TW202345170A - 靜電吸盤用供電部及靜電吸盤 - Google Patents
靜電吸盤用供電部及靜電吸盤 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202345170A TW202345170A TW112103223A TW112103223A TW202345170A TW 202345170 A TW202345170 A TW 202345170A TW 112103223 A TW112103223 A TW 112103223A TW 112103223 A TW112103223 A TW 112103223A TW 202345170 A TW202345170 A TW 202345170A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- substrate
- power supply
- volume
- main component
- electrostatic chuck
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 116
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 198
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 8
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910026551 ZrC Inorganic materials 0.000 description 1
- OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N [C].[Zr] Chemical compound [C].[Zr] OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- XTDAIYZKROTZLD-UHFFFAOYSA-N boranylidynetantalum Chemical compound [Ta]#B XTDAIYZKROTZLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N methylidynetantalum Chemical compound [Ta]#C NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910003468 tantalcarbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N zirconium nitride Chemical compound [Zr]#N ZVWKZXLXHLZXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- H01L21/6831—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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
- G03F7/70708—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details being electrostatic; Electrostatically deformable vacuum chucks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
- C04B2235/404—Refractory metals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
本發明的課題係提供減低與基板的熱膨脹係數差，並且可確保供電功能的靜電吸盤用供電部及靜電吸盤。
