JP2009200393A - Electrostatic chuck and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
【課題】静電チャックの吸着力を保持しつつ吸着面の磨耗、破損を抑制し、大気中の水分が静電チャックの吸着面表面に付着することによって起きる吸着力の低下を抑制することができる静電チャック及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明によって、金属基材８と、前記金属基材８上に設けられた第１の樹脂層６と、前記第１の樹脂層６上に設けられ、第１の電圧が印加される複数の第１の電極４ａと前記第１の電圧より低い第２の電圧が印加される複数の第２の電極４ｂとを有する電極層と、前記電極層上に設けられ、前記電極に所定の電圧を印加した場合に前記第１の電極４ａと前記第２の電極４ｂとの間で発生する電場を被吸着物の表面へ伝達する誘電層３と、を具備し、前記誘電層３は、少なくとも前記第１の樹脂層６より高硬度のＤＬＣ膜１を前記被吸着物側に有することを特徴とする静電チャック１０が提供される。
【選択図】 図１[PROBLEMS] To suppress wear and breakage of an adsorption surface while maintaining the adsorption force of an electrostatic chuck, and to suppress a decrease in adsorption force caused by moisture in the atmosphere adhering to the adsorption surface of the electrostatic chuck. An electrostatic chuck and a method for manufacturing the same are provided.
According to the present invention, a metal substrate 8, a first resin layer 6 provided on the metal substrate 8, and a first voltage applied on the first resin layer 6 are applied. An electrode layer having a plurality of first electrodes 4a and a plurality of second electrodes 4b to which a second voltage lower than the first voltage is applied, and provided on the electrode layer, A dielectric layer 3 for transmitting an electric field generated between the first electrode 4a and the second electrode 4b to the surface of the object to be adsorbed when a predetermined voltage is applied, and the dielectric layer 3 Is provided with an electrostatic chuck 10 having a DLC film 1 having a hardness higher than that of the first resin layer 6 on the adsorbed object side.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、半導体装置や液晶表示装置等の製造工程において、半導体ウエハ等の搬送時または加工時等に、半導体ウエハ等を所定位置に固定保持する静電チャックに関する。 The present invention relates to an electrostatic chuck for fixing and holding a semiconductor wafer or the like in a predetermined position when the semiconductor wafer or the like is transported or processed in a manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal display device.
半導体装置の製造工程においては、例えばドライエッチング装置やプラズマＣＶＤ装置等において、半導体ウエハ等を所定の位置に保持することが必要であり、保持固定手段として、一般にメカニカルクランプ方式または静電チャック方式が用いられる。 In a manufacturing process of a semiconductor device, for example, in a dry etching apparatus or a plasma CVD apparatus, it is necessary to hold a semiconductor wafer or the like in a predetermined position. As a holding and fixing means, a mechanical clamp method or an electrostatic chuck method is generally used. Used.
静電チャック方式は、試料台の上に誘電層を設け、試料台と半導体ウエハ等の被吸着物との間に電圧を印加して、両者の間に発生した力によって被吸着物を吸着する機構であり、吸着方式の違いによって、誘電体として絶縁材料を使用するクーロン力型と、ジョンソン・ラーベック力型に分類される。ここで、近年、液晶表示装置等のガラス等の絶縁基板上に金属膜や絶縁膜を成膜する工程においても、特にクーロン力型静電チャックは絶縁基板の保持固定手段として注目されている。即ち、特許文献１に示されたように、被吸着物が絶縁基板の場合においても、陽極、陰極の電極を交互に所定の距離で配置することにより、電圧を印加すると電極間においていわゆる電場のグラジェント力が働き、被吸着物を吸着することができるからである。 In the electrostatic chuck method, a dielectric layer is provided on a sample table, a voltage is applied between the sample table and an object to be adsorbed such as a semiconductor wafer, and the object to be adsorbed is adsorbed by the force generated between the two. The mechanism is classified into a Coulomb force type that uses an insulating material as a dielectric and a Johnson Rahbek force type, depending on the adsorption method. Here, in recent years, especially in the process of forming a metal film or an insulating film on an insulating substrate such as glass of a liquid crystal display device or the like, the Coulomb force type electrostatic chuck is attracting attention as a means for holding and fixing the insulating substrate. That is, as shown in Patent Document 1, even when the object to be adsorbed is an insulating substrate, by alternately arranging the anode and cathode electrodes at a predetermined distance, when a voltage is applied, a so-called electric field is generated between the electrodes. This is because the gradient force works to adsorb the object to be adsorbed.
かかるクーロン力型の静電チャックには、絶縁材料として、例えばポリイミドからなる高分子系絶縁シートを使用し、前記高分子絶縁シートの間に有機系接着剤を用いて電極を挟み込みながら金属基材上に積層した静電チャックと、絶縁材料としてセラミックを使用し、金属基材上の電極表面にセラミックを溶射した静電チャックとがある。以下、前者をポリイミド静電チャックといい、後者をセラミック静電チャックという。 In such a Coulomb force type electrostatic chuck, a polymer base sheet made of, for example, polyimide is used as an insulating material, and a metal base material is sandwiched between electrodes using an organic adhesive between the polymer insulating sheets. There are an electrostatic chuck laminated on top and an electrostatic chuck using ceramic as an insulating material and spraying ceramic on the surface of an electrode on a metal substrate. Hereinafter, the former is called a polyimide electrostatic chuck and the latter is called a ceramic electrostatic chuck.
ポリイミド静電チャックは、耐プラズマ性、耐磨耗性に乏しいため、特にプラズマＣＶＤ装置等の用途に用いることは不向きであるが、セラミック静電チャックに比してコストが約四分の一と安価であるため、ガラス等の絶縁基板の長距離搬送用に多用されている。 Polyimide electrostatic chucks have poor plasma resistance and wear resistance, so they are particularly unsuitable for use in applications such as plasma CVD equipment, but cost is about one-fourth that of ceramic electrostatic chucks. Since it is inexpensive, it is frequently used for long-distance conveyance of insulating substrates such as glass.
しかし、ポリイミド静電チャックには、次のような問題がある。即ち、ポリイミド静電チャックの、ポリイミドからなる吸着面（以下、ポリイミド吸着面という。）の表面は、例えばガラス基板等の被吸着物より、硬度が低い。従って第一に、使用により、被吸着物によってポリイミド吸着面が磨耗して吸着力が不安定になったり、絶縁性が低下するという問題が生じる。また、ポリイミド吸着面とガラス基板との間に、ガラス基板の破片等やパーティクルが挟みこまれた場合、ポリイミド吸着面が破損する問題も生じる。 However, the polyimide electrostatic chuck has the following problems. That is, the surface of the polyimide electrostatic chuck's adsorption surface made of polyimide (hereinafter referred to as polyimide adsorption surface) has a lower hardness than an adsorbed object such as a glass substrate. Therefore, firstly, the use causes a problem that the adsorption surface of the polyimide is abraded by the object to be adsorbed and the adsorption force becomes unstable or the insulation property is lowered. In addition, when a piece of glass substrate or a particle is sandwiched between the polyimide adsorption surface and the glass substrate, there is a problem that the polyimide adsorption surface is damaged.
そこで、ポリイミド吸着面を保護すべく、前記ポリイミド吸着面上に保護層を設けるのが一般的である。図６は、一般的なポリイミド静電チャックの断面図である。例えば、図６に示すように、ポリイミド吸着面（第２の樹脂層２）上に、接着剤（第３の接着層１２）を介して、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎ＿Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）等の保護層１１を設けて、ポリイミド吸着面を保護するのである。具体的には、２５μｍ厚の第２の樹脂層２上に、オレフィン系エラストマからなる粘着剤（第３の接着層１２）を１２μｍ厚に塗布して、５０μｍ厚のＰＥＴテープ（ＰＥＴ層１１）を貼り付けて硬化させる。しかし、この場合、電極層４から被吸着物３０表面までの距離、即ち、第２の樹脂層２と、第３の接着層１２及び保護層１１からなる誘電層３の厚さが、７５μｍと大きくなり、吸着力の低下を招いてしまう。従って、吸着力を保持しつつ、ポリイミド吸着面を保護する保護層が求められている。 Therefore, in order to protect the polyimide adsorption surface, it is common to provide a protective layer on the polyimide adsorption surface. FIG. 6 is a cross-sectional view of a general polyimide electrostatic chuck. For example, as shown in FIG. 6, a protective layer 11 such as PET (Polyethylene Terephthalate) is provided on the polyimide adsorption surface (second resin layer 2) via an adhesive (third adhesive layer 12). The polyimide adsorption surface is protected. Specifically, an adhesive (third adhesive layer 12) made of an olefin elastomer is applied to a thickness of 12 μm on the second resin layer 2 having a thickness of 25 μm, and a PET tape having a thickness of 50 μm (PET layer 11). Apply and harden. However, in this case, the distance from the electrode layer 4 to the surface of the object to be adsorbed 30, that is, the thickness of the dielectric layer 3 composed of the second resin layer 2, the third adhesive layer 12 and the protective layer 11 is 75 μm. It becomes large and causes a decrease in adsorption power. Accordingly, there is a need for a protective layer that protects the polyimide adsorption surface while maintaining the adsorption force.
