TWI336504B - - Google Patents

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13.36504 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於在半導體元件製造製程所使用之電漿處 理裝置、電子曝光裝置 '離子植入裝置等，液晶面板之製 造所使用的離子摻雜裝置等所具備的靜電吸盤中，供電至 靜電吸盤的電極層之供電構造》

在半導體元件之製造製程所使用的電漿處理裝置、電 子曝光裝置、離子植入裝置等，液晶面板之製造所使用的 離子摻雜裝置等中，被要求不對被處理物之半導體晶圓或 玻璃基板造成損傷，可以確實地保持半導體晶圓或玻璃基 板。特別是在最近，由於對處理對象之半導體晶圓或玻璃 基板的污染被嚴格管理，在以往所被使用之機械性地夾持 半導體晶圓等之方式，其大部分被置換爲利用電氣性靜電 φ 吸附力之靜電吸盤方式。 靜電吸盤係於金屬基盤上具備下部絕緣層、電極層及 表面絕緣介電層，表面絕緣介電層係形成保持半導體晶圓 或玻璃基板之吸附面。而且，藉由設置於貫穿金屬基盤的 上下面之貫穿孔內的供電端子，藉由從外部對前述電極層 供給高電位，使分佈於表面絕緣介電層的表面（即吸附面 )電荷與載置於吸附面之被處理物極化帶電之電荷之間， 產生庫倫力或詹森一拉貝克力（Jassen-Rahbeck)，或發 生靜電引起之梯度力，來吸附保持被處理物之半導體晶圓 1336504 等。 且說，例如以電漿裝置來蝕刻處理半導體晶圓之情形 時，半導體晶圓的溫度上昇至200 °C〜400 °C。因此，爲 了將處理中的晶圓溫度冷卻至適當溫度，係藉由對設置於 金屬基盤內部的管路流通冷媒，來防止晶圓之溫度上昇。 可是，靜電吸盤之表面絕緣介電層側被暴露於高溫，金屬 基盤側大約被保持在冷媒的溫度，在彼等之間，產生溫度 梯度，例如，在表面絕緣介電層與下部絕緣層之間，產生 最大數百度的溫度梯度。另外，當然在裝置之動作時與休 息時之間，於靜電吸盤本身也產生最大數百度的溫度梯度 〇 於靜電吸盤施加此種溫度循環之負荷，特別是在對電 極層供給電壓之供電構造中，有產生種種問題之虞。即在 供電端子或電極層等之導電體與下部絕緣層或表面絕緣介 電層等之絕緣體中，熱膨脹率個別不同，在導電體與絕緣 體接觸之處呈現錯綜複雜的供電端子之周邊，容易產生裂 痕。此種裂痕，係成爲引起靜電吸盤的溫度特性之局部性 劣化等之問題或微塵之發生等的原因。 第4圖係表示靜電吸盤之供電構造的以往例子。於設 置於金屬基盤資貫穿孔7，係藉由絕緣保持構件2而配設 有供電端子3，此供電端子3係如第4 ( b )圖所示般，藉 由其端子與電極層5接觸，將從金屬基盤1的下面側所供 給的電壓供應至電極層5。此處，如前述之裂痕例如在供 電端子3的前端與電極層5接觸之部分的邊緣容易發生（ 13.36504 裂痕8a)，另外，在供電端子3、絕緣保持構件2、及下 部絕緣層4相互相接之部分，同樣容易發生裂痕（裂痕 8b )。

此處，爲了減輕靜電吸盤受到熱負載之情形時的影響 之方法，有幾個被提出。例如，硬銲對設置於陶瓷基體的 內部之電極層供電之供電端子，且於供電端子的端面設置 中空部，於此中空部嵌入具有與陶瓷基體同程度的熱膨脹 係數之應力緩衝材料之方法被提出（參照專利文獻1)。 另外，以供電端子的端面與由金屬一陶瓷複合材料所形成 的基盤的上面成爲相同高度之方式，對設置於基盤的貫穿 孔內介由陶瓷製的外被覆部配設供電端子，接著，對供電 端子的端面進行遮蔽，以熔射處理來形成絕緣層，進而， 去除遮蔽，使供電端子的端面露出，熔射金屬材料來形成 電極層之方法被提出（參照專利文獻2)。進而，從內部 具備電極層之陶瓷基體的下面側設置貫穿電極層的貫穿孔 ，於其內壁形成金屬化層之同時，且藉由硬銲來將供電端 子固定於貫穿孔內之方法被提出（參照專利文獻3)。 但是，如專利文獻1及3般，藉由硬銲來固定供電端 子之情形時，對硬銲材料本身施加熱負載，所以，使問題 更複雜化。另外，硬銲作業本身爲人工作業，缺乏可靠性 。另一方面，如專利文獻2般，將配設於基盤內的供電端 子之端面調整成與基盤之上面相同高度，藉由熔射來形成 電極層，使供電端子的端面與電極層接觸之方法中，作業 效率雖有改善，但是，在對熱負載之可靠性方面，需要改 1336504 善。即供電端子與電極層係相互以面接觸，在施加有熱負 載之情形，可靠性有問題。 〔專利文獻1〕日本專利特開平1 1 -0743 3 6號公報 〔專利文獻2〕日本專利特開2003-179127號公報 〔專利文獻3〕日本專利特開平10-189696號公報 【發明內容】 〔發明所欲解決之課題〕

