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TW202537038A - 靜電卡盤構件及靜電卡盤裝置 - Google Patents

靜電卡盤構件及靜電卡盤裝置

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Publication number
TW202537038A
TW202537038A TW114105990A TW114105990A TW202537038A TW 202537038 A TW202537038 A TW 202537038A TW 114105990 A TW114105990 A TW 114105990A TW 114105990 A TW114105990 A TW 114105990A TW 202537038 A TW202537038 A TW 202537038A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrostatic chuck
width
ceramic plate
heater electrode
substrate
Prior art date
Application number
TW114105990A
Other languages
English (en)
Inventor
一由拓
尾崎雅樹
菅又徹
Original Assignee
日商住友大阪水泥股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 日商住友大阪水泥股份有限公司 filed Critical 日商住友大阪水泥股份有限公司
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    • H10P72/70

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Abstract

本發明提供一種抑制了載置面中的溫度不均的產生的靜電卡盤構件。另外,本發明提供一種具有此種靜電卡盤構件且能夠較佳地進行板狀試樣的溫度控制的靜電卡盤裝置。一種靜電卡盤構件,包括:第一基板及第二基板,在厚度方向上積層;帶狀的加熱器電極,設置於第一基板與第二基板之間,並形成規定的圖案;以及絕緣層,與加熱器電極互補地設置於第一基板與第二基板之間,加熱器電極的側面與絕緣層的側面隔著間隙相向,在與加熱器電極的延伸方向正交的剖面中,加熱器電極及絕緣層中的至少任意一者的寬度在厚度方向上逐漸減少。

Description

靜電卡盤構件及靜電卡盤裝置
本發明是有關於一種靜電卡盤構件及靜電卡盤裝置。
先前,在製造積體電路(Integrated Circuit,IC)、大型積體電路(Large Scale Integration,LSI)、超大型積體電路(Very Large Scale Integration,VLSI)等半導體裝置的半導體製造步驟中,矽晶圓等的板狀試樣藉由靜電吸附固定於具備靜電卡盤功能的靜電卡盤構件而被實施規定的處理。在此種步驟中,例如在藉由靜電卡盤裝置對矽晶圓進行固定後,對矽晶圓實施使用電漿的蝕刻處理或成膜處理。
已知在所述成膜處理中,處理中的板狀試樣的溫度會對處理結果產生影響。因此,靜電卡盤裝置具有能夠進行板狀試樣的加熱及冷卻的結構,從而能夠進行控制以減小處理中的板狀試樣的面內的溫度差,換言之,以免在面內產生溫度不均。以下,有時將處理中的板狀試樣所具有的面內的溫度差稱為「面內溫度差」。作為此種結構之一,已知有設置於靜電卡盤構件的內部的加熱器電極(例如,參照專利文獻1)。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-209499號公報