解決手段為於具備載置試料的載置板(1)、與該載置板一體化的基板(2)、設置於該等載置板與基板之間的內部電極(3)的靜電吸盤中，以為了對內部電極(3)供電而貫通基板(2)之方式設置的靜電吸盤用供電部(4)。該供電部(4)係為包含具有與基板(2)的主成分相同之主成分的基板主成分粒子，與導電性粒子的複合燒結體，含有55體積%以上90體積%以下的基板主成分粒子，10體積%以上45體積%以下的導電性粒子；組織係包含基板主成分粒子，與存在於基板主成分粒子的粒界的基質部，於基質部存在導電性粒子，且將基板主成分粒子的平均粒徑設為R1，將導電性粒子的平均粒徑設為R2時，R1/R2為1.6以上。
Description
本發明係關於靜電吸盤用供電部及靜電吸盤。
例如於半導體製造裝置中，對於以電路形成為目的，在矽晶圓上曝光、成膜，蝕刻矽晶圓而言，需要以保持對象之晶圓的平坦度，且讓晶圓不發生溫度分布之方式保持晶圓。作為此種晶圓的保持手段，提案有機械方式、真空吸附方式、靜電吸附方式。該等保持手段中，靜電吸附方式係藉由靜電吸盤保持晶圓的方式，可在真空氣氛下使用，所以常被多用。
作為靜電吸盤的構造，公知具備載置晶圓等之試料的載置板、與該載置板一體化的基板、設置於該等載置板與基板之間的內部電極、以為了對該內部電極供電而貫通基板之方式設置的供電部的構造。又，作為供電部的材質，公知使用氧化鋁-鎢複合導電性燒結體的技術(例如參照專利文獻1)。
[先前技術文献]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3746935號公報
[發明所欲解決之課題]
於前述專利文獻1中，供電部的周圍的基板由氧化鋁基燒結體構成。因此，供電部(氧化鋁-鎢複合導電性燒結體)與基板(氧化鋁基燒結體)的熱膨脹係數的差大時，供電部或者基板會發生熱膨脹差所導致之龜裂。又，供電部需要具有對內部電極供電的功能。如此，於靜電吸盤用供電部中，需要減低與基板的熱膨脹係數差，並且確保供電功能。
本發明所欲解決之課題，係為提供減低與基板的熱膨脹係數差，並且可確保供電功能的靜電吸盤用供電部及靜電吸盤。
[用以解決課題之手段]
為了解決前述課題，本案發明者們係為了減低靜電吸盤用供電部中確保供電功能所需之導電性粒子的使用量，檢討滲流理論(percolation theory)的應用。亦即，具有由絕緣體與導電體所成之複合構造的材料的導電性，係與其體積分率的關聯中一般來說可使用滲流理論進行說明，依據滲流理論，在將導電性粒子分散於像氧化鋁基燒結體的多晶體母相的複合材料中，賦予導電性所需之導電性粒子的臨界體積分率Vc能以以下計算式(1)表示。
在此，Rm：絕緣性粒子的粒子徑
Rp：導電性粒子的粒子徑
φ，Xc：係數
根據該計算式(1)，暗示賦予導電性所需之導電性粒子的臨界體積分率Vc係絕緣性粒子與導電性粒子的粒子徑比(Rm/Rp)越大則越小。換句話說，暗示通過將絕緣性粒子的粒子徑設為充分大於導電性粒子的粒子徑，可減低賦予導電性所需之導電性粒子的臨界體積分率Vc，亦即導電性粒子的使用量。
因此，本案發明者們為了解決前述課題，考慮靜電吸盤用供電部之特有的情況，並且針對構成靜電吸盤用供電部之絕緣性粒子與導電性粒子的粒子徑比、絕緣性粒子及導電性粒子的體積分率等進行詳細檢討，直到完成本發明。
亦即，依據本發明的一觀點，提供以下的靜電吸盤用供電部。
一種靜電吸盤用供電部，係於具備載置試料的載置板、與該載置板一體化的基板、設置於該等載置板與基板之間的內部電極的靜電吸盤中，以為了對前述內部電極供電而貫通前述基板之方式設置的靜電吸盤用供電部，其中，
作為包含具有與前述基板的主成分相同之主成分的基板主成分粒子，與導電性粒子的複合燒結體，且將基板主成分粒子與導電性粒子的合計體積設為100體積%時，含有55體積%以上90體積%以下的基板主成分粒子，10體積%以上45體積%以下的導電性粒子；
組織係包含基板主成分粒子，與存在於基板主成分粒子的粒界的基質部，於基質部存在導電性粒子，且將基板主成分粒子的平均粒徑設為R1，將導電性粒子的平均粒徑設為R2時，R1/R2為1.6以上。
又，依據本發明的其他觀點，提供一種靜電吸盤，係具備載置試料的載置板、與該載置板一體化的基板、設置於該等載置板與基板之間的內部電極、以為了對該內部電極供電而貫通前述基板之方式設置的供電部的靜電吸盤，其中，供電部為前述本發明的靜電吸盤用供電部。
[發明的效果]
依據本發明，可提供減低與基板的熱膨脹係數差，並且可確保供電功能的靜電吸盤用供電部及靜電吸盤。
於圖1以剖面揭示包含一實施方式即靜電吸盤用供電部的靜電吸盤之一例。
