疊。孔部分52係設置為，例如，靠近孔部分53之內部周邊表面。孔部分52係設置為使得孔部分52之內部周邊表面的一部分，例如，於平面圖中與孔部分53之內部周邊表面的一部分重疊。孔部分51及孔部分52係設置為，例如，在整個孔部分51及52於平面圖中與孔部分53重疊之範圍內彼此最遠離的位置。在此，孔部分53之內部周邊表面具有第一部分53A、及相對於孔部分53之中心軸A1與第一部分53A點對稱地設置的第二部分53B。中心軸A1通過孔部分53之平面中心且沿絕緣基板40之厚度方向延伸。在本具體例中，孔部分51之內部周邊表面的一部分於平面圖中與第一部分53A重疊，且孔部分52之內部周邊表面的一部分於平面圖中與第二部分53B重疊。因此，於孔部分51及52中彼此最遠離之內部周邊表面之間的距離等於第一部分53A與第二部分53B之間於平面方向中的距離，即孔部分53之直徑。
如圖1B所示，在孔部分51及53之內部周邊表面於平面圖中彼此重疊的部分中，孔部分51之內部周邊表面及孔部分53之內部周邊表面(即第一部分53A)係形成為於絕緣基板40之厚度方向中連續延伸。此外，在孔部分52及53之內部周邊表面於平面圖中彼此重疊的部分中，孔部分52之內部周邊表面及孔部分53之內部周邊表面(即第二部分53B)係形成為於絕緣基板40之厚度方向中連續延伸。
氣體孔50於橫截面圖中係形成為曲柄形狀。氣體孔50之橫截面形狀具有包含兩個彎曲部分的曲柄形狀。換言之，氣體孔50之橫截面形狀具有經由自相對表面40B向上延伸之孔部分51、自孔部分51之上端部分於平面方向中延伸之孔部分53、及在於平面圖中偏離孔部分51之位置處自孔部分53向上延伸之孔部分52組構的曲柄形狀。在氣體孔50中，惰性氣體經由氣體流動路徑21引入至孔部分51中，且惰性氣體經由孔部分51流入至孔部分53中。此外，在氣體孔50中，流入至孔部分53中之惰性氣體於孔部分53中於平面方向中移動及接著流入至孔部分52中，且惰性氣體經由孔部分52自氣體孔50排出。自孔部分52排出之惰性氣體填充於放置於放置表面40A上之吸附標的物件之下表面與放置表面40A之間，例如，藉此冷卻吸附標的物件。
(多孔體60之組態) 在氣體孔50中，提供具有透氣性的多孔體60。多孔體60係提供於例如氣體孔50之孔部分53中。多孔體60具有存於多孔體60中之孔隙。該等孔隙與孔部分51及52相通，使得氣體可自多孔體60之下側(孔部分51側)朝多孔體60之上側(孔部分52側)通過。多孔體60係經由例如於孔部分53中提供大量陶瓷珠粒諸如鋁氧珠粒來形成。關於多孔體60，例如，可使用玻璃纖維、耐熱樹脂海綿、或其類似物。舉例來說，多孔體60未提供於孔部分51及52中。
(靜電電極70之組態) 如圖1A所示，靜電電極70設置於絕緣基板40中。靜電電極70係例如以膜形狀形成的導體層。靜電電極70係設置於例如位在靠近放置表面40A之絕緣基板40的一部分中。靜電電極部分70係形成於例如絕緣層42之上表面上。靜電電極70係設置成例如夾層於絕緣層42與絕緣層43之間。靜電電極70係電連接至例如吸附功率源(未圖示)。靜電電極70係經組構成藉由由自吸附功率源施加之電壓所產生之靜電力將吸附標的物件固定於放置表面40A上。關於靜電電極70之材料，可使用例如鎢(W)或鉬(Mo)。注意，雖然圖1A中顯示一個靜電電極70，但包括於相同平面上所實際設置的複數個電極。