[發明所欲解決之課題] 在所述專利文獻1中,藉由將電極膏印刷成電極的形狀並進行煆燒而形成了加熱器電極。此種方法具有能夠簡便且低成本地形成加熱器電極的優點。
所形成的加熱器電極具有帶狀的電極迂回而成的加熱器圖案。另外,在俯視下在加熱器電極的寬度方向上相鄰的一對加熱器電極之間形成絕緣層,使加熱器電極間絕緣。在具有此種加熱器電極的靜電卡盤構件中,在欲可加熱至更高溫度且進一步減小面內溫度差的情況下,要求一種在俯視下加寬加熱器電極且縮窄絕緣層寬度的結構。
發明者等人使用藉由所述方法形成有加熱器電極的靜電卡盤構件,對載置板狀構件的面(載置面)的溫度分佈進行了確認,結果與基於加熱器電極的設計的模擬結果不同,可確認到在載置面的溫度分佈中存在產生不均的情況。若在載置面的溫度中產生不均,則靜電吸附於載置面的板狀試樣的溫度控制變得困難,因此要求改善。
本發明是鑒於此種情況而成者,其目的在於提供一種抑制了載置面中的溫度不均的產生的靜電卡盤構件。另外,目的還在於提供一種具有此種靜電卡盤構件且能夠較佳地進行板狀試樣的溫度控制的靜電卡盤裝置。
發明者等人進行了研究,結果得知,在產生了溫度不均的靜電卡盤構件中,存在相鄰的加熱器電極間導通而產生了洩漏電流的部位。在如此般產生了洩漏電流的部位,認為無法使加熱器電極如所設計般發熱,結果產生了溫度不均。
發明者等人設立所述洩漏電流是起因於在形成加熱器電極的過程中對電極膏進行印刷並使其乾燥時的乾燥體(前驅物)的形狀這一假說,並進行了驗證。發明者等人基於此種假說進行了努力研究,結果完成了本發明。 [解決課題之手段]
為了解決所述課題,本發明的一形態包含以下形態。
[1]一種靜電卡盤構件,包括:第一基板及第二基板,在厚度方向上積層;帶狀的加熱器電極,設置於所述第一基板與所述第二基板之間,並形成規定的圖案;以及絕緣層,與所述加熱器電極互補地設置於所述第一基板與所述第二基板之間,所述加熱器電極的側面與所述絕緣層的側面隔著間隙相向,在與所述加熱器電極的延伸方向正交的剖面中,所述加熱器電極及所述絕緣層中的至少任意一者的寬度在厚度方向上逐漸減少。
[2]如[1]所述的靜電卡盤構件,其中,所述加熱器電極及所述絕緣層的所述第一基板側的寬度較所述第二基板側的寬度窄。
[3]如[1]所述的靜電卡盤構件,其中,所述絕緣層的所述第二基板側的寬度較所述第一基板側的寬度窄,所述加熱器電極的所述第一基板側的寬度較所述第二基板側的寬度窄。
[4]如[1]至[3]中任一項所述的靜電卡盤構件,其中,所述間隙的寬度的最大值大於所述絕緣層的厚度。
[5]如[1]至[4]中任一項所述的靜電卡盤構件,其中,所述絕緣層的寬度在厚度方向上逐漸減少,所述絕緣層的其中一個側面側的所述寬度的減少量大於所述絕緣層的厚度的1/4倍。
[6]如[1]至[5]中任一項所述的靜電卡盤構件,其中,所述加熱器電極的最大寬度大於所述絕緣層的最大寬度的2倍。
[7]一種靜電卡盤裝置,具有:如[1]至[6]中任一項所述的靜電卡盤構件;以及基台,對所述靜電卡盤構件進行冷卻並對所述靜電卡盤構件的溫度進行調整。 [發明的效果]
藉由本發明,可提供一種抑制了載置面中的溫度不均的產生的靜電卡盤構件。另外,可提供一種具有此種靜電卡盤構件且能夠較佳地進行板狀試樣的溫度控制的靜電卡盤裝置。
以下,參照圖1~圖9對本實施方式的靜電卡盤構件及靜電卡盤裝置進行說明。再者,在以下的所有圖式中,為了容易觀察圖式,各構成元件的尺寸或比率等適宜不同。