また、ポリイミド静電チャックには、第二の問題として、水分吸着による吸着力低下の問題もある。即ち、よく知られたようにセラミック静電チャックは、空気中で使用するとセラミックの高抵抗体が空気中の水分を吸着してしまい、クーロン力が低下して長距離を搬送できない場合が生じる。しかし、この問題は、セラミック静電チャック固有の問題ではない。ポリイミド静電チャックにおいても、ポリイミドが空気中の水分を吸着することによってポリイミド表面の水分によって電場が被吸着物表面まで達しにくくなり、グラジェント力が弱くなって吸着力が低下してしまうことが生じる。従って、ポリイミド静電チャックにおいても、ポリイミド吸着面に水分が付着することを防止することが重要になる。
本発明は、かかる事情に鑑みて成されたものであり、静電チャックの吸着力を保持しつつ吸着面の磨耗、破損を抑制し、大気中の水分が静電チャックの吸着面表面に付着することによって起きる吸着力の低下を抑制することができる静電チャック及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, suppresses abrasion and damage of the adsorption surface while maintaining the adsorption force of the electrostatic chuck, and moisture in the atmosphere adheres to the adsorption surface of the electrostatic chuck. It is an object of the present invention to provide an electrostatic chuck and a method for manufacturing the same that can suppress a decrease in the attractive force caused by the operation.
本発明の一実施の形態によれば、金属基材と、前記金属基材上に設けられた第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層上に設けられ、第１の電圧が印加される複数の第１の電極と前記第１の電圧より低い第２の電圧が印加される複数の第２の電極とを有する電極層と、前記電極層上に設けられ、前記電極に所定の電圧を印加した場合に前記第１の電極と前記第２の電極との間で発生する電場を被吸着物の表面へ伝達する誘電層と、を具備し、前記誘電層は、少なくとも前記第１の樹脂層より高硬度のＤＬＣ膜を前記被吸着物側に有することを特徴とする静電チャックが提供される。 According to one embodiment of the present invention, a metal base, a first resin layer provided on the metal base, and a first voltage provided on the first resin layer are applied. An electrode layer having a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes to which a second voltage lower than the first voltage is applied; and a predetermined voltage applied to the electrodes. A dielectric layer that transmits an electric field generated between the first electrode and the second electrode when applied to the surface of the object to be adsorbed, and the dielectric layer includes at least the first layer There is provided an electrostatic chuck comprising a DLC film having a hardness higher than that of a resin layer on the adsorbed object side.
また、本発明の他の一実施の形態によれば、第１の樹脂層の上に第１の電圧が印加される複数の第１の電極と前記第１の電圧より低い第２の電圧が印加される複数の第２の電極を形成し、前記第１の樹脂層の前記複数の第１及び第２の電極が形成された面上に、処理温度１５０℃〜９０℃でプラズマＣＶＤ法により前記第１の樹脂層より高硬度のＤＬＣ薄膜を形成し、前記第１の樹脂層の前記ＤＬＣ膜に面する面と対向する面上に金属基材を配置することを特徴とする静電チャックの製造方法が提供される。 According to another embodiment of the present invention, a plurality of first electrodes to which a first voltage is applied on a first resin layer and a second voltage lower than the first voltage are provided. A plurality of second electrodes to be applied are formed, and a plasma CVD method is performed at a processing temperature of 150 ° C. to 90 ° C. on the surface of the first resin layer on which the plurality of first and second electrodes are formed. An electrostatic chuck comprising: a DLC thin film having a hardness higher than that of the first resin layer; and a metal substrate disposed on a surface of the first resin layer facing a surface facing the DLC film. A manufacturing method is provided.
本発明によって、静電チャックの吸着力を保持しつつ吸着面の磨耗、破損を抑制し、大気中の水分が静電チャックの吸着面表面に付着することによって起きる吸着力の低下を抑制することができる静電チャック及びその製造方法が提供される。 According to the present invention, while holding the chucking force of the electrostatic chuck, wear and breakage of the chucking surface are suppressed, and a decrease in the chucking force caused by moisture in the atmosphere adhering to the chucking surface of the electrostatic chuck is suppressed. An electrostatic chuck and a method of manufacturing the same are provided.
（実施形態１）
［静電チャックの構造］
以下、本発明の一実施の形態に係る静電チャックおよびその製造方法について図を基に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の断面図である。
(Embodiment 1)
[Structure of electrostatic chuck]
Hereinafter, an electrostatic chuck and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an electrostatic chuck 10 according to an embodiment of the present invention.
本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、図１に示すように、概略、保護層（ＤＬＣ層）１、第２の樹脂層（ポリイミド層）２、電極層４、第２の接着層５、第１の樹脂層（ポリイミド層）６、第１の接着層７、金属基材８、から構成される。ここで、電極層４より上部に形成される保護層１と第２の樹脂層２を合わせて、以下誘電層３という。この誘電層３は、電極に電圧が印加されることによって電極間に生じた電場を、被吸着物３０の表面に伝播させる層である。 As shown in FIG. 1, an electrostatic chuck 10 according to an embodiment of the present invention is roughly divided into a protective layer (DLC layer) 1, a second resin layer (polyimide layer) 2, an electrode layer 4, and a second layer. An adhesive layer 5, a first resin layer (polyimide layer) 6, a first adhesive layer 7, and a metal substrate 8 are configured. Here, the protective layer 1 and the second resin layer 2 formed above the electrode layer 4 are collectively referred to as a dielectric layer 3 hereinafter. The dielectric layer 3 is a layer that propagates an electric field generated between the electrodes when a voltage is applied to the electrodes to the surface of the object to be adsorbed 30.
本発明の一実施の形態に係る静電チャックの構造を、図１に基づいて、図１に向かって下側より順に詳細に説明する。ただし、説明の都合上、下側から順に説明するものであり、本発明の一実施の形態に係る静電チャックの製造方法の各層は、下側から順に製造するものではなく、製造順は適宜変更される。 The structure of an electrostatic chuck according to an embodiment of the present invention will be described in detail in order from the bottom toward FIG. 1 based on FIG. However, for convenience of explanation, the layers are described in order from the lower side, and the layers of the manufacturing method of the electrostatic chuck according to the embodiment of the present invention are not manufactured in order from the lower side, and the manufacturing order is appropriately determined. Be changed.
より具体的には、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる金属基材８上に、アクリル系粘着剤からなる第１の接着層７を介して、第１の樹脂層６が積層される。但し、金属基材８の材質は、上記アルミニウムまたはアルミニウム合金に限定されるものではなく、適宜選択され得る。 More specifically, the electrostatic chuck 10 according to an embodiment of the present invention has a first adhesive layer 7 made of an acrylic pressure-sensitive adhesive on a metal substrate 8 made of aluminum or an aluminum alloy. The first resin layer 6 is laminated. However, the material of the metal substrate 8 is not limited to the above aluminum or aluminum alloy, and can be appropriately selected.
ここで、第１の樹脂層６は、絶縁性を有する樹脂材料、つまり、体積抵抗率が１０１３Ω・ｃｍ以上となる樹脂材料であれば良い。本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、第１の樹脂層６として、絶縁材料であるポリイミドから形成される。そして本実施形態においては、第１の樹脂層６としてフィルム状に形成されたポリイミドフィルムを使用したが、これに限定されるわけではない。 Here, the first resin layer 6 may be an insulating resin material, that is, a resin material having a volume resistivity of 10 13 Ω · cm or more. The electrostatic chuck 10 according to an embodiment of the present invention is formed of polyimide, which is an insulating material, as the first resin layer 6. And in this embodiment, although the polyimide film formed in the film form was used as the 1st resin layer 6, it is not necessarily limited to this.
第１の樹脂層６の上には、アクリル系接着剤からなる第２の接着層５によって、電極層４を挟んで第２の樹脂層２が積層される。電極層４は、第１の電圧が印加される複数の第１の電極４ａ（陽極部）と、第１の電圧より低い第２の電圧が印加される複数の第２の電極４ｂ（陰極部）が交互に配置されてなる。それぞれの電極は、それぞれ外部の電源２０等と電気的に接続される。そして、第１の電極４ａ及び第２の電極４ｂに電圧が印加されると、第１の電極４ａと第２の電極４ｂとの間に電場が発生し、前記電場は誘電層３を伝播して被吸着物３０に伝わり、吸着力となる。 On the 1st resin layer 6, the 2nd resin layer 2 is laminated | stacked on both sides of the electrode layer 4 by the 2nd adhesive layer 5 which consists of an acrylic adhesive. The electrode layer 4 includes a plurality of first electrodes 4a (anode portions) to which a first voltage is applied and a plurality of second electrodes 4b (cathode portions) to which a second voltage lower than the first voltage is applied. ) Are arranged alternately. Each electrode is electrically connected to an external power source 20 or the like. When a voltage is applied to the first electrode 4a and the second electrode 4b, an electric field is generated between the first electrode 4a and the second electrode 4b, and the electric field propagates through the dielectric layer 3. Then, it is transmitted to the object to be adsorbed 30 and becomes an adsorbing force.