靜電吸盤受到熱負載之影響，係於靜電吸盤的供電構 造有關係，具體而言，與供電端子與電極層之界面的形狀 ，或實際有熱負載施加之情形，金屬基盤、供電端子、絕 緣保持構件、下部絕緣層、電極層及表面絕緣介電層間之 力量的施加方法有關。這些關係，至目前爲止未被充分檢 討。

因此，本發明之課題爲：在靜電吸盤受到熱負載或熱 循環時，可緩和在供電構造所發生之熱應力，藉由作成下 部絕緣層、電極層及表面絕緣介電層不易發生裂痕之供電 構造，來盡可能地避免靜電吸盤之溫度特性的局部性劣化 或微塵之發生等問題，進而延長靜電吸盤的壽命。 〔解決課題之手段〕 因此，本發明之目的在於提供：於下部絕緣層、電極 層級表面絕緣介電層不易發生裂痕之靜電吸盤的供電構造 。另外，本發明之別的目的在於提供：製造此種靜電吸盤 -8 - 1336504 之供電構造。 進而，本發明之別的目的在於提供：藉由再生於各種 裝置所被使用的靜電吸盤之供電構造，可以有效利用使用 完畢靜電吸盤之靜電吸盤供電構造之再生方法。

即本發明係一種靜電吸盤之供電構造，係針對於金'屬 基盤的上面側，以靠近金屬基盤之順序具備：下部絕緣層 、電極層及表面絕緣介電層所形成的靜電吸盤，以：貫穿 前述金屬基盤的上下面間之貫穿孔、及配設於此貫穿孔內 ，將從金屬基盤的下面側所供給的電壓供應至層積在上面 側的電極層之供電端子、及以電氣絕緣性材料所形成，對 前述貫穿孔的內壁與供電端子之間予以絕緣，並且保持前 述供電端子之絕緣保持構件所構成，其特徵爲：前述供電 端子，係具有：突出金屬基盤的上面側之供電側端部，此 供電側端部的前端，係從前述電極層與下部絕緣層的界面 ，爲位於電極層側，且於前述電極層與表面絕緣介電層的 φ 界面以下。 另外，本發明係一種靜電吸盤供電構造之製造方法， 係針對於金屬基盤的上面側，以靠近金屬基盤之順序具備 :下部絕緣層、電極層及表面絕緣介電層所形成的靜電吸 盤，以：貫穿前述金屬基盤的上下面間之貫穿孔、及配設 於此貫穿孔內，將從金屬基盤的下面側所供給的電壓供應 至層積在上面側的電極層之供電端子、及以電氣絕緣性材 料所形成，對前述貫穿孔的內壁與供電端子之間予以絕緣 ’並且保持前述供電端子之絕緣保持構件所構成之靜電吸 -9- 1336504

盤供電構造之製造方法，其特徵爲具有：於貫穿孔內介由 絕緣保持構件而配設有供電端子，並且，於供電端子的一 部份突出金屬基盤的上面側之金屬基盤的上面側，熔射陶 瓷粉末來形成下部絕緣層之工程、及熔射金屬粉末’以將 突出金屬基盤的上面側之供電端子的供電側端部之前端予 以埋設之方式，或與供電側端部的前端成爲同一平面之方 式，來形成電極層之工程、及熔射陶瓷粉末，來形成表面 絕緣介電層之工程。