圖1是表示靜電卡盤裝置1及靜電卡盤構件2的剖面示意圖。 靜電卡盤裝置1包括:靜電卡盤構件2,設置有搭載晶圓(試樣)W的載置面2s;基台3,自載置面2s的相反側對靜電卡盤構件2進行支撐;多個第一供電端子16A;以及多個第二供電端子16B。再者,在靜電卡盤構件2的上表面的外周部,亦可配置有包圍晶圓W的聚焦環(focus ring)。
另外,在各圖中圖示Z軸。在本說明書中,Z軸表示後述的第一陶瓷板11、第二陶瓷板12的厚度方向(靜電卡盤構件2的厚度方向)。Z軸設為沿上下方向延伸,將Z軸的箭頭所朝向的方向設為上側,將其相反側設為下側,對靜電卡盤裝置1的各部進行說明。
另外,在本說明書中,所謂「俯視」是指自Z軸方向上方對對象物進行觀察。
<靜電卡盤構件> 靜電卡盤構件2為圓盤狀。靜電卡盤構件2具有第一陶瓷板11、第二陶瓷板12、加熱器電極21以及絕緣層22。第一陶瓷板11相當於本發明中的「第一基板」,第二陶瓷板12相當於本發明中的「第二基板」。第一陶瓷板11與第二陶瓷板12在厚度方向上積層。加熱器電極21及絕緣層22設置於第一陶瓷板11與第二陶瓷板12之間。
(第一陶瓷板) 第一陶瓷板11為俯視下圓形的板狀。第一陶瓷板11的上表面為靜電卡盤構件2的載置面2s。
在第一陶瓷板11的內部設置有靜電吸附用電極13。第一陶瓷板11具有朝向上側的載置面2s、以及朝向下側的第一相向面11f。在載置面2s,例如以規定的間隔形成有多個突起部(省略圖示)。載置面2s以多個突起部的頂端部對晶圓W進行支撐。第一相向面11f與第二陶瓷板12相向。
第一陶瓷板11具有第一板部11a、第二板部11b、第三板部11c、第一接合層11d及第二接合層11e。第一板部11a、第二板部11b及第三板部11c是以Z軸方向為厚度方向的板狀。第一板部11a、第二板部11b及第三板部11c自上側朝向下側按照該順序在厚度方向上積層。
在第一板部11a與第二板部11b之間配置有第一接合層11d及靜電吸附用電極13。第一接合層11d以包圍靜電吸附用電極13的周圍的方式設置。第一接合層11d將第一板部11a與第二板部11b接合。靜電吸附用電極13沿著與第一陶瓷板11的厚度方向(Z軸方向)正交的平面呈層狀延伸。藉此,靜電吸附用電極13被埋入第一陶瓷板11的內部。
在第二板部11b與第三板部11c之間配置有第二接合層11e。第二接合層11e將第二板部11b與第三板部11c接合。再者,在第二板部11b與第三板部11c之間亦可配置有被第二接合層11e包圍的偏壓電極。
第一陶瓷板11藉由如下方式形成:在作為預先燒結而形成的燒結體的第一板部11a、第二板部11b與第三板部11c之間,分別塗佈構成靜電吸附用電極13、第一接合層11d及第二接合層11e的未燒結的膏而在厚度方向上積層,並在高溫、高壓下進行熱壓而一體化。
構成第一陶瓷板11的第一板部11a、第二板部11b、第三板部11c、第一接合層11d及第二接合層11e包含陶瓷材料。作為構成第一陶瓷板11的陶瓷材料,例如可較佳地使用氧化鋁(Al 2O 3)燒結體、氮化鋁(AlN)燒結體、氧化鋁(Al 2O 3)-碳化矽(SiC)複合燒結體等。在本實施方式中,第一板部11a、第二板部11b、第三板部11c、第一接合層11d及第二接合層11e由相同組成的材料構成。然而,第一板部11a、第二板部11b、第三板部11c、第一接合層11d及第二接合層11e亦可由相互不同的材料構成。
靜電吸附用電極13為絕緣性物質與導電性物質的複合體。靜電吸附用電極13中所含的絕緣性物質並無特別限定,例如較佳為選自由Al 2O 3、AlN、氮化矽(Si 3N 4)、氧化釔(III)(Y 2O 3)、釔鋁石榴石(yttrium aluminium garnet,YAG)及SmAlO 3所組成的群組中的至少一種。導電性物質並無特別限定而可任意選擇,例如較佳為選自由碳化鉬(Mo₂C)、鉬(Mo)、碳化鎢(WC)、鎢(W)、碳化鉭(TaC)、鉭(Ta)、碳化矽(SiC)、碳黑、碳奈米管及碳奈米纖維所組成的群組中的至少一種。