同圖所示的靜電吸盤係具備載置晶圓等之試料的載置板1、與該載置板一體化的基板2、設置於該等載置板1與基板2之間的內部電極3、以為了對該內部電極3供電而貫通基板2之方式設置的用供電部4，供電部4為本發明的一實施方式的靜電吸盤用供電部。
載置板1為介電質，在本實施方式中由介電質即氧化鋁燒結體所成。然而，載置板1的材質(主成分)並不限定於氧化鋁(Al
2O
3)，作為氮化鋁(AlN)或氮化矽(SiN)等亦可。
基板2為絕緣體，在本實施方式中由絕緣體即氧化鋁燒結體所成。然而，基板2的材質(主成分)並不限定於氧化鋁(Al
2O
3)，作為氮化鋁(AlN)或氮化矽(SiN)等亦可。
再者，載置板1與基板2的材質(主成分)相同為佳。
內部電極3係在載置板1與基板2之間，以被該等載置板1與基板2包夾之方式設置。其材質可設為與後述之供電部4的材質相同。
接著，針對本發明的一實施方式的供電部4進行說明。
供電部4係為包含具有與基板2的主成分相同之主成分的基板主成分粒子，與導電性粒子的複合燒結體。再者，由於在本實施方式中基板2主成分是氧化鋁(Al
2O
3)，基板主成分粒子為氧化鋁粒子。又，關於導電性粒子並未特別限定，靜電吸盤用供電部可設為一般使用者。例如可設為選自鎢粒子、矽化鎢粒子、鉬粒子、硼化鋯粒子、碳化鋯粒子、氮化鋯粒子、硼化鉭粒子、碳化鉭粒子、氮化鉭粒子、矽化鉭粒子、硼化鈦粒子、碳化鈦粒子及氮化鈦粒子之1種或2種以上。
供電部4的組織係包含基板主成分粒子，與存在於基板主成分粒子的粒界的基質部，於基質部存在導電性粒子的組織，更具體來說，是將基板主成分粒子的平均粒徑設為R1，將導電性粒子的平均粒徑設為R2時，R1/R2為1.6以上的組織。亦即，於供電部4的組織設計中，為了解決減低與基板2的熱膨脹係數差並且可確保供電功能的課題，依據上述的滲流理論，將絕緣性粒子即基板主成分粒子的平均粒徑設為充分大於導電性粒子的平均粒徑。然後，具體來說，本案發明者們為了減低賦予導電性所需之導電性粒子的臨界體積分率(導電性粒子的使用量)而注目於R1/R2，且考慮靜電吸盤用供電部之特有的情況(用途、功能等)並且重複進行試驗及考察的結果，得知將R1/R2設為1.6以上即可。
亦即，可知通過將R1/R2設為1.6以上，將基板主成分粒子與導電性粒子合計體積設為100體積%時，可將導電性粒子的體積分率抑制在10體積%以上45體積%以下。換句話說，本發明的靜電吸盤用供電部係在將基板主成分粒子與導電性粒子合計體積設為100體積%時，含有55體積%以上90體積%以下的基板主成分粒子，10體積%以上45體積%以下的導電性粒子。基板主成分粒子的體積分率未滿55體積%，導電性粒子的體積分率超過45體積%的話，與基板的熱膨脹係數差變大，會產生龜裂。另一方面，基板主成分粒子的體積分率超過90體積%，導電性粒子的體積分率未滿10體積%的話，會變得無法確保供電功能。
再者，通過將R1/R2設為1.6以上，可將導電性粒子的體積分率抑制在10體積%以上45體積%以下並不是可根據上述的滲流理論(前述計算式(1))直接且無歧異導出者。上述的滲流理論(前述計算式(1))雖然暗示增大R1/R2的話即可減低導電性粒子的體積分率，具體來說將R1/R2設為1.6以上即可一事係如上所述般，本案發明者們考慮靜電吸盤用供電部之特有的情況並且重複進行試驗及考察的結果所導出者。換句話說，R1/R2與導電性粒子的體積分率的關係並不一定是可由上述的滲流理論(前述計算式(1))直接且無歧異決定者，而是考慮靜電吸盤用供電部之特有的情況例如導電性粒子的分散性等同時決定者。
基板主成分粒子及導電性粒子的體積分率係根據更減低與基板的熱膨脹係數差的觀點，基板主成分粒子為75體積%以上90體積%以下，導電性粒子為10體積%以上25體積%以下為佳，基板主成分粒子為80體積%以上90體積%以下，導電性粒子為10體積%以上20體積%以下更佳。
再者，對於將基板主成分粒子及導電性粒子的體積分率設為前述理想範圍而言，將R1/R2設為15以上為佳，又，對於將基板主成分粒子及導電性粒子的體積分率設為前述更佳的範圍而言，將R1/R2設為25以上為佳。
如上所述，根據減低賦予導電性所需之導電性粒子的臨界體積分率(導電性粒子的使用量)的觀點，增大R1/R2有效，因此，增大基板主成分粒子的平均粒徑有效。所以，於本發明中R1/R2及基板主成分粒子的平均粒徑的上限值並未特別限定，因應供電部4的尺寸(直徑)等而適當決定即可。再者，於實際的供電部中，由於基板主成分粒子的平均粒徑過大的話，有存在於基板主成分粒子周圍的基質部之導電性粒子的網路被切斷之虞，基板主成分粒子的平均粒徑也可設為例如200μm以下，又，R1/R2也可設為400以下。