進而，本發明係一種靜電吸盤供電構造之再生方法， 係將針對於金屬基盤的上面側，以靠近金屬基盤之順序具 備：下部絕緣層、電極層及表面絕緣介電層所形成的靜電 吸盤，以：貫穿前述金屬基盤的上下面間之貫穿孔、及配 設於此貫穿孔內，將從金屬基盤的下面側所供給的電壓供 應至層積在上面側的電極層之供電端子、及以電氣絕緣性 材料所形成，對前述貫穿孔的內壁與供電端子之間予以絕 緣，並且保持前述供電端子之絕緣保持構件所構成之靜電 吸盤之供電構造予以再生之方法，其特徵爲具有：從使用 完畢之靜電吸盤的金屬基盤，將表面絕緣介電層、電極層 及下部絕緣層予以去除之工程、及於貫穿孔內介由絕緣保 持構件而配設有供電端子，並且，於供電端子的一部份突 出金屬基盤的上面側之金屬基盤的上面側，熔射陶瓷粉末 來形成下部絕緣層之工程、及熔射金屬粉末，以將突出金 屬基盤的上面側之供電端子的供電側端部之前端予以埋設 之方式，或與供電側端部的前端成爲同一平面之方式，來 -10- 1336504 形成電極層之工程、及熔射陶瓷粉末，來形成表面絕緣介 電層之工程。另外，在本發明中，於靜電吸盤之表面絕緣 介電層側載置半導體晶圓或玻璃基板等之被處理物而予以 吸附，所以，在稱呼金屬基盤的上下面之情形時，將載置 被處理物之表面絕緣介電層側稱爲上面側，將其相反側稱 爲下面側。

〔發明效果〕 本發明之靜電吸盤之供電構造，供電端子的供電側端 部之前端，係從電極層與下部絕緣層的界面起，位於電極 層側，且是電極層與表面絕緣介電層的界面以下，供電端 子與電極層可以確實接觸，能防止裂痕之發生。特別是使 供電端子的供電側端部，於前端具有保有特定面積之頂面 ，並且形成爲朝向前端逐漸縮徑之突起狀，施加於下部絕 緣層之應力可以與以分散，供電構造的熱梯度所導致之熱 負載，或熱循環所導致之熱負載對表面絕緣介電層、電極 層及下部絕緣層之裂痕可被抑制，可以盡可能地避免靜電 吸盤的溫度特性之局部性劣化或微塵的發生等之問題，能 獲得耐久性優異之靜電吸盤。進而，可以延長靜電吸盤的 壽命。 另外，藉由本發明之靜電吸盤供電構造之再生方法， 藉由於在種種之裝置所被使用的使用完畢之靜電吸盤適用 本發明之供電構造，可以有效利用使用完畢靜電吸盤，並 且可以謀求長壽命化。 -11 - 1336504 【實施方式】 以下，依據所附圖面，具體說明本發明之合適的實施 形態》

首先，說明本發明之靜電吸盤之供電構造。第1圖係 表示靜電吸盤之供電構造的剖面說明圖，係將於金屬基盤 1的上面側，從靠近金屬基盤1之順序，具備：下部絕緣 層4、電極層5及表面絕緣介電層6所形成的靜電吸盤之 供電構造予以放大之圖。即此供電構造係以：貫穿金屬基 盤1之上下面間的貫穿孔厂、及配設於此貫穿孔7內，將 從金屬基盤1的下面側所供給之電壓供給至層積於上面側 的電極層5之供電端子3、及以電氣絕緣性材料所形成， 且將貫穿孔7的內壁與供電端子3之間予以絕緣，並保持 供電端子2之絕緣保持構件2所構成。

然後，前述供電端子3係真有突出金屬基盤1的上面 側之供電側端子3a，此供電側端子3a的前端係從前述電 極層5與下部絕緣層4之界面起，位於電極層5側，且位 於前述電極層5與表面絕緣介電層6的界面以下。即如將 電極層5與下部絕緣層4的界面設爲1!、將電極層5與 表面絕緣介電層6的界面設爲12，則在本發明中，供電 側端子3a的前端之位置X，係滿足h<x$l2之關係式。 關於此關係，利用第2圖來具體說明時，在第2(a )圖中，供電側端子3a的前端之位置X係在電極層5與 下部絕緣層4的界面（x^M,) ，x不滿足前述關係式。另 —方面，在第2(d)圖中，X係超過電極層5與表面絕緣 -12-