(操作) 接下來，說明基板固定裝置10之操作。 舉例來說，在將基板固定裝置10設置於腔室(未圖示)中之狀態中，將吸附標的物件放置於靜電夾盤30之放置表面40A上。經由將原料氣體引入至腔室中及向基底板20施加高頻電壓，產生電漿來於吸附標的物件(例如，晶圓)上進行處理。此時，將惰性氣體諸如He氣體自氣體供應源(未圖示)引入至經由氣體流動路徑21及氣體孔50組構的氣體供應部件中。惰性氣體依序通過氣體流動路徑21、氣體孔50之孔部分51、孔部分53中之多孔體60、及孔部分52，且供應至放置於放置表面40A上之吸附標的物件的下表面。當以此方式產生電漿時，可能會於吸附標的物件與金屬基底板20之間發生異常放電。關於異常放電之路徑，如圖1B所示，可舉自氣體孔50之惰性氣體之排出口(即孔部分52之上端部分)通過氣體孔50之內部至基底板20的路徑R1為例。路徑R1係例如自孔部分52之上端部分通過氣體孔50之內部至基底板20之上表面的最短路徑。
在此，如於圖14中顯示之比較實施例中，當於氣體孔50C中存在自氣體孔50C之排出口50D沿絕緣基板40C(靜電夾盤30C)之厚度方向線性延伸至基底板20之上表面的路徑R2時，路徑R2之長度與絕緣基板40C之厚度一致。換言之，異常放電路徑R2之長度與絕緣基板40C之厚度方向中的尺寸一致。
相對地，如圖1B所示，在本具體例之靜電夾盤30中，形成於絕緣基板40之相對表面40B中之孔部分51及形成於放置表面40A中之孔部分52係設置成於平面圖中不與彼此重疊。根據此組態，孔部分52之上端部分(其係氣體孔50之排出口)、及於基底板20之上表面側上敞開之孔部分51的下端部分可於平面方向中偏離。因此，可藉由孔51及52於平面方向中之偏移量來使得異常放電路徑R1之長度較絕緣基板40之厚度長。明確言之，於本具體例之靜電夾盤30中的路徑R1自孔部分52之上端部分沿絕緣層43之厚度方向延伸至孔部分52之下端部分。路徑R1例如自孔部分52之下端部分延伸至孔部分51於孔部分53中之上端部分。此時，由於孔部分51及孔部分52係設置成於平面圖中彼此偏離，因此自孔部分52之下端部分至孔部分51之上端部分的最短路徑於與絕緣層42之厚度方向相交的斜向中延伸。因此，於孔部分53中之路徑R1的長度變得較絕緣層42之厚度長。路徑R1自孔部分51之上端部分沿絕緣層41之厚度方向延伸至基底板20之上表面。以此方式，路徑R1之長度變得較絕緣層41至43(絕緣基板40)之厚度長，且較比較實施例(參照圖14)之路徑R2長。藉此，與比較實施例相比，於停留於氣體孔50中之電漿與惰性氣體之間的碰撞機率可降低。結果，可有利地抑制異常放電的發生，且可有利地抑制因異常放電所引起之介電崩潰及其類似者的發生。
＜基板固定裝置10之製造方法＞ 接下來，說明基板固定裝置10之製造方法。在此，詳細描述靜電夾盤30之製造方法。
首先，在圖3A中顯示的過程中，製備由陶瓷材料及有機材料製成的生坯片材81、82及83。生坯片材81、82及83各者具有例如其中將氧化鋁(鋁氧)與黏結劑、溶劑及其類似物混合的薄片形狀。生坯片材81、82及83各者之平面形狀的尺寸對應於圖1A中顯示之絕緣基板40之平面形狀的尺寸。
生坯片材83經由於稍後說明之過程中燒製而成為圖1A中顯示的絕緣層43。生坯片材83具有於厚度方向中穿透通過生坯片材83的貫穿孔83X。貫穿孔83X係設置在對應於圖1A中顯示之孔部分52的位置處。貫穿孔83X之平面形狀的尺寸係形成為較圖1A中顯示之孔部分52之平面形狀的尺寸小。生坯片材82經由於稍後說明之過程中燒製而成為圖1A中顯示的絕緣層42。生坯片材82具有於厚度方向中穿透通過生坯片材82的貫穿孔82X。貫穿孔82X係設置在對應於圖1A中顯示之孔部分53的位置處。貫穿孔82X之平面形狀的尺寸係設定為對應於圖1A中顯示之孔部分53之平面形狀的尺寸。生坯片材81經由於稍後說明之過程中燒製而成為圖1A中顯示的絕緣層41。於生坯片材81中未形成貫穿孔。注意，貫穿孔82X及83X係經由例如雷射機器加工方法或機器加工方法形成。