在靜電吸附用電極13連接有第一供電端子16A。第一供電端子16A對靜電吸附用電極13賦予電壓。靜電吸附用電極13藉由被施加電壓而使載置面2s產生對板狀試樣進行保持的靜電吸附力。第一供電端子16A貫通第二板部11b、第三板部11c、第二陶瓷板12及基台3。在第一供電端子16A的外周面的一部分裝設有絕緣用的筒型的絕緣子18。絕緣子18使第一供電端子16A與基台3相互絕緣。
(第二陶瓷板) 第二陶瓷板12為俯視下圓形的板狀。第二陶瓷板12具有朝向上側的第二相向面12f。第二相向面12f與第一陶瓷板11的第一相向面11f在上下方向上相向。
第二陶瓷板12包含陶瓷材料。作為構成第二陶瓷板12的陶瓷材料,例如可較佳地使用Al 2O 3燒結體、AlN燒結體、Al 2O 3-SiC複合燒結體等。在本實施方式中,第二陶瓷板12由與第一陶瓷板11相同的材料構成。然而,第二陶瓷板12亦可由與第一陶瓷板11不同的材料構成。另外,第二陶瓷板12由單一的燒結體構成。然而,第二陶瓷板12亦可藉由將多個燒結體在厚度方向上積層並接合而構成。該情況下,多個燒結體亦可由相互不同的陶瓷材料構成。
(加熱器電極、絕緣層) 加熱器電極21及絕緣層22位於第一陶瓷板11與第二陶瓷板12之間。加熱器電極21是使厚度方向與第一陶瓷板11及第二陶瓷板12的厚度方向一致的帶狀,且形成規定的圖案。絕緣層22設置成與加熱器電極21互補的形狀。絕緣層22與加熱器電極21的數量及俯視下的形狀可任意選擇。再者,所謂互補是指具有相互補充的形狀。例如,相互相向的絕緣層22的側面與加熱器電極21的側面在俯視下亦可較佳具有幾乎相同的形狀。
在加熱器電極21的長度方向上的兩端部連接有第二供電端子16B。第二供電端子16B向加熱器電極21流動電流。第二供電端子16B自加熱器電極21向下側延伸。第二供電端子16B貫通第二陶瓷板12及基台3。 在第二供電端子16B的外周面的一部分裝設有絕緣用的筒型的絕緣子18。絕緣子18使第二供電端子16B與基台3相互絕緣。
絕緣層22在加熱器電極21的周圍將第一陶瓷板11與第二陶瓷板12接合一體化。絕緣層22由與構成第一陶瓷板11及第二陶瓷板12的相向面的材料相同的組成或主要成分相同的絕緣材料構成。
關於加熱器電極21及絕緣層22,將在之後進行詳述。
<基台> 基台3為俯視下圓板狀的構件,且自下側對靜電卡盤構件2進行支撐。在基台3的內部,設置有使冷媒循環的流路31。作為在流路31中流動的冷媒,採用水、He氣、N 2氣等。流路31內的冷媒對基台3整體進行冷卻,並且對與基台3的上表面相接的靜電卡盤構件2進行冷卻,從而對靜電卡盤構件2的溫度進行調整。
基台3經由省略圖示的匹配器而與外部的高頻電源連接,從而兼作電漿產生用內部電極。
(其他結構) 在靜電卡盤裝置1設置有氣體流路19。氣體流路19具有第一氣體孔19a、第二氣體孔19b及連通路徑19c。第一氣體孔19a與第二氣體孔19b經由連通路徑19c而相互連通,從而整體構成了氣體流路19。
第一氣體孔19a自連通路徑19c向下側延伸,並在基台3的下端部分與傳熱氣體的導入部分(省略圖示)連接。在第一氣體孔19a中的穿過基台3的部分的周圍設置有絕緣子18。
第二氣體孔19b自連通路徑19c向上側延伸並在載置面2s開口。
連通路徑19c位於靜電卡盤構件2的內部,且沿著載置面2s的平面方向延伸。在圖1中,連通路徑19c設置於所述第二接合層11e。
在氣體流路19中流動有傳熱氣體。傳熱氣體例如為He等冷卻用氣體。傳熱氣體經由氣體流路19而被供給至載置面2s,對搭載於載置面2s的晶圓W進行冷卻。
