TWI532118B - Electrostatic adsorption electrode and manufacturing method thereof, and substrate processing device - Google Patents

Electrostatic adsorption electrode and manufacturing method thereof, and substrate processing device Download PDF

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TWI532118B
TWI532118B TW099116675A TW99116675A TWI532118B TW I532118 B TWI532118 B TW I532118B TW 099116675 A TW099116675 A TW 099116675A TW 99116675 A TW99116675 A TW 99116675A TW I532118 B TWI532118 B TW I532118B
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Masato Minami
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Description

靜電吸附電極及其製造方法、以及基板處理裝置
本發明是在對液晶顯示裝置(LCD)之類的平面直角顯示器(Flat Panel Display；FPD)製造用的玻璃基板等的基板實施乾蝕刻等的處理之處理腔室內，為了吸附保持基板而使用的靜電吸附電極及其製造方法、以及使用靜電吸附電極的基板處理裝置。
在FPD的製造過程中是對被處理體的矩形玻璃基板進行乾蝕刻或濺鍍、CVD(Chemical Vapor Deposition)等的種種處理。在進行該等的處理的處理裝置中，是在腔室內設置具有靜電吸附電極的基板載置台，藉由靜電吸附電極，例如利用庫倫力或約翰森‧拉貝克力(Johnsen-Rahbeck force)來吸附固定玻璃基板，在該狀態下進行所定的處理。
以往，靜電吸附電極是在對應於基板的大小的矩形金屬電極，藉由熔射來被覆由Al2O3等的陶瓷所構成的絕緣皮膜，藉由對金屬電極施加直流電壓來吸附玻璃基板者(例如專利文獻1)。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]特開2005-136350號公報
可是，最近FPD用的玻璃基板一味追求大型化，對靜電吸附電極要求更高的吸附力。在如此的靜電吸附電極，為了取得更高的吸附力，需要提高施加於金屬電極的直流電壓。但，若提高施加於金屬電極的直流電壓，則為了維持絕緣皮膜的耐電壓性能，必須加厚皮膜，在加厚絕緣皮膜下反而吸附力會降低。並且，若加厚絕緣皮膜，則熱或應力所造成的皮膜破裂會容易發生。而且，以往的靜電吸盤電極在電壓關閉後因為電荷會留在玻璃基板表面，所以需要除電，基板的處理時間(間歇時間)會延長。
本發明是有鑑於上述情事而研發者，其目的是在於提供一種不使發生耐電壓性能的問題來形成薄絕緣皮膜，可確保必要的吸附力，不需要除電之靜電吸附電極及使用彼之基板處理裝置。
為了解決上述課題，本發明的第1觀點係提供一種靜電吸附電極，係於基板處理裝置中具備藉由靜電力來吸附保持基板的基板保持面之靜電吸附電極，其特徵係具備：設於基材上，藉由熔射來形成的絕緣皮膜；及設於前述絕緣皮膜中之被施加正電壓的第1電極層及被施加負電壓的第2電極層。
在上述第1觀點中，前述第1電極層及第2電極層係構成該等的對向面成為梳形的梳形電極為理想。
前述第1電極層及前述第2電極層係藉由熔射所形成者為理想。又，前述吸附保持面可構成為具有凹凸形狀。
又，前述絕緣皮膜可構成為具有：包含前述第1電極層及前述第2電極層的上方的基板保持面之第1皮膜、及形成前述第1皮膜下的前述第1電極層及前述第2電極層之第2皮膜，前述第1皮膜的介電常數比前述第2皮膜的介電常數更高。
此情況，前述第1皮膜可構成藉由從前述第1電極層及前述第2電極層上的基板保持面來使所定的成分擴散而形成。
藉此，可使對應於前述第1電極層及前述第2電極層的部分變厚，對應於前述第1電極層及前述第2電極層之間的部分變薄。並且，前述第1皮膜可構成在對應於前述基板保持面的前述第1電極層及前述第2電極層之間的部分形成有凹部。