接下來，在圖3B中顯示的過程中，經由加壓生坯片材81、82及83同時將其加熱而於厚度方向中壓縮生坯片材81、82及83。藉由本過程，生坯片材81、82及83各者於厚度方向中之尺寸變得較本過程前的彼等尺寸小。經由以此方式於厚度方向中壓縮生坯片材81、82及83各者，當於稍後描述之過程中燒製生坯片材81、82及83各者時，可穩定地控制生坯片材81、82及83各者的收縮量。
隨後，在圖4A中顯示的過程中，例如，經由使用傳導性糊劑藉由印刷方法(網印)將導體圖案71形成於生坯片材82之上表面上。導體圖案71經由於稍後描述之過程中燒製而成為圖1A中顯示的靜電電極70。注意，關於傳導性糊劑，可使用包括諸如鉬之金屬顆粒或傳導性陶瓷顆粒、黏結劑及溶劑的糊劑。注意，導體圖案71亦可形成於生坯片材83之下表面上。
此外，在圖4A中顯示之過程中，在其上形成導體圖案71之表面面向上的狀態中將生坯片材82設置於生坯片材81上。然後，層壓生坯片材81及82。生坯片材81及82係例如經由加壓生坯片材同時將其加熱而彼此結合。藉由本過程，位於生坯片材82之貫穿孔82X之下側上的開口被生坯片材81封閉。
接下來，在圖4B中顯示的過程中，經由使用刮墨片或其類似勿將糊劑材料61(其係圖1A中顯示之多孔體60的前驅物)填充於貫穿孔82X中。此時，由於貫穿孔82X之一側(在此為下側)上的開口被生坯片材81封閉，因此可容易地將糊劑材料61填充於貫穿孔82X中。糊劑材料61包括例如構成圖1A中顯示之多孔體60的陶瓷珠粒諸如鋁氧珠粒。關於糊劑材料61，例如，可使用包括鋁氧珠粒、黏結劑及溶劑的材料。
接著，在圖5A中顯示的過程中，在生坯片材82設置於上側上的狀態中，將生坯片材83設置於生坯片材81及82上。此時，將生坯片材81、82及83的位置對準，使得貫穿孔83X於平面圖中與貫穿孔82X重疊。然後，層壓生坯片材81、82及83以形成結構80。例如，經由加壓生坯片材同時將其加熱使生坯片材81、82及83彼此結合。藉由本過程，導體圖案71嵌於生坯片材82與生坯片材83之間，且使貫穿孔83X與貫穿孔82X彼此相通。
接下來，在圖5B中顯示的過程中，燒製圖5A中顯示的結構80。藉此，燒結生坯片材81、82及83分別成為絕緣層41、42及43，且形成其中層壓絕緣層41、42及43的陶瓷基板80A。燒結時的溫度係例如1500℃至1600℃。藉由本過程中之燒製，圖5A中顯示之糊劑材料61之有機組分諸如溶劑經揮發，且糊劑材料61之鋁氧珠粒經燒結。藉此，將大量鋁氧珠粒提供於貫穿孔82X中，且於貫穿孔82X中形成多孔體60。此時，由於在絕緣層43中形成貫穿孔83X，因此經由糊劑材料61之有機組分揮發所產生之氣體可通過貫穿孔83X有利地排放至陶瓷基板80A之外部。藉此，可有利地抑制絕緣層41及43因前述氣體而變形向外膨脹。注意，陶瓷基板80A中具有經由燒結圖5A中顯示之導體圖案71獲得的靜電電極70。於陶瓷基板80A上進行各種加工。