圖2是靜電卡盤構件2的放大剖面圖,且是與加熱器電極21的延伸方向正交的剖面圖。
如圖2所示,加熱器電極21的側面21a與絕緣層22的側面22a隔著間隙29相向。
自第二陶瓷板12朝向第一陶瓷板11,加熱器電極21的寬度在厚度方向(Z軸方向)上逐漸減少。加熱器電極21的第一陶瓷板11(第一基板)側的寬度W11較第二陶瓷板12(第二基板)側的寬度W12窄。
自第一陶瓷板11朝向第二陶瓷板12,絕緣層22的寬度在厚度方向(Z軸方向)上逐漸減少。絕緣層22的第二陶瓷板12側的寬度W22較第一陶瓷板11側的寬度W21窄。
本實施方式的靜電卡盤構件2藉由採用如圖2所示的結構而可解決課題。
發明者等人認為,在藉由印刷而形成有加熱器電極的靜電卡盤構件中,關於在加熱器電極中電流洩漏而產生溫度不均的原因,起因於在形成加熱器電極的過程中形成的加熱器電極的前驅物的形狀。
圖8、圖9是先前的靜電卡盤構件的製造方法的說明圖,且是對洩漏電流的產生原因的假說進行說明的說明圖。
如圖8所示,在先前的靜電卡盤構件的製造方法中,例如藉由在第二陶瓷板12的表面形成電極膏的圖案並使其乾燥而形成加熱器電極的前驅物511。另外,同樣地藉由在第二陶瓷板12的表面形成絕緣膏的圖案並使其乾燥而形成絕緣層的前驅物521。前驅物511與前驅物521分離。
前驅物511及前驅物521在剖視下在上端處與下端處並無明顯的差異,且在剖視下形成為大致矩形。
此處,發明者等人認為,在使導電膏乾燥時,在剖視下的前驅物511的上表面端部,可形成導電膏中所含的固體材料偏析而成的凸條部51X。當液體(溶媒)自包含固體物質的液狀物(膏)中蒸發時,沿著液狀物的外緣呈環狀地析出固體物質的現象作為「咖啡環效應(coffee-ring effect)」而為人所知。
認為在使絕緣膏乾燥時亦同樣如此,在剖視下的前驅物521的上表面端部,可形成絕緣膏中所含的固體材料偏析而成的凸條部52X。
藉由在此種第二陶瓷板12上重合第一陶瓷板11並進行煆燒,可獲得先前的靜電卡盤構件。
此時,如圖9所示,認為前驅物511的凸條部51X被第一陶瓷板11壓扁,形成構成前驅物511的乾燥體在第一陶瓷板11與前驅物511的界面擴展而成的再生部51Y。
同樣地,認為前驅物521的凸條部52X亦被第一陶瓷板11壓扁,形成構成前驅物521的乾燥體在第一陶瓷板11與前驅物521的界面擴展而成的再生部52Y。
進而,認為由於為了使第一陶瓷板11與第二陶瓷板12的間隔(即,加熱器電極及絕緣層的厚度)與設計值一致而將前驅物511、前驅物521壓扁,再生部51Y向前驅物521之側擴展,再生部52Y向前驅物511之側擴展。其結果,設想在前驅物511與前驅物521之間形成有使再生部51Y與再生部52Y相互混雜的混合部50。
進而,在靜電卡盤構件中,在欲可加熱至更高溫度且進一步減小面內溫度差的情況下,要求一種在俯視下加寬加熱器電極且縮窄絕緣層寬度的結構。在製造此種靜電卡盤構件的情況下,在前驅物521的兩側產生的混合部50容易自形成得窄(細)的前驅物521的兩側沿面方向貫通而相互連接。即,經由再生部52Y使兩側並列的混合部50容易連接。
混合部50中包含導電膏的材料。因此,認為當在形成有此種混合部50的狀態下進行煆燒來形成加熱器電極51及絕緣層52時,在形成有混合部50的部位,夾著絕緣層52相鄰的加熱器電極51彼此短路,電流洩漏。
與此相對,靜電卡盤構件2作為一例而如以下般製造。圖3~圖6是表示靜電卡盤構件2的製造方法的步驟圖。 首先,如圖3所示,使用網版印刷等印刷方法,在第二陶瓷板12的表面(第二相向面12f)形成電極膏的圖案211。圖案211具有與俯視下的加熱器電極21的圖案形狀對應的形狀。