在此，本發明的靜電吸盤用供電部(供電部4)的組織係如上所述，包含基板主成分粒子與存在於基板主成分粒子的粒界的基質部的時候，作為基板主成分粒子及基質部以外的組織相，例如可包含源於包含基板主成分粒子與導電性粒子之複合燒結體的助燒結劑成分的玻璃相等。然而，如該玻璃相等之基板主成分粒子及基質部以外的組織相的含有量係在技術常識上來說為極少量，根據狀況也有無法藉由成分分析等確認的情況。所以，本發明的靜電吸盤用供電部(供電部4)的組織係典型上實質上來說，由基板主成分粒子與存在於基板主成分粒子的粒界的基質部所成。
又，於本發明的靜電吸盤用供電部(供電部4)中基板主成分粒子的平均粒徑係藉由以下的方法所求出。
亦即，將供電部4沿著其中心軸切斷，對其切斷面進行鏡面研磨之後，使用掃描式電子顯微鏡以適當的標度(例如100倍標度)進行觀察。具體來說，觀察5處之適當的範圍(例如300μm×300μm的範圍)，測定各個範圍內之基板主成分粒子的最大粒子徑。然後，計算所測定之各範圍的最大粒子徑的平均值，將其平均值作為基板主成分粒子的平均粒徑。
又，於靜電吸盤用供電部(供電部4)中導電性粒子的平均粒徑係藉由以下的方法所求出。
亦即，將供電部4沿著其中心軸切斷，對其切斷面進行鏡面研磨之後，使用掃描式電子顯微鏡以適當的標度(例如3500倍標度)進行觀察。具體來說，觀察5處之適當的範圍(例如10μm×10μm的範圍)，測定各個範圍內之導電性粒子的最大粒子徑。然後，計算所測定之各範圍的最大粒子徑的平均值，將其平均值作為導電性粒子的平均粒徑。
又，於本發明的靜電吸盤用供電部(供電部4)中基板主成分粒子及導電性粒子的體積分率係藉由以下的方法所求出。
亦即，將供電部4沿著其中心軸切斷，對其切斷面進行鏡面研磨之後，使用掃描式電子顯微鏡以適當的標度(例如100倍標度)進行觀察。具體來說，觀察5處之適當的範圍(例如300μm×300μm的範圍)，測定各個範圍內之基板主成分粒子及導電性粒子的表面積分率，將其平均值設為體積分率。再者，各個範圍內之基板主成分粒子及導電性粒子的表面積分率的測定，係在供電部4的組織實質上僅由基板主成分粒子與導電性粒子所成時，可藉由將各範圍的圖像2值化(黑：基板主成分粒子，白：導電性粒子)並圖像解析來進行。又，在供電部4的組織包含基板主成分粒子與導電性粒子以外的狀況中，也可藉由適當的圖像解析，來測定基板主成分粒子及導電性粒子的表面積分率。
接著，針對示包含本發明的靜電吸盤用供電部(供電部4)之靜電吸盤的製造方法進行說明。於圖2概念揭示其製造方法的一例，以下，一邊參照圖2一邊說明其製造方法之一例。
首先，於絕緣體即基板2，預先形成用以組入、保持供電部4的固定孔2a。再者，固定孔的形成位置及數量根據內部電極3的樣式與形狀來決定。
接下來，將供電部4以成為可密接固定於基板2的固定孔2a的大小、形狀的方式製作，並嵌入至基板2的固定孔2a。再者，供電部4的製作可通過混合、成形、燒結原料粉末即基板主成分粒子與導電性粒子之類的一般方法來進行。
接下來，在組入供電部4之基板2的表面的所定區域，以接觸於供電部4之方式塗佈內部電極形成用塗佈劑，並使其乾燥而形成內部電極3。作為此種塗布液的塗佈方法，由於需要塗佈成均勻厚度，使用網版印刷法等為佳。
接下來，在形成內部電極3的基板2上，以包夾內部電極3之方式疊合載置板1之後，在加壓下對該等進行熱處理而一體化。作為此時的熱處理的條件，熱處理氣氛係為真空、氬、氦、氮等的惰性氣氛為佳，熱處理溫度為1200～1700℃為佳。又，加壓力係2～40MPa為佳。
[實施例]
以成為表1所示之各例的體積分率之方式調合各粒子而取得調合物，分別混合、成形、燒結各例的調合物，取得各例的靜電吸盤用供電部。然後，藉由圖2所示的工程，製造包含各例的靜電吸盤用供電部的靜電吸盤。再者，作為載置板1，使用介電質的氧化鋁燒結體。又，作為基板2，使用絕緣體的氧化鋁燒結體。亦即，基板2的材質(主成分)為氧化鋁(Al
2O
3)。因此，作為基板主成分粒子，使用氧化鋁粒子。
然後，針對各例的靜電吸盤用供電部，評鑑基板主成分粒子即氧化鋁粒子的平均粒徑及導電性粒子的平均粒徑、氧化鋁粒子及導電性粒子的體積分率。又，針對包含各例的靜電吸盤用供電部的靜電吸盤，評鑑供電功能及有無龜裂。各評鑑的評鑑方法係如下所述。