接下來，在圖6A中顯示的過程中，形成於厚度方向中穿透通過絕緣層41且與貫穿孔82X相通的貫穿孔81X，且形成於厚度方向中穿透通過絕緣層43且與貫穿孔82X相通的貫穿孔83Y。在此，貫穿孔81X對應於孔部分51，貫穿孔82X對應於孔部分53，及貫穿孔83Y對應於孔部分52。藉此，於陶瓷基板80A中形成具有貫穿孔81X、82X及83Y的氣體孔50。貫穿孔83Y係形成為，例如，使圖5B中顯示之貫穿孔83X的開口寬度增加。貫穿孔81X係形成為於平面圖中不與貫穿孔83Y重疊。注意，貫穿孔81X及83Y係經由例如雷射機器加工方法或機器加工方法形成。
接著，在圖6B中顯示的過程中，將陶瓷基板80A之上表面及下表面兩者拋光。藉此，將陶瓷基板80A之上表面形成為放置表面40A。接下來，於放置表面40A上形成大量內凹部分45，且於放置表面40A上形成壓花44。藉此，獲得圖1A中顯示的絕緣基板40。注意，內凹部分45係藉由例如雷射機器加工方法或機器加工方法形成。
藉由以上製造過程，可製得靜電夾盤30。 在本具體例中，絕緣層41係第一絕緣層之實例，絕緣層42係第二絕緣層之實例，絕緣層43係第三絕緣層之實例，孔部分51係第一孔部分之實例，孔部分52係第二孔部分之實例，及孔部分53係第三孔部分之實例。此外，生坯片材81係第一生坯片材之實例，生坯片材82係第二生坯片材之實例，及生坯片材83係第三生坯片材之實例。此外，貫穿孔82X係第一貫穿孔之實例，貫穿孔81X係第二貫穿孔之實例，貫穿孔83Y係第三貫穿孔之實例，及貫穿孔83X係第四貫穿孔之實例。
(功效) 接下來，說明本具體例的功效。 (1) 自絕緣基板40之相對表面40B朝放置表面40A延伸之孔部分51及自放置表面40A朝相對表面40B延伸之孔部分52係設置成於平面圖中不與彼此重疊。根據此組態，孔部分52之上端部分(其係氣體孔50之排出口)、及於基底板20之上表面側上敞開之孔部分51的下端部分可於平面方向中偏離。因此，可藉由孔51及52於平面方向中之偏移量來使得異常放電路徑R1之長度較絕緣基板40之厚度長。藉此，可降低於停留於氣體孔50中之電漿與惰性氣體之間的碰撞機率。結果，可有利地抑制異常放電的發生，且可有利地抑制因異常放電所引起之介電崩潰及其類似者的發生。
(2) 孔部分53之平面形狀係形成為較孔部分51及52之平面形狀大。根據此組態，孔部分51與孔部分52於平面方向中之間的偏移量可在於平面圖中與孔部分53重疊的狀態中容易地增加。藉此，可容易地增加異常放電路徑R1的長度。
(3) 孔部分51係設置為使得整個孔部分51與孔部分53重疊且孔部分51之內部周邊表面的一部分於平面圖中與孔部分53之內部周邊表面的第一部分53A重疊。此外，孔部分52係設置為使得整個孔部分52與孔部分53重疊且孔部分52之內部周邊表面的一部分於平面圖中與孔部分53之內部周邊表面的第二部分53B重疊。根據此組態，孔部分51及孔部分52可設置在整個孔部分51及52於平面圖中與孔部分53重疊之範圍內彼此最遠離的位置處。藉此，可使得孔部分51與孔部分52之間於平面方向中之偏移量變得較大，以致可使異常放電路徑R1之長度變得較長。因此，可更有利地抑制異常放電的發生。
(4) 將多孔體60設置於孔部分53中。藉此，可抑制電漿停留於氣體孔50，特定而言孔部分53中。結果，可降低停留於氣體孔50中之電漿與惰性氣體之間的碰撞機率，以致可抑制異常放電之發生。
(第二具體例) 以下參照圖7A至9B說明第二具體例。在本具體例中，靜電夾盤30之製造方法不同於第一具體例之製造方法。以下主要說明與第一具體例的差異。與圖1至6中所顯示者相同的構件以相同的元件符號指示，且將該等元件各者的詳細說明省略。