図２に、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の電極層４の配置例を示す。図２は、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の電極層４の配置例を示す平面透視図である。図２において、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０を上から見た場合の電極層４の配置を、誘電層３を透視して示し、電極層４について破線で示している。円形の静電チャック１０の表面に均一に吸着力が発生するように、電極層４を配置している。図には示していないが、第１の電極４ａ（陽極）と第２の電極４ｂ（陰極）が配置され、陽極と陰極との間で、保護層１の表面を経由して被吸着物３０に伝播する電場が形成される。但し、図２は電極層４の配置の一例であり、これに限定されるわけではない。また、静電チャック１０の形状も円形に限定されず、例えば矩形等であってもよく、特にガラス基板吸着用に用いられる場合は、矩形に形成される。 In FIG. 2, the example of arrangement | positioning of the electrode layer 4 of the electrostatic chuck 10 which concerns on one embodiment of this invention is shown. FIG. 2 is a plan perspective view showing an arrangement example of the electrode layer 4 of the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, the arrangement of the electrode layer 4 when the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention is viewed from above is shown through the dielectric layer 3, and the electrode layer 4 is indicated by a broken line. The electrode layer 4 is arranged so that an attracting force is uniformly generated on the surface of the circular electrostatic chuck 10. Although not shown in the figure, the first electrode 4a (anode) and the second electrode 4b (cathode) are arranged, and the adsorbed material 30 passes through the surface of the protective layer 1 between the anode and the cathode. An electric field is formed which propagates to However, FIG. 2 is an example of arrangement | positioning of the electrode layer 4, and is not necessarily limited to this. Further, the shape of the electrostatic chuck 10 is not limited to a circle, and may be, for example, a rectangle or the like. In particular, when used for glass substrate adsorption, the electrostatic chuck 10 is formed in a rectangle.
なお、本実施形態においては、電極層４の材質には銅を使用し、上述した第２の樹脂層２の上に蒸着法により形成したが、電極層４の材質はこれに限定されるわけではなく、適宜選択される。なお、蒸着法を用いるのは、第２の樹脂層２の上にめっき法によって直接電極層４を形成すると、電極層４が第２の樹脂層２から剥れ易いからである。より好適には、電極層４を３段階に分けて形成すると良い。即ち、図示は省略するが、第２の樹脂層２の上に蒸着法により第２の樹脂層２と密着する電極密着部を形成し、さらに再度蒸着法により電極中間部を形成した後、めっき法により電極主要部を形成するのである。電極主要部をめっき法によって形成するのは、蒸着法より短時間で形成できるためである。これによって第２の樹脂層２と良好に密着し、かつ電極層４すべてを蒸着法によって形成する場合に比して短時間で電極層４を形成することができる。 In this embodiment, the electrode layer 4 is made of copper and formed on the second resin layer 2 by vapor deposition. However, the material of the electrode layer 4 is not limited to this. Instead, it is selected as appropriate. The reason why the vapor deposition method is used is that when the electrode layer 4 is directly formed on the second resin layer 2 by a plating method, the electrode layer 4 is easily peeled off from the second resin layer 2. More preferably, the electrode layer 4 is formed in three stages. That is, although not shown in the drawings, an electrode contact portion that is in close contact with the second resin layer 2 is formed on the second resin layer 2 by vapor deposition, and an electrode intermediate portion is formed again by vapor deposition, followed by plating. The electrode main part is formed by the method. The reason why the electrode main part is formed by the plating method is that it can be formed in a shorter time than the vapor deposition method. As a result, the electrode layer 4 can be formed in a shorter time than when the second resin layer 2 is in close contact with the second resin layer 2 and all the electrode layers 4 are formed by vapor deposition.
第２の樹脂層２は、第１の樹脂層６と同様に、絶縁性を有する樹脂材料、つまり、体積抵抗率が１０１３Ω・ｃｍ以上となる樹脂材料から形成される。特に、比誘電率が低く、しかも、体積抵抗率の高い樹脂材料を好適に用いる。比誘電率が高い樹脂材料や、体積抵抗率が小さすぎる樹脂材料を用いると、第２の樹脂層２から、被吸着物３０に微小なリーク電流が流れやすくなり、結果として第２の樹脂層２と被吸着物３０との間に、設定した以上のクーロン力が働き、被吸着物３０が外れなくなるおそれがあるからである。言い換えれば、電極層４への印加電圧を高くした場合に残留吸着力を高くしてしまう一因となるからである。そこで、本実施形態においては、第２の樹脂層２の材料として、比誘電率が低く、且つ、体積抵抗率が高く、しかも耐熱性及び耐摩耗性に優れるポリイミドを使用した。本実施形態においては、第２の樹脂層２として、ポリイミドをフィルム状に形成したポリイミドフィルムを使用したが、これに限定されるわけではない。 Similar to the first resin layer 6, the second resin layer 2 is formed of an insulating resin material, that is, a resin material having a volume resistivity of 10 13 Ω · cm or more. In particular, a resin material having a low relative dielectric constant and a high volume resistivity is preferably used. If a resin material having a high relative dielectric constant or a resin material having a too low volume resistivity is used, a minute leak current tends to flow from the second resin layer 2 to the object to be adsorbed 30, resulting in the second resin layer. This is because a Coulomb force greater than the set value acts between 2 and the object to be adsorbed 30 and the object to be adsorbed 30 may not come off. In other words, this is because when the voltage applied to the electrode layer 4 is increased, the residual adsorption force is increased. Therefore, in the present embodiment, a polyimide having a low relative dielectric constant, a high volume resistivity, and excellent heat resistance and wear resistance is used as the material of the second resin layer 2. In the present embodiment, a polyimide film in which polyimide is formed in a film shape is used as the second resin layer 2, but the present invention is not limited to this.
なお、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０においては、第２の樹脂層２は必須ではなく、固化した第２の接着層５及び電極層４上に、安定的にＤＬＣからなる保護層１を形成できる場合には、第２の樹脂層２はなくても良い。上述したように、クーロン力型静電チャックは、絶縁材料で電極を挟み込み、電極に電圧を印加することにより電極間に生じた電場が、絶縁材料の表面から被吸着物３０の表面に伝播することにより吸着力が生じる。従って、後述するように保護層１が絶縁性を有するＤＬＣで形成されるため、第２の樹脂層２がなくても、電極間に発生した電場を、絶縁性を有する保護層１の表面から被吸着物３０の表面に伝播させることが可能だからである。 In the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention, the second resin layer 2 is not essential, and is stably made of DLC on the solidified second adhesive layer 5 and electrode layer 4. If the protective layer 1 can be formed, the second resin layer 2 may not be provided. As described above, in the Coulomb force type electrostatic chuck, an electrode is sandwiched between insulating materials, and an electric field generated between the electrodes by applying a voltage to the electrodes propagates from the surface of the insulating material to the surface of the object to be adsorbed 30. As a result, an adsorption force is generated. Therefore, as will be described later, since the protective layer 1 is formed of DLC having insulation properties, an electric field generated between the electrodes can be generated from the surface of the protective layer 1 having insulation properties without the second resin layer 2. This is because it can be propagated to the surface of the object to be adsorbed 30.
本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、図１に示すように、第２の樹脂層２（第２の樹脂層を形成しない場合には、第１の樹脂層６）の上に保護層１が設けられている。上述したように、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、半導体や液晶表示装置の製造工程で使用されため、使用とともに、被吸着物３０と静電チャック１０の吸着面が擦れる。従って、被吸着物３０がガラス基板等である場合、ポリイミド等の第２の樹脂層２（第２の樹脂層を形成しない場合には、第１の樹脂層６）からなる吸着面の硬度が、被吸着物３０であるガラス基板の硬度よりも低いため、吸着面が磨耗する。また、製造工程において、静電チャック１０表面と被吸着物３０との間にパーティクルやガラス基板の微細な破片等が捲き込まれる場合がある。この場合、第２の樹脂層２（第２の樹脂層を形成しない場合には、第１の樹脂層６）がポリイミドからなるポリイミド静電チャックにおいては、介在する異物の圧力により、ポリイミドからなる第２の樹脂層２（第２の樹脂層を形成しない場合には、第１の樹脂層６）が局所的に破壊され、絶縁性が損なわれる場合が生じる。特に、ガラス基板の微細な破片は、硬度がポリイミドより高いため、ポリイミドからなる第２の樹脂層２（第２の樹脂層を形成しない場合には、第１の樹脂層６）を破損する危険性が高い。保護層１は、かかる場合に第２の樹脂層２（第２の樹脂層を形成しない場合には、第１の樹脂層６）を保護する役割を果たす。 As shown in FIG. 1, the electrostatic chuck 10 according to an embodiment of the present invention is formed on the second resin layer 2 (the first resin layer 6 when the second resin layer is not formed). Is provided with a protective layer 1. As described above, since the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention is used in the manufacturing process of a semiconductor or a liquid crystal display device, the object to be attracted 30 and the attracting surface of the electrostatic chuck 10 rub with each other. . Therefore, when the object to be adsorbed 30 is a glass substrate or the like, the hardness of the adsorption surface made of the second resin layer 2 such as polyimide (or the first resin layer 6 when the second resin layer is not formed) is high. Since the hardness of the glass substrate that is the object to be adsorbed 30 is lower than that of the glass substrate, the adsorption surface is worn. Further, in the manufacturing process, particles, fine debris of the glass substrate, or the like may be squeezed between the surface of the electrostatic chuck 10 and the object to be attracted 30. In this case, in the polyimide electrostatic chuck in which the second resin layer 2 (the first resin layer 6 when the second resin layer is not formed) is made of polyimide, it is made of polyimide due to the pressure of the intervening foreign matter. The second resin layer 2 (the first resin layer 6 in the case where the second resin layer is not formed) is locally broken, and the insulating property may be impaired. In particular, since fine fragments of the glass substrate have a hardness higher than that of polyimide, there is a risk of damaging the second resin layer 2 made of polyimide (the first resin layer 6 if the second resin layer is not formed). High nature. In such a case, the protective layer 1 serves to protect the second resin layer 2 (the first resin layer 6 when the second resin layer is not formed).