1336504 介電層6的界面（x>l2)，不滿足前述關係式。 子3a的前端一到達表面絕緣介電層6的內部時 的表面絕緣介電層變薄，有無法確保對於高電壓 之虞。相對於此，在第2(b)圖中，供電側端子 端位於電極層5的內部（χ〉：^) ，X滿足前述關 外’在桌2(c)圖中，X位於電極層5與表面絕 6之界面（x=l2)，滿足前述關係式》 另外，在本發明中，如供電側端子3 a的前 X滿足前述關係式，則供電側端子3 a的前端之 特別限制，可以形成具有特定面積的頂面，或者 亦可。以供電端子3的供電側端子3 a於頂端具 定面積的頂面3b，並且，形成爲朝向前端逐漸 起狀爲佳。供電側端子3a形成爲突起狀，於前 面3b，則供電端子3與電極層5可以確實地接 放電等之虞可盡可能予以排除。另外，供電側端 向前端逐漸縮徑，對於下部絕緣層4，係以供電 側面3c嵌合之關係來接觸，可以比較廣範圍地 載所產生的應力分散，能夠防止裂痕之發生。另 供電端子3的具體之大小，雖依據裝備處理半導 之大小或靜電吸盤的裝置之形狀等而不同，但是 係外徑Φ 2〜10mm。另外，於供電側端子3a的 頂面之情形時，例如可以作成直徑2〜4.5mm之U 進而，關於供電側端部的側面3 c，以至少 絕緣層4接觸的部分成爲具有特定的曲率之曲面 供電側端 ，該部分 的絕緣性 1 3a的前 係式，另 緣介電層 端之位置 形狀並無 形成頂點 有保有特 縮徑之突 端具有頂 觸，引起 子3a朝 側端部的 使由熱負 外，關於 體晶圓等 ，通常， 前端形成 畕形狀。 使與下部 更佳。可 -13- 1336504

以使如前述之應力分散效果進一步提升。此處，關於形成 曲面之曲率半徑，並無特別限制，雖依據供電側端子3 a 的長度或設置於前端的頂面之大小等而不同，但是，可綜 合從應力分散的觀點或與電極層之接觸面積來決定。具體 而言，可以設在R0.25mm〜R1.5mm程度之範圍，能使放 電之虞可盡可能地予以排除。另外，在本發明中，所謂供 電側端子3a朝向前端而逐漸縮徑，係排除供電側端子3a 朝向前端，直徑擴大之情形的意義。即可以有相同直徑部 分存在，例如，關於存在於電極層5的內部之供電側端子 3a，至前端爲止，直徑可以設爲相同。 接著，一面舉例表示前述供電構造之製造方法，並進 一步說明本發明。

首先，準備於貫穿孔7內介由絕緣保持構件2而配設 有供電端子3之金屬基盤1。此時，使供電端子3的一部 份突出於金屬基盤1的上面側，來形成供電側端子3 a » 然後，於此金屬基盤1的上面側熔射氧化鋁、氮化鋁等之 陶瓷粉末，來形成下部絕緣層。此處，關於陶瓷粉末的純 度，以99.9〜99.99%爲佳。另外，下部絕緣層4的膜厚 ，雖依據裝置所被使用之環境而不同，但是，通常設爲 200〜500# m爲佳。 關於前述供電端子3之材質雖無特別限制，但是，從 耐蝕性的觀點而言，以由金屬鈦所形成者爲佳。另外，關 於金屬基盤，只要是通常所使用者即可，例如鋁、銅、不 鏽鋼、包含彼等之各種合金外，可舉陶瓷與金屬之複合材 -14- 1336504 料（MMC)等。另外，供電端子3與絕緣保持構件2之 間，絕緣保持構件2與貫穿孔7之內壁之間’例如可以使 用環氧樹脂系或矽系的接著劑來接合。