在上述第1觀點中，前述絕緣皮膜可構成具有底層皮膜及上層皮膜，前述第1電極層及前述第2電極層係形成於前述底層皮膜及前述上層皮膜之間。
此情況，前述底層皮膜與上層皮膜的境界面係形成凹凸狀，在鄰接的前述第1電極層與前述第2電極層之間不存在前述底層皮膜與前述上層皮膜的境界面為理想。藉此，可有效地防止在上層皮膜與底層皮膜之間產生沿面放電。
具體而言，可構成在前述底層皮膜的上面具有第1凹部及第1凸部，在前述上層皮膜的下面具有對應於前述第1凸部而設置的第2凹部及對應於前述第1凹部而設置的第2凸部，前述第1及第2電極層係形成於前述第1凸部與前述第2凹部之間。
此情況，可將前述上層皮膜設成耐電壓比前述底層皮膜更高。又，可構成在前述底層皮膜的上面具有第1凹部及第1凸部，在前述上層皮膜的下面具有對應於前述第1凸部而設置的第2凹部及對應於前述第1凹部而設置的第2凸部，前述第1及第2電極層係形成於前述第1凹部與前述第2凸部之間。
本發明的第2觀點，係提供一種靜電吸附電極的製造方法，係製造靜電吸附電極之靜電吸附電極的製造方法，該靜電吸附電極係具有：絕緣皮膜、及設於前述絕緣皮膜中之被施加正電壓的第1電極層及被施加負電壓的第2電極層，其特徵係具有：在基材上藉由熔射來形成前述絕緣皮膜的底層皮膜之工程；在前述底層皮膜上藉由熔射來形成前述第1電極層及前述第2電極層之工程；及在形成前述第1電極層及前述第2電極層之後的全面藉由熔射來形成前述絕緣皮膜的上層皮膜之工程。
在上述第2觀點中，更具有：在形成前述第1電極層及前述第2電極層之後，藉由噴砂處理在未形成有前述底層皮膜的前述第1電極層及前述第2電極層電極層的部分形成凹部之工程，然後，可形成前述上層皮膜。
並且，形成前述第1電極層及前述第2電極層的工程，係於前述底層皮膜上藉由熔射來形成導電體層，然後，藉由噴砂處理來除去前述導電體層的前述第1電極層及前述第2電極層以外的部分，此時，在未形成有前述底層皮膜的前述第1電極層及前述第2電極層電極層的部分形成凹部，然後，可形成前述上層皮膜。
而且，更具有在前述底層皮膜形成凹部之工程，在前述凹部形成比前述凹部的深度更薄的前述第1電極及前述第2電極，然後可形成前述上層皮膜。
本發明的第3觀點，係提供一種基板處理裝置，其特徵係具備：收容基板的處理容器；設於前述處理容器內，如上述第1觀點的靜電吸附電極；及對被保持於前述靜電吸附電極的基板實施所定的處理之處理機構。
在上述第2觀點中，前述處理機構可為對基板進行電漿處理者。
若根據本發明，則因為藉由熔射所產生的絕緣皮膜來構成靜電吸附電極的絕緣層，且將被施加正電壓的第1電極層及被施加負電壓的第2電極層形成於絕緣皮膜內，而構成雙極型的靜電吸附電極，所以絕緣耐壓性能成問題的是第1電極層與第2電極層間皮膜之間的距離，即使將絕緣皮膜的基板吸附面與電極層之間的部分形成薄，也不會產生絕緣耐壓的問題。因此，藉由熔射來形成薄絕緣皮膜，可不使發生耐電壓性能的問題來取得高的吸附力。又，因為是根據雙極電路的吸附，所以不需要在基板上充電電荷，藉由關閉電壓，電路會消失，因此不需要除電。
並且，藉由使用熔射來形成第1電極層及第2電極層，不論絕緣層或電極層全都會變成以熔射來形成，可簡易地製造。且儘管電極層為梳形那樣的複雜形狀，還是可使用遮罩來容易地形成。
而且，藉由將前述絕緣皮膜設為第1電極層及第2電極層與基板保持面之間的第1皮膜、及包含該等電極層之間的第2皮膜的2層構造，第1皮膜有助於吸附力提升，第2皮膜有助於耐電壓性能提升，進而能夠實現吸附力及絕緣耐壓更高的靜電吸附電極。
以下，參照附圖來說明有關本發明的實施形態。圖1是表示具備作為本發明的第1實施形態的靜電吸附電極之靜電吸盤的基板處理裝置之一例的電漿處理裝置的剖面圖。圖2是表示具備靜電吸盤的載置台的剖面圖。圖3是表示靜電吸盤的電極圖案的模式圖。
此電漿處理裝置1是構成為電容耦合型平行平板電漿蝕刻裝置。在此，FPD是例如液晶顯示器(LCD)、電激發光(EIectro Luminescence；EL)顯示器、電漿顯示器面板(PDP)等。
此電漿處理裝置1是具有形成方筒形狀的腔室2，例如由表面被防蝕鋁處理(陽極氧化處理)的鋁所構成。在此處理腔室2內的底部設有基板載置台3，用以載置被處理基板，即絕緣基板的玻璃基板G。
基板載置台3是隔著絕緣構件4來被處理腔室2的底部所支撐，具有鋁等金屬製的凸型的基材5、及設於基材5的凸部5a上的靜電吸盤6、及設於靜電吸盤6及基材5的凸部5a的周圍之由絕緣性陶瓷例如礬土(Alumina)所構成的框緣狀的屏蔽環7。並且，在基材5的內部設有用以溫調玻璃基板G的溫調機構(未圖示)。更在基材5的周圍以能夠支撐屏蔽環7的方式設有由絕緣性陶瓷例如礬土所構成的環狀絕緣環8。