首先，在圖7A中顯示的過程中，製備具有貫穿孔81X之生坯片材81、具有貫穿孔82X之生坯片材82、及具有貫穿孔83Y之生坯片材83。在此，貫穿孔81X係設置在對應於圖1A中顯示之孔部分51的位置處。貫穿孔81X之平面形狀的尺寸係設定為對應於圖1A中顯示之孔部分51之平面形狀的尺寸。貫穿孔83Y係設置在對應於圖1A中顯示之孔部分52的位置處。貫穿孔83Y之平面形狀的尺寸係設定為對應於圖1A中顯示之孔部分52之平面形狀的尺寸。貫穿孔81X及貫穿孔83Y係形成在於平面圖中其不與彼此重疊的位置處。
接下來，在圖7B中顯示的過程中，經由加壓生坯片材81、82及83同時將其加熱而於厚度方向中壓縮各別的生坯片材81、82及83。 接著，在圖8A中顯示的過程中，例如，經由網印將導體圖案71形成於生坯片材82之上表面上。注意，亦可將導體圖案71形成於生坯片材83之下表面上。
此外，在圖8A中顯示的過程中，在其上形成導體圖案71之表面面向上的狀態中將生坯片材82設置於生坯片材81上。此時，將生坯片材81及82的位置對準，使得貫穿孔81X於平面圖中與貫穿孔82X重疊。然後，層壓生坯片材81及82。
接下來，在圖8B中顯示的過程中，將糊劑材料71填充於貫穿孔82X中。 接著，在圖9A中顯示的過程中，在生坯片材82設置於上側上的狀態中，將生坯片材83設置於生坯片材81及82上。此時，將生坯片材81、82及83的位置對準，使得貫穿孔83Y於平面圖中與貫穿孔82X重疊且貫穿孔83Y於平面圖中不與貫穿孔81X重疊。然後，層壓生坯片材81、82及83以形成結構80。
接下來，在圖9B中顯示的過程中，燒製圖9A中顯示的結構80。藉此，燒結生坯片材81、82及83分別成為絕緣層41、42及43，且形成其中層壓絕緣層41、42及43的陶瓷基板80A。藉由本過程中之燒製，圖9A中顯示之糊劑材料61之有機組分諸如溶劑經揮發，且糊劑材料61之鋁氧珠粒經燒結。藉此，於貫穿孔82X中形成具有大量鋁氧珠粒的多孔體60。此時，由於在絕緣層41及43中形成貫穿孔81X及83Y，因此經由糊劑材料61之有機組分揮發所產生之氣體可通過貫穿孔81X及83Y有利地排放至陶瓷基板80A之外部。藉此，可有利地抑制絕緣層41及43因前述氣體而變形向外膨脹。藉由本過程，於陶瓷基板80A中形成具有貫穿孔81X、82X及83Y的氣體孔50。此時，貫穿孔81X對應於孔部分51，貫穿孔82X對應於孔部分53，及貫穿孔83Y對應於孔部分52。
其後，將陶瓷基板80A之上表面及下表面兩者拋光。藉此，將陶瓷基板80A之上表面形成為放置表面40A。接下來，於放置表面40A上形成大量內凹部分45，且於放置表面40A上形成壓花44。藉此，可製得絕緣基板40及靜電夾盤30。
根據前述具體例，可獲得與第一具體例之功效(1)至(4)相同的功效。 (第三具體例) 以下參照圖10A至12B說明第三具體例。在本具體例中，靜電夾盤30之製造方法不同於第一具體例之製造方法。以下主要說明與第一具體例的差異。與圖1至9中所顯示者相同的構件以相同的元件符號指示，且將該等元件各者的詳細說明省略。
首先，在圖10A中顯示的過程中，製備生坯片材81、具有貫穿孔82X之生坯片材82、及生坯片材83。在此，未於生坯片材81及83中形成貫穿孔。
接下來，在圖10B中顯示的過程中，經由加壓生坯片材81、82及83同時將其加熱而於厚度方向中壓縮各別的生坯片材81、82及83。 接著，在圖11A中顯示的過程中，例如，經由網印將導體圖案71形成於生坯片材82之上表面上。注意，亦可將導體圖案71形成於生坯片材83之下表面上。
