WO2021049342A1 - 着脱装置 - Google Patents

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attachment
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electrode
detachment device
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勝 尾沢
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株式会社クリエイティブテクノロジー
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    • B23Q2703/00—Work clamping
    • B23Q2703/02—Work clamping means

Definitions

  • the present invention relates to an attachment / detachment device capable of sucking and detaching a work (these may be collectively referred to as attachment / detachment).
  • the present invention relates to a suitable attachment / detachment device.
  • a vacuum chuck using vacuum suction, an electrostatic chuck using electrostatic attraction, and the like are known, and these are used properly according to the usage environment and the type of work.
  • the vacuum chuck method is excellent in suction holding power and also excellent in the responsiveness (responsiveness) of the work attachment / detachment
  • the work attachment / detachment device by the vacuum chuck method is widely used.
  • the work when the work is processed in a vacuum environment, the work cannot be held by vacuum suction in the first place. Further, if the work itself has holes or gaps such as a lead frame or a mask, vacuum suction cannot be performed.
  • the vacuum chuck method is not suitable because the work may bend at the suction point and suction marks may remain on the work.
  • the electrostatic chuck method is suitable in a vacuum environment where the vacuum chuck method cannot be applied or in the case of a workpiece with holes.
  • an attachment / detachment device in which an insulating material in which a pair of electrodes is embedded is provided on a base member, and a semiconductor chip or an insulating film is attracted and held by electrostatic attraction (see Patent Document 1).
  • the residual charge at the time of desorbing after adsorbing the work becomes a problem.
  • a work having a thin thickness such as a lead frame or a metal foil
  • the problem of such residual charge is the same even when the silicon wafer is adsorbed and detached by the plasma etching apparatus. For example, after turning off the DC voltage, the opposite voltage is applied to the adsorption electrode.
  • a static elimination process such as discharging plasma is performed, but it is difficult to perform plasma discharge with the attachment / detachment device used for the work transfer device as described above, and considering the processing speed of work transfer, etc. , It may not be practical to apply the static elimination process every time the work is transported.
  • the present inventors have made a machinable ceramic layer, a close contact activation layer, an electrode layer, and a dielectric layer having a predetermined value in volume resistance.
  • the attachment / detachment device equipped with the residual charge after turning off the voltage applied to the electrode layer can be further reduced, and the work can be smoothly detached (removed) even if the work is thin.
  • the present invention has been completed by finding that it becomes possible to carry out the above.
  • an object of the present invention is suitable for use in the case of a work having a thin thickness that cannot be vacuum-sucked or a work having holes, and the attachment / detachment device by the electrostatic chuck method having excellent responsiveness to attachment / detachment of the workpiece. I will provide a.
  • the present invention is an attachment / detachment device that enables adsorption and desorption of a work
  • the attachment / detachment device includes a machinable ceramic layer, an adhesion activating layer provided on the machinable ceramic layer, and the adhesion.
  • the electrode layer provided on the activation layer and the dielectric layer provided on the electrode layer are provided, and the electrode layer is covered with the close contact activation layer and the dielectric layer, and the dielectric layer is covered with the dielectric layer.
  • the adsorption and desorption can detachable device of a work, to use those volume resistivity with a dielectric layer of 10 9 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ cm .
  • the dielectric layer has such a volume resistivity (volume resistivity)
  • the dielectric layer acts as a resistor for releasing the voltage applied to the electrode layer, thereby enabling rapid charge neutralization. Since the electric charge is more likely to disappear as compared with the case where the Coulomb force generated between the work and the electrode layer is used, the responsiveness of adsorption and desorption of the work can be improved.
  • the dielectric layer is preferably formed by a ceramic sprayed film. That is, the ceramic sprayed film forming the dielectric layer is not particularly limited as long as the volume resistivity is within the above range, but foreign matter is interposed between the dielectric layer forming the work adsorption surface and the work. In order to improve the wear resistance in consideration of the bite in the case, specifically, an aluminum oxide-based ceramic sprayed film is preferable, and more specifically, the volume resistivity is set within a predetermined range. It is preferable to use an aluminum oxide-based ceramic sprayed film containing titanium oxide. Further, the Vickers hardness of the dielectric layer when formed by a ceramic sprayed film is preferably 750 to 1000.
  • the electrode layer of the attachment / detachment device in the present invention may be formed as a so-called internal electrode, and the material and the forming means thereof are not particularly limited.
  • the material and the forming means thereof are not particularly limited.
  • screen printing using a conductive paste and the like can be mentioned.
  • a sprayed film made of a conductive ceramic or an electrode layer made of a metal sprayed film is preferable.
  • the material has a coefficient of linear expansion close to that of the dielectric layer, the machinable ceramic layer, and the adhesion activating layer added as needed.
  • the material Preferably tungsten, molybdenum, titanium, or alloys thereof.
  • the electrode layer may be a unipolar electrode or a bipolar electrode to which voltages having different polarities are applied.
  • a unipolar electrode the work can be attached and detached by applying a voltage having a different polarity to each electrode.
  • the electrode layer is preferably a bipolar electrode to which voltages having different polarities are applied.
  • the shape of these electrodes is not particularly limited. For example, in the case of a bipolar electrode, of the pair of electrodes having a comb-tooth shape, the comb-tooth of the positive-applied electrode to which a positive voltage is applied and the negative voltage are different.
  • the comb teeth of the negative application electrodes to be applied may be arranged so as to be alternately arranged to form a bipolar electrode, and a pair of electrodes having a rectangular or semicircular shape may be arranged at a predetermined interval.
  • a bipolar electrode may be formed by using one as a positive application electrode and the other as a negative application electrode.
  • the shape range of the work may be covered as much as possible by two or more electrodes, and the present invention is not particularly limited.
  • the electrode layer may have a plurality of partition regions partitioned in an array. That is, the electrode layer to be the internal electrode is provided with a unipolar electrode corresponding to each compartment region, or is provided with a bipolar electrode corresponding to each compartment region, and is provided with each compartment region.
  • a power supply terminal for supplying electric power from the outside may be individually provided for the unipolar electrode or the bipolar electrode.
  • the electrode layer may be provided with a ground so as to release the charged charge, and when the work is detached, the electrode layer may be discharged by dropping to the ground. Furthermore, after turning off the power supply to stop applying the voltage to the electrode layer, the reverse voltage is applied by applying a voltage having the opposite polarity to the applied voltage, so that the operation can be performed more stably.