另一方面，關於絕緣保持構件2的材質，例如雖可舉 :可加工陶瓷、氧化鋁陶瓷、藉由熔射之氧化鋁陶瓷等， 但是，至少露出金屬基盤的上面側之部分，以由多孔質陶 瓷來形成爲佳。第3圖係表示以多孔質陶瓷2a來形成絕 緣保持構件2的下部絕緣層4側之一部份的情形時之剖面 說明圖。如此，藉由以多孔質陶瓷來形成露出金屬基盤1 的上面側之部分，藉由陶瓷粉末的熔射，來形成下部絕緣 層4時，陶瓷粉末被熔射於多孔質之孔，可以形成強固之 接合部分。另外，使下部絕緣層4側的一部份成爲多孔質 陶瓷來與下部絕緣層接觸之情形的效果，不受供電側端部 的前端之位置或供電端子的形狀的影響，可以獨立地發揮 。但是，藉由與依據本發明之供電構造的供電側端部的前 端之位置或形狀組合，可以進一步提升抑制裂痕發生的效 果。 例如，供電端子爲金屬鈦之製的情形，鈦的熱膨脹係 數爲8.6xl(T6/°C ’ 一般比起下部絕緣層或形成後述的電 極層之材質還大（例如，氧化鋁6.5xlO_6/°C、鎢4·5χ 1〇'6/ °C )。因此，供電端子3受到熱負載時，於絕緣保 持構件2之方向產生應力，於下部絕緣層4與絕緣保持構 件2之間相互拉離之力量作用，有可能成爲裂痕之原因。 因此，如前述般，以同等的材質來形成絕緣保持構件2與 -15- 1336504 下部絕緣層4，並且，藉由使在兩者的界面之接合更強固 ，可以有效地防止裂痕之發生。另外，關於多孔質陶瓷的 氣孔率，以0 · 5〜3 0 %爲佳，特別是如爲5〜1 0 %，容易確 保與下部絕緣層4之連接性，另外，從使用環氧樹脂、丙 烯樹脂等來進行之氣孔的封孔處理性的觀點而言，更爲理 想。

另外，在使絕緣保持構件2的材質爲多孔質陶瓷之情 形，如第3圖所示般，至少只是與下部絕緣層4接觸的部 分以多孔質陶瓷來形成即可，或者全部由多孔質陶瓷來形 成絕緣保持構件2亦可》

接著，對在前述所形成的下部絕緣層4熔射金屬粉末 來形成電極層5。此時，爲了使突出金屬基盤1的上面側 之供電端子3的供電側端子3a的前端之位置X滿足1!<χ $12的關係式，即使供電側端子3a的前端埋設於電極層 5內，或供電側端子3a的前端與電極層5形成同一面。 關於爲了形成電極層5所使用的金屬粉末，並無特別限制 ，從耐久性或熔射之簡易性的觀點，以高熔點金屬爲佳， 具體而言，可以使用鉬或鎢。所使用之金屬粉末的純度， 以9 9.9 9 %以上爲佳。另外，關於電極層5的膜厚，雖依 據裝置所被使用之環境而不同，通常以設爲20〜60/zm 爲佳。另外，電極層5雖也可以塗佈將前述之高熔點金屬 作成糊狀者來形成，但是，從耐久性之觀點而言，比熔射 差。 然後，於前述電極層5熔射氧化鋁、氮化鋁等之陶瓷 -16- 1336504

粉末，來形成表面絕緣介電層6時，可以獲得具備本發明 之供電構造的靜電吸盤。關於形成此表面絕緣介電層6之 陶瓷粉末的純度，係與下部絕緣層4的情形相同。另外， 關於表面絕緣介電層6的膜厚，雖依據裝置所被使用之環 境而不同，但是，通常可以設爲200〜500//m。另外，關 於吸附半導體晶圓之表面絕緣介電層6的表面，可以進行 平坦化處理，使平坦性成爲5〜lOjt/m之範圍內。另外， 關於下部絕緣層4、電極層5及表面絕緣介電層6的露出 面，以密封藉由熔射所形成之氣孔的目的，例如可以使用 矽樹脂、環氧樹脂、丙烯樹脂等來進行真空含浸處理。 另外，利用本發明之供電構造之製造方法，也可以再 生使用完畢之靜電吸盤之供電構造。即準備：從使用完畢 靜電吸盤之金屬基盤1，以機械性或化學性方式來去除表 面絕緣介電層6、電極層5及下部絕緣層4，於貫穿孔內 配設供電端子，並且，使供電端子的一部份突出對金屬基 盤的上面側之金屬基盤。然後，與供電構造之製造方法相 同，形成下部絕緣層4、電極層5及表面絕緣介電層6， 可以再生爲具備本發明之供電構造之靜電吸盤。 在形成電極層之前，調整供電端子的供電側端部的高 度，加工爲使前端具有保有特定面積的頂面，並且，朝向 前端逐漸縮徑之突起狀亦可。另外，在從使用完畢靜電吸 盤去除表面絕緣介電層6、電極層5及下部絕緣層4時， 也去除絕緣保持構件2，並更換爲新品亦可。此時，也可 以至少使露出金屬基盤1的上面側之部分係由多孔質陶瓷 -17- 1336504 所形成。另外，關於使用完畢靜電吸盤，在各種裝置被使 用特定時間，產品壽命已經結束者之外，係包含：於到達 產品壽命之前，由於某種問題，表面絕緣介電層6劣化、 裂痕發生、基於其他損傷或消耗等，無法繼續使用者。 〔實施例1〕 說明具有第1圖所示供電構造之靜電吸盤的實施例。