接下來，在其上形成導體圖案71之表面面向上的狀態中將生坯片材82層壓於生坯片材81上。 接下來，將糊劑材料61填充於貫穿孔82X中。此時，由於貫穿孔82X之一側(在此為下側)上的開口被生坯片材81封閉，因此可容易地將糊劑材料61填充於貫穿孔82X中。
接著，在圖11B中顯示的過程中，在生坯片材82設置於上側上的狀態中，將生坯片材83設置於生坯片材81及82上。然後，層壓生坯片材81、82及83以形成結構80。
接下來，在圖12A中顯示的過程中，燒製圖11B中顯示的結構80。藉此，燒結生坯片材81、82及83分別成為絕緣層41、42及43，且形成其中層壓絕緣層41、42及43的陶瓷基板80A。藉由本過程之燒製，於貫穿孔82X中，自圖11B中顯示之糊劑材料61形成多孔體60。
接下來，在圖12B中顯示的過程中，形成於厚度方向中穿透通過絕緣層41且與貫穿孔82X相通的貫穿孔81X，且形成於厚度方向中穿透通過絕緣層43且與貫穿孔82X相通的貫穿孔83Y。在此，貫穿孔81X對應於孔部分51，貫穿孔82X對應於孔部分53，及貫穿孔83Y對應於孔部分52。藉此，於陶瓷基板80A中形成具有貫穿孔81X、82X及83Y的氣體孔50。
其後，將陶瓷基板80A之上表面及下表面兩者拋光。藉此，將陶瓷基板80A之上表面形成為放置表面40A。接下來，於放置表面40A上形成大量內凹部分45，且於放置表面40A上形成壓花44。藉此，可製得絕緣基板40及靜電夾盤30。
根據前述具體例，可獲得與第一具體例之功效(1)至(4)相同的功效。 (其他具體例) 以上各個具體例可如下進行改變及實施。以上各具體例及以下經修改具體例可於技術一致範圍內彼此組合實施。
在以上各具體例中，孔部分51係設置為使得孔部分51之內部周邊表面的一部分於平面圖中與孔部分53之內部周邊表面的第一部分53A重疊。然而，孔部分51之形成位置並無特定限制。
舉例來說，如圖13所示，孔部分51可設置在於平面圖中與孔部分53重疊且與孔部分53之內部周邊表面分開的位置處。 在以上各具體例中，孔部分52係設置為使得孔部分52之內部周邊表面的一部分於平面圖中與孔部分53之內部周邊表面的第二部分53B重疊。然而，孔部分52之形成位置並無特定限制。
舉例來說，如圖13所示，孔部分52可設置在於平面圖中與孔部分53重疊且與孔部分53之內部周邊表面分開的位置處。 在以上各具體例中，整個孔部分51係設置為於平面圖中與孔部分53重疊。然而，本發明不受限於此。舉例來說，可僅一部分的孔部分51於平面圖中與孔部分53重疊。換言之，孔部分51及孔部分53可設置為於平面圖中與彼此部分重疊。
在以上各具體例中，整個孔部分52係設置為於平面圖中與孔部分53重疊。然而，本發明不受限於此。舉例來說，可僅一部分的孔部分52於平面圖中與孔部分53重疊。換言之，孔部分52及孔部分53可設置為於平面圖中與彼此部分重疊。
在以上各具體例中，絕緣層41及絕緣層42可藉由黏著層彼此結合。此外，絕緣層42及絕緣層43可藉由黏著層彼此結合。
在以上各具體例中，絕緣基板40具有層壓絕緣層41、42及43之三個層的此一結構。然而，本發明不受限於此。舉例來說，絕緣基板40可具有其中層壓四個或更多個絕緣層的結構。舉例來說，絕緣基板40可具體實施為其中層壓四個絕緣層，且孔部分53可形成為於厚度方向中穿透通過兩個絕緣層的結構。