本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０においては、保護層１は、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ＿Ｌｉｋｅ＿Ｃａｒｂｏｎ、ダイヤモンド・ライク・カーボン）から形成される。ＤＬＣは、ダイヤモンドに次ぐ硬度を有する一方で、およそ３００℃以下においてはアモルファス状態を維持する性質を有する。従って、ＤＬＣをコーティングして保護層１を形成した場合、ポリイミド吸着面を保護する硬度を有する一方で、保護層１自体が可撓性を有し、ガラス基板の破片等を挟み込んだ場合に保護層１自体が破損することを防止することができるからである。また、ＤＬＣコーティングは、膜厚を非常に薄く形成することができ、静電チャック１０の吸着力に影響を与えない保護層１を形成することができるからである。本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の保護層１は、固有抵抗が１０１３Ω・ｃｍ以上に形成される。即ち、保護層１は絶縁性を有する。 In the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention, the protective layer 1 is made of DLC (Diamond_Like_Carbon, diamond-like carbon). While DLC has the hardness next to diamond, it has the property of maintaining an amorphous state at about 300 ° C. or lower. Therefore, when the protective layer 1 is formed by coating DLC, the protective layer 1 itself has flexibility to protect the polyimide adsorbing surface, but the protective layer 1 itself is flexible and protects when a piece of glass substrate is sandwiched. This is because the layer 1 itself can be prevented from being damaged. In addition, the DLC coating can be formed with a very thin film thickness, and the protective layer 1 that does not affect the attractive force of the electrostatic chuck 10 can be formed. The protective layer 1 of the electrostatic chuck 10 according to one embodiment of the present invention has a specific resistance of 10 13 Ω · cm or more. That is, the protective layer 1 has an insulating property.
具体的には、Ｓｉ（珪素）を含んだＤＬＣを、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ＿Ｖａｐｏｒ＿Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、化学気相成長）法によって、第２の樹脂層２（第２の樹脂層を形成しない場合には、第１の樹脂層６）のポリイミド吸着面の表面に薄膜として形成した。本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０においては、ＤＬＣからなる保護層１（以下、かかる保護層をＤＬＣ層ということがある。）を、０．５μｍ〜３．０μｍの薄膜に形成した。ここで、ポリイミド等の樹脂とＤＬＣの密着性は非常に低い。従って、例えば、ポリイミド樹脂基材上にＤＬＣコーティングを施す場合は、一般的に、ポリイミド樹脂表面に、Ｃｒ（クロム）等の金属で下地処理を行った上で、ＤＬＣコーティングを施す。しかし、クーロン力型静電チャックにおいては、電極と被吸着物表面との間に金属層が介在すると、電場がこの金属層で遮られて被吸着物表面まで伝播せず、静電チャックとしての機能を確保できない。そこで、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０においては、ＤＬＣコーティング方法を改善し、金属の下地処理を行わないでポリイミド吸着面表面にＤＬＣコーティングを施すことを可能にしたが、詳細については、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の製造方法において詳述する。なお、ＤＬＣ層の膜厚は、上述したように０．５μｍ〜３．０μｍであるが、より好ましくは、０．５μｍ〜２．０μｍで形成する。 Specifically, when the second resin layer 2 (second resin layer is not formed) is formed on the DLC containing Si (silicon) by the plasma CVD (Chemical Vapor_Deposition) method. A thin film was formed on the surface of the polyimide adsorption surface of the resin layer 6). In an electrostatic chuck 10 according to an embodiment of the present invention, a protective layer 1 made of DLC (hereinafter, this protective layer may be referred to as a DLC layer) is formed as a thin film of 0.5 μm to 3.0 μm. did. Here, the adhesion between a resin such as polyimide and DLC is very low. Therefore, for example, when a DLC coating is applied on a polyimide resin base material, the surface of the polyimide resin is generally treated with a metal such as Cr (chromium) and then the DLC coating is applied. However, in a Coulomb force type electrostatic chuck, if a metal layer is interposed between the electrode and the surface of the object to be adsorbed, the electric field is blocked by this metal layer and does not propagate to the surface of the object to be adsorbed. The function cannot be secured. Therefore, in the electrostatic chuck 10 according to one embodiment of the present invention, the DLC coating method has been improved, and it has become possible to apply the DLC coating to the surface of the polyimide adsorption surface without performing the metal base treatment. Will be described in detail in the method of manufacturing the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention. In addition, although the film thickness of a DLC layer is 0.5 micrometer-3.0 micrometers as above-mentioned, More preferably, it forms by 0.5 micrometer-2.0 micrometers.
本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、上述したように、保護層１を０．５μｍ〜３．０μｍの膜厚に形成し、また、第２の樹脂層２を２５μｍで形成したため、誘電層３の厚さは、２５．５μｍ〜２８μｍとなり、図６に示した一般的な静電チャック１０の誘電層の厚さ７５μｍに対して、約三分の一の厚さにできる。ここで、静電チャック１０の吸着力は、陽極部（第１の電極４ａ）と陰極部（第２の電極４b）とが交互に配置されたそれぞれの電極層４に、電源２０から電圧が印加されることにより、隣接する第１の電極４ａと第２の電極４ｂとの間に電場が形成され、該電場が第２の樹脂層２、保護層１を伝播して保護層１の表面から被吸着物３０に伝播することによってクーロン力が生じることで発生する。従って、この吸着力は、電極層４から被吸着物３０までの距離、即ち、第２の樹脂層２、保護層１の合計の厚さに影響される。第２の樹脂層２、保護層１の合計の厚さが厚くなるほど、即ち、電極層４と被吸着物３０との距離が大きくなるほど、吸着力は弱くなり、一方、電極層４と被吸着物３０との距離が小さくなるほど、吸着力は強くなる。従って、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、一般的なポリイミド静電チャックの吸着力に比して、大きな吸着力を得ることができる。 As described above, in the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention, the protective layer 1 is formed with a film thickness of 0.5 μm to 3.0 μm, and the second resin layer 2 is formed with 25 μm. Therefore, the thickness of the dielectric layer 3 is 25.5 μm to 28 μm, which is about one third of the thickness of the dielectric layer 75 μm of the general electrostatic chuck 10 shown in FIG. . Here, the adsorption force of the electrostatic chuck 10 is such that the voltage from the power source 20 is applied to each electrode layer 4 in which the anode part (first electrode 4a) and the cathode part (second electrode 4b) are alternately arranged. By being applied, an electric field is formed between the adjacent first electrode 4a and the second electrode 4b, and the electric field propagates through the second resin layer 2 and the protective layer 1 and the surface of the protective layer 1 It is generated when a Coulomb force is generated by propagating from to the adsorbed object 30. Therefore, this adsorption force is affected by the distance from the electrode layer 4 to the object to be adsorbed 30, that is, the total thickness of the second resin layer 2 and the protective layer 1. As the total thickness of the second resin layer 2 and the protective layer 1 increases, that is, as the distance between the electrode layer 4 and the object to be adsorbed 30 increases, the adsorbing force becomes weaker. The smaller the distance from the object 30, the stronger the adsorption force. Therefore, the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention can obtain a large attracting force as compared with the attracting force of a general polyimide electrostatic chuck.
また、一般的なセラミック静電チャックにおいては、電極上に溶射等によって形成するセラミック層の厚さが０．３ｍｍ（即ち、３００μｍ）程度になる。従って、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、セラミック静電チャックの吸着力に比して、圧倒的に大きな吸着力を得ることができる。 In a general ceramic electrostatic chuck, the thickness of the ceramic layer formed on the electrodes by thermal spraying is about 0.3 mm (that is, 300 μm). Therefore, the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention can obtain an overwhelmingly large suction force as compared with the suction force of the ceramic electrostatic chuck.
さらに、保護層１を形成するＤＬＣは、接触角８０度以上の撥水性を有する。上述したように、例えば、真空チャンバ内で処理された被吸着物３０を次の処理工程に移動させるためにポリイミド静電チャックが使用される場合、ポリイミド吸着面が大気中の水分を吸収し、ポリイミド表面の水分によって電場が被吸着物３０表面まで伝播しにくくなり、グラジェント力が弱くなって吸着力が低下してしまう。本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、第２の樹脂層２（第２の樹脂層を形成しない場合には、第１の樹脂層６）上に良好な撥水性を有するＤＬＣの保護層１を有するため、大気中で使用しても、第２の樹脂層２（第２の樹脂層を形成しない場合には、第１の樹脂層６）が大気中の水分を吸収することを抑制でき、吸着力の低下を抑制することができる。保護層１は、大気中の水分を吸収することによる静電チャック１０の吸着力低下を抑制することができる。 Furthermore, the DLC forming the protective layer 1 has water repellency with a contact angle of 80 degrees or more. As described above, for example, when a polyimide electrostatic chuck is used to move the object to be adsorbed 30 processed in the vacuum chamber to the next processing step, the polyimide adsorption surface absorbs moisture in the atmosphere, The moisture on the polyimide surface makes it difficult for the electric field to propagate to the surface of the object to be adsorbed 30, and the gradient force becomes weak and the adsorption force is reduced. An electrostatic chuck 10 according to an embodiment of the present invention has a DLC having good water repellency on the second resin layer 2 (the first resin layer 6 when the second resin layer is not formed). Even when used in the atmosphere, the second resin layer 2 (the first resin layer 6 when the second resin layer is not formed) absorbs moisture in the atmosphere. This can be suppressed, and a decrease in adsorption power can be suppressed. The protective layer 1 can suppress a decrease in the attractive force of the electrostatic chuck 10 due to the absorption of moisture in the atmosphere.