  • the power output polarity may be switched so that the polarity of the voltage applied to the electrode layer is exchanged each time the work is adsorbed.
  • the attachment / detachment device in the present invention includes a machinable ceramic layer as a base member.
  • machinable ceramics are easier to process and relatively inexpensive than engineering ceramics made of ordinary sintered ceramics.
  • the material of the machinable ceramic forming such a machinable ceramic layer is not particularly limited.
  • boron nitride or a composite material of boron nitride and silicon nitride, aluminum nitride and boron nitride examples thereof include those made of the composite material of the above, composite mica ceramic having a glassy matrix, and the like.
  • Examples of commercially available products include Macol (registered trademark) manufactured by NTK CERATEC, Macerite series manufactured by Krosaki Harima Co., Ltd., and Hotvale series manufactured by Ferrotec Ceramics Co., Ltd.
  • the attachment / detachment device in the present invention is provided with a close contact activating layer on the machinable ceramic layer. That is, the electrode layer is provided on the machinable ceramic layer via the adhesion activating layer.
  • Such an adhesion activating layer plays a role as an adhesion activating layer when laminating an electrode layer or a dielectric layer on a machinable ceramic layer, and also has a function of further reducing residual charges.
  • the former function by providing a close-contact activation layer on the machinable ceramic layer, it is possible to prevent peeling of these films due to heat during film formation of the electrode layer and dielectric layer, and peeling due to residual stress of the film. Can be prevented.
  • the presence of the adhesion activating layer also forms an anchor that exhibits superior adhesion than when the machinable ceramic layer is blasted.
  • the latter function by covering the electrode layer with a dielectric layer and a close contact activating layer, when a low voltage of about DC (DC) ⁇ 500 V or less is applied to the electrode layer, It becomes possible to reduce the residual charge at the time of desorption of the work.
  • the volume resistivity of this adhesion activating layer is as low as 10 9 to 10 12 ⁇ ⁇ cm, but it is of course good to make the volume resistivity such as 10 14 to 10 16 ⁇ ⁇ cm.
  • a relatively high volume resistivity may be used.
  • the dielectric layer has a low volume resistivity such as 10 9 to 10 12 ⁇ ⁇ cm.
  • the material for forming the adhesion activating layer and the means for forming the adhesion activating layer are not particularly limited, but from the viewpoint of the latter function of the adhesion activating layer described above, the adhesion activating layer is a ceramic sprayed film forming a dielectric layer. As in the case of, it is preferable to use an aluminum oxide-based ceramic sprayed film containing titanium oxide.
  • contact activation layer may be in the 10 9 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ cm as low volume resistivity by a ceramic sprayed coating based on aluminum oxide containing titanium oxide, or titanium oxide It is also possible to use an aluminum oxide-based material having a volume resistivity of 10 14 to 10 16 ⁇ ⁇ cm, which is relatively high. Moreover, as described above, since the machinable ceramic having high workability is due to the bonding of various particles of the vitreous matrix, it is easy to roughen the surface by blasting. Therefore, it is also convenient for achieving adhesion with the adhesion activating layer.
  • the vitreous material contained in the machinable ceramic enhances the adhesion with these sprayed films. You might also say that. That is, since the vitreous material easily forms a silicide-based compound, for example, a stronger adhesive force can be obtained between Al of aluminum oxide and SiO 2 contained in the machinable ceramic.
  • the thermal spray film when at least one of the dielectric layer, the electrode layer, and the adhesion activating layer in the attachment / detachment device of the present invention is formed by the thermal spray film, the pores are sealed with a resin. Is desirable.
  • the thermal spray film generally has a lamellar structure in which molten particles collide with an object to be sprayed and are flattened and deposited. Therefore, there are voids at the interface of the flat-deposited particles, and these voids form open pores in the sprayed membrane. If moisture is trapped inside the pores, it may cause deterioration of the insulating characteristics of the sprayed film and fluctuation of electrical resistance, and may cause fluctuation of volume resistivity due to humidity.
  • the type of resin is not particularly limited, and for example, epoxy resin, silicone, water glass, acrylic resin and the like can be used. Among them, from the viewpoint of avoiding the invasion of moisture into the product from the outside through the open pores, it is preferable that at least the dielectric layer is provided with a sealing hole treated with a resin, and the dielectric layer is preferably provided. It is preferable that both the electrode layer and the electrode layer have a sealing hole. Further, from the viewpoint of reducing the risk of fluctuation in volume resistivity due to moisture absorption, it is preferable that the adhesion activating layer is also provided with a sealing hole.
  • the work to be attached / detached by the attachment / detachment device in the present invention preferably has a thickness of 0.001 to 1.5 mm.
  • the type of work is not particularly limited and may be in the form of flakes, foil, paper, film or the like, for example, conductors such as metal frames, precious metal foils, non-ferrous metal foils, silicon wafers and nitrided materials. Examples thereof include semiconductors such as gallium substrates and germanium substrates, paper bodies, and insulators.
  • the thickness of the work described above is preferably 0.001 to 0.3 mm, more preferably 0.001 to 0.001 to. It can be said that the size is preferably 0.15 mm, and the work is preferably made of a conductor or a semiconductor.
  • the attachment / detachment device of the present invention the residual charge after the power supply is turned off and the voltage application to the electrode layer is stopped can be further reduced. Therefore, since the responsiveness of the work attachment / detachment is excellent, it can be said that the attachment / detachment device of the present invention is particularly suitable for the work transfer accompanied by the attachment / detachment of a thin work.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional explanatory view showing an example of a attachment / detachment device in the work transfer device of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a manufacturing procedure of the attachment / detachment device according to the present invention.
  • FIG. 1 shows an example of the attachment / detachment device of the present invention.
  • the attachment / detachment device 10 according to this example is formed of a machinable ceramic layer 1 made of a machinable ceramic, an adhesion activating layer 4 formed on the machinable ceramic layer 1 by a second ceramic sprayed film, and a metal sprayed film.
  • the electrode layer 5 (5a, 5b) is provided with a dielectric layer 6 formed so as to cover the electrode layer 5 with a first ceramic sprayed film, and the dielectric layer 6 has a volume resistance of 10. 9 to 10 12 ⁇ ⁇ cm.