靜電吸盤6是構成為雙極型靜電吸盤，具有藉由礬土等的絕緣性陶瓷的熔射所形成的陶瓷熔射皮膜41、及形成於其內部之成為陽極的第1金屬電極層42a及成為陰極的第2金屬電極層42b，陶瓷熔射皮膜41的上面會成為基板保持面。另外，形成陶瓷熔射皮膜41時的熔射是電漿熔射為理想。
成為陽極的第1金屬電極層42a、及成為陰極的第2金屬電極層42b是以鎢、鉬等的金屬所構成，例如圖3所示，構成彼此的對向面成為梳形的梳形電極。第1金屬電極層42a是經由給電線33a來連接施加正電壓的第1直流電源34a，第2金屬電極層42b是經由給電線33b來連接施加負電壓的第2直流電源34b，該等直流電源是被接地於共通的地面。然後，從該等直流電源施加正的電壓+V至第1金屬電極層42a，施加負的電壓-V至第2金屬電極層42b，藉此來吸附玻璃基板G。另外，在給電線33a及33b設有開關(未圖示)。
該等第1金屬電極層42a、第2金屬電極層42b是藉由使用遮罩的熔射來形成為理想。此情況較理想也是熔射為電漿熔射。
以能夠貫通腔室2的底壁、絕緣構件4及載置台3的方式，用以進行往其上之玻璃基板G的裝載及卸載的昇降銷10會插通成可昇降。此昇降銷10是在搬送玻璃基板G時，上升至載置台3上方的搬送位置，除此以外的時候是形成沒入載置台3內的狀態。
在載置台3的基材5連接用以供給高頻電力的給電線12，在此給電線12連接整合器13及高頻電源14。從高頻電源14是例如供給13.56MHz的高頻電力至載置台3的基材5。因此，載置台3是具有作為下部電極的機能。
在前述載置台3的上方設有淋浴頭20，其係與該載置台3平行對向，具有作為上部電極的機能。淋浴頭20是被處理腔室2的上部所支持，在內部具有內部空間21，且在與載置台3對向的面形成有吐出處理氣體的複數個吐出孔22。此淋浴頭20會被接地，與具有作為下部電極的機能之載置台3一起構成一對的平行平板電極。
在淋浴頭20的上面設有氣體導入口24，在此氣體導入口24連接處理氣體供給管25，此處理氣體供給管25是被連接至處理氣體供給源28。並且，在處理氣體供給管25介入開閉閥26及質量流控制器27。從處理氣體供給源28是供給電漿處理，例如電漿蝕刻用的處理氣體。處理氣體可使用鹵素系的氣體、O2氣體、Ar氣體等，通常在此領域所使用的氣體。
在處理腔室2的底部形成有排氣管29，在此排氣管29連接排氣裝置30。排氣裝置30是具備渦輪分子泵等的真空泵，構成可將處理腔室2內抽真空至所定的減壓環境。並且，在處理腔室2的側壁設有基板搬出入口31，此基板搬出入口31可藉由閘閥32來開閉。然後，可在開啟此閘閥32的狀態下藉由搬送裝置(未圖示)來搬出入玻璃基板G。
此電漿處理裝置1是具有控制部50，其係包含控制各構成部的微處理器(電腦)，各構成部會被連接至此控制部50來進行控制。
其次，說明有關如此構成的電漿蝕刻裝置1的處理動作。
首先，開啟閘閥32，將玻璃基板G利用搬送臂(未圖示)來經由基板搬出入口31往腔室2內搬入，載置於載置台3的靜電吸盤6上。此情況，令昇降銷10突出至上方，使位於支撐位置，將搬送臂上的玻璃基板G交接至昇降銷10上。然後，使昇降銷10下降，而將玻璃基板G載置於載置台3的靜電吸盤6上。
然後，關閉閘閥32，藉由排氣裝置30來將腔室2內抽真空至所定的真空度。然後，從第1直流電源34a施加正的電壓V+至成為陽極的第1金屬電極層42a，從第2直流電源34b施加負的電壓V-至成為陰極的第2金屬電極層42b，藉此來靜電吸附玻璃基板G。
然後，將閥26開放，從處理氣體供給源28，將處理氣體以所定的流量經由處理氣體供給管25、淋浴頭20來供給至腔室2內，把腔室2內控制成所定壓力。在此狀態下，從高頻電源14經由整合器13來將電漿生成用的高頻電力供給至載置台3的基材5，使在作為下部電極的載置台3與作為上部電極的淋浴頭20之間產生高頻電場，而生成處理氣體的電漿，藉由此電漿來對玻璃基板G實施電漿蝕刻。
在本實施形態，靜電吸盤6為雙極型靜電吸盤，因此如圖4所示，藉由沿著雙極電極間的電氣力線的雙極電路51來吸附玻璃基板G。亦即，雙極電路51是以第1金屬電極層42a、陶瓷熔射皮膜41、玻璃基板G、陶瓷熔射皮膜41、第2金屬電極層42b所構成。
如圖4(a)所示，可想像以第1金屬電極42a上的陶瓷熔射皮膜41作為介電層的電容器C1，以玻璃基板G作為介電層的電容器C2，以第2金屬電極42b上的陶瓷熔射皮膜41作為介電層的電容器C3之3個的電容器。而且，若假設在陶瓷熔射皮膜41與玻璃基板G之間也存在電容器C4、C5，則如圖4(b)所示，雙極電路51可認為是該等5個的電容器為串聯的一個合成電容器C。