なお、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の構造は、上記に限定されるわけではなく、例えば、金属基材８と第１の樹脂層６との間に、更にクッション層を設けても良い。弾力性に富み、優れたクッション性を有するクッション層を設けることで、被吸着物３０と保護層１との間にパーティクル等の異物が挟み込まれた場合、クッション層が弾性変形することで、異物の圧力を吸収することができる。従って、前記圧力によって保護層１、更には電極層４が押されることによって、局所的に電極層４と被吸着物３０表面との距離が拡大して吸着力が低下することを抑制することができる。クッション層の材質としては、アクリルフォーム独立発泡体が好適に用いられる。これは、高分子からなるアクリル系樹脂をクローズドセルのスポンジ状に形成したもので、弾性に富み、且つ、吸水性がほとんどないため大気中の水分の影響を受けることがないからである。但し、これに限定されるわけではなく、クッション層の材質は、目的に合わせて変更可能である。 The structure of the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention is not limited to the above. For example, a cushion layer is further provided between the metal substrate 8 and the first resin layer 6. It may be provided. By providing a cushion layer that is rich in elasticity and has excellent cushioning properties, when a foreign substance such as a particle is sandwiched between the object to be adsorbed 30 and the protective layer 1, the cushion layer elastically deforms, Can absorb the pressure. Therefore, when the protective layer 1 and further the electrode layer 4 are pressed by the pressure, the distance between the electrode layer 4 and the surface of the object to be adsorbed 30 is locally increased and the adsorption force is prevented from being reduced. it can. As a material for the cushion layer, an acrylic foam independent foam is preferably used. This is because an acrylic resin made of a polymer is formed in a closed cell sponge shape and is highly elastic and hardly absorbs water, so that it is not affected by moisture in the atmosphere. However, it is not necessarily limited to this, The material of the cushion layer can be changed according to the purpose.
［静電チャックの製造方法］
以上のような構造を有する本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の製造方法について、図１を基に以下に説明する。但し、以下の製造方法は一例であり、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の製造方法は、これに限定されるものではない。なお、図１に示す例は、第２の樹脂層２を有する静電チャック１０、および第２の樹脂層２を有しない静電チャッ１０に共通する製造方法の例である。従って、第２の樹脂層２を有する静電チャック１０の製造方法はこれに限定されず、適宜変更され得る。
[Method of manufacturing electrostatic chuck]
A method for manufacturing the electrostatic chuck 10 according to an embodiment of the present invention having the above-described structure will be described below with reference to FIG. However, the following manufacturing method is an example, and the manufacturing method of the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention is not limited to this. The example shown in FIG. 1 is an example of a manufacturing method common to the electrostatic chuck 10 having the second resin layer 2 and the electrostatic chuck 10 not having the second resin layer 2. Therefore, the manufacturing method of the electrostatic chuck 10 having the second resin layer 2 is not limited to this, and can be changed as appropriate.
まず、ポリイミドを厚さ１２５μｍのフィルム状に形成し、所望の大きさの第１の樹脂フィルム（これが、第１の樹脂層６となる。）を形成する。なお、フィルムの材質及び厚さは一例であり、これに限定されるものではない。 First, polyimide is formed into a film having a thickness of 125 μm, and a first resin film having a desired size (this becomes the first resin layer 6) is formed. In addition, the material and thickness of a film are examples, and are not limited to this.
次に、前記第１の樹脂フィルムの上の所定の位置に、蒸着法及びめっき法を用いて、複数の電極からなる電極層４を形成する。複数の電極は、第１の電圧が印加される複数の第１の電極４ａ（陽極部）と第１の電圧より低い第２の電圧が印加される複数の第２の電極４b（陰極部）とからなり、それぞれの電極が外部電源等と接続される。ここで、電極層４は、上述したように、３段階に分けて形成すると良い。即ち、まず、蒸着法により第１の樹脂層６と密着する電極密着部（図示せず）を形成し、さらに再度蒸着法により電極中間部（図示せず）を形成した後、めっき法により電極主要部（図示せず）を形成する。これによって、第２の樹脂フィルムと密着性の高い電極層４を形成することができる。なお、電極層４は、上述したように銅で形成され（即ち、銅電極）、一例として、厚さが０．００８ｍｍに形成される。 Next, an electrode layer 4 composed of a plurality of electrodes is formed at a predetermined position on the first resin film by using a vapor deposition method and a plating method. The plurality of electrodes include a plurality of first electrodes 4a (anode portion) to which a first voltage is applied and a plurality of second electrodes 4b (cathode portion) to which a second voltage lower than the first voltage is applied. Each electrode is connected to an external power source or the like. Here, the electrode layer 4 is preferably formed in three stages as described above. That is, first, an electrode contact portion (not shown) that is in close contact with the first resin layer 6 is formed by vapor deposition, and an electrode intermediate portion (not shown) is formed again by vapor deposition, and then an electrode is formed by plating. A main part (not shown) is formed. Thereby, the electrode layer 4 having high adhesion to the second resin film can be formed. The electrode layer 4 is formed of copper as described above (that is, a copper electrode), and has a thickness of 0.008 mm as an example.
次に、第１の樹脂フィルムの電極層４が形成された面上に、プラズマＣＶＤ法により、ＤＬＣの薄膜（保護層１）を形成する。上述したように、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０においては、第１の樹脂層６（第２の樹脂層２を設ける場合は、第２の樹脂層２）上にＤＬＣコーティングを施す場合に、Ｃｒ等の金属による下地処理を行わず、第１の樹脂層６（第２の樹脂層２を設ける場合は、第２の樹脂層２）上に直接ＤＬＣをコーティングする。一般的に、かかる金属による下地処理が施されない場合、樹脂層とＤＬＣコーティングとの高い密着性を得ることができない。また、一般的に、樹脂層にＤＬＣをプラズマＣＶＤ処理する場合は、処理温度役２００℃で処理される。これは、下地処理した金属により樹脂層が保護され、高い処理温度でも樹脂層に影響が出ないからである。しかし、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、上述した理由により、金属による下地処理が施されない。従って、第１の樹脂層６（第２の樹脂層２を設ける場合は、第２の樹脂層２）と保護層１との密着性を確保し、且つ、第１の樹脂層６（第２の樹脂層２を設ける場合は、第２の樹脂層２及び第１の樹脂層６）を高い処理温度による影響から守るために、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の製造方法においては、処理温度９０℃〜１５０℃で処理する。そして、インターバルを設けて第１の樹脂層６等の温度上昇を抑制しながら所望の０．５μｍ〜３．０μｍのＤＬＣ膜の保護層１を形成する。処理温度は、上述した９０℃〜１５０℃を用いるが、より好適には９０℃で処理することが望ましい。 Next, a DLC thin film (protective layer 1) is formed by plasma CVD on the surface of the first resin film on which the electrode layer 4 is formed. As described above, in the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention, the DLC coating is formed on the first resin layer 6 (or the second resin layer 2 when the second resin layer 2 is provided). In the case of applying DLC, the DLC is directly coated on the first resin layer 6 (the second resin layer 2 when the second resin layer 2 is provided) without performing the base treatment with a metal such as Cr. In general, when the base treatment with the metal is not performed, high adhesion between the resin layer and the DLC coating cannot be obtained. In general, when plasma CVD processing of DLC is performed on the resin layer, the resin layer is processed at a processing temperature of 200 ° C. This is because the resin layer is protected by the base-treated metal and does not affect the resin layer even at a high processing temperature. However, the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention is not subjected to the base treatment with the metal for the reason described above. Therefore, adhesion between the first resin layer 6 (second resin layer 2 when the second resin layer 2 is provided) and the protective layer 1 is ensured, and the first resin layer 6 (second resin layer 2 is provided). In order to protect the second resin layer 2 and the first resin layer 6) from the influence of the high processing temperature, the method for manufacturing the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention is provided. In, the treatment is performed at a treatment temperature of 90 ° C to 150 ° C. Then, the protective layer 1 of a desired DLC film of 0.5 μm to 3.0 μm is formed while providing an interval to suppress the temperature rise of the first resin layer 6 and the like. The treatment temperature is 90 ° C. to 150 ° C. as described above, and it is more preferable that the treatment is performed at 90 ° C.