  • an external DC power source 7 (7a, 7b) is connected to the electrode layer 5 via a power feeding terminal 3.
  • the electrode 5a is a positive electrode and the electrode 5b is It is a negative application electrode, and these constitute a bipolar electrode.
  • the electrode layer 5 has a plurality of compartmentalized regions in an array, and each of the compartmentalized regions corresponds to each compartmentalized region.
  • a bipolar electrode (or a unipolar electrode) may be provided so that an electrode to be operated according to the shape of the work W can be selected.
  • the work W that is attracted and detached by the attachment / detachment device 10 is a conductor, semiconductor, or insulator having a thickness of 0.001 to 1.5 mm.
  • a lead frame used when manufacturing a semiconductor package such as an LSI is made of a conductor such as a Cu alloy and has a thickness of about 0.01 to 1.5 mm.
  • transporting (supplying) such a lead frame to a die bonding device or the like it is generally performed at room temperature. Therefore, if the attachment / detachment device 10 of the present invention is used for transporting such a lead frame, ,
  • the dielectric layer 6 has a volume resistivity of the above value.
  • the adhesion activating layer 4 in this case may have a volume resistivity of 10 9 to 10 12 ⁇ ⁇ cm as in the dielectric layer 6, and has a relatively high volume resistivity of 10 14 to 10 16. it may be the Omega ⁇ cm, but from the standpoint of fewer residual charge at power OFF, preferably, it is preferable volume resistivity of 10 9 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ cm .
  • a voltage of about DC ⁇ 200 to 500 V may be applied to the electrodes 5a and 5b, respectively, but when it is desired to increase the adsorption force or when the workpiece is thick. If and have some warp, higher voltage (DC ⁇ 750 ⁇ about 1500V) since the voltage applied is necessary, and the volume resistivity for the adhesion activation layer 4 and the 10 9 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ cm It is better to be.
  • a plate-shaped machinable ceramic is prepared, and if necessary, machining such as cutting or polishing to a predetermined size is performed to prepare the machinable ceramic layer 1.
  • machining such as cutting or polishing to a predetermined size is performed to prepare the machinable ceramic layer 1.
  • the thickness is not particularly limited, but it is preferably about 3 to 30 mm in consideration of handling and the like.
  • a through hole 2 for fitting the power feeding terminal 3 for feeding the electrodes 5a and 5b may be prepared in advance.
  • the machinable ceramic itself is an insulator (generally, the volume resistivity is about 10 14 to 10 15 ⁇ ⁇ cm), it is not necessary to attach a sleeve for the purpose of insulation.
  • the power supply terminal 3 is attached to the through hole 2 formed in the machinable ceramic layer 1.
  • the tip of the power feeding terminal 3 is projected toward the electrode layer 5 so that the connection with the electrode layer 5 can be established. Further, at this time, the surface of the machinable ceramic layer 1 may be blasted.
  • the second ceramic sprayed film is sprayed to form the adhesion activation layer 4.
  • the thickness of the adhesion activating layer 4 is about 0.03 to 1.0 mm.
  • the metal sprayed film is sprayed to form the electrode layer 5.
  • masking treatment according to the electrode shape should be performed using heat-resistant masking tape, heat-resistant resist, or the like so that the electrode layer 5 having a predetermined shape is formed (electrodes 5a and 5b in the example of FIG. 2).
  • a part of the electrode may be removed by a method such as blasting.
  • the thickness of each electrode forming the electrode layer 5 is about 0.03 to 0.15 mm, as in the previous case.
  • the first ceramic sprayed film is sprayed so as to cover the electrode layer 5 to form the dielectric layer 6.
  • the thickness of the dielectric layer 6 here may be such that the thickness of the dielectric layer 6 provided on the surface of the electrode layer 5 is about 0.1 to 1.0 mm.
  • the dielectric layer 6, the electrode layer 5, and the adhesion activating layer 4 are sealed.
  • the method is not particularly limited, and for example, the impregnation treatment may be performed using a resin solution having a predetermined solid content concentration.
  • the dielectric layer 6 is surface-polished, and if necessary, the surface roughness is adjusted by wrapping or polishing, so that the attachment / detachment device can be obtained.
  • Example 4 examples of the present invention will be described in more detail.
  • Table 1 shows that Devices 1 and 2 are attachment / detachment devices according to the example of the present invention. Devices 3 to 4 are comparative examples.
  • the apparatus 1 is an Al 2 O having a thickness of 140 mm ⁇ 170 mm ⁇ a thickness of 0.05 mm on a machinable ceramic layer made of a photoveil (trade name manufactured by Fellow Tech Ceramics Co., Ltd.) having a thickness of 140 mm ⁇ 170 mm ⁇ a thickness of 9.65 mm.
  • the device 2 is the same as the device 1 except that it is provided with an adhesion activating layer made of an Al 2 O 3 sprayed film having a size of 140 mm ⁇ 170 mm ⁇ thickness of 0.05 mm.
  • the apparatus 3 is the same as the apparatus 1 except that the adhesion activating layer is not used.
  • the apparatus 4 uses a metal base material made of aluminum instead of the machinable ceramic layer, and uses a polyimide film as the dielectric layer or the like.
  • the dielectric layer, the electrode layer, and the adhesion activating layer are sealed with a silicone impregnating agent.
  • the volume resistivity of the dielectric layer, the adhesion activating layer, and the machinable ceramic layer are as shown in the table, respectively (the volume resistivity is the value after the sealing treatment).
  • the film adhesion was evaluated using a tensile tester for the attachment / detachment devices of the devices 1 to 3 prepared above.
  • an epoxy adhesive was applied to a test area of ⁇ 8 mm of the dielectric layer forming the work suction surface and fixed to the test area, and a tensile test was performed.
  • a tensile test was performed three times for each device, and the value at which the film was peeled off was converted into an area to determine the adhesion.
  • the results and the positions of the fracture surfaces are as shown in Table 2, and it was found that the adhesion of the film was superior in the devices 1 and 2 as compared with the device 3. That is, it was confirmed that the adhesion of the sprayed film was further improved by providing the adhesion activating layer.