往玻璃基板G的吸附力是配合作用於此合成電容器C的兩端的電極間的引力來增減，當施加於合成電容器C的電極之電壓為一定時，前述引力是合成電容器C的電容越大變越大。
若假設電容器C2、C4、C5為一定，則合成電容器的電容是電容器C1、C3的電容越大變越大，玻璃基板G的吸附力會上升。
本實施形態是將第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b上的陶瓷熔射皮膜41形成較薄，藉此使電容器C1、C3的電容增加。藉由熔射所形成的陶瓷熔射皮膜41的厚度可容易控制。因此，可對同一電壓取得高吸附力，且可防止陶瓷熔射皮膜41的熱或應力所造成的破裂。
又，由於利用雙極電路的吸附，所以不需要除電。亦即，以往的靜電吸盤是在吸附絕緣物的玻璃基板時，需要在玻璃基板上充電電荷，因此在剝離玻璃基板時需要除電，但像本實施形態那樣利用雙極電路來吸附玻璃基板時，因為不需要往玻璃基板上充電電荷，所以不需要除電。又，為了往玻璃基板上充電電荷，需要氣體或電漿，但本實施形態因為不需要往基板上充電電荷，所以在玻璃基板的吸附時不需要氣體或電漿，即使在真空中也容易進行玻璃基板的裝卸。又，由於不需要玻璃基板上的電荷，所以在大氣中也可使用。
又，由於可使用耐蝕性高的陶瓷熔射皮膜41來構成絕緣層，所以可形成薄絕緣層，且可在電漿環境下使用。
又，由於以陶瓷熔射皮膜41來構成絕緣層，因此即使將玻璃基板G的保持面，如圖5所示，具有多數的凸部51的構成、或如圖6所示，具有多數的凹部52的構成那樣，在基板保持面形成各種設計的凹凸時，也可使用遮罩等來容易製作。當然，亦可藉由機械加工來製作。
又，若以熔射來形成第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b，則絕緣層及電極層全使用熔射來形成，可簡易地製造。且即使第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b為梳形那樣的複雜形狀，也可使用遮罩來容易形成。
又，可藉由將第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b形成梳形來取得均一的吸附力。第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b的形狀並非限於梳形，亦可為其他的形狀。
其次，參照圖7來說明有關製造以上那樣的靜電吸盤6的程序之一例。
首先，在基材5上藉由熔射來形成陶瓷熔射皮膜41的底層皮膜41a，且因應所需藉由樹脂浸漬來進行封孔處理(圖7(a))。其次，研磨藉由熔射所形成的底層皮膜41a(圖7(b))。藉由此研磨處理來將底層皮膜41a成為所定的厚度。
研磨後，在底層皮膜41a的研磨面貼附遮罩45，進行電極形成用的遮蔽(圖7(c))。其次，利用遮罩45藉由金屬熔射來形成第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b(圖7(d))。
然後，剝下遮罩45(圖7(e))，接著，在全面藉由熔射來形成陶瓷熔射皮膜41的上層皮膜41b，因應所需，藉由樹脂浸漬來進行封孔處理(圖7(f))。而且，最後研磨上層皮膜41b來成為所定的厚度(圖7(g))。
以上為一般的程序，但以如此的程序來製造雙極型的靜電吸盤6時，因為第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b會被形成於被研磨的底層皮膜41a上，所以為了取得大的吸附力，若縮小電極間距離，則在電壓施加時，如圖8所示，在底層皮膜41a與上層皮膜41b的境界面產生沿面放電，容易引起耐壓不良。
為了防止如此的沿面放電，如圖9(a)、(b)所示，將底層皮膜41a與上層皮膜41b的境界面設為凹凸形狀，以在鄰接的第1金屬電極層42a與第2金屬電極層42b之間不存在底層皮膜41a與上層皮膜41b的境界面之方式有效。
圖9(a)的例子是在底層皮膜41a的上面形成凹部46a及凸部47a，在上層皮膜41b的下面是形成對應於上述凹部46a的凸部46b及對應於上述凸部47a的凹部47b，在底層皮膜41a的凸部47a與上層皮膜41b的凹部47b之間形成第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b。藉此，在鄰接的第1金屬電極層42a與第2金屬電極層42b之間是存在上層皮膜41b的凸部46b，不存在底層皮膜41a與上層皮膜41b的境界面，因此可成為沿面放電難發生的狀態。