かかる低い処理温度で処理し、処理時間も短くして、繰り返すことで、処理中における第１の樹脂層６（第２の樹脂層２を設ける場合は、第２の樹脂層２及び第１の樹脂層６）の温度上昇を抑制し、第１の樹脂層６（第２の樹脂層２を設ける場合は、第２の樹脂層２及び第１の樹脂層６）に影響を与えることを防止できる。金属下地処理した後にプラズマＣＶＤ法によってＤＬＣの薄膜を形成する一般的な処理においては、処理温度は、約２００℃程度である。本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の製造方法においては、処理温度を低く設定することで、第１の樹脂層６（第２の樹脂層２を設ける場合は、第２の樹脂層２及び第１の樹脂層６）に影響を与えることなくＤＬＣ薄膜を形成できる。また、処理時間を数秒間と短くして、一回の処理で形成する薄膜の膜厚を薄くするとともに、以上の処理を複数回繰り返すことによって、ＤＬＣ薄膜の膜厚を所望の膜厚に成長させるため、第１の樹脂層６（第２の樹脂層２を設ける場合は、第２の樹脂層２）と密着性が良い、所望の膜厚のＤＬＣ薄膜を形成することが可能となる。 By processing at such a low processing temperature, shortening the processing time, and repeating, the first resin layer 6 during processing (when the second resin layer 2 is provided, the second resin layer 2 and the first resin layer 2 are provided). The temperature rise of the resin layer 6) is suppressed, and the first resin layer 6 (when the second resin layer 2 is provided, the second resin layer 2 and the first resin layer 6) are prevented from being affected. it can. In a general process for forming a DLC thin film by a plasma CVD method after a metal base treatment, the processing temperature is about 200 ° C. In the method of manufacturing the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention, the first resin layer 6 (when the second resin layer 2 is provided, the second resin can be obtained by setting the processing temperature low. The DLC thin film can be formed without affecting the layer 2 and the first resin layer 6). In addition, the processing time is shortened to a few seconds to reduce the thickness of the thin film formed by one processing, and the above processing is repeated a plurality of times to grow the thickness of the DLC thin film to a desired thickness. Therefore, it is possible to form a DLC thin film having a desired film thickness and good adhesion with the first resin layer 6 (the second resin layer 2 when the second resin layer 2 is provided).
次に、第１の樹脂層６に第１の接着層７を介して金属基材８を接着する。上述したように、第１の樹脂層６と金属基材８との間に、更にクッション層を設けても良く、この場合は、両面にアクリル系粘着材（これが第１の接着層７及び第３の接着層（図示せず）となる。）を設けたクッションシート（これがクッション層（図示せず）となる。）を用い、第１の樹脂層６上に該クッションシートを配置し、さらに当該クッションシートの上に金属基材８を配置して接着する。 Next, the metal substrate 8 is bonded to the first resin layer 6 via the first adhesive layer 7. As described above, a cushion layer may be further provided between the first resin layer 6 and the metal substrate 8, and in this case, an acrylic adhesive (this is the first adhesive layer 7 and the first adhesive layer 7 on both sides). 3 is provided on the first resin layer 6 using a cushion sheet provided with an adhesive layer 3 (not shown) (this is a cushion layer (not shown)). The metal substrate 8 is placed on the cushion sheet and bonded.
以上の工程によって、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０が製造されるが、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の製造方法はこれに限定されるわけではなく、製造工程は適宜変更され得る。 The electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention is manufactured through the above steps, but the method of manufacturing the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention is not limited to this, The manufacturing process can be changed as appropriate.
なお、第２の樹脂層２を設ける場合には、上述した第１の樹脂層６上に電極層４を形成した後、以下の工程を追加する。即ち、第１の樹脂フィルムの電極層４が形成された面上に、アクリル系接着剤を、厚さ５０μｍとなるように塗布する。これが、第２の接着層５となる。 In addition, when providing the 2nd resin layer 2, after forming the electrode layer 4 on the 1st resin layer 6 mentioned above, the following processes are added. That is, an acrylic adhesive is applied on the surface of the first resin film on which the electrode layer 4 is formed so as to have a thickness of 50 μm. This becomes the second adhesive layer 5.
次に、第２の接着層５の第１の樹脂フィルムに面する面と対抗する面上に、フィルム状に形成したポリイミドからなる第２の樹脂フィルム（これが、第２の樹脂層２となる。）を配置して接着する。本実施形態においては、第２の樹脂フィルムは、厚さ０．０２５ｍｍのポリイミドフィルムを使用したが、これに限定されるものではない。 Next, a second resin film made of polyimide formed in a film shape on the surface facing the first resin film of the second adhesive layer 5 (this becomes the second resin layer 2). Place and glue. In the present embodiment, a polyimide film having a thickness of 0.025 mm is used as the second resin film, but the present invention is not limited to this.
第２の接着層５が固化すると、内部に電極層４を挟み込んだ両面がポリイミドフィルムからなるシートが形成される。一般的にかかるシートをＥＳＣ（Ｅｒｅｃｔｒｏ＿Ｓｔａｔｉｃ＿Ｃｈｕｃｋ、静電チャック）シートということがある。 When the 2nd contact bonding layer 5 solidifies, the sheet | seat which both surfaces which pinched | interposed the electrode layer 4 inside will consist of a polyimide film will be formed. In general, such a sheet may be referred to as an ESC (Electro_Static_Chuck, electrostatic chuck) sheet.
次に、第２の樹脂フィルムの電極層４に面する面に対向する面上に、プラズマＣＶＤ法により、ＤＬＣ薄膜を形成し、更に金属基材８を配置する等の工程を行う。かかる工程の内容は、上述した第２の樹脂層２を有しない静電チャック１０の製造方法と同様であるので、詳細説明は省略する。 Next, a process of forming a DLC thin film on the surface of the second resin film facing the surface facing the electrode layer 4 by plasma CVD and further disposing the metal substrate 8 is performed. Since the content of this process is the same as that of the manufacturing method of the electrostatic chuck 10 which does not have the 2nd resin layer 2 mentioned above, detailed description is abbreviate | omitted.
［静電チャックの効果］
以上の工程によって製造され、上述した構造を有する本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、第一に優れた耐摩耗性を有する。上述したように保護層１を形成するＤＬＣは、ダイヤモンドに次ぐ硬度を有するため、使用によって被吸着物と静電チャック１０の保護層１表面が擦れても、保護層１が磨耗することがない。
[Effect of electrostatic chuck]
The electrostatic chuck 10 according to an embodiment of the present invention manufactured through the above steps and having the above-described structure has firstly excellent wear resistance. As described above, the DLC forming the protective layer 1 has hardness next to diamond, and therefore the protective layer 1 is not worn even if the object to be adsorbed and the surface of the protective layer 1 of the electrostatic chuck 10 are rubbed by use. .
また、静電チャック１０の保護層１表面と被吸着物３０表面との間に、ガラス基板の微細な破片等が挟み込まれても、ガラスより硬度の高い保護層１が第２の樹脂層２（第２の樹脂層を形成しない場合には、第１の樹脂層６）を保護するため、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、第二に第２の樹脂層２（第２の樹脂層を形成しない場合には、第１の樹脂層６）が局所的に破壊されることを防止できる。そして、異物挟み込みにより生じる局所的な圧力は、硬度の高いＤＬＣ保護層１全体に分散さる。従って、前記圧力によって電極層４が局所的に沈み込み、被吸着物表面との距離が拡大して吸着力が局所的に低下することを抑制することができる。 In addition, even if fine fragments or the like of the glass substrate are sandwiched between the surface of the protective layer 1 of the electrostatic chuck 10 and the surface of the object to be adsorbed 30, the protective layer 1 having a higher hardness than glass is the second resin layer 2. (When the second resin layer is not formed, in order to protect the first resin layer 6), the electrostatic chuck 10 according to one embodiment of the present invention secondly includes the second resin layer 2 ( When the second resin layer is not formed, the first resin layer 6) can be prevented from being locally broken. And the local pressure produced by foreign object pinching is disperse | distributed to the whole DLC protective layer 1 with high hardness. Therefore, it can be suppressed that the electrode layer 4 is locally sunk by the pressure, the distance from the surface of the object to be adsorbed is enlarged, and the adsorptive power is locally reduced.
更に、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、第三に優れた吸着力を有する。上述したように、静電チャック１０の吸着力は、電極層４から被吸着物表面までの距離、即ち、第２の樹脂層２と保護層１との厚さ（さらに、接着層がある場合には接着層の厚さを含める。）の合計の厚さ（従って、誘電層３の厚さ）に影響される。本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、接着層を介さず、第２の樹脂層２上に直接保護層１を形成し、且つ、保護層１を０．５μｍ〜３．０μｍと非常に薄く形成できる。よって、誘電層３の厚さを、２５．５μｍ〜２８μｍと一般的な静電チャックの三分の一の厚さとすることができる。従って、一般的な静電チャックに比して、優れた吸着力を有する。 Furthermore, the electrostatic chuck 10 according to one embodiment of the present invention has a third excellent attraction force. As described above, the adsorption force of the electrostatic chuck 10 is the distance from the electrode layer 4 to the surface of the object to be adsorbed, that is, the thickness between the second resin layer 2 and the protective layer 1 (and when there is an adhesive layer). Is affected by the total thickness of the adhesive layer (and hence the thickness of the dielectric layer 3). In an electrostatic chuck 10 according to an embodiment of the present invention, a protective layer 1 is formed directly on the second resin layer 2 without using an adhesive layer, and the protective layer 1 is 0.5 μm to 3.0 μm. And can be formed very thin. Therefore, the thickness of the dielectric layer 3 can be 25.5 μm to 28 μm, which is one third of the thickness of a general electrostatic chuck. Therefore, it has an excellent attracting force as compared with a general electrostatic chuck.