  • the aluminum foil As the work, a commercially available aluminum foil cut out to 80 mm ⁇ 80 mm was used. Further, in order to adsorb the aluminum foil, a voltage of DC ⁇ 300V was applied to the electrode layers of the devices 1, 2 and 4. In the test, the aluminum foil was adsorbed with the work suction surface facing downward in the vertical direction, and the time required for the aluminum foil to drop by its own weight after the voltage was turned off (after turning off) was measured three times with each device. did. The results are as shown in Table 3. In the devices 1 and 2, after the voltage applied to the electrode layer was cut off, the aluminum foil immediately dropped and showed good dechucking property. On the other hand, in the device 4, the aluminum foil may not fall by its own weight, and the work detachment could not be controlled.

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Abstract

静電チャック方式を利用しながら、厚みの薄いワークであってもワーク着脱のレスポンス性に優れた着脱装置を提供する。　ワークの吸着と脱離を可能にする着脱装置であって、前記着脱装置は、マシナブルセラミック層と、該マシナブルセラミック層上に設けられた密着賦活層と、該密着賦活層上に設けられた電極層と、該電極層上に設けられた誘電体層とを備え、前記電極層は、前記密着賦活層と前記誘電体層で被覆されており、前記誘電体層は、体積抵抗率が１０９～１０１２Ω・ｃｍであることを特徴とする着脱装置である。

Description

着脱装置
　この発明は、ワークの吸着と脱離（これらをまとめて着脱という場合がある）が可能な着脱装置に関し、詳しくは、ワークの着脱にあたってのレスポンス性に優れて、なかでも厚みが薄いワークの取扱いに好適な着脱装置に関するものである。
　ワークを着脱する着脱装置としては、真空吸引を利用した真空チャックや静電吸着力を利用した静電チャック等が知られており、これらは使用環境やワークの種類に応じて使い分けられている。
　すなわち、真空チャック方式は吸着保持力に優れると共にワーク着脱のレスポンス性（応答性）にも優れることから、真空チャック方式によるワークの着脱装置は広く一般に利用されている。ところが、真空環境でワークを処理するような場合には、そもそも真空吸引でワークを保持することができない。また、リードフレームやマスクのようにワーク自身に孔や隙間があると、やはり真空吸引することができない。加えて、フィルムや箔のように厚みが薄いワークの場合には、吸引箇所でワークが撓み、吸引痕がワークに残ってしまうなどのおそれがあることから、真空チャック方式は不向きである。
　一方で、真空チャック方式が適用できない真空環境下や孔の開いたワークのような場合には、静電チャック方式が適している。例えば、一対の電極が埋設された絶縁材料をベース部材上に備えて、半導体チップや絶縁フィルムを静電吸着力により吸着保持する着脱装置が知られている（特許文献１参照）。
特開２００６－１５６５５０号公報
　スマートフォンやウェアラブル端末等のように薄型化、高性能化された電子機器を製造するにあたり、リードフレームのような搭載部品やその材料のみならず、メタルマスクのような製造に係わる部材を含めて、これらの軽薄短小化が益々進んでいる。そのため、このような観点からも静電チャック方式を利用したワーク搬送の需要が増していると言える。
　しかしながら、静電チャック方式による着脱装置では、ワークを吸着した後、脱離する際の残留電荷が問題になる。特に、リードフレームや金属箔のような厚みが薄いワークでは、僅かな残留電荷によってもワークの脱離（取り外し）が困難になってしまうことがある。このような残留電荷の問題は、プラズマエッチング装置でシリコンウェハを吸着して、脱離するような場合でも同様であり、例えば、直流電圧をＯＦＦにした後、吸着電極に逆の電圧を印加したり、プラズマを放電するなどの除電プロセスが行われるが、上述したようなワーク搬送装置に利用される着脱装置では、プラズマ放電を行うのが難しかったり、また、ワーク搬送の処理速度等を考慮すると、ワークを搬送するたびに除電プロセスを適用すること自体が現実的でない場合がある。
　そこで、本発明者らは、従来の課題である残留電荷の問題について鋭意検討した結果、マシナブルセラミック層と、密着賦活層と、電極層と、体積抵抗率が所定の値を有する誘電体層とを備えた着脱装置を用いることで、電極層に印加する電圧をＯＦＦにした後の残留電荷をより少なくすることができ、厚みの薄いワークであってもワークの脱離（取り外し）をスムーズに行うことができるようになることを見出し、本発明を完成させた。
　したがって、本発明の目的は、真空吸引することができない厚さの薄いワークや孔の開いたワークの場合などの使用に適しており、ワーク着脱のレスポンス性に優れた静電チャック方式による着脱装置を提供する。
　すなわち、本発明は、ワークの吸着と脱離を可能にする着脱装置であって、前記着脱装置は、マシナブルセラミック層と、該マシナブルセラミック層上に設けられた密着賦活層と、該密着賦活層上に設けられた電極層と、該電極層上に設けられた誘電体層とを備え、前記電極層は、前記密着賦活層と前記誘電体層で被覆されており、前記誘電体層は、体積抵抗率が１０９～１０１２Ω・ｃｍであることを特徴とする着脱装置である。
　本発明においては、ワークの吸着と脱離が可能な着脱装置として、体積抵抗率が１０９～１０１２Ω・ｃｍの誘電体層を備えたものを使用する。誘電体層がこのような体積抵抗率（体積固有抵抗率）を有することで、いわゆるジョンソン・ラーベック力を利用した着脱装置にすることができる。つまり、比較的体積抵抗率の低い誘電体層を有した着脱装置で電極層に低い電圧を印加することで、ワーク吸着面を形成する誘電体層とワークの表面に電荷が蓄積されてワークを吸着することができる。また、電極層に印加した電圧をＯＦＦにした際には、誘電体層は電極層に印加された電圧を逃がすための抵抗体として作用することにより、速やかな電荷の中和を可能にするため、ワークと電極層との間で発生するクーロン力を利用した場合に比べて電荷が消滅し易くなることから、ワークの吸着と脱離の応答性を高めることができる。