在以上各具體例中，氣體孔50係形成為於橫截面圖中具有一個曲柄形狀的結構。然而，氣體孔50之形狀並無特定限制。舉例來說，氣體孔50可形成為其中兩個或更多個曲柄形狀於橫截面圖中連續的結構。
在以上各具體例中，靜電夾盤30之結構並無特定限制。舉例來說，絕緣基板40可於其中設置有經組構成經由自基板固定裝置10之外部施加電壓及進行加熱來產生熱的產熱體(加熱器)，以使得絕緣基板40之放置表面40A成為預定溫度。
在以上各具體例中，基底板20之結構並無特定限制。舉例來說，氣體流動路徑21之形狀並無特定限制。此外，可於基底板20中設置加熱器。
在以上各具體例中，可省略放置表面40A上的壓花44。 在以上各具體例中，基板固定裝置10係應用至半導體製造設備，例如，乾式蝕刻設備。乾式蝕刻設備的實例包括平行平板型反應性離子蝕刻(RIE)設備。此外，基板固定裝置10亦可應用至半導體製造設備諸如電漿CVD(化學氣相沉積)設備及濺鍍設備。
10:基板固定裝置 20:基底板 21:氣體流動路徑 22:氣體流動路徑部分 23:氣體流動路徑部分 24:氣體流動路徑部分 24A:流動路徑部分 24B:流動路徑部分 24C:流動路徑部分 30:靜電夾盤 30C:靜電夾盤 40:絕緣基板 40A:放置表面 40B:相對表面 40C:絕緣基板 41:絕緣層 42:絕緣層 43:絕緣層 44:壓花 45:內凹部分 50:氣體孔 50C:氣體孔 50D:排出口 51:孔部分 52:孔部分 53:孔部分 53A:第一部分 53B:第二部分 60:多孔體 61:糊劑材料 70:靜電電極 71:導體圖案；糊劑材料 80:結構 80A:陶瓷基板 81:生坯片材 81X:貫穿孔 82:生坯片材 82X:貫穿孔 83:生坯片材 83X:貫穿孔 83Y:貫穿孔 A1:中心軸 R1:路徑 R2:路徑
圖1A係顯示根據第一具體例之基板固定裝置的示意橫截面圖。 圖1B係顯示圖1A中顯示之基板固定裝置之一部分的放大橫截面圖(沿圖2中之線1b-1b的橫截面圖)。 圖2係顯示根據第一具體例之基板固定裝置之一部分的示意平面圖。 圖3A及3B係顯示根據第一具體例之靜電夾盤之製造方法的示意橫截面圖。 圖4A及4B係顯示根據第一具體例之靜電夾盤之製造方法的示意橫截面圖。 圖5A及5B係顯示根據第一具體例之靜電夾盤之製造方法的示意橫截面圖。 圖6A及6B係顯示根據第一具體例之靜電夾盤之製造方法的示意橫截面圖。 圖7A及7B係顯示根據第二具體例之靜電夾盤之製造方法的示意橫截面圖。 圖8A及8B係顯示根據第二具體例之靜電夾盤之製造方法的示意橫截面圖。 圖9A及9B係顯示根據第二具體例之靜電夾盤之製造方法的示意橫截面圖。 圖10A及10B係顯示根據第三具體例之靜電夾盤之製造方法的示意橫截面圖。 圖11A及11B係顯示根據第三具體例之靜電夾盤之製造方法的示意橫截面圖。 圖12A及12B係顯示根據第三具體例之靜電夾盤之製造方法的示意橫截面圖。 圖13係顯示根據一經修改具體例之基板固定裝置的示意橫截面圖。 圖14係顯示根據比較實施例之基板固定裝置的示意橫截面圖。
10:基板固定裝置
20:基底板
21:氣體流動路徑
22:氣體流動路徑部分
23:氣體流動路徑部分
24:氣體流動路徑部分
24A:流動路徑部分
24B:流動路徑部分
24C:流動路徑部分
30:靜電夾盤
40:絕緣基板
40A:放置表面
40B:相對表面
41:絕緣層
42:絕緣層
43:絕緣層
44:壓花
45:內凹部分
50:氣體孔
51:孔部分
52:孔部分
53:孔部分
53A:第一部分
53B:第二部分