試験結果を基に、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の優れた吸着力を説明する。図３は、試験方法の概略を示す図である。また、図４は、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０と一般的な静電チャックとの、印加電圧ごとの吸着力を表したグラフである。比較試験においては、被吸着物として、縦、横それぞれ３００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板（無アルカリガラス基板）を未洗浄状態で使用した。試験は、比較対象として、図１に示した本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０と、図６に示した一般的な静電チャックとを使用し、以下に述べる手順で、前記被吸着物を室温、０．２Ｐａの真空中で吸着させることにより行った。そして、印加電圧を変化させて印加電圧ごとの吸着力を測定して、その試験結果を図４に示すグラフに表した。 Based on the test results, the excellent attractive force of the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing an outline of the test method. FIG. 4 is a graph showing the attractive force for each applied voltage between the electrostatic chuck 10 according to an embodiment of the present invention and a general electrostatic chuck. In the comparative test, a glass substrate (non-alkali glass substrate) having a length of 300 mm and a thickness of 0.7 mm was used as an adsorbed material in an unwashed state. The test uses the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and the general electrostatic chuck shown in FIG. The adsorption was carried out by adsorbing the adsorbent in a vacuum of 0.2 Pa at room temperature. And the applied voltage was changed and the adsorption | suction force for every applied voltage was measured, and the test result was represented on the graph shown in FIG.
試験方法は、天井に固定したロードセルに接続した静電チャックによって被吸着物を引き上げ、ロードセルに掛かる荷重を読み取る方法によった。図３に示すように、まず、それぞれの静電チャックに所定の電圧を印加して１０秒間静電チャックをＯＮ状態にする。この状態で前記被吸着物を吸着して引き上げ、ロードセルの荷重を読み取る。その後、静電チャックをＯＦＦ状態とし、６０秒後に極性を変換して、上記の動作を繰り返す。 The test method was based on a method of pulling up an object to be attracted by an electrostatic chuck connected to a load cell fixed on the ceiling and reading a load applied to the load cell. As shown in FIG. 3, first, a predetermined voltage is applied to each electrostatic chuck, and the electrostatic chuck is turned on for 10 seconds. In this state, the object to be adsorbed is adsorbed and pulled up, and the load of the load cell is read. Thereafter, the electrostatic chuck is turned off, the polarity is changed after 60 seconds, and the above operation is repeated.
上述した測定試験の結果、図４に示すように、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、印加電圧０．４（±ｋＶ）から吸着力を発揮し、０．６（±ｋＶ）において静電チャックとして必要充分な２００ｇｆ／□３００基板の吸着力を発揮した。一方、一般的な静電チャックにおいては、印加電圧０．９（±ｋＶ）超から吸着力を発揮し、２００ｇｆ／□３００基板の吸着力を発揮するのは、印加電圧１．４（±ｋＶ）超からである。また、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０が、印加電圧０．８（±ｋＶ）で、約５００ｇｆ／□３００基板の吸着力を発揮する一方で、一般的な静電チャックは、印加電圧１．６（±ｋＶ）で、約２５０ｇｆ／□３００基板の吸着力である。さらに、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０が、印加電圧の上昇とともに急激に吸着力が大きくなるのに比して、一般的な静電チャックの吸着力の上昇カーブは緩やかである。以上の試験結果から、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０が優れた吸着力を有することが把握される。また、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の吸着力は、低い印加電圧でも発揮されるため、同じ被吸着物に対してより低い印加電圧で対応することが可能であり、エネルギーコスト的に有利である。 As a result of the measurement test described above, as shown in FIG. 4, the electrostatic chuck 10 according to one embodiment of the present invention exhibits an attractive force from an applied voltage of 0.4 (± kV), and 0.6 (± kV), a sufficient and sufficient 200 gf / □ 300 substrate adsorption force as an electrostatic chuck was exhibited. On the other hand, in general electrostatic chucks, the applied force is exerted from an applied voltage exceeding 0.9 (± kV), and the applied force of the 200 gf / □ 300 substrate is exerted by applying an applied voltage of 1.4 (± kV). ) From super. In addition, while the electrostatic chuck 10 according to an embodiment of the present invention exhibits an attractive force of about 500 gf / □ 300 substrate at an applied voltage of 0.8 (± kV), a general electrostatic chuck is The adsorbing force of about 250 gf / □ 300 substrate at an applied voltage of 1.6 (± kV). Furthermore, the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention has a gentle increase curve of the suction force of a general electrostatic chuck as compared to the case where the suction force suddenly increases as the applied voltage increases. is there. From the above test results, it is understood that the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention has an excellent attracting force. Further, since the adsorption force of the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention is exhibited even at a low applied voltage, it is possible to cope with the same object to be adsorbed with a lower applied voltage, and energy. Cost is advantageous.
さらに、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、第四に優れた撥水性を有し、大気中で使用しても吸着力が低下することを抑制することができる。保護層１を形成するＤＬＣは、接触角８０度以上の撥水性を有する。上述したように、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、保護層１によってポリイミド吸着面（第２の樹脂層２表面、第２の樹脂層を形成しない場合には、第１の樹脂層６表面）が覆われている。よって、ポリイミド吸着面がほとんど大気に触れることがなく、また、大気に触れる保護層１が撥水性を有するため、水分をほとんど吸収することがない。従って、ポリイミド表面の水分によって電場が被吸着物まで達しにくくなり吸着力が低下することを抑制することができる。 Furthermore, the electrostatic chuck 10 according to an embodiment of the present invention has a fourth excellent water repellency, and can suppress a decrease in the attractive force even when used in the atmosphere. The DLC forming the protective layer 1 has water repellency with a contact angle of 80 degrees or more. As described above, the electrostatic chuck 10 according to an embodiment of the present invention includes the polyimide adsorption surface (the surface of the second resin layer 2 and the second resin layer when the first resin layer is not formed by the protective layer 1. The resin layer 6 surface) is covered. Therefore, the polyimide adsorption surface hardly touches the atmosphere, and the protective layer 1 that touches the atmosphere has water repellency, and therefore hardly absorbs moisture. Therefore, it is possible to suppress the electric field from reaching the object to be adsorbed due to the moisture on the polyimide surface, thereby reducing the adsorption force.
さらにまた、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、第五に被吸着物３０の静電チャック１０への貼り付きを防止し、被吸着物３０の剥離性を確保できる。上述したように、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の保護層１は、ＤＬＣから形成される。ＤＬＣは、約３００℃未満では、アモルファス（非結晶）構造の結合体である。従って、多結晶構造ではなく結晶粒界を持たないため、平滑な表面となる。従って、保護層１の表面に被吸着物３０が貼り付き、被吸着物３０が剥がれにくくなることを抑制できる。即ち、被吸着物３０の良好な剥離性を確保できる。 Furthermore, fifthly, the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention can prevent the object to be attracted 30 from sticking to the electrostatic chuck 10 and ensure the peelability of the object to be attracted 30. As described above, the protective layer 1 of the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention is formed from DLC. DLC is a combination of amorphous (non-crystalline) structures below about 300 ° C. Therefore, the surface is smooth because it is not a polycrystalline structure and has no grain boundaries. Therefore, it can suppress that the to-be-adsorbed object 30 sticks to the surface of the protective layer 1, and the to-be-adsorbed object 30 becomes difficult to peel. That is, it is possible to ensure good peelability of the object to be adsorbed 30.
（実施例１）
以上のような効果を有する、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の、他の実施例について、図を基に説明する。図５は、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０の他の実施例の断面図である。
(Example 1)
Another example of the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention having the above effects will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a cross-sectional view of another example of the electrostatic chuck 10 according to one embodiment of the present invention.
上述したように、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０は、優れた吸着力を有する。図４で示したとおり、一般的な静電チャックに比して、低い印加電圧で吸着力を発揮し、且つ、吸着力が急激に増加する。これは、本発明の一実施の形態に係る静電チャック１０が、誘電層３の厚さを、一般的な静電チャックの誘電層３の厚さの約三分の一に薄くできることに起因する。即ち、保護層１を備えるにも拘わらず、電極層４から被吸着物表面までの距離を非常に短くすることができるためである。そこで、本実施例１に係る静電チャック１０においては、同じ電極幅Ｌにおいて、電極間間隔Ｓを広げることが可能となる。 As described above, the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention has an excellent attracting force. As shown in FIG. 4, as compared with a general electrostatic chuck, the attracting force is exhibited at a low applied voltage, and the attracting force increases rapidly. This is because the electrostatic chuck 10 according to the embodiment of the present invention can reduce the thickness of the dielectric layer 3 to about one third of the thickness of the dielectric layer 3 of a general electrostatic chuck. To do. That is, although the protective layer 1 is provided, the distance from the electrode layer 4 to the surface of the object to be adsorbed can be made very short. Therefore, in the electrostatic chuck 10 according to the first embodiment, it is possible to increase the inter-electrode spacing S with the same electrode width L.