　この誘電体層については、好ましくはセラミック溶射膜により形成するのがよい。すなわち、誘電体層を形成するセラミック溶射膜については、体積抵抗率が上記範囲になるものであれば特に制限されないが、ワーク吸着面を形成する誘電体層とワークとの間に異物が介在した場合の食い込みを考慮するなど、耐摩耗性を良好なものとするために、具体的には、酸化アルミニウム系のセラミック溶射膜であるのがよく、より詳しくは、体積抵抗率を所定の範囲にする上で、酸化チタンを含んだ酸化アルミニウム系のセラミック溶射膜であるのがよい。また、セラミック溶射膜により形成する場合の誘電体層のビッカース硬度は７５０～１０００であるのがよい。
　また、本発明における着脱装置の電極層については、いわゆる内部電極として形成されるものであればよく、その材料や形成手段については特に制限されない。例えば、導電性セラミックによる溶射膜や金属溶射膜により電極層を形成するほか、導電性ペーストを用いたスクリーン印刷等を挙げることができる。このうち、密着性等を考慮すると、好ましくは、導電性セラミックによる溶射膜や金属溶射膜による電極層であるのがよい。その際、電極層作製時の熱による応力を考慮して、誘電体層やマシナブルセラミック層、必要に応じて追加される密着賦活層との線膨張係数の近い材料であるのがよいことから、好ましくは、タングステン、モリブデン、チタン、又はこれらの各合金を使用するのがよい。
　この電極層について、単極型電極からなるものであってもよく、互いに極性の異なる電圧が印加される双極型電極であってもよい。単極型電極の場合には、それぞれの電極に極性の異なる電圧が印加されるようにすれば、ワークの着脱が可能である。なかでも、好ましくは、電極層が、互いに極性の異なる電圧が印加される双極型電極であるのがよい。これらの電極の形状については特に制限されずに、例えば、双極型電極の場合、櫛歯形状をした一対の電極のうち、正の電圧が印加される正印加電極の櫛歯と負の電圧が印加される負印加電極の櫛歯とが交互に並ぶように配されて双極型電極を構成するようにしてもよく、矩形又は半円形状をした一対の電極を所定の間隔をあけて並べて、一方を正印加電極とし、他方を負印加電極として双極型電極を構成するようにしてもよい。単極型電極の場合には、２以上の電極によってワークの形状範囲をできるだけ網羅できるようにすればよく、特に制限されない。
　また、本発明の着脱装置においては、電極層が、アレイ状に区画された複数の区画領域を有するようにしてもよい。すなわち、内部電極となる電極層は、各区画領域に対応してそれぞれ単極型電極を備え、或いは、各区画領域に対応してそれぞれ双極型電極を備えるようにして、かつ、各区画領域の単極型電極又は双極型電極に対して、外部から電力を供給する給電用端子を個別に設けるようにしてもよい。これにより、ワークを吸着するワーク吸着面において、ワークのサイズや形状に応じて、動作させる電極（単極型電極であったり双極型電極）を選択することができ、無駄を省いて効率良くワークを吸着することができると共に、余分な電荷を発生させないことから、ワークの離脱をよりスムーズに行うことができる。
　また、本発明においては、電極層に帯電した電荷を逃がすようにアースを設けておき、ワークを脱離する際にアースに落として電極層のディスチャージを行うようにしてもよい。更には、電源をオフにして電極層への電圧印加を停止した後、印加電圧と逆の極性の電圧を印加する逆電圧印加を行うようにし、より安定的に動作するようにするために、ワーク吸着のたびに電極層に印加される電圧の極性を入れ替えるように、電源出力極性の切り替えを行うようにしてもよい。
　また、本発明における着脱装置は、ベース部材としてマシナブルセラミック層を備える。一般に、マシナブルセラミックは、通常の焼結セラミックからなるエンジニアリングセラミックに比べて加工し易く、比較的安価でもある。
　このようなマシナブルセラミック層を形成するマシナブルセラミックについて、その材質としては特に制限はなく、例えば、窒化ホウ素や窒化ホウ素と窒化ケイ素との複合材料からなるようなもの、窒化アルミと窒化ホウ素との複合材料からなるようなもの、ガラス質をマトリクスとした複合マイカセラミック等を挙げることができる。また、市販品では、その一例として、ＮＴＫセラテック社製のマコール（登録商標）、黒崎播磨社製のマセライトシリーズ、フェローテックセラミックス社製のホトベールシリーズ等を挙げることができる。
　また、本発明における着脱装置については、マシナブルセラミック層上に密着賦活層を備える。すなわち、マシナブルセラミック層上に密着賦活層を介して電極層を備えることになる。このような密着賦活層は、電極層や誘電体層をマシナブルセラミック層に積層する際の密着賦活層としての役割を担うと共に、残留電荷をより少なくする働きを有する。
　このうち、前者の働きについては、マシナブルセラミック層に密着賦活層を設けることで、電極層や誘電体層の成膜中に、熱によるこれらの膜の剥がれを防ぎ、膜の残留応力による剥がれを防ぐことができる。また、密着賦活層が存在することで、マシナブルセラミック層にブラスト処理を行った場合よりも優れた密着力を発現するアンカーを形成することにもなる。一方、後者の働きについては、電極層を誘電体層と密着賦活層とで被覆するようにすることで、電極層に対する印加電圧が直流（DC）±５００Ｖ以下程度の低電圧印加の場合に、ワーク脱離の際の残留電荷をより少なくすることができるようになる。その際、この密着賦活層の体積抵抗率が１０９～１０１２Ω・ｃｍのような低い体積抵抗率にするのがよいのは勿論であるが、１０１４～１０１６Ω・ｃｍのような比較的高い体積抵抗率であっても差し支えない。但し、電極層に対してＤＣ±７５０Ｖ以上の高電圧を印加する場合には、望ましくは、誘電体層は１０９～１０１２Ω・ｃｍのような低い体積抵抗率にするのがよい。
　ここで、密着賦活層を形成する材料やその形成手段については特に制限されないが、上述した密着賦活層の後者の働きによる観点で言えば、密着賦活層は、誘電体層を形成するセラミック溶射膜の場合と同様に、酸化チタンを含んだ酸化アルミニウム系のセラミック溶射膜を用いて形成するのがよい。一方、前者の働きによる観点では、密着賦活層は、酸化チタンを含んだ酸化アルミニウム系のセラミック溶射膜により１０９～１０１２Ω・ｃｍ程度の低い体積抵抗率にしてもよく、或いは、酸化チタンを含まずに、体積抵抗率が１０１４～１０１６Ω・ｃｍのように比較的高い酸化アルミニウム系のものを用いるようにしてもよい。しかも、上述したように、加工性の高いマシナブルセラミックは、ガラス質マトリックスの様々な粒子の結合によるものであるため、ブラストによる粗面化も容易である。そのため、密着賦活層との密着性を図る上でも好都合であり、特に、密着賦活層が溶射膜からなる場合には、マシナブルセラミックに含まれるガラス質がこれらの溶射膜との密着力を高めるとも考えられる。すなわち、ガラス質はシリサイド系の化合物を形成し易いため、例えば、酸化アルミニウムのＡｌとマシナブルセラミックに含まれるＳｉＯ２とにより強固な密着力を得ることができる。