電極膏只要能夠形成加熱器電極21,則可使用公知的材料。電極膏例如可設為包含導電材料、陶瓷粉末、黏合劑及溶媒。
作為導電材料,例如可列舉:鎢、碳化鎢、鉑、銀、鈀、鎳、鉬等。
作為陶瓷粉末,例如可列舉包含與構成第一陶瓷板11、第二陶瓷板12的材料相同種類的陶瓷材料的粉末。
作為黏合劑,例如可列舉:乙基纖維素、聚甲基丙烯酸甲酯或聚乙烯丁醛等。
作為溶媒,例如可列舉萜品醇等。
繼而,如圖4所示,使圖案211乾燥,形成加熱器電極21的前驅物212。前驅物212具有與俯視下的加熱器電極21的圖案形狀對應的形狀。
所形成的前驅物212的寬度自第二陶瓷板12朝向上方逐漸減少。在剖視下可形成為大致梯形。此種形狀的前驅物212例如可藉由控制乾燥條件而獲得,例如可如通常的乾燥條件是30℃、6小時但在90℃下是使其乾燥30分鐘般,藉由在高溫環境中在短時間內使圖案211乾燥而形成。在剖視下的前驅物212的上表面端部,形成有導電膏中所含的固體材料偏析而成的凸條部21X。作為乾燥條件的例子,例如可列舉較通常的乾燥條件為高溫且短時間等。作為具體例,乾燥溫度可為50℃~150℃、150℃~200℃或200℃~250℃等。乾燥時間可為20分鐘~60分鐘、60分鐘~120分鐘或120分鐘~180分鐘等,但不限定於該些條件。為了獲得較佳的前驅物,可加入獲得較佳乾燥條件的前置步驟。例如,在形成圖案後,可多次重複改變溫度與時間進行乾燥,對其進行觀察及評估,尋求可獲得寬度較佳逐漸減少的前驅物的溫度與時間的條件,並使用該條件形成前驅物。
繼而,如圖5所示,另行準備形成有絕緣層22的前驅物222的第一陶瓷板11。
前驅物222與前驅物212同樣地,使用網版印刷等印刷方法,在第一陶瓷板11的表面(第一相向面11f)形成絕緣膏的圖案並使其乾燥而形成。前驅物222可藉由在較通常的乾燥條件為高溫的環境中在短時間內使其乾燥而形成。
絕緣膏例如可設為包含絕緣性的陶瓷粉末、黏合劑及溶媒。
作為絕緣性的陶瓷粉末,可列舉作為絕緣層22的材料而在上文敘述的所述材料的粉末。絕緣膏的黏合劑、溶媒可例示與所述導電膏中使用的材料相同的材料。
在如此形成的前驅物222中,亦認為在剖視下的前驅物212的上表面端部可形成導電膏中所含的固體材料偏析而成的凸條部22X。
繼而,使第一相向面11f與第二相向面12f相向地使第一陶瓷板11與第二陶瓷板12重合並進行煆燒,藉此獲得作為目標的靜電卡盤構件。
此時,如圖6所示,認為前驅物212的凸條部21X被第一陶瓷板11壓扁,形成構成前驅物212的乾燥體在第一陶瓷板11與前驅物212的界面擴展而成的再生部21Y。再生部21Y朝向前驅物212的內部及前驅物212與前驅物222之間的間隙29擴展。進而,認為由於為了使第一陶瓷板11與第二陶瓷板12的間隔(即,加熱器電極21及絕緣層22的厚度)與設計值一致而將前驅物212壓扁,再生部21Y向前驅物222之側擴展。
同樣地,認為前驅物222的凸條部22X被第二陶瓷板12壓扁,形成構成前驅物222的乾燥體在第二陶瓷板12與前驅物222的界面擴展而成的再生部22Y。再生部22Y朝向前驅物222的內部及間隙29擴展。進而,認為由於為了使第一陶瓷板11與第二陶瓷板12的間隔與設計值一致而將前驅物222壓扁,再生部22Y向前驅物212之側擴展。
但是,在靜電卡盤構件2中,設為所形成的加熱器電極21的形狀為自第二陶瓷板12朝向上方而寬度逐漸減少。因此,與例如加熱器電極21的形狀在剖視下為矩形的情況相比,再生部21Y向前驅物212側後退。
另外,在靜電卡盤構件2中,設為將加熱器電極21的前驅物212與絕緣層22的前驅物222設置於不同的陶瓷板。因此,如圖6所示,當使第一陶瓷板11與第二陶瓷板12重合時,再生部21Y形成於第一陶瓷板11側,再生部22Y形成於第二陶瓷板12側。因此,再生部21Y與再生部22Y不會混雜。