圖9(b)的例子是在底層皮膜41a形成凹部48a及凸部49a，在上層皮膜41b是形成對應於上述凹部48a的凸部48b及對應於上述凸部49a的凹部49b，在底層皮膜41a的凹部48a與上層皮膜41b的凸部48b之間形成第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b。藉此，在鄰接的第1金屬電極層42a與第2金屬電極層42b之間是存在底層皮膜41a的凸部49a，不存在底層皮膜41a與上層皮膜41b的境界面，因此可成為沿面放電難發生的狀態。
並且，在圖9(a)的例子中，主要上層皮膜41b肩負絕緣性，因此可將上層皮膜41b設為耐電壓性能比底層皮膜41a更高的膜。例如，可想像使用不同的浸漬劑之陶瓷熔射皮膜構成，亦即在底層皮膜41a是使用密接力高，可靈活地對應於熱膨脹差的浸漬劑A，在上層皮膜41b是使用耐電壓性能高的浸漬劑B。
其次，說明有關用以形成圖9(a)、(b)的構造之程序。
在形成圖9(a)的構造時，可以圖10所示的程序來進行。首先，在基材5上藉由熔射來形成陶瓷熔射皮膜41的底層皮膜41a，因應所需，藉由樹脂浸漬來進行封孔處理(圖10(a))。其次，研磨藉由熔射來形成的底層皮膜41a(圖10(b))。研磨後，在底層皮膜41a的研磨面貼附遮罩45，進行電極形成用的遮蔽(圖10(c))。到此為止是與上述圖7(a)~(c)相同。
其次，使用遮罩45，藉由金屬熔射來形成第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b(圖10(d))。此時，形成比上述圖7(d)更厚。
然後，剝下遮罩45(圖108(e))，接著，將全面噴砂處理，減少底層皮膜41a及第1及第2金屬電極層42a，42b的厚度(圖10(f))。藉此，底層皮膜41a被噴砂處理的部分會成為凹部46a，金屬電極層42a，42b下的部分會成為凸部47a。
然後，在全面藉由熔射來形成陶瓷熔射皮膜41的上層皮膜41b，因應所需，藉由樹脂浸漬來進行封孔處理(圖10(g))。此時，在上層皮膜41b是對應於底層皮膜41a的凹部46a來形成凸部46b，對應於凸部47a來形成凹部47b。而且，最後研磨上層皮膜41b來成為所定的厚度(圖10(h))。
又，圖9(a)的構造亦可藉由圖11所示的程序來形成。首先，在基材5上藉由熔射來形成陶瓷熔射皮膜41的底層皮膜41a，因應所需，藉由樹脂浸漬來進行封孔處理(圖11(a))。其次，研磨藉由熔射來形成的底層皮膜41a(圖11(b))。其次，在研磨後的底層皮膜41a的全面藉由金屬熔射來形成用以形成金屬電極層42a、42b的金屬層(導電體層)42(圖11(c))。研磨金屬層42後，在該研磨面貼附遮罩45，進行電極形成用的遮蔽(圖11(d))。
其次，使用遮罩45來進行噴砂處理，除去無遮罩45部分的金屬層42的同時，減少其下的底層皮膜41a部分的厚度(圖11(e))。藉此，形成第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b的同時，底層皮膜41a被噴砂處理的部分會成為凹部46a。而且，金屬電極層42a，42b下的部分會成為凸部47a。
然後，剝下遮罩45(圖11(f))，接著，在全面藉由熔射來形成陶瓷熔射皮膜41的上層皮膜41b，因應所需，藉由樹脂浸漬來進行封孔處理(圖11(g))。此時，在上層皮膜41b是對應於底層皮膜41a的凹部46a來形成凸部46b，對應於凸部47a來形成凹部47b。而且，最後研磨上層皮膜41b來成為所定的厚度(圖11(h))。
在形成圖9(b)的構造時，可以圖12所示的程序來進行。首先，在基材5上藉由熔射來形成陶瓷熔射皮膜41的底層皮膜41a，因應所需，藉由樹脂浸漬來進行封孔處理(圖12(a))。其次，研磨藉由熔射來形成的底層皮膜41a(圖12(b))。研磨後，在底層皮膜41a的研磨面貼附遮罩45，進行噴砂處理及電極形成用的遮蔽(圖12(c))。
其次，使用遮罩45來進行噴砂處理，在底層皮膜41a形成凹部48a(圖12(d))。此時，底層皮膜41a的遮罩45下的部分是成為未被噴砂處理的凸部49a。
其次，使用遮罩45在凹部48a藉由金屬熔射來形成第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b(圖12(e))。此時，第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b的厚度是形成比凹部48a的深度更薄。