　また、本発明の着脱装置における誘電体層、電極層、及び、密着賦活層のなかの少なくとも１つの層について、これらが溶射膜により形成される場合には、樹脂により封孔処理されているのが望ましい。溶射膜は、一般に、溶融した粒子が溶射対象物に衝突し、扁平して堆積したラメラー構造を有する。そのため、扁平堆積した粒子の界面には空隙が存在し、この空隙は溶射膜中で開気孔を形成する。この気孔内部に湿気を抱き込むと、溶射膜の絶縁特性の低下や電気的な抵抗変動の要因になりかねず、また、湿度による体積抵抗率の変動を生じてしまうおそれもある。そこで、これらを回避するために、樹脂により封孔処理するのがよい。樹脂の種類としては特に制限されず、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン、水ガラス、アクリル樹脂等を用いることができる。なかでも、外部から開気孔を通じて製品内部への湿気の侵入を回避する観点から、少なくとも誘電体層が樹脂により封孔処理された封孔を備えるものであるのがよく、好ましくは、誘電体層と電極層の両方が封孔を備えたものであるのがよい。また、吸湿による体積抵抗率の変動のリスクを低減する観点から言えば、密着賦活層についても同様に封孔を備えたものであるのがよい。
　本発明における着脱装置が着脱するワークは、厚さ０．００１～１．５ｍｍを備えることが好ましい。ワークの種類については特に制限されず、薄片、箔、紙、又はフィルム等の形態のものであってもよく、例えば、メタルフレームや貴金属箔、非鉄金属箔等のような導体、シリコンウェハや窒化ガリウム基板、ゲルマニウム基板等のような半導体、紙体、又は絶縁体を挙げることができる。なかでも、本発明の着脱装置は、従来に比べて残留電荷をより低減させることができることから、上述したワークの厚さは、好ましくは０．００１～０．３ｍｍ、より好ましくは０．００１～０．１５ｍｍであることが好ましく、またワークは、導体又は半導体からなることが好適であると言える。
　本発明の着脱装置によれば、電源をオフにして電極層への電圧印加を停止した後の残留電荷をより少なくすることができる。そのため、ワーク着脱の応答性に優れることから、なかでも、厚みの薄いワークの着脱を伴うワーク搬送において、本発明の着脱装置は好適であると言える。
図１は、本発明のワーク搬送装置における着脱装置の一例を示す断面模式説明図である。 図２は、本発明に係る着脱装置の製造手順を示した模式説明図である。
　以下、図面を用いながら本発明について説明する。
　図１には、本発明の着脱装置の一例が示されている。この例に係る着脱装置１０は、マシナブルセラミックからなるマシナブルセラミック層１と、第２のセラミック溶射膜によりマシナブルセラミック層１上に形成された密着賦活層４と、金属溶射膜により形成された電極層５（5a、5b）と、第１のセラミック溶射膜により電極層５を覆うようにして形成された誘電体層６とを備えており、誘電体層６は、体積抵抗率が１０９～１０１２Ω・ｃｍである。また、電極層５には、給電用端子３を介して外部の直流電源７（7a、7b）が接続されており、この図１の例では、電極5aが正印加電極であり、電極5bが負印加電極であり、これらが双極型電極を構成している。なお、ここでは、一組の双極型電極を有する着脱装置の例を示しているが、電極層５がアレイ状に区画された複数の区画領域を有して、各区画領域に対応したそれぞれの双極型電極（又は単極型電極）を備えるようにして、ワークＷの形状に合わせて動作させる電極を選択できるようにしてもよい。
　この着脱装置１０によって吸着と脱離を行うワークＷは、厚さ０．００１～１．５ｍｍの導体、半導体、又は絶縁体である。例えば、ＬＳＩ等の半導体パッケージを製造する際に使用されるリードフレームは、Ｃｕ合金のような導体からなり、厚みは０．０１～１．５ｍｍ程度である。このようなリードフレームをダイボンディング装置等に搬送する（供給する）場合は室温で行われるのが一般的であるから、本発明の着脱装置１０をこのようなリードフレームの搬送に用いるのであれば、誘電体層６は、体積抵抗率が上記の値となるようにする。
　また、この場合における密着賦活層４は、誘電体層６と同様に体積抵抗率が１０９～１０１２Ω・ｃｍとなるようにしてもよく、比較的体積抵抗率が高い１０１４～１０１６Ω・ｃｍとなるようにしてもよいが、電源ＯＦＦ時の残留電荷をより少なくする観点から、好ましくは、体積抵抗率が１０９～１０１２Ω・ｃｍであるのがよい。上記のようなリードフレームを吸着する場合には、電極5a、5bに対してそれぞれＤＣ±２００～５００Ｖ程度の電圧を印加すればよいが、吸着力をより高くしたい場合、或いは、ワークが厚い場合や多少の反りを有する場合には、より高電圧の印加電圧が必要となることから（ＤＣ±７５０～１５００Ｖ程度）、密着賦活層４についても体積抵抗率が１０９～１０１２Ω・ｃｍとなるようにするのがよい。
　このような着脱装置１０を得る方法として、例えば、図２に示したような手順で製造することができる。先ず、図２（ａ）のように、板状のマシナブルセラミックを用意して、必要に応じて所定のサイズへの切断や研磨等の機械加工を行い、マシナブルセラミック層１を準備する。その際、吸着するリードフレームのサイズや形状に合わせて加工すればよく、厚みについては特に制限されないが、ハンドリング等を考慮すると３～３０ｍｍ程度であるのがよい。また、電極5a、5bに給電する給電用端子３を嵌め合わせるための貫通孔２を予め作製するようにしてもよい。その際、マシナブルセラミック自体が絶縁体であるため（一般に体積抵抗率は1014～1015Ω・cm程度）、絶縁を目的とするスリーブの装着等は特に必要とならない。
　次に、図２（ｂ）に示したように、マシナブルセラミック層１に形成した貫通孔２に対して、給電用端子３を装着する。その際、密着賦活層４の厚みを考慮しながら、給電用端子３の先端部が電極層５側に突出するようにして、電極層５との接続が取れるようにしておく。また、このときに、マシナブルセラミック層１の表面をブラスト処理するようにしてもよい。
　次いで、図２（ｃ）に示したように、第２のセラミック溶射膜を溶射して密着賦活層４を形成する。リードフレームを着脱する着脱装置にする場合であれば、密着賦活層４の厚みは０．０３～１．０ｍｍ程度である。
　次に、図２（ｄ）に示したように、金属溶射膜を溶射して電極層５を形成する。その際、所定の形状の電極層５が形成されるように（図２の例では電極5a、5b）、耐熱マスキングテープや耐熱レジスト等を用いて、電極形状に応じたマスキング処理をおこなうか、マスキング処理を行わずに電極層を溶射した後にブラスト等の手法により電極の一部を除去加工するようにすればよい。また、電極層５を形成する各電極の厚みについては、先の場合と同様に、０．０３～０．１５ｍｍ程度である。