準備φ 23 0mmx4 8mm之鋁製金屬基盤1。此金屬基盤 1的上面側之平坦度係l〇//m以下。於金屬基盤1形成有 貫穿上下面之最大徑 Φ11.1 mm的貫穿孔7’另外’形成 複數個圖示外之管路。關於管路，有：使用冷卻水’直接 冷卻金屬基盤1者、及對載置於靜電吸盤之半導體晶圓等 的被處理物的背面通以氦等氣體者。 、

供電端子3係由將鈦材料予以機械加工所獲得者，最 大外徑長度47mm。另外，於供電側端子3a的 前端形成有直徑3 mm的頂面3 b ’供電側端子3 a的側面 3c係由曲率半徑Rlmm的曲面所形成。此供電端子3係 以於金屬基盤1的上面側形成有突出3 5 0〆m之供電側端 子3a的方式，介由樹脂製的絕緣保持構件2而被配設於 貫穿孔7內’供電端子3與絕緣保持構件2之間及絕緣保 持構件2與貫穿孔7的內壁之間，係個別藉由圖示外的環 氧樹脂系之接著劑而被接合。另外’第1圖所示之絕緣保 持構件2的外徑係1 1mm。 如前述般，將供電端子3配設於貫穿孔7內’於供電 -18- 1336504 端子3的供電側端子3a突出的金屬基盤1之上面側熔射 純度99.99%的氧化鋁，形成厚度300//m的下部絕緣層4 。接著，熔射純度99.99%的鎢，使與供電端子3的頂面 3b成爲相同高度，來形成厚度50//m的電極層5。另外 ，在形成電極層5之工程前，爲了形成下部絕緣層4所使 用之氧化鋁，會附著於供電端子3，去除不需要的氧化鋁

接著，於電極層5之上熔射純度99.99%的氧化鋁， 形成厚度3 00 之表面絕緣介電層6»之後，處理使表 面絕緣介電層6的表面的平坦性成爲5〜10#m的範圍內 ，另外，爲了密封下部絕緣層4、電極層5及表面絕緣介 電層6的露出面，使用矽進行真空含浸處理，完成靜電吸 盤。另外，於熔射下部絕緣層4、電極層5及表面絕緣介 電層6時，以大氣熔射來進行。 〔實施例2〕 接著，說明再生使用完畢靜電吸盤之供電構造的情形 時之實施例。 首先，從使用完畢靜電吸盤一部份以人工作業一面藉 由機械性切削，來去除表面絕緣介電層6、電極層5、及 下部絕緣層4。從金屬基盤1去除下部絕緣層4時，在 0.1〜0.5mm的範圍內去除金屬基盤1的上面側，使平坦 性成爲l〇#m以下。 接著，如第1圖所示般，以球端面銑刀來加工供電端 -19- 1336504 子的供電側端部，於前端形成直徑3 mm的頂面3b，另外 ，形成具有R1 mm的曲率半徑之側面3c。然後，使下部 絕緣層4的膜厚成爲3 00 /i m+a ( α係相當於將金屬基盤 1之上面側去除之份）以外，與實施例1相同，形成下部 絕緣層4、電極層5及表面絕緣介電層6，再生爲具備本 發明之供電構造之靜電吸盤。另外，前述α係再生前後之 金屬基盤的厚度調整量，例如硏磨金屬基盤並去除〇.5mm 之情形時，則設α =〇. 5mm來形成下部絕緣層4。其結果 爲，可以使再生前後之靜電吸盤的能力相等。 〔實施例3〕 說明具有第3圖所示供電構造之靜電吸盤的實施例。 準備與實施例1同樣的金屬基盤1及供電端子3，於金屬 基盤1的貫穿孔7內介由絕緣保持構件2而供電端子。此 時，下部絕緣層4側係使用氣孔率爲5〜1 0%之氧化鋁製 絕緣保持構件2a。此氧化鋁製絕緣保持構件2a係與之後 形成的下部絕緣層4同樣的材質，外徑 11mm、長度 10mm。除此之外，與實施例1相同。 接著，於氧化鋁製絕緣保持構件2a·露出之金屬基盤 1的上面側，熔射純度9 9.9 9 %之氧化鋁粉末，形成膜厚 3 00 之下部絕緣層4。此時，下部絕緣層4的一部份 係與氧化鋁製絕緣保持構件2a接觸而形成強固的接合面 。以後，與實施例1相同，完成具備本發明之供電構造之 靜電吸盤。 -20- 1336504 〔實施例4〕 使用第4圖所示之以往例的靜電吸盤，說明再生具有 第3圖所示供電構造之靜電吸盤的實施例。