図５に示すように、本実施例１に係る静電チャック１０は、概略、保護層（ＤＬＣ層）１、第２の樹脂層（ポリイミド層）２、電極層４、第２の接着層５、第１の樹脂層（ポリイミド層）６、第１の接着層７、金属基材８、から構成される。かかる構成は、図１に示した、本発明の最良の実施形態と同様である。ここで、保護層１の膜厚は０．５μｍ、第２の樹脂層２の厚さは２．５μｍに設定され、従って、誘電層３の厚さは、３μｍに設定される。そして、特徴的には、図５において、電極幅Ｌは０．２ｍｍ、電極間間隔Ｓは１．０ｍｍに設定される。電極幅Ｌ０．２ｍｍは、図６に示した一般的な静電チャックの電極幅Ｌと同様であるが、電極間間隔Ｓは、一般的な静電チャックの電極間間隔Ｓ０．２ｍｍの５倍の間隔である。なお、本実施例は一例であり、第２の樹脂層２を形成せず、ＤＬＣ層だけで保護層１を形成しても良い。この場合、誘電層３の厚さは、３μｍ以下に設定される。 As shown in FIG. 5, the electrostatic chuck 10 according to the first embodiment is roughly composed of a protective layer (DLC layer) 1, a second resin layer (polyimide layer) 2, an electrode layer 4, and a second adhesive layer 5. , A first resin layer (polyimide layer) 6, a first adhesive layer 7, and a metal substrate 8. Such a configuration is the same as the best embodiment of the present invention shown in FIG. Here, the thickness of the protective layer 1 is set to 0.5 μm, the thickness of the second resin layer 2 is set to 2.5 μm, and therefore the thickness of the dielectric layer 3 is set to 3 μm. Characteristically, in FIG. 5, the electrode width L is set to 0.2 mm, and the inter-electrode spacing S is set to 1.0 mm. The electrode width L 0.2 mm is the same as the electrode width L of the general electrostatic chuck shown in FIG. 6, but the inter-electrode spacing S is five times the general electrostatic chuck inter-electrode spacing S 0.2 mm. Is the interval. In addition, a present Example is an example and may form the protective layer 1 only with a DLC layer, without forming the 2nd resin layer 2. FIG. In this case, the thickness of the dielectric layer 3 is set to 3 μm or less.
以上のような構成とすることで、本実施例１に係る静電チャック１０は、印加電圧０．３（±ｋＶ）以下で、基板保持に必要な３．２ｇ／ｃｍ２の吸着力を発揮することができる。 With the configuration as described above, the electrostatic chuck 10 according to the first embodiment exhibits an adsorption force of 3.2 g / cm 2 necessary for holding the substrate at an applied voltage of 0.3 (± kV) or less. can do.
静電チャックにおいては、誘電層にボイド等の欠陥が存在すると、パッシェンの法則により電極間間隔０．２ｍｍでは放電が発生してしまい、絶縁破壊が発生することがある。真空度１×１０−１〜１０−２Ｔｏｒｒにおける放電開始電界強度は０．３ｋＶ／ｍｍであるため、本実施例１に係る静電チャック１０は、放電開始電圧０．３ｋＶ以下の印加電圧でも基板保持が可能なことになる。従って、本実施例１に係る静電チャック１０は、放電による絶縁破壊を抑制することができ、信頼性の高い静電チャックを提供することができる。 In the electrostatic chuck, if a defect such as a void is present in the dielectric layer, a discharge may occur due to Paschen's law at an interelectrode spacing of 0.2 mm, which may cause dielectric breakdown. Since the discharge start electric field strength at a vacuum degree of 1 × 10 −1 to 10 −2 Torr is 0.3 kV / mm, the electrostatic chuck 10 according to the first embodiment can be applied with an applied voltage of a discharge start voltage of 0.3 kV or less. The substrate can be held. Therefore, the electrostatic chuck 10 according to the first embodiment can suppress dielectric breakdown due to electric discharge, and can provide a highly reliable electrostatic chuck.
また、上述したように、電極間間隔Ｓを１．０ｍｍに広げることが可能になるため、同じ大きさの静電チャックであれば、配置する電極の数を少なくすることができる。従って、本実施例に係る静電チャック１０は、さらにまた、製造コストを抑制することができ、且つ、広い間隔で電極を蒸着して作成するため、製造が容易であるという効果を得ることができる。 Further, as described above, since the inter-electrode spacing S can be increased to 1.0 mm, the number of electrodes to be arranged can be reduced if the electrostatic chuck has the same size. Therefore, the electrostatic chuck 10 according to the present embodiment can further reduce the manufacturing cost and can be produced by evaporating the electrodes at a wide interval, so that the effect of easy manufacture can be obtained. it can.
以上の効果に加え、さらに、本発明の実施例１に係る静電チャック１０は、上述した本発明の最良の実施形態に係る静電チャック１０と同様に、第一に優れた耐摩耗性を有し、第二に第２の樹脂層２（第２の樹脂層を形成しない場合には、第１の樹脂層６）が局所的に破壊されることを防止でき、第三に優れた吸着力を有し、第四に優れた撥水性を有し、及び第五に優れた被吸着物３０の剥離性を有する。かかる効果の詳細については、本発明の最良の実施形態で説明した内容と同様であるので、説明を省略する。 In addition to the above-described effects, the electrostatic chuck 10 according to Example 1 of the present invention has first excellent wear resistance, similar to the electrostatic chuck 10 according to the above-described best embodiment of the present invention. Second, the second resin layer 2 (the first resin layer 6 when the second resin layer is not formed) can be prevented from being locally destroyed, and the third is excellent adsorption It has power, has fourth excellent water repellency, and fifth has excellent peelability of the adsorbent 30. The details of this effect are the same as the contents described in the best embodiment of the present invention, and thus the description thereof is omitted.
１：保護層（ＤＬＣ層）
２：第２の樹脂層（ポリイミド層）
３：誘電層
４：電極層
４ａ、４b：電極
５：第２の接着層(アクリル系接着剤)
６：第１の樹脂層（ポリイミド層）
７：第１の接着層
８：金属基材
１０：静電チャック
１１：ＰＥＴ層
１２：第３の接着層（オレフィン系エラストマ層）
２０：電源
３０：被吸着物
1: Protective layer (DLC layer)
2: Second resin layer (polyimide layer)
3: Dielectric layer 4: Electrode layers 4a, 4b: Electrode 5: Second adhesive layer (acrylic adhesive)
6: First resin layer (polyimide layer)
7: 1st adhesion layer 8: Metal substrate 10: Electrostatic chuck 11: PET layer 12: 3rd adhesion layer (olefin type elastomer layer)
20: Power supply 30: Object to be adsorbed
Claims (14)
前記金属基材上に設けられた第１の樹脂層と、
前記第１の樹脂層上に設けられ、第１の電圧が印加される複数の第１の電極と前記第１の電圧より低い第２の電圧が印加される複数の第２の電極とを有する電極層と、
前記電極層上に設けられ、前記電極に所定の電圧を印加した場合に前記第１の電極と前記第２の電極との間で発生する電場を被吸着物の表面へ伝達する誘電層と、を具備し、
前記誘電層は、少なくとも前記第１の樹脂層より高硬度のＤＬＣ膜を前記被吸着物側に有することを特徴とする静電チャック。 A metal substrate;
A first resin layer provided on the metal substrate;
A plurality of first electrodes provided on the first resin layer to which a first voltage is applied; and a plurality of second electrodes to which a second voltage lower than the first voltage is applied. An electrode layer;
A dielectric layer provided on the electrode layer and transmitting an electric field generated between the first electrode and the second electrode when a predetermined voltage is applied to the electrode to the surface of the object to be adsorbed; Comprising
The electrostatic chuck, wherein the dielectric layer has at least a DLC film having a hardness higher than that of the first resin layer on the adsorbed object side.
前記誘電層の膜厚が０．００３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項８の何れか一に記載の静電チャック。 The width of the first and second electrodes is 0.2 mm or less, and the distance between the first electrode and the second electrode is 1 mm or more,
The electrostatic chuck according to claim 1, wherein a thickness of the dielectric layer is 0.003 mm or less.
前記第１の樹脂層の前記複数の第１及び第２の電極が形成された面上に、処理温度１５０℃〜９０℃でプラズマＣＶＤ法により前記第１の樹脂層より高硬度のＤＬＣ薄膜を形成し、
前記第１の樹脂層の前記ＤＬＣ膜に面する面と対向する面上に金属基材を配置することを特徴とする静電チャックの製造方法。 Forming a plurality of first electrodes to which a first voltage is applied and a plurality of second electrodes to which a second voltage lower than the first voltage is applied on the first resin layer;
On the surface of the first resin layer on which the plurality of first and second electrodes are formed, a DLC thin film having a hardness higher than that of the first resin layer is formed by plasma CVD at a processing temperature of 150 ° C. to 90 ° C. Forming,
A method of manufacturing an electrostatic chuck, comprising: disposing a metal substrate on a surface of the first resin layer facing a surface facing the DLC film.
前記第２の樹脂層の前記第１の樹脂層に面する面と対向する面上に、処理温度１５０℃〜９０℃でプラズマＣＶＤ法により前記第１の樹脂層より高硬度のＤＬＣ薄膜を形成することを特徴とする請求項１０に記載の静電チャックの製造方法。 Forming a second resin layer on the surface of the first resin layer on which the plurality of first and second electrodes are formed;
On the surface of the second resin layer facing the surface facing the first resin layer, a DLC thin film having a hardness higher than that of the first resin layer is formed by plasma CVD at a processing temperature of 150 ° C. to 90 ° C. The method of manufacturing an electrostatic chuck according to claim 10.
前記クッション層の前記第１の樹脂層に面する面と対向する面上に金属基材を配置することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の静電チャックの製造方法。 Forming a cushion layer made of an acrylic foam independent foam on the surface of the first resin layer facing the surface on which the first and second electrodes are formed;
The method for manufacturing an electrostatic chuck according to claim 10, wherein a metal substrate is disposed on a surface of the cushion layer that faces the surface facing the first resin layer.
The electrostatic chuck according to claim 13, wherein the DLC film has a thickness of 0.5 μm to 3.0 μm.
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