　次いで、図２（ｅ）に示したように、電極層５を覆うように第１のセラミック溶射膜を溶射して、誘電体層６を形成する。先の場合と同様、ここでの誘電体層６の厚みについては、電極層５の表面に設けられる誘電体層６の厚みが０．１～１．０ｍｍ程度であればよい。
　そして、溶射の工程が完了にした後、誘電体層６、電極層５、密着賦活層４の封孔処理を行う。その方法については特に制限されず、例えば、所定の固形分濃度を有する樹脂溶液を用いて含浸処理すればよい。次いで、誘電体層６を表面研磨し、必要に応じて、ラップやポリッシュにより表面粗さを調整すれば、着脱装置を得ることができる。
　以下、本発明の実施例についてより詳細に説明する。
　この実施例下記表１に記した４種類の着脱装置を準備した。装置１～２は本発明例に係る着脱装置である。装置３～４は、比較例である。このうち、装置１は、１４０ｍｍ×１７０ｍｍ×厚さ９．６５ｍｍのホトベール（フェローテックセラミックス社製商品名）からなるマシナブルセラミック層の上に、１４０ｍｍ×１７０ｍｍ×厚さ０．０５ｍｍのＡｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２溶射膜からなる密着賦活層を介して、タングステン（W）溶射膜により形成された１３６ｍｍ×８．１５ｍｍ×厚さ０．０５ｍｍの２つの四角状電極からなる電極層と１４０ｍｍ×１７０ｍｍ×厚さ０．３ｍｍのＡｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２溶射膜からなる誘電体層とを備えたものである。また、装置２は、１４０ｍｍ×１７０ｍｍ×厚さ０．０５ｍｍのＡｌ２Ｏ３溶射膜からなる密着賦活層を備えるようにした以外は装置１と同様にしたものである。更に、装置３は、密着賦活層を使用しない以外は装置１と同様にしたものである。更にまた、装置４は、マシナブルセラミック層のかわりにアルミニウム製の金属基材を用い、誘電体層等にポリイミドフィルムを用いたものである。なお、これら装置１～３の着脱装置は、誘電体層、電極層、及び密着賦活層がシリコーン含浸剤により封孔処理されている。また、誘電体層、密着賦活層、及びマシナブルセラミック層の体積抵抗率はそれぞれ表中に示したとおりである（体積抵抗率はいずれも封孔処理後の値である）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
（皮膜密着力試験）
　上記で準備した装置１～３の着脱装置について、引張試験機を用いて皮膜密着力を評価した。試験では、ワーク吸着面を形成する誘電体層のφ８ｍｍの試験面積に対してエポキシ接着剤を塗布して固着させて引張試験を行った。各装置につき３回ずつ引張試験を行い、皮膜が剥離した数値を面積換算して密着力を求めた。
　結果と破断面の位置は表２に示したとおりであり、装置３に比べて装置１、２では皮膜の密着力が優れることが分かった。つまり、密着賦活層を設けることで、溶射膜の密着力が更に向上することが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
（ワークデチャック試験）
　皮膜密着力に優れる装置１、２について、ワークを吸着させた後の脱離性（デチャック性）を調べるために、ワークデチャック試験を行った。その際、比較参照のため、ポリイミドフィルムを用いた装置４についてもワークデチャック試験を行った。先の表１に示したように、装置４は、誘電体層と密着賦活層のかわりに、それぞれ１２０ｍｍ×１２０ｍｍ×厚さ０．０５ｍｍのポリイミドフィルムを使用したものであり、また、電極層としては、銅箔（Cu箔）により形成された１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ０．０１ｍｍの２つの四角状電極を使用し、更には、マシナブルセラミック層のかわりに、１２０ｍｍ×１２０ｍｍ×厚さ５ｍｍのアルミニウム製金属基材を使用している。
　ワークとしては８０ｍｍ×８０ｍｍに切り出した市販のアルミ箔を使用した。また、このアルミ箔を吸着させるために、装置１、２、４の電極層に対して、いずれもＤＣ±３００Ｖの電圧を印加した。試験では、ワーク吸着面を鉛直方向下方に向けてアルミ箔を吸着させて、電圧を切った後（ＯＦＦした後）にアルミ箔が自重落下するのに要した時間を各装置で３回ずつ測定した。
　結果は表３に示したとおりであり、装置１、２では電極層に印加した電圧を切った後、アルミ箔は直ちに落下して良好なデチャック性を示した。それに対して、装置４ではアルミ箔が自重落下しないこともあり、ワーク脱離を制御することができなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
  
（ワーク吸着面の除電性）
　皮膜密着力に優れる装置１、２について、表面電位計を用いて、電極層にＤＣ±３００Ｖの電圧を印加しているときのワーク吸着面の表面電位を測定すると共に、電圧を切った後でのワーク吸着面の表面電位を測定した。併せて、電圧を切った後の表面電位の減衰時間を測定して、ワーク吸着面での除電性を評価した。
　結果は表４に示したとおりであり、いずれの装置についてもワーク吸着面の帯電は１秒以内に速やかに除電されることが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
  
（マシナブルセラミック層の除電性）
　同じく装置１、２について、表面電位計を用いて、電極層にＤＣ±３００Ｖの電圧を印加しているときのマシナブルセラミック層の表面電位を測定すると共に、電圧を切った後でのマシナブルセラミック層の表面電位を測定した。併せて、電圧を切った後の表面電位の減衰時間を測定して、マシナブルセラミック層での除電性を評価した。
　結果は表５に示したとおりであり、いずれの装置についてもマシナブルセラミック層の帯電は５秒以内に除電され、特に装置１は良好な除電性を有することが確認された。つまり、いずれも良好なデチャック性を有し、先のワーク吸着面における帯電は１秒以内に除電されていることから、これら装置１、２のデチャック性は極めて良好であると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
  
　１：マシナブルセラミック層、２：貫通孔、３：給電用端子、４：密着賦活層、５：電極層、６：誘電体層、７：直流電源、８：ワーク吸着面、１０：着脱装置。
 

Claims (9)

  1. 　ワークの吸着と脱離を可能にする着脱装置であって、前記着脱装置は、マシナブルセラミック層と、該マシナブルセラミック層上に設けられた密着賦活層と、該密着賦活層上に設けられた電極層と、該電極層上に設けられた誘電体層とを備え、前記電極層は、前記密着賦活層と前記誘電体層で被覆されており、前記誘電体層は、体積抵抗率が１０９～１０１２Ω・ｃｍであることを特徴とする着脱装置。
  2. 　前記ワークは、厚さ０．００１～１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の着脱装置。
  3. 　前記ワークは、導体、半導体、又は絶縁体のいずれかであることを特徴とする請求項１又は２に記載の着脱装置。