＜氧化鋁粒子及導電性粒子的體積分率＞
將靜電吸盤用供電部沿著其中心軸切斷，對其切斷面進行鏡面研磨之後，使用掃描式電子顯微鏡以100倍標度進行觀察。具體來說，觀察5處之300μm×300μm的範圍，將各範圍的圖像2值化(黑：基板主成分粒子，白：導電性粒子)。藉由對其2值化的各圖像進行圖像解析，測定氧化鋁粒子及導電性粒子的表面積分率，將其平均值作為體積分率。再者，作為一例，於圖3揭示將表1中實施例3的靜電吸盤用供電部之切斷面的掃描式電子顯微鏡觀察結果2值化的圖像。
＜供電功能＞
於圖2所示之2個供電部4、4的一方之供電部4的端部與另一方之供電部4的端部連接於數位萬用電表，確認有無導通，藉此評鑑供電功能。
＜有無龜裂＞
藉由遵照JISZ2343-1之規定的螢光滲透探傷檢驗(fluorescent penetrant testing)以視覺觀察，評鑑有無龜裂。
表1所示的實施例1～8都在本發明的範圍內，減低靜電吸盤用供電部與基板的熱膨脹係數差的結果，於靜電吸盤中並未觀察到龜裂，也確保了供電功能。
另一方面，比較例1是R1/R2低於本發明的下限值的範例，為了確保供電功能而需要增大導電性粒子的體積分率。因此，靜電吸盤用供電部與基板的熱膨脹係數差變大，於靜電吸盤中發生龜裂。
又，比較例2是雖然R1/R2在本發明的範圍內，但導電性粒子的體積分率低於本發明的下限值的範例，變成沒有導通，無法確保供電功能。
1:載置板
2:基板
2a:固定孔
3:內部電極
4:供電部
[圖1]揭示包含本發明的一實施方式即靜電吸盤用供電部的靜電吸盤之一例的剖面圖。
[圖2]概念揭示包含本發明的靜電吸盤用供電部之靜電吸盤的製造方法之一例的圖。
[圖3]本發明的一實施方式即靜電吸盤用供電部之切斷面的掃描式電子顯微鏡觀察結果之一例(2值化後的圖像)。
1:載置板
2:基板
3:內部電極
4:供電部
Claims (4)
- 一種靜電吸盤用供電部，係於具備載置試料的載置板、與該載置板一體化的基板、設置於該等載置板與基板之間的內部電極的靜電吸盤中，以為了對前述內部電極供電而貫通前述基板之方式設置的靜電吸盤用供電部，其特徵為： 作為包含具有與前述基板的主成分相同之主成分的基板主成分粒子，與導電性粒子的複合燒結體，且將基板主成分粒子與導電性粒子的合計體積設為100體積%時，含有55體積%以上90體積%以下的基板主成分粒子，10體積%以上45體積%以下的導電性粒子； 組織係包含基板主成分粒子，與存在於基板主成分粒子的粒界的基質部，於基質部存在導電性粒子，且將基板主成分粒子的平均粒徑設為R1，將導電性粒子的平均粒徑設為R2時，R1/R2為1.6以上。
- 如請求項1所記載之靜電吸盤用供電部，其中， 將基板主成分粒子與導電性粒子合計體積設為100體積%時，含有75體積%以上90體積%以下的基板主成分粒子，10體積%以上25體積%以下的導電性粒子。
- 如請求項1所記載之靜電吸盤用供電部，其中， 將基板主成分粒子與導電性粒子合計體積設為100體積%時，含有80體積%以上90體積%以下的基板主成分粒子，10體積%以上20體積%以下的導電性粒子。
- 一種靜電吸盤，係具備載置試料的載置板、與該載置板一體化的基板、設置於該等載置板與基板之間的內部電極、以為了對該內部電極供電而貫通前述基板之方式設置的供電部的靜電吸盤，其特徵為： 前述供電部為請求項1至3中任一項所記載之靜電吸盤用供電部。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022-068461 | 2022-04-18 | ||
| JP2022068461A JP7100778B1 (ja) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 静電チャック用給電部及び静電チャック |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202345170A true TW202345170A (zh) | 2023-11-16 |
| TWI843424B TWI843424B (zh) | 2024-05-21 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7100778B1 (ja) | 2022-07-13 |