然後，剝下遮罩45(圖12(f))，接著，在全面藉由熔射來形成陶瓷熔射皮膜41的上層皮膜41b，因應所需，藉由樹脂浸漬來進行封孔處理(圖12(g))。此時，在上層皮膜41b是對應於底層皮膜41a的凹部48a來形成凸部48b，對應於凸部49a來形成凹部49b。而且，最後研磨上層皮膜41b來成為所定的厚度(圖12(h))。
其次，說明有關本發明的第2實施形態。
如上述般，藉由將第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b上的陶瓷熔射皮膜41形成薄，可提高玻璃基板G的吸附力。
另一方面，使陶瓷熔射皮膜41的介電常數上升，也可擴大以第1金屬電極42a上的陶瓷熔射皮膜41作為介電層之電容器C1及以第2金屬電極42b上的陶瓷熔射皮膜41作為介電層之電容器C3的電容。
於是，在本實施形態是設置2層構造的陶瓷熔射皮膜，亦即第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b與基板保持面之間的第1皮膜、及包含該等電極層之間的第2絕緣皮膜，使第1皮膜的介電常數形成比第2皮膜的絕緣層的介電常數更高。
以下，說明有關具體的構成。
圖13是表示本發明的第2實施形態的靜電吸盤的剖面圖。本實施形態的靜電吸盤60是具有藉由絕緣性陶瓷的熔射來形成的陶瓷熔射皮膜141。此陶瓷熔射皮膜141是具有：形成於基板保持面與金屬電極層42a及42b之間的第1皮膜142、及設於其下，第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b會被形成於內部的第2皮膜143。而且，第1皮膜142的介電常數ε1是形成比第2皮膜143的介電常數ε2更高。
藉此，第1皮膜142有助於吸附力提升，可實現吸附力更高的雙極型靜電吸盤。
其次，參照圖14及圖15來說明有關本實施形態的變形例。
圖14是表示第1變形例的剖面圖。就此例而言，靜電吸盤60a是藉由熔射來形成由介電常數為ε2的陶瓷熔射皮膜、及其內部的第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b所構成的構造體之後，使所定的成分從各電極層上的基板保持面擴散，使各電極層的正上方的陶瓷熔射皮膜的介電常數變化成比ε2大的ε1。在圖14是將介電常數變化成ε1的部分設為波狀的第1皮膜142a來圖示。在此，使擴散的所定成分，可舉樹脂等。
藉此，第1皮膜142a有助於吸附力提升，介電常數高的第1皮膜142a是在有助於吸附的電極層的位置變厚，可更提高吸附力。
圖15是表示第2變形例的剖面圖。就此例而言，靜電吸盤60b是藉由第1皮膜142b及第2皮膜143b來具備陶瓷熔射皮膜141b，該第1皮膜142b是形成於基板保持面與金屬電極層42a及42b之間的介電常數為ε1者，第2皮膜143b是設於第1皮膜142b下，第1金屬電極層42a及第2金屬電極層42b會被形成於內部之介電常數ε2者，且第1皮膜142b是在對應於電極層間的部分形成有凹部144。凹部144是成為介電常數ε0的真空層(實際是存在些微的氣體)，ε0是大致為1，所以ε1>ε2>ε0。
藉此，第1皮膜142b會有助於吸附力上升，與圖14的例子同樣，可更提高吸附力。
以上說明有關本發明的實施形態，但本發明並非限於上述實施形態，可為各種的變形。例如，上述實施形態是以對下部電極施加高頻電力的RIE型態的電容結合型平行平板電漿蝕刻裝置為例來進行說明，但並非限於蝕刻裝置，亦可適用於進行灰化(ashing)、CVD成膜等其他種類的電漿處理裝置。又，非限於電漿處理裝置，亦可適用於其他的基板處理裝置。又，上述實施形態是顯示有關將本發明適用於FPD用的玻璃基板的電漿處理時，但並非限於此，可適用於其他各種的基板。
1．．．電漿處理裝置
2．．．處理腔室
3．．．載置台
5．．．基材
6，60，60a，60b．．．靜電吸盤
7．．．屏蔽環
14．．．高頻電源
20．．．淋浴頭
28．．．處理氣體供給源
34a．．．第1直流電源
34b．．．第2直流電源
41，141，141a，141b．．．陶瓷熔射皮膜
42a．．．第1金屬電極層
42b．．．第2金屬電極層
46a，47b，48a，49b．．．凹部
46b，47a，48b，49a．．．凸部
51．．．凸部
52．．．凹部
142，142a，142b．．．第1皮膜
143，143a，143b．．．第2皮膜
G．．．玻璃基板
圖1是表示具備作為本發明的第1實施形態的靜電吸附電極之靜電吸盤的基板處理裝置之一例的電漿處理裝置的剖面圖。