藉此,在所獲得的靜電卡盤構件中,相鄰的加熱器電極彼此的導通得到抑制,從而可抑制載置面中的溫度不均的產生。
在如此般獲得的靜電卡盤構件2中,間隙29的寬度L較佳為大於絕緣層22的厚度H。如上所述,若認為再生部21Y及再生部22Y是前驅物212及前驅物222的一部分被壓扁變形而形成,則藉由使間隙29的寬度L大於絕緣層的厚度H,可使加熱器電極21與絕緣層22充分地分離。
再者,在間隙29的寬度L在厚度方向(Z方向)上變化的情況下,較佳為間隙29的寬度L的最大值大於絕緣層22的厚度H。
另外,認為若絕緣層22的其中一個側面側的寬度的減少量L2充分大於自各前驅物擴展而成的再生部21Y或再生部22Y,則可抑制再生部21Y與再生部22Y相互混雜而使加熱器電極彼此導通的情況。因此,較佳為絕緣層22的其中一個側面側的寬度的減少量L2大於絕緣層22的厚度H的1/4倍。
所述加熱器電極彼此的導通容易產生於在俯視下加寬加熱器電極且縮窄絕緣層的寬度的先前設計的靜電卡盤構件中。與此相對,本實施方式的靜電卡盤構件如上所述般抑制了加熱器電極彼此的導通,因此容易縮窄絕緣層的寬度。因此,在本實施方式的靜電卡盤構件中,較佳為使加熱器電極21的最大寬度(在圖2中,為第二陶瓷板12側的寬度W12)大於絕緣層22的最大寬度(在圖2中,為第一陶瓷板11側的寬度W21),較佳為大1.5倍,更佳為大2倍。如有需要,也較佳為大3倍或5倍。
藉由各結構具有所述尺寸,可較佳地抑制加熱器電極間的洩漏電流。
根據如以上般構成的靜電卡盤構件,可抑制載置面中的溫度不均的產生。
另外,根據如以上般構成的靜電卡盤裝置,藉由具有所述靜電卡盤構件,能夠較佳地進行板狀試樣的溫度控制。
再者,圖4所示的前驅物212亦可設為將電極膏的圖案的乾燥體積層多層而形成。該情況下,藉由使多層的乾燥體的寬度在厚度方向上逐漸減少,可形成寬度逐漸減少的前驅物212。
另外,在本實施方式中,設為絕緣層22的第二陶瓷板12側的寬度較第一陶瓷板11側的寬度窄,加熱器電極21的第一陶瓷板11側的寬度較第二陶瓷板12側的寬度窄,但並不限於此。只要相互互補,亦可為此相反的情況。
例如,亦可設為:加熱器電極21與絕緣層22的上下反轉,加熱器電極21的第二陶瓷板12側的寬度較第一陶瓷板11側的寬度窄,絕緣層22的第一陶瓷板11側的寬度較第二陶瓷板12側的寬度窄。藉由使加熱器電極21的寬度尺寸較大的一側位於上側、即第一陶瓷板11側,可使加熱器電極21與第一陶瓷板11的接觸面積大於加熱器電極21與第二陶瓷板12的接觸面積。其結果,加熱器電極21的熱較易傳導至第一陶瓷板11的載置面2s,可提高載置面的溫度控制性。 此種結構例如可藉由將圖3~6所示的製造方法,變更為在第一陶瓷板11上形成加熱器電極21的前驅物212、在第二陶瓷板12上形成絕緣層22的前驅物222而製造。
另外,亦可如圖7所示的靜電卡盤構件4般,設為加熱器電極21及絕緣層22均為第一陶瓷板11側的寬度較第二陶瓷板側的寬度窄。詳細而言,可設為加熱器電極21的第一陶瓷板11側的寬度W11較第二陶瓷板12側的寬度W12窄,且絕緣層22的第一陶瓷板11側的寬度W21亦較第二陶瓷板12側的寬度W22窄。
圖7所示的靜電卡盤構件4可藉由如下方式製造:與所述靜電卡盤構件2的製造方法同樣地,使用網版印刷等印刷方法,在第二陶瓷板12的上表面形成加熱器電極21的前驅物與絕緣層22的前驅物,並與第一陶瓷板11貼合。 亦可設為與圖7所示的構成相反,加熱器電極21及絕緣層22均為第二陶瓷板側的寬度較第一陶瓷板側的寬度窄。