| JP2023158548A (ja) | 2023-10-30 |
| CN116913844A (zh) | 2023-10-20 |
| KR20230148735A (ko) | 2023-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW442888B (en) | Electrostatic holding apparatus and method of producing the same | |
| US5998320A (en) | Aluminum nitride sintered body, metal including member, electrostatic chuck, method of producing aluminum nitride sintered body, and method of producing metal including member | |
| KR100618530B1 (ko) | 정전 척과 그 제조 방법 및 알루미나 소결 부재와 그 제조방법 | |
| US20030085206A1 (en) | Susceptor with built-in plasma generation electrode and manufacturing method therefor | |
| KR100756776B1 (ko) | 질화 알루미늄 접합체 및 그의 제조 방법 | |
| KR20080025012A (ko) | 정전 척 및 그 제조 방법 | |
| US20080186647A1 (en) | Electrostatic chuck and method of manufacturing the same | |
| KR100553444B1 (ko) | 서셉터 및 그 제조방법 | |
| US20200404747A1 (en) | Holding device and method of manufacturing holding device | |
| US10863587B2 (en) | Ceramic structure, method for manufacturing the same, and member for semiconductor manufacturing apparatus | |
| JP2020043336A (ja) | セラミックス基板、静電チャック、静電チャックの製造方法 | |
| JPH11176920A (ja) | 静電吸着装置 | |
| CN109476555B (zh) | 半导体制造装置用部件和半导体制造装置用部件的制造方法 | |
| US20200075383A1 (en) | Ceramics substrate and electrostatic chuck | |
| US6689984B2 (en) | Susceptor with built-in electrode and manufacturing method therefor | |
| TW202345170A (zh) | 靜電吸盤用供電部及靜電吸盤 | |
| TWI843424B (zh) | 靜電吸盤用供電部及靜電吸盤 | |
| KR20080039801A (ko) | 정전 척 및 정전 척의 제조 방법 | |
| JP4043219B2 (ja) | 静電チャック | |
| JP4241571B2 (ja) | 双極型静電チャックの製造方法 | |
| TWI239039B (en) | Wafer holder for semiconductor manufacturing device and semiconductor manufacturing device in which it is installed | |
| CN113248288B (zh) | 陶瓷基板、静电吸盘以及静电吸盘的制造方法 | |
| KR20100111627A (ko) | 정전 척 | |
| JP4789416B2 (ja) | セラミック抵抗体及びその製造方法並びに静電チャック | |
| JP2022048078A (ja) | 複合焼結体、半導体製造装置部材および複合焼結体の製造方法 |