圖2是表示具備作為本發明的第1實施形態的靜電吸附電極之靜電吸盤的載置台的剖面圖。
圖3是表示具備作為本發明的第1實施形態的靜電吸附電極之靜電吸盤的電極圖案的模式圖。
圖4是用以說明本發明的靜電吸附電極的吸附原理的模式圖。
圖5是表示在作為本發明的第1實施形態的靜電吸附電極之靜電吸盤中，在基板保持面設置多數的凸部之狀態的圖。
圖6是在作為本發明的第1實施形態的靜電吸附電極之靜電吸盤中，在基板保持面設置多數的凹部之狀態的圖。
圖7是表示製造作為本發明的第1實施形態的靜電吸附電極之靜電吸盤的程序之一例的工程剖面圖。
圖8是用以說明在以圖7的程序所製造的靜電吸盤中產生的沿面放電的剖面圖。
圖9(a)、(b)是在作為本發明的第1實施形態的靜電吸附電極之靜電吸盤中，可有效地防止沿面放電的構成之剖面圖。
圖10是表示製造圖9(a)的靜電吸盤的程序之一例的工程剖面圖。
圖11是表示製造圖9(a)的靜電吸盤的程序之其他例的工程剖面圖。
圖12是表示製造圖9(b)的靜電吸盤的程序之一例的工程剖面圖。
圖13是表示作為本發明的第2實施形態的靜電吸附電極之靜電吸盤的剖面圖。
圖14是表示作為本發明的第2實施形態的變形例的靜電吸附電極之靜電吸盤的剖面圖。
圖15是表示作為本發明的第2實施形態的其他變形例的靜電吸附電極之靜電吸盤的剖面圖。
3．．．載置台
5．．．基材
6．．．靜電吸盤
34a．．．第1直流電源
34b．．．第2直流電源
41．．．陶瓷熔射皮膜
42a．．．第1金屬電極層
42b．．．第2金屬電極層

Claims (8)

  1. 一種靜電吸附電極，係具備藉由靜電力來吸附保持基板的基板保持面之靜電吸附電極，其特徵係具備：設於基材上，藉由熔射來形成的絕緣皮膜；及設於前述絕緣皮膜中之被施加正電壓的第1電極層及被施加負電壓的第2電極層，前述絕緣皮膜係具有底層皮膜及上層皮膜，前述第1電極層及前述第2電極層係形成於前述底層皮膜及前述上層皮膜之間，前述底層皮膜與上層皮膜的境界面係形成凹凸狀，在鄰接的前述第1電極層與前述第2電極層之間不存在前述底層皮膜與前述上層皮膜的境界面，在前述底層皮膜的上面具有第1凹部及第1凸部，在前述上層皮膜的下面具有對應於前述第1凸部而設置的第2凹部及對應於前述第1凹部而設置的第2凸部，前述第1及第2電極層係形成於前述第1凸部與前述第2凹部之間。
  2. 一種靜電吸附電極，係具備藉由靜電力來吸附保持基板的基板保持面之靜電吸附電極，其特徵係具備：設於基材上，藉由熔射來形成的絕緣皮膜；及設於前述絕緣皮膜中之被施加正電壓的第1電極層及被施加負電壓的第2電極層，前述絕緣皮膜係具有底層皮膜及上層皮膜，前述第1電極層及前述第2電極層係形成於前述底層皮膜及前述上層皮膜之間， 前述底層皮膜與上層皮膜的境界面係形成凹凸狀，在鄰接的前述第1電極層與前述第2電極層之間不存在前述底層皮膜與前述上層皮膜的境界面，在前述底層皮膜的上面具有第1凹部及第1凸部，在前述上層皮膜的下面具有對應於前述第1凸部而設置的第2凹部及對應於前述第1凹部而設置的第2凸部，前述第1及第2電極層係形成於前述第1凹部與前述第2凸部之間。
  3. 如申請專利範圍第1項之靜電吸附電極，其中，前述上層皮膜係耐電壓比前述底層皮膜更高。
  4. 一種靜電吸附電極的製造方法，係製造靜電吸附電極之靜電吸附電極的製造方法，該靜電吸附電極係具有：絕緣皮膜、及設於前述絕緣皮膜中之被施加正電壓的第1電極層及被施加負電壓的第2電極層，其特徵係具有：在基材上藉由熔射來形成前述絕緣皮膜的底層皮膜之工程；在前述底層皮膜上藉由熔射來形成前述第1電極層及前述第2電極層之工程；及在形成前述第1電極層及前述第2電極層之後的全面藉由熔射來形成前述絕緣皮膜的上層皮膜之工程，更具有：在形成前述第1電極層及前述第2電極層之後，藉由噴砂處理未有形成前述第1電極層及前述第2電極層電極層之前述底層皮膜的部分以形成凹部之工程，然後，形成前述上層皮膜。
  5. 一種靜電吸附電極的製造方法，係製造靜電吸附電 極之靜電吸附電極的製造方法，該靜電吸附電極係具有：絕緣皮膜、及設於前述絕緣皮膜中之被施加正電壓的第1電極層及被施加負電壓的第2電極層，其特徵係具有：在基材上藉由熔射來形成前述絕緣皮膜的底層皮膜之工程；在前述底層皮膜上藉由熔射來形成前述第1電極層及前述第2電極層之工程；及在形成前述第1電極層及前述第2電極層之後的全面藉由熔射來形成前述絕緣皮膜的上層皮膜之工程，形成前述第1電極層及前述第2電極層的工程，係於前述底層皮膜上藉由熔射來形成導電體層，然後，藉由噴砂處理來除去前述導電體層的前述第1電極層及前述第2電極層以外的部分，此時，在未形成有前述第1電極層及前述第2電極層電極層的前述底層皮膜的部分形成凹部，然後，形成前述上層皮膜。