首先，與實施例2相同，從使用完畢靜電吸盤去除表 面絕緣介電層6、電極層5、及下部絕緣層4，之後，從 金屬基盤1的貫穿孔7去除使用完畢之供電端子及絕緣保 持構件。接著，硏磨金屬基盤1的上面側，在 〇.1〜 0.5mm之範圍予以去除，使平坦性成爲10#m以下。另 外，與實施例2相同，以球端面銑刀加工供電端子之供電 側端部，於前端形成直徑3mm的頂面3b，另外，形成於 側面具有Rlmm之曲率半徑的曲面3c。 然後，介由絕緣保持構件2而於金屬基盤1的貫穿孔 7內配設前述供電端子。此時，下部絕緣層4側係使用氣 孔率爲5〜10%之氧化鋁製絕緣保持構件2a。此氧化鋁製 絕緣保持構件2a係與之後形成的下部絕緣層4相同材質 ，外徑1 1mm、長度l〇mm。除此之外，與實施例1相同 接著，於氧化鋁製絕緣保持構件2a露出之金屬基盤 1的上面側熔射純度99.99%之氧化鋁粉末，形成膜厚300 私m+a (a係相當於將金屬基盤1之上面側去除之份） 的下部絕緣層4。此時，下部絕緣層4的一部份與氧化鋁 製絕緣保持構件2a接觸，形成強固的接合面。以後，與 實施例1相同，再生具備本發明之供電構造之靜電吸盤。 -21 - 1336504 〔產業上之利用可能性〕

如依據本發明，可以緩和靜電吸盤受到熱負載或熱循 環時，在供電構造所發生之熱應力，能作成下部絕緣層、 電極層5及表面絕緣介電層不容易發生裂痕之供電構造， 所以，能盡可能地避免靜電吸盤之溫度特性的局部性劣化 或微塵之發生等問題，進而，可以延長靜電吸盤之壽命。 因此，在製造新的靜電吸盤時，當然沒有問題，利用使用 完畢靜電吸盤，再生爲具備本發明之供電構造的靜電吸盤 亦屬可能，以往，依據情形被廢棄之使用完畢靜電吸盤可 以有效地利用。另外，特別是不限定於靜電吸盤之供電構 造，接受同樣之熱負載或機械性負載者，例如汽車之引擎 、高熱爐、電力之渦輪等也可以適用。 【圖式簡單說明】

第1圖係表示本發明之靜電吸盤之供電構造的剖面說 明圖。 第2圖係表示供電側端部3&對電極層之前端的位置 關係的剖面說明圖。 第3圖係以多孔質陶瓷形成絕緣保持構件的一部份（ 下部絕緣層4側）之供電構造的剖面說明圖。 第4 ( a )圖係以往之靜電吸盤之剖面說明圖，第4 ( b)圖係供電構造之放大圖（一部份）。 【主要元件符號說明】 -22- 1336504 1 :金屬基盤 2 :絕緣保持構件 2a :多孔質陶瓷 3 :供電端子 3 a :供電側端部 3b :頂面 3 c :側面

4 =下部絕緣層 5 :電極層 6:表面絕緣介電層 7 :貫穿孔 8a 、 8b :裂痕 11:電極層與下部絕緣層之界面 12:電極層與表面絕緣介電層之界面 X :供電側端部的前端之位置

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Claims (1)

1336504 十'申請專利範圍

1. 一種靜電吸盤之供電構造，係針對於金屬基盤的上 面側，以靠近金屬基盤之順序具備：下部絕緣層、電極層 及表面絕緣介電層所形成的靜電吸盤，以：貫穿前述金屬 基盤的上下面間之貫穿孔、及配設於此貫穿孔內，將從金 屬基盤的下面側所供給的電壓供應至層積在上面側的電極 層之供電端子、及以電氣絕緣性材料所形成，對前述貫穿 孔的內壁與供電端子之間予以絕緣，並且保持前述供電端 子之絕緣保持構件所構成，其特徵爲： 前述供電端子，係具有：突出金屬基盤的上面側之供 電側端部，此供電側端部的前端，係從前述電極層與下部 絕緣層的界面，爲位於電極層側，且於前述電極層與表面 絕緣介電層的界面以下。