進而,亦可構成為加熱器電極21及絕緣層22中的至少任意一者的寬度在厚度方向上逐漸減少。亦可構成為僅加熱器電極21的寬度或僅絕緣層22的寬度在厚度方向上逐漸減少,另一者的寬度不逐漸減少。
即便為如該些般構成的靜電卡盤構件,亦可藉由製造中途產生的剩餘部分向各前驅物側後退而抑制加熱器電極間的導通。
以上,參照隨附圖式對本發明的較佳實施方式例進行了說明,但本發明並不限定於該例。上述例中示出的各構成構件的諸形狀或組合等為一例,能夠在不脫離本發明的主旨的範圍內,基於設計要求等進行各種變更。
1:靜電卡盤裝置 2、4:靜電卡盤構件 2s:載置面 3:基台 11:第一陶瓷板 11a:第一板部 11b:第二板部 11c:第三板部 11d:第一接合層 11e:第二接合層 11f:第一相向面 12:第二陶瓷板 12f:第二相向面 13:靜電吸附用電極 16A:第一供電端子 16B:第二供電端子 18:絕緣子 19:氣體流路 19a:第一氣體孔 19b:第二氣體孔 19c:連通路徑 21:加熱器電極 21a、22a:側面 21X、22X、51X、52X:凸條部 21Y、22Y、51Y、52Y:再生部 22:絕緣層 29:間隙 31:流路 50:混合部 51:加熱器電極 52:絕緣層 211:圖案 212、222、511、521:前驅物 H:厚度 L、W11、W12、W21、W22:寬度 L2:減少量 W:晶圓(試樣) Z:方向
圖1是表示靜電卡盤裝置1及靜電卡盤構件2的剖面示意圖。 圖2是靜電卡盤構件2的放大剖面圖。 圖3是表示靜電卡盤構件2的製造方法的步驟圖。 圖4是表示靜電卡盤構件2的製造方法的步驟圖。 圖5是表示靜電卡盤構件2的製造方法的步驟圖。 圖6是表示靜電卡盤構件2的製造方法的步驟圖。 圖7是表示變形例的靜電卡盤構件4的剖面圖。 圖8是先前的靜電卡盤構件的製造方法的說明圖。 圖9是先前的靜電卡盤構件的製造方法的說明圖。
11:第一陶瓷板
12:第二陶瓷板
21:加熱器電極
21a、22a:側面
22:絕緣層
29:間隙
H:厚度
L、W11、W12、W21、W22:寬度
L2:減少量
Z:方向

Claims (7)

  1. 一種靜電卡盤構件,包括:第一基板及第二基板,在厚度方向上積層; 帶狀的加熱器電極,設置於所述第一基板與所述第二基板之間,並形成規定的圖案;以及 絕緣層,與所述加熱器電極互補地設置於所述第一基板與所述第二基板之間, 所述加熱器電極的側面與所述絕緣層的側面隔著間隙相向, 在與所述加熱器電極的延伸方向正交的剖面中,所述加熱器電極及所述絕緣層中的至少任意一者的寬度在厚度方向上逐漸減少。
  2. 如請求項1所述的靜電卡盤構件,其中,所述加熱器電極及所述絕緣層的所述第一基板側的寬度較所述第二基板側的寬度窄。
  3. 如請求項1所述的靜電卡盤構件,其中,所述絕緣層的所述第二基板側的寬度較所述第一基板側的寬度窄, 所述加熱器電極的所述第一基板側的寬度較所述第二基板側的寬度窄。
  4. 如請求項1至3中任一項所述的靜電卡盤構件,其中,所述間隙的寬度的最大值大於所述絕緣層的厚度。
  5. 如請求項1至3中任一項所述的靜電卡盤構件,其中,所述絕緣層的寬度在厚度方向上逐漸減少, 所述絕緣層的其中一個側面側的所述寬度的減少量大於所述絕緣層的厚度的1/4倍。
  6. 如請求項1至3中任一項所述的靜電卡盤構件,其中,所述加熱器電極的最大寬度大於所述絕緣層的最大寬度的2倍。
  7. 一種靜電卡盤裝置,具有:如請求項1至3中任一項所述的靜電卡盤構件;以及 基台,對所述靜電卡盤構件進行冷卻並對所述靜電卡盤構件的溫度進行調整。
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