  6. 如申請專利範圍第4或5項之靜電吸附電極的製造方法，其中，更具有在前述底層皮膜形成凹部之工程，在前述凹部形成比前述凹部的深度更薄的前述第1電極及前述第2電極，然後形成前述上層皮膜。
  7. 一種基板處理裝置，其特徵係具備：收容基板的處理容器；設於前述處理容器內，如申請專利範圍第1~3項中的任一項所記載之靜電吸附電極；及對被保持於前述靜電吸附電極的基板實施所定的處理 之處理機構。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板處理裝置，其中，前述處理機構係對基板進行電漿處理者。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5441019B1 (ja) * 2012-08-29 2014-03-12 Ｔｏｔｏ株式会社 静電チャック
KR101494230B1 (ko) * 2013-06-07 2015-02-17 (주)비비코리아 바실러스 아밀로리쿼파시엔스의 신규 변이주 및 이를 포함하는 동물사료 첨가제
US9101038B2 (en) * 2013-12-20 2015-08-04 Lam Research Corporation Electrostatic chuck including declamping electrode and method of declamping
KR101605704B1 (ko) * 2015-06-05 2016-03-23 (주)제니스월드 대면적 바이폴라 정전척의 제조방법 및 이에 의해 제조된 대면적 바이폴라 정전척
WO2017066311A1 (en) * 2015-10-12 2017-04-20 Applied Materials, Inc. Substrate carrier for active/passive bonding and de-bonding of a substrate
KR101934340B1 (ko) * 2016-05-18 2019-01-03 (주)코리아스타텍 바이폴라 타입의 정전 척 제조방법
JP7340953B2 (ja) * 2019-04-26 2023-09-08 東京エレクトロン株式会社 除電方法、基板処理方法及び基板処理装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03292753A (ja) * 1990-04-10 1991-12-24 Toto Ltd 静電チャック
JPH11233600A (ja) * 1997-12-08 1999-08-27 Ulvac Corp 静電吸着装置、及びその静電吸着装置を用いた真空処理装置
JPH11233602A (ja) * 1998-02-12 1999-08-27 Hitachi Ltd 静電吸着装置及び試料処理装置
JP4166449B2 (ja) * 2001-07-30 2008-10-15 株式会社アルバック 真空処理装置
JP2004235105A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Matsushita Electric Works Ltd プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2006066857A (ja) * 2004-07-26 2006-03-09 Creative Technology:Kk 双極型静電チャック
JP2007194393A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Taiheiyo Cement Corp 静電チャック
JP2008244149A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Taiheiyo Cement Corp 静電チャック及びその製造方法
JP2008244147A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Taiheiyo Cement Corp 静電チャック、その製造方法およびガラス基板の吸着方法

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