  4. 　前記ワークは、薄片、箔、紙、又はフィルムのいずれかであることを特徴とする請求項１又は２に記載の着脱装置。
  5. 　前記密着賦活層は、体積抵抗率が１０９～１０１２Ωｃｍであるか、又は１０１４～１０１６Ωｃｍであることを特徴とする請求項１に記載の着脱装置。
  6. 　前記誘電体層及び／又は前記電極層は封孔を備えることを特徴とする請求項１に記載の着脱装置。
  7. 　前記密着賦活層は封孔を備えることを特徴とする請求項１に記載の着脱装置。
  8. 　前記電極層は、単極型電極又は互いに極性の異なる電圧が印加される双極型電極を構成することを特徴とする請求項１に記載の着脱装置。
  9. 　前記電極層は、アレイ状に区画された複数の区画領域を備えていることを特徴とする請求項１に記載の着脱装置。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59152636A (ja) * 1983-02-21 1984-08-31 Toshiba Corp 静電チャック装置の製造方法
JPH11176920A (ja) * 1997-12-12 1999-07-02 Shin Etsu Chem Co Ltd 静電吸着装置
JP2003045952A (ja) * 2001-05-25 2003-02-14 Tokyo Electron Ltd 載置装置及びその製造方法並びにプラズマ処理装置
JP2004349666A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Creative Technology:Kk 静電チャック
JP2006156550A (ja) 2004-11-26 2006-06-15 Tsukuba Seiko Co Ltd ダイボンディング装置
JP2007194393A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Taiheiyo Cement Corp 静電チャック

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06196548A (ja) 1992-12-24 1994-07-15 Sumitomo Metal Ind Ltd 静電チャック
JPH11111828A (ja) * 1997-09-30 1999-04-23 Shin Etsu Chem Co Ltd 静電吸着装置
US6259592B1 (en) * 1998-11-19 2001-07-10 Applied Materials, Inc. Apparatus for retaining a workpiece upon a workpiece support and method of manufacturing same
TW541586B (en) 2001-05-25 2003-07-11 Tokyo Electron Ltd Substrate table, production method therefor and plasma treating device
JP2004079861A (ja) 2002-08-21 2004-03-11 Taiheiyo Cement Corp 静電チャック
JP4349952B2 (ja) * 2004-03-24 2009-10-21 京セラ株式会社 ウェハ支持部材とその製造方法
US7369393B2 (en) * 2004-04-15 2008-05-06 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Electrostatic chucks having barrier layer
JP2006332204A (ja) 2005-05-24 2006-12-07 Toto Ltd 静電チャック
JP2009302518A (ja) * 2008-05-13 2009-12-24 Toto Ltd 静電チャック
JP5331580B2 (ja) * 2008-07-02 2013-10-30 日本碍子株式会社 ウエハ載置装置及びそれに用いる部品
JP5188898B2 (ja) 2008-07-11 2013-04-24 太平洋セメント株式会社 セラミックス溶射膜及びそれを用いた耐食性部材
JP5293211B2 (ja) 2009-01-14 2013-09-18 Ｔｏｔｏ株式会社 静電チャックおよび静電チャックの製造方法
JP5829509B2 (ja) * 2011-12-20 2015-12-09 東京エレクトロン株式会社 載置台及びプラズマ処理装置
JP5973840B2 (ja) * 2011-12-20 2016-08-23 東京エレクトロン株式会社 離脱制御方法及びプラズマ処理装置
US10069443B2 (en) 2011-12-20 2018-09-04 Tokyo Electron Limited Dechuck control method and plasma processing apparatus
US9845533B2 (en) * 2014-11-11 2017-12-19 Applied Materials, Inc. Substrate carrier system utilizing electrostatic chucking to accommodate substrate size heterogeneity
US11823940B2 (en) * 2016-06-01 2023-11-21 Applied Matierals, Inc. Electrostatic chuck and manufacturing method therefor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59152636A (ja) * 1983-02-21 1984-08-31 Toshiba Corp 静電チャック装置の製造方法
JPH11176920A (ja) * 1997-12-12 1999-07-02 Shin Etsu Chem Co Ltd 静電吸着装置
JP2003045952A (ja) * 2001-05-25 2003-02-14 Tokyo Electron Ltd 載置装置及びその製造方法並びにプラズマ処理装置
JP2004349666A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Creative Technology:Kk 静電チャック
JP2006156550A (ja) 2004-11-26 2006-06-15 Tsukuba Seiko Co Ltd ダイボンディング装置
JP2007194393A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Taiheiyo Cement Corp 静電チャック

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