2. 如申請專利範圍第1項所記載之靜電吸盤之電極構 造，其中，供電端子的供電側端部，係被形成爲：於前端 具有保有特定面積的頂面，並且，朝向前端逐漸縮小直徑 之突起狀。 3 .如申請專利範圍第2項所記載之靜電吸盤之電極構 造，其中，至少與下部絕緣層相接的供電端子的供電側端 部的側面，係具有特定曲率之曲面。 4. 如申請專利範圍第1項所記載之靜電吸盤之電極構 造，其中，供電端子係由金屬鈦所形成。 5. 如申請專利範圍第1項所記載之靜電吸盤之電極構 造，其中，絕緣保持構件，其至少露出金屬基盤的上面側 -24- 1336504 之部分，係由多孔質陶瓷所形成，下部絕緣層，係以與前 述多孔質陶瓷相接之方式熔射陶瓷粉末所形成。

6.—種靜電吸盤供電構造之製造方法，係針對於金屬 基盤的上面側，以靠近金屬基盤之順序具備：下部絕緣層 、電極層及表面絕緣介電層所形成的靜電吸盤，以：貫穿 前述金屬基盤的上下面間之貫穿孔、及配設於此貫穿孔內 ，將從金屬基盤的下面側所供給的電壓供應至層積在上面 側的電極層之供電端子、及以電氣絕緣性材料所形成，對 前述貫穿孔的內壁與供電端子之間予以絕緣，並且保持前 述供電端子之絕緣保持構件所構成之靜電吸盤供電構造之 製造方法，其特徵爲具有： 於貫穿孔內介由絕緣保持構件而配設有供電端子，並 且，於供電端子的一部份突出金屬基盤的上面側之金屬基 盤的上面側，熔射陶瓷粉末來形成下部絕緣層之工程、及 熔射金屬粉末，以.將突出金屬基盤的上面側之供電端子的 φ 供電側端部之前端予以埋設之方式，或與供電側端部的前 端成爲同一平面之方式，來形成電極層之工程、及熔射陶 瓷粉末，來形成表面絕緣介電層之工程。 7·如申請專利範圍第6項所記載之靜電吸盤供電構造 之製造方法，其中，絕緣保持構件，其至少露出金屬基盤 的上面側之部分，係由多孔質陶瓷所形成，與此多孔質陶 瓷相接來形成下部絕緣層。 8.—種靜電吸盤供電構造之再生方法，係將針對於金 屬基盤的上面側，以靠近金屬基盤之順序具備：下部絕緣 -25- 1336504 層、電極層及表面絕緣介電層所形成的靜電吸盤， 穿前述金屬基盤的上下面間之貫穿孔、及配設於此 內，將從金屬基盤的下面側所供給的電壓供應至層 面側的電極層之供電端子、及以電氣絕緣性材料所 對前述貫穿孔的內壁與供電端子之間予以絕緣，並 前述供電端子之絕緣保持構件所構成之靜電吸盤之 造予以再生之方法，其特徵爲具有： 從使用完畢之靜電吸盤的金屬基盤，將表面絕 層、電極層及下部絕緣層予以去除之工程、及於貫 介由絕緣保持構件而配設有供電端子，並且，於供 的一部份突出金屬基盤的上面側之金屬基盤的上面 射陶瓷粉末來形成下部絕緣層之工程、及熔射金屬 以將突出金屬基盤的上面側之供電端子的供電側端 端予以埋設之方式，或與供電側端部的前端成爲同 之方式，來形成電極層之工程、及熔射陶瓷粉末， 表面絕緣介電層之工程。 9.如申請專利範圍第8項所記載之靜電吸盤供 之再生方法，其中，包含：在形成電極層之工程之 供電端子的供電側端部加工爲：於前端具有保有特 的頂面，並且，朝向前端，逐漸縮小直徑之突起狀 以：貫 貫穿孔 積在上 形成， 且保持 供電構 緣介電 穿孔內 電端子 側，熔 粉末， 部之前 —平面 來形成 電構造 前，將 定面積 之工程

-26- 1336504 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（1)圖 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明： 1 :金屬基盤 2 :絕緣保持構件 3 :供電端子 3a :供電側端部 3 b :頂面 3 c :側面 4 :下部絕緣層 5 :電極層 6 :表面絕緣介電層 7 :貫穿孔 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：無