60:多孔體
70:靜電電極
A1:中心軸
R1:路徑

Claims (10)

  1. 一種靜電夾盤，其包括： 一絕緣基板，其具有一吸附標的物件放置於其上之一放置表面及設置於該放置表面之一相對側上的一相對表面；及 一氣體孔，其自該相對表面穿透至該放置表面， 其中該氣體孔具有自該相對表面朝該放置表面延伸之一第一孔部分、自該放置表面朝該相對表面延伸之一第二孔部分、及設置於該第一孔部分與該第二孔部分之間且經形成為使該第一孔部分與該第二孔部分彼此相通的一第三孔部分，及 其中該第一孔部分係經設置成在平面圖中不與該第二孔部分重疊。
  2. 如請求項1之靜電夾盤，其中，該第三孔部分具有較該第一孔部分及該第二孔部分大的平面形狀。
  3. 如請求項2之靜電夾盤，其中，該第一孔部分係經設置成使整個該第一孔部分於平面圖中與該第三孔部分重疊，且 其中該第二孔部分係經設置成使整個該第二孔部分於平面圖中與該第三孔部分重疊。
  4. 如請求項3之靜電夾盤，其中，該第三孔部分之一內部周邊表面具有一第一部分及相對於該第三孔部分之一中心軸與該第一部分點對稱地設置的一第二部分， 其中該第一孔部分係經設置成使該第一孔部分之一內部周邊表面的一部分於平面圖中與該第一部分重疊，且 其中該第二孔部分係經設置成使該第二孔部分之一內部周邊表面的一部分於平面圖中與該第二部分重疊。
  5. 如請求項1至4中任一項之靜電夾盤，其進一步包括： 設置於該第三孔部分中之一多孔體。
  6. 如請求項1至4中任一項之靜電夾盤，其中，該絕緣基板包括具有該相對表面之一第一絕緣層、層壓於該第一絕緣層上之一第二絕緣層、及具有該放置表面且層壓於該第二絕緣層上之一第三絕緣層， 其中該第一孔部分於厚度方向中穿透通過該第一絕緣層， 其中該第二孔部分於厚度方向中穿透通過該第三絕緣層，及 其中該第三孔部分於厚度方向中穿透通過該第二絕緣層。
  7. 一種基板固定裝置，其包括： 請求項1至4中任一項之靜電夾盤；及 結合至該靜電夾盤之該相對表面的一基底板。
  8. 一種靜電夾盤之製造方法，該製造方法包括： 製備一第一生坯片材、一具有一第一貫穿孔之第二生坯片材、及一第三生坯片材； 將該第二生坯片材層壓於該第一生坯片材上； 將包括陶瓷珠粒及一溶劑之一糊劑材料填充於該第一貫穿孔中； 將該第三生坯片材層壓於該第二生坯片材上； 燒製層壓於彼此之上的該第一生坯片材、該第二生坯片材及該第三生坯片材； 形成於厚度方向中穿透通過該第一生坯片材的一第二貫穿孔；及 形成於厚度方向中穿透通過該第三生坯片材的一第三貫穿孔， 其中於該燒製中，該溶劑經揮發且該等陶瓷珠粒經燒結，以致於該第一貫穿孔中形成一多孔體， 其中該第一貫穿孔係經形成為使該第二貫穿孔與該第三貫穿孔彼此相通，及 其中該第二貫穿孔及該第三貫穿孔係經形成為於平面圖中彼此不重疊。
  9. 如請求項8之靜電夾盤之製造方法，其包括： 在將該第三生坯片材層壓於該第二生坯片材上之前，形成於厚度方向中穿透通過該第三生坯片材之一第四貫穿孔， 其中於該燒製後，進行該第二貫穿孔之形成及該第三貫穿孔之形成，及 其中於該第三貫穿孔之形成中，形成該第三貫穿孔以增加該第四貫穿孔之開口寬度。
  10. 如請求項8之靜電夾盤之製造方法，其中，在將該第二生坯片材層壓於該第一生坯片材上之前，進行該第二貫穿孔之形成，及 其中在將該第三生坯片材層壓於該第二生坯片材上之前，進行該第三貫穿孔